一种具有储能功能的熔盐电极锅炉的制作方法

本发明属于电力、储能领域，具体涉及一种具有储能功能的熔盐电极锅炉。

背景技术：

1、新建机组都需要启动锅炉，启动锅炉在首台机组启动过程中为机组启动提供蒸汽，在机组启动自身能够产生稳定蒸汽后，启动锅炉就处于备用状态，在第二台及后续机组启动过程中，可以通过临机供汽实现机组启动，电锅炉实际存在的意义就不是很大了，但作为备用汽源还必须存在，电厂为启动锅炉的备用及保养每年也要投入一定的费用。

2、随着风电、光伏等不稳定性电源容量的增大，核电机组也要参与电网调峰，核电机组调峰时，造成热量损失，因此采用储热装置，将核电机组调峰产生的多余电量、热量储存起来，供热将产生良好的经济效益。

3、核电机组是零碳供热的重要途径。某化工园需要的蒸汽类型有：1.5mpa、300℃，4mpa、400℃。压水堆核电机组可以提供7mpa、280℃，不能满足化工园用汽的需求。

4、利用压水堆发电机组的发电加热熔盐，通过高温熔盐加热水可以产生高温蒸汽，但水的汽化潜热比较大，在汽化点利用熔盐汽化蒸汽，需要熔盐耗量大，工作也不稳定。低温的水直接利用熔盐加热，容易使熔盐温度低于其熔点，造成系统运行故障。

5、熔盐比热比水小，成本高，但水储热温度较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对目前发电机组熔盐储能、供热存在的问题，提供了一种具有储能功能的熔盐电极锅炉。

2、本发明采用如下技术方案来实现的：

3、一种具有储能功能的熔盐电极锅炉，包括除氧器上水泵、除氧器、加热器给水泵和加热器；除氧器的容积按照12小时额定蒸汽流量配置，加热器为管壳式换热器，管侧为水，壳侧为蒸汽，除氧器上水泵的出口接在除氧器的第一入口，除氧器的出口接在加热器给水泵的入口，加热器给水泵的出口接在加热器的第一入口，加热器的第一出口接在除氧器的第二入口。

4、本发明进一步的改进在于，还包括熔盐蒸汽加热装置和低温汽源，熔盐蒸汽加热装置为管壳式换热器，其内布置有两套独立的盘管，第一套盘管的入口接在熔盐蒸汽加热装置的第一入口与加热器的第二出口相接，第一套盘管的出口接在熔盐蒸汽加热装置的第一出口；第二套盘管的入口接在熔盐蒸汽加热装置的第二入口与低温汽源的出口相连，第二套盘管的出口接在熔盐蒸汽加热装置的第二出口与低温汽源的入口和除氧器的第三入口相连；熔盐蒸汽加热装置的壳侧以及第一套盘管和第二套盘管的间隙充满了熔盐，熔盐总质量按照18小时额定蒸汽流量配置，熔盐有循环泵，保证熔盐温度均匀。

5、本发明进一步的改进在于，还包括电极锅炉、熔盐电加热装置、电源管理模块和高温汽源；熔盐蒸汽加热装置的第一出口接在电极锅炉的第一入口，电极锅炉的出口分为三股，第一股接在熔盐电加热装置的第一入口，第二股接在除氧器的第四入口，电源管理模块的第一出口接在电极锅炉的第二入口，为电极锅炉提供电源，电源管理模块的第二出口接在熔盐电加热装置的第二入口，为熔盐电加热装置提供电源，熔盐电加热装置的第二出口接在高温汽源的入口，熔盐电加热装置的第三入口接在高温汽源出口。

6、本发明进一步的改进在于，熔盐电加热装置布置有两路2套独立的盘管和一套电加热装置，第一套盘管的入口接在电极锅炉的出口第一股，第一套盘管的出口接在熔盐电加热装置的第一出口，熔盐电加热装置的第一出口分为三股，第一股接在用户的入口，第二股接在加热器的第二入口，第三股和低温汽源出口合并后接在熔盐蒸汽加热装置的第二入口；第二套盘管的入口接在熔盐电加热装置的第二入口与高温汽源出口相连，第二套盘管的出口接在熔盐电加热装置的第二出口与高温汽源入口相连；熔盐电加热装置的壳侧以及第一套盘管、第二套盘管和电加热装置的间隙充满了熔盐，熔盐总质量按照36小时额定蒸汽流量倍配置，熔盐有循环泵，保证熔盐温度均匀。

7、本发明进一步的改进在于，还包括回用水箱，电极锅炉的出口第三股接在回用水箱的第二入口，用户的出口接在回用水箱的第一入口，回用水箱的第二出口接在除氧器的第五入口；回用水箱内布置有蒸汽加热盘管，蒸汽加热盘管的入口接在回用水箱的第二入口，蒸汽加热盘管的出口接在回用水箱的第二出口；回用水箱的水容积按照6小时额定蒸汽流量配置；回用水箱内配置水处理装置和补水装置。

8、本发明进一步的改进在于，锅炉的额定蒸汽流量按照用户持续需求流量配置，锅炉的额定蒸汽压力按照用户的最大需求蒸汽压力来确定，回用水箱的加热功率按照将额定蒸汽流量的水从25℃加热到90℃所需功率来配置；除氧器的加热功率按照将额定蒸汽流量的水从90℃加热到165℃所需功率来配置；加热器加热功率按照将额定蒸汽流量的水从165℃加热到201℃所需功率来配置；熔盐蒸汽加热装置的加热功率按照将额定蒸汽流量的水从201℃加热到额定压力的饱和所需功率来配置；电极锅炉的功率按照将额定蒸汽流量的饱和水蒸发为饱和蒸汽所需功率来配置；熔盐电加热装置的功率按照将额定蒸汽流量的饱和蒸汽过热到用户所需的最高温度所需功率来配置，蒸汽盘管加热功率与电功率相同。

9、本发明进一步的改进在于，通过以下方法实现作为机组启动供汽的功能：

10、给回用水箱补水，达到其最低水位以上；启动除氧器上水泵，给除氧器补水使其达到最低水位，启动加热器给水泵给电极锅炉补水使其达到最低水位，在后续启动、运行过程中，

11、随时补水，确保各处水位在最低水位以上；

12、启动电极锅炉，当电极锅炉产生蒸汽后，优先供应除氧器蒸汽给水除氧，其次供应回用水箱，给水加热，从回用水箱中出来的疏水流入除氧器中；

13、投用熔盐电加热装置中的电加热，给从电极锅炉来的蒸汽过热，从熔盐电加热装置中的蒸汽优先供应加热器和熔盐蒸汽加热装置给给水加热，从蒸汽优先供应加热器和熔盐蒸汽加热装置出来的疏水流入除氧器中；

14、当整个系统运行稳定，从熔盐电加热装置中的蒸汽参数达到用户的需求后，给用户供汽，用户吸收了蒸汽热量，蒸汽凝结的水回到回用水箱。

15、本发明进一步的改进在于，通过以下方法实现将低温蒸汽转变成高温蒸汽的功能：

16、隔离从熔盐电加热装置至熔盐蒸汽加热装置的蒸汽及从熔盐蒸汽加热装置至除氧器的疏水；

17、将低温汽源的蒸汽导入到熔盐蒸汽加热装置、用来加热熔盐、进一步提高给水温度，其换热后的水汽返回至将低温汽源中；

18、从熔盐蒸汽加热装置中出来的水经电极锅炉汽化，熔盐电加热装置过热后供给用户。

19、本发明进一步的改进在于，通过以下方法实现储能功能：

20、在用电低谷期，发电机组多余的蒸汽通过低温汽源或高温汽源用来加热熔盐电极锅炉系统的给水或蒸汽，将热量传输给熔盐电极锅炉；

21、熔盐蒸汽加热装置和熔盐电加热装置中的熔盐吸收了低温汽源或高温汽源的热量后温度升高，将蒸汽的热量储存于熔盐中；

22、将回用水箱和除氧器的水位补至高水位，并分别经来自电极锅炉和熔盐电加热装置中的蒸汽加热，实现了将发电机组多余的热量储存在热水中；

23、在用电高峰期，通过使用回用水箱和除氧器的高温水，而减少使用蒸汽，将回用水箱和除氧器中储存的热量释放出来；

24、在用电高峰期，通过使用熔盐蒸汽加热装置和熔盐电加热装置中的高温熔盐的热量而减少，而减少使用低温汽源和高温汽源蒸汽的使用，将熔盐蒸汽加热装置和熔盐电加热装置中储存的热量释放出来。

25、本发明提供的一种具有储能功能的熔盐电极锅炉，具有以下几方面明显的优点：

26、(1)在发电机组不能供汽时，该熔盐电极锅炉自身可以产生蒸汽，以替代启动锅炉，实现机组启动用汽的需求；

27、(2)高温储热利用熔盐，利用熔盐汽化点高的特点，可以使高温储热在低压下实现，提高储热的安全性，并降低成本；

28、(3)低温储热利用水，利用水在低压下成本较低，克服熔盐在低温下凝固的缺点，提高储热的安全性，并降低成本；

29、(4)水汽化利用了电极锅炉，系统占地较小；

30、(5)在用户供热需求突然减小的情况下，可以将供给用户的热量部分存储，减小机组的波动，提高机组运行的安全性；

31、(6)可以在发电机组突然减小的情况下，利用储热系统存储的热量给供热用户供热，提高用户的满意度；

32、(7)可以在用电低谷期，将机组的部分热量存储，在用电高峰期释放，提高机组的经济效益。