熔盐系统以及熔盐系统的控制方法与流程

本技术涉及储能电站，具体涉及一种熔盐系统以及熔盐系统的控制方法。

背景技术：

1、熔盐因为具有使用温区广、饱和蒸汽压低、储能密度高、黏度低和稳定性好、寿命长、廉价易得、导热系数高、换热能力强等诸多优势，成为储能技术领域的主要工作介质。目前，发电机机组的汽轮机的蒸汽来源之一即为熔盐系统。

2、熔盐系统是通过熔盐将热量进行存储，在需要熔盐释放热量时，则存储有热量的熔盐可以通过换热器换热，加热水形成蒸汽，以提供给汽轮机。在发电机机组需要快速升负荷时，由于换热器的熔盐侧、汽水侧管路温度均较低，需要冷启动，实际上难以响应快速升负荷的要求。相关的技术方案中，也有电伴热的方式，即在换热器设备以及相应的管道中配设电加热器，在熔盐未放热时，通过电加热以达到保温的效果，以便及时响应快速升负荷的要求，但是电加热难以使换热器管侧建立温度场，响应快速升负荷时仍存在热应力冲击，同时一直采用电加热显然成本较高，不具备经济性。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种熔盐系统以及熔盐系统的控制方法，可以为熔盐系统的释能部分伴热的同时，实现机组快速产汽以支撑燃煤机组快速升负荷，具有经济性以及安全性。

2、为解决上述技术问题，本技术提供的熔盐系统，包括熔盐储能部分和熔盐释能部分，所述熔盐储能部分包括高温熔盐罐和低温熔盐罐，所述熔盐释能部分包括预热器、蒸发器以及过热器，高温熔盐罐、低温熔盐罐和熔盐释能部分的熔盐侧回路串联于第一回路，熔盐释能部分的汽水测回路与汽轮机串联于第二回路；

3、熔盐系统还包括蒸汽引出回路，所述蒸汽引出回路设有第一控制阀，所述蒸汽引出回路的一端连通于所述过热器的蒸汽出口，所述蒸汽引出回路的另一端为蒸汽接口，所述蒸汽接口用于连通汽轮机以外的蒸汽使用部件或者蒸汽管道。

4、可选地，所述蒸汽使用部件为电厂热力系统的抽汽管道，或者为电厂热力系统的除氧器，或者为电厂热力系统的辅汽联箱。

5、可选地，还包括连通所述高温熔盐罐的熔盐进口的第一连通管路，所述高温熔盐罐和所述过热器，通过所述第一连通管路以及部分所述第一回路形成循环回路，所述第一连通管路设有第二控制阀。

6、可选地，还包括熔盐调温泵，以及连通所述低温熔盐罐的熔盐出口和所述蒸发器的熔盐进口的第二连通管路；所述熔盐调温泵设于所述第二连通管路；所述蒸发器、所述预热器和所述低温熔盐罐，通过所述第二连通管路以及部分所述第一回路形成循环回路，所述第二连通管路设有第三控制阀。

7、可选地，还包括连通所述高温熔盐罐的熔盐出口和所述低温熔盐罐的熔盐进口的第三连通管路，所述第三连通管路设有第四控制阀。

8、可选地，还包括熔盐加热器以及第四连通管路，所述第四连通管路连通所述高温熔盐罐的熔盐出口和所述熔盐加热器的熔盐进口，所述第四连通管路设有第五控制阀。

9、可选地，所述熔盐储能部分还包括熔盐加热器以及低温熔盐泵，所述低温熔盐泵的熔盐进口和所述低温熔盐罐的熔盐出口连通，所述低温熔盐泵的熔盐出口和所述熔盐加热器的熔盐进口连通，所述熔盐加热器的熔盐出口和所述高温熔盐罐的熔盐进口连通；

10、所述熔盐加热器的热源至少包括下述中的一者：垃圾电、低谷电、蒸汽、烟气。

11、可选地，还包括熔盐系统水源和熔盐系统水泵，所述熔盐系统水泵的进水口连通所述水源，所述熔盐系统水泵的出水口连通所述预热器的进水口；

12、还包括旁路，所述旁路连通所述熔盐系统水泵的出水口和水源，所述旁路设有第十二控制阀。

13、可选地，所述水源为储能电站的给水经过多级抽汽加热后的水。

14、本技术还提供一种熔盐系统的控制方法，基于上述任一项的熔盐系统，控制方法包括控制所述熔盐系统运行于下述至少一个模式：

15、储热运行模式，控制所述低温熔盐罐的熔盐经熔盐加热器加热后存储入所述高温熔盐罐；

16、放热运行模式，控制所述高温熔盐罐内的熔盐流经所述第一回路并流回所述低温熔盐罐，所述熔盐释能部分通过所述第二回路和所述第一回路逆流换热，并提供蒸汽至汽轮机；

17、动态伴热运行模式，控制所述高温熔盐罐内的熔盐流经所述第一回路并流回所述低温熔盐罐，断开所述过热器的蒸汽出口和所述汽轮机，所述过热器的所述蒸汽出口通过所述蒸汽引出回路和蒸汽使用部件或者蒸汽管道连通。

18、可选地，控制方法还包括控制所述熔盐系统运行于：

19、静态伴热运行模式，控制所述高温熔盐罐的熔盐流向所述过热器后再回流至所述高温熔盐罐；和/或，控制所述低温熔盐罐的熔盐依次流向所述蒸发器、所述预热器后再回流至所述低温熔盐罐。

20、可选地，控制方法还包括控制所述熔盐系统运行于：

21、高/低温熔盐罐伴热运行模式，控制所述高温熔盐罐和所述熔盐加热器连通，使所述高温熔盐罐的熔盐流向所述熔盐加热器加热后再回流至所述高温熔盐罐；和/或，控制所述高温熔盐罐和所述低温熔盐罐连通，使所述高温熔盐罐的熔盐流向所述低温熔盐罐。

22、可选地，检测所述熔盐释能部分的温度和/或压力，当温度或压力低于预设值，则运行所述静态伴热运行模式。

23、可选地，检测所述高温/低熔盐罐温度和，当温度低于设定温度值，则运行所述高/低温熔盐罐伴热运行模式。

24、可选地，联合运行所述储热运行模式和所述静态伴热运行模式；

25、或，联合运行所述储热运行模式和所述动态伴热运行模式；

26、或，联合运行高/低温熔盐罐伴热运行模式和静态伴热运行模式；

27、或，联合运行高/低温熔盐罐伴热运行模式和动态伴热运行模式。

28、可选地，当发电机机组的负荷达到预定值且并未运行于放热运行模式，则控制所述熔盐系统运行于所述动态伴热运行模式；当发电机机组的负荷低于预定值且并未运行于放热运行模式，则控制所述熔盐系统运行于所述静态伴热运行模式。

29、可选地，定义在所述放热运行模式下进入汽轮机的蒸汽峰值流量为第一蒸汽流量，定义运行于所述动态伴热模式下所述蒸汽引出回路的蒸汽流量为第二蒸汽流量，所述第二蒸汽流量不大于所述第一蒸汽流量的5%。

30、该申请中的熔盐系统以及控制方法具有下述技术效果：

31、第一、熔盐系统设置有蒸汽引出回路，可以小流量蒸汽运行于动态伴热运行模式，从而将熔盐释能部分的设备以及管道等建立和放热运行模式相近的温度场，通过动态伴热调整系统压力处于合适值。当接到发电机机组快速升负荷指令时可以无延迟切换到放热运行模式，快速产汽支撑发电机机组快速升负荷，具有较强的灵活性；

32、第二、通过动态伴热运行模式，将熔盐释能部分的管道和设备建立和放热运行模式相近的温度场，使熔盐释能部分处于热备用状态，减少向放热运行模式切换过程中设备和管道的热应力冲击，确保熔盐系统运行的安全性；

33、第三、动态伴热运行模式下，对熔盐释能部分的管道和设备的保温的热量，来自于高温熔盐罐，即来自于熔盐储热，相较于背景技术中提及的纯电伴热，显然可以提高熔盐系统运行的经济性。