一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统的制作方法

本发明属于发电设备，涉及一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统。

背景技术：

1、目前，通过热力储能是深度调峰的重要手段，目前热力储能的重要手段是通过熔盐进行储能，在工作过程中，燃料在燃烧系统内燃烧产生高温烟气，再通过辐射和对流为主要的传热方式与盘管内的给水进行换热，以形成蒸汽，再将蒸汽与冷熔盐进行换热，形成热熔盐，当有供热负荷时，则将热熔盐输出，并采用换热的方式形成蒸汽，然后蒸汽进行化热，以上换热方式较为复杂，中间环节较多，因此换热效率较低，继而影响发电量及发电效率。另外，目前熔盐储热系统采用电加热或者蒸汽加热的技术路线，其中，电加热方式循环效率低，蒸汽-熔盐换热方式，蒸汽与熔盐换热过程中存在夹点温差，造成熔盐出口温度受限。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，该系统的换热效率较高，熔盐出口温度不受限，且发电量以及发电效率较高。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，包括熔盐锅炉、熔盐热罐、sgs-过热器、sgs-蒸发器、sgs-预热器、熔盐冷罐、汽轮机、凝汽器、混合阀、汽轮机及回热器；

3、所述熔盐锅炉内设置有熔盐换热器及省煤器，熔盐换热器的出口与熔盐热罐的入口相连通，熔盐热罐的出口依次经sgs-过热器的管侧、sgs-蒸发器的管侧及sgs-预热器的管侧与熔盐冷罐的入口相连通，熔盐冷罐的出口与熔盐换热器的入口相连通；

4、汽轮机的排汽口与凝汽器的入口相连通，凝汽器的出口依次经回热器的管侧、sgs-预热器的管侧、混合阀、sgs-蒸发器的管侧及sgs-过热器的管侧与汽轮机的入口相连通，回热器的管侧出口与省煤器的入口相连通，省煤器的出口与混合阀的入口相连通。

5、熔盐热罐的出口依次经熔盐热罐出口阀、熔盐热罐出口泵、sgs-过热器的管侧、sgs-蒸发器的管侧及sgs-预热器的管侧与熔盐冷罐的入口相连通。

6、熔盐冷罐的出口依次经熔盐冷罐出口阀、熔盐冷罐出口泵及熔盐预热器的壳侧与熔盐换热器的入口相连通。

7、凝汽器的出口依次经凝结水泵、回热器的管侧、sgs-预热器的管侧、混合阀、sgs-蒸发器的管侧及sgs-过热器的管侧与汽轮机的入口相连通。

8、汽轮机的抽汽口与回热器的壳侧相连通。

9、回热器的管侧出口依次经给水分流阀及给水泵与省煤器的入口相连通。

10、还包括余热回收器、膨胀机、空气回热器及压缩机；

11、熔盐锅炉的尾部烟道出口与余热回收器的管侧相连通，膨胀机的出口依次经余热回收器的管侧、空气回热器的管侧与压缩机的入口相连通，压缩机的出口经熔盐预热器的管侧及空气回热器的管侧相连通。

12、熔盐换热器及省煤器沿烟气流通方向依次设置。

13、汽轮机连接有发电机。

14、在储热模式下，启动熔盐锅炉，打开熔盐冷罐出口阀，启动熔盐冷罐出口泵，冷盐先经过熔盐预热器预热，然后进入熔盐锅炉中加热，加热后的热熔盐进入熔盐热罐中；熔盐锅炉的烟气经过熔盐换热器及省煤器后，进入空气源热泵系统，在余热回热器中进一步降低温度，最后排空；启动压缩机，空气经压缩后温度升高，再进入熔盐预热器中加热熔盐，然后进入空气回热器中提高温度后进入膨胀机中做功，做功后的空气为低温低压状态，进入余热回收器中吸收烟气余热；

15、在放热模式下，打开熔盐热罐出口阀，启动熔盐热罐出口泵，热熔盐进入sgs系统中加热给水变成过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机中做功，汽轮机的排汽进入凝汽器中凝结为凝结水，所述凝结水经过凝结水泵进入回热器，回热器输出的部分给水进入sgs-预热器中，另一部分给水通过给水分流阀及给水泵进入省煤器中，然后通过混合阀与来自sgs-预热器输出的给水混合后进入sgs-蒸发器及sgs-过热器中。

16、本发明具有以下有益效果：

17、本发明所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统在具体操作时，采用熔盐锅炉，将烟气与熔盐直接换热，避免烟气-蒸汽-熔盐的中间流程，大幅提高换热效率，具体的，储热过程中，低温熔盐从熔盐冷罐流入熔盐预热器中预热，然后进去熔盐锅炉中加热为高温熔盐，再返回至熔盐热罐，将烟气与熔盐直接换热，避免烟气-蒸汽-熔盐的中间流程，大幅提高换热效率，以提高系统整体的发电效率及发电量，并且熔盐出口温度不受限。

18、进一步，熔盐锅炉内的部分能量由给水吸收，实现了能量梯级利用，使系统的发电效率接近50％。

19、进一步，本发明将熔盐锅炉与空气源热泵联合利用，排出锅炉的低温烟气热量通过空气源热泵提质升温用于加热熔盐，实现煤粉能量利用最大化。

技术特征：

1.一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，包括熔盐锅炉(1)、熔盐热罐(2)、sgs-过热器(5)、sgs-蒸发器(6)、sgs-预热器(8)、熔盐冷罐(9)、汽轮机(13)、凝汽器(15)、混合阀(7)、凝结水泵(16)及回热器(17)；

2.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，熔盐热罐(2)的出口依次经熔盐热罐出口阀(3)、熔盐热罐出口泵(4)、sgs-过热器(5)的管侧、sgs-蒸发器(6)的管侧及sgs-预热器(8)的管侧与熔盐冷罐(9)的入口相连通。

3.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，熔盐冷罐(9)的出口依次经熔盐冷罐出口阀(10)、熔盐冷罐出口泵(11)及熔盐预热器(12)的壳侧与熔盐换热器(1.2)的入口相连通。

4.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，汽轮机(13)的抽汽口与回热器(17)的壳侧相连通。

5.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，回热器(17)的管侧出口依次经给水分流阀(18)及给水泵(19)与省煤器(1.3)的入口相连通。

6.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，还包括余热回收器(21)、膨胀机(20)、空气回热器(22)及压缩机(23)；

7.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，熔盐换热器(1.2)及省煤器(1.3)沿烟气流通方向依次设置。

8.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，汽轮机(13)连接有发电机(14)。

9.根据权利要求1所述的基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种基于熔盐锅炉集成空气源热泵的联合发电系统，所述熔盐锅炉内设置有熔盐换热器及省煤器，熔盐换热器的出口与熔盐热罐的入口相连通，熔盐热罐的出口依次经SGS‑过热器的管侧、SGS‑蒸发器的管侧及SGS‑预热器的管侧与熔盐冷罐的入口相连通，熔盐冷罐的出口与熔盐换热器的入口相连通；汽轮机的排汽口与凝汽器的入口相连通，凝汽器的出口依次经回热器的管侧、SGS‑预热器的管侧、混合阀、SGS‑蒸发器的管侧及SGS‑过热器的管侧与汽轮机的入口相连通，回热器的管侧出口与省煤器的入口相连通，省煤器的出口与混合阀的入口相连通，该系统的换热效率较高，发电量以及发电效率较高。技术研发人员：张可臻,韩伟,张顺奇,宋晓辉,陆续,寇攀高,付康丽受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5