一种熔盐储热耦合背压机的热电联产系统和方法与流程

本技术涉及热电联产，具体涉及一种熔盐储热耦合背压机的热电联产系统和方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们对能源结构和煤炭清洁高效利用提出了更高的要求，而背压机组热电联产项目在能源利用方面的高效性和节能环保方面的有效性，体现了其巨大的优势。

2、目前，背压机热电联产机组，通常采用“以热定电”的方式运行，供热灵活性差，只能适用于有稳定热负荷的应用场景，且由于背压机热电联产机组也不能参与电力调峰，因此无法获得辅助服务收。

技术实现思路

1、本技术提出一种熔盐储热耦合背压机的热电联产系统和方法。

2、本技术一方面实施例提出了一种熔盐储热耦合背压机的热电联产系统，所述熔盐储热耦合背压机的热电联产系统包括背压机热电联产机组和熔盐储能装置，其中：所述背压机热电联产机组包括熔盐锅炉、盐水换热器、背压机、发电机以及供汽联箱；所述熔盐储能装置包括高温熔盐罐、低温熔盐罐；所述低温熔盐罐，用于存储低温熔盐；所述熔盐锅炉，与所述低温熔盐罐连接，用于对所述低温熔盐罐输入的低温熔盐进行加热升温，以得到高温熔盐；所述高温熔盐罐，与所述熔盐锅炉连接，用于存储高温熔盐；所述盐水换热器，分别与所述熔盐锅炉、所述高温熔盐罐、所述低温熔盐罐连接，用于将低温给水加热成高压蒸汽，并对所述熔盐锅炉得到的高温熔盐和/或所述高温熔盐罐中存储的高温熔盐进行降温，以得到降温后的低温熔盐；向所述低温熔盐罐输入所述降温后的低温熔盐；所述背压机，与所述盐水换热器连接，用于通过所述高压蒸汽将热能转化为机械能，并排放低压蒸汽；所述发电机，与所述背压机连接，用于将所述机械能转化为电能，以向电网供电；所述供汽联箱，与所述背压机连接，用于输送所述背压机排放的低压蒸汽，以向用户供热。

3、在本技术的一个实施例中，所述低温熔盐罐与所述熔盐锅炉之间设有低温熔盐泵；所述熔盐锅炉与所述盐水换热器之间设有第一阀门。

4、在本技术的一个实施例中，所述高温熔盐罐与所述熔盐锅炉之间设有第二阀门；所述高温熔盐罐与所述盐水换热器之间设有高温熔盐泵；所述高温熔盐罐与所述高温熔盐泵之间设有第三阀门。。

5、在本技术的一个实施例中，所述背压机与所述盐水换热器之间设有第四阀门。

6、在本技术的一个实施例中，所述供汽联箱与所述盐水换热器之间设有减温减压器，其中：所述减温减压器，用于采用减温水对所述盐水换热器输出的高压蒸汽进行降压，以得到低压蒸汽；相对应地，所述供汽联箱，还用于输送所述减温减压器得到的低压蒸汽，以向用户供热。

7、在本技术的一个实施例中，所述减温减压器与所述盐水换热器之间设有第五阀门；所述减温减压器与所述供汽联箱之间设有第六阀门。

8、在本技术的一个实施例中，所述供汽联箱与所述背压机之间设有第七阀门。

9、本技术另一方面实施例提出了一种熔盐储热耦合背压机的热电联产方法，方法包括：

10、1)当背压机热电联产机组热负荷需求和电负荷需求均稳定时：

11、打开熔盐锅炉与盐水换热器之间的第一阀门、所述盐水换热器与背压机之间的第四阀门以及所述背压机与供汽联箱之间的第七阀门，其它阀门处于关闭状态；利用低温熔盐泵，将低温熔盐罐中的第一低温熔盐输送至所述熔盐锅炉进行加热升温，以得到第一高温熔盐；将所述第一高温熔盐输送至所述盐水换热器，以对低温给水进行加热，生成第一高压蒸汽；将所述第一高压蒸汽输送至所述背压机，以将第一热能转化为第一机械能，并排放第一低压蒸汽；通过发电机将所述第一机械能转化为第一电能，以向电网供电，并通过所述供汽联箱输送所述第一低压蒸汽，以向用户供热。

12、2)当所述背压机热电联产机组热负荷需求稳定，需要参与电力调峰，以降低电负荷时：

13、打开所述第一阀门、所述第四阀门、所述盐水换热器与减温减压器之间的第五阀门、所述减温减压器与所述供汽联箱之间的第六阀门和所述第七阀门，其它阀门处于关闭状态；利用所述低温熔盐泵，将所述低温熔盐罐中的第二低温熔盐输送至所述熔盐锅炉进行加热升温，以得到第二高温熔盐；将所述第二高温熔盐输送至所述盐水换热器，以对低温给水进行加热，生成第二高压蒸汽；将所述第二高压蒸汽分为两路，其中一路第二高压蒸汽经过所述背压机，以将第二热能转化为第二机械能，并排放第二低压蒸汽，另一路第二高压蒸汽经过所述减温减压器，以得到第三低压蒸汽；通过所述发电机将所述第二机械能转化为第二电能，以向电网供电，并通过所述供汽联箱输送所述第二低压蒸汽和所述第三低压蒸汽，以向用户供热。

14、3)当所述背压机热电联产机组电负荷需求和热负荷需求较低时：

15、打开所述第一阀门、所述熔盐锅炉与高温熔盐罐之间的第二阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门和所述第七阀门，其它阀门处于关闭状态；利用所述低温熔盐泵，将所述低温熔盐罐中的第三低温熔盐输送至所述熔盐锅炉进行加热升温，以得到第三高温熔盐；将所述第三高温熔盐分为两路，其中一路第三高温熔盐输送至所述高温熔盐罐，以进行存储，另一路第三高温熔盐输送至所述盐水换热器，以对低温给水进行加热，生成第三高压蒸汽；将所述第三高压蒸汽分为两路，其中一路第三高压蒸汽经过所述背压机，以将第三热能转化为第三机械能，并排放第四低压蒸汽，另一路第三高压蒸汽经过所述减温减压器，以得到第五低压蒸汽；通过所述发电机将所述第三机械能转化为第三电能，以向电网供电，并通过所述供汽联箱输送所述第四低压蒸汽和所述第五低压蒸汽，以向用户供热。

16、在本技术的一个实施例中，所述方法还包括：

17、当所述背压机热电联产机组热负荷需求稳定，需要参与电力调峰，以降低电负荷时：

18、打开所述第一阀门、所述第五阀门和所述第六阀门，其它阀门处于关闭状态；利用所述低温熔盐泵，将所述低温熔盐罐中的第四低温熔盐输送至所述熔盐锅炉进行加热升温，以得到第四高温熔盐；将所述第四高温熔盐输送至所述盐水换热器，以对低温给水进行加热，生成第四高压蒸汽；将所述第四高压蒸汽经过所述减温减压器，以得到第六低压蒸汽；通过所述供汽联箱输送所述第六低压蒸汽，以向用户供热。

19、在本技术的一个实施例中，所述方法还包括：

20、在所述高温熔盐罐中存在第五高温熔盐的情况下，若所述背压机热电联产机组电负荷需求和热负荷需求升高时：

21、打开所述第一阀门、所述高温熔盐罐与高温熔盐泵之间的第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门和所述第七阀门，其它阀门处于关闭状态；利用所述低温熔盐泵，将所述低温熔盐罐中的第五低温熔盐输送至所述熔盐锅炉进行加热升温，以得到第六高温熔盐；将所述第六高温熔盐和所述第五高温熔盐输送至所述盐水换热器，以对低温给水进行加热，生成第五高压蒸汽；其中，所述第五高温熔盐是通过所述高温熔盐泵输送的；将所述第五高压蒸汽分为两路，其中一路第五高压蒸汽经过所述背压机，以将第四热能转化为第四机械能，并排放第七低压蒸汽，另一路第五高压蒸汽经过所述减温减压器，以得到第八低压蒸汽；通过所述发电机将所述第四机械能转化为第四电能，以向电网供电，并通过所述供汽联箱输送所述第七低压蒸汽和所述第八低压蒸汽，以向用户供热。

22、本技术的的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

23、本技术的熔盐储热耦合背压机的热电联产系统，熔盐储热耦合背压机的热电联产系统中背压机热电联产机组包括熔盐锅炉、背压机、发电机以及供汽联箱；熔盐储能装置包括高温熔盐罐、低温熔盐罐盐水换热器；低温熔盐罐存储低温熔盐；熔盐锅炉对低温熔盐罐输入的低温熔盐进行加热升温，以得到高温熔盐；高温熔盐罐存储高温熔盐；盐水换热器将低温给水加热成高压蒸汽，并对高温熔盐进行降温，以得到降温后的低温熔盐；背压机通过高压蒸汽将热能转化为机械能，以及排放低压蒸汽；发电机将机械能转化为电能，以向电网供电；供汽联箱输送背压机排放的低压蒸汽，以向用户供热。由此，可以灵活控制过剩热能的存储和应用，提高能源的利用率。由此，以熔盐锅炉替代传统的蒸汽锅炉，当热负荷大幅波动且低于锅炉的最小负荷时，可以灵活控制过剩热量的存储，有效将热能的生产和利用分离开来，并可以同时满足锅炉高效运行和背压机组发电供热灵活性要求；可以有效解决背压热电联产面临的热电耦合和负荷波动问题，不仅能增加背压机组应对波动热负荷的能力，还能够使背压机组“以电定热”运行，满足电网的调峰需求。

24、上述可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。