高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统及方法与流程

本申请涉及发电，具体而言，涉及一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统及方法。

背景技术：

1、目前火电机组是电力调峰时长主要参与者，参与对外供热的火电机组在应对热用户源用热需求周期波动(例如昼夜供暖需求不同，企业用户不同时段工业用汽需求频繁波动)时供热调节能力差，往往造成热量的浪费。

2、本发明针对火电机组供热负荷与机组本体紧密耦合、变负荷运行频繁这一问题，充分利用蒸汽熔盐储放热系统、熔盐电蓄热系统、储放热水罐以及电极蒸汽锅炉，实现机组外供蒸汽热量的梯级利用、供热裕量的有效回收和利用，减少机组运行变负荷次数，提升机组运行安全性。

技术实现思路

1、本申请实施例至少提供一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统及方法，可以减少机组运行变负荷次数，提升机组运行安全性。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，包括：

3、至少一个储热单元；

4、第一管路，所述第一管路和所述至少一个储热单元之间设置有第一换热组件，所述第一换热组件用于使所述第一管路中的高温蒸汽与所述至少一个储热单元中的介质换热；

5、第二管路，所述第二管路和所述至少一个储热单元之间设置有第二换热组件，所述第二换热组件用于使所述第二管路中的水/低温蒸汽与所述至少一个储热单元中的介质换热，所述第二管路连接至供汽母管；

6、其中，所述至少一个储热单元包括电加热器，所述电加热器用于加热所述至少一个储热单元中的介质；

7、所述第一管路设置有第一支路，所述第一支路连接至所述供汽母管。

8、根据上述方案，该系统可以通过第一管路的支路分流并向用户端供汽，这样设置，能够在实现供汽的同时，将高温蒸汽的热量(分段)储存在储热单元中。此外，该系统还可以通过储热单元中介质来加热第二管路中的水/低温蒸汽，以形成用户端所需的蒸汽，并且，由于储热单元中的介质可以通过高温蒸汽或者电加热器进行加热，使得该系统可以借助电加热器来弥补储热单元储热不足而导致无法对外供热的问题，有利于减少机组运行变负荷次数，提升机组运行安全性。

9、在一种可选的实施方式中，所述至少一个储热单元包括第一储热单元、第二储热单元和第三储热单元。

10、在一种可选的实施方式中，所述第一换热组件包括第一换热器、第三换热器和第五换热器，所述第一换热器设置在所述第一管路和所述第一储热单元之间，所述第三换热器设置在所述第一管路和所述第二储热单元之间，所述第五换热器设置在所述第一管路和所述第三储热单元之间；

11、所述第二换热组件包括第二换热器、第四换热器和第六换热器，所述第二换热器设置在所述第二管路和所述第一储热单元之间，所述第四换热器设置在所述第二管路和所述第二储热单元之间，所述第六换热器设置在所述第二管路和所述第三储热单元之间。

12、在一种可选的实施方式中，所述第一储热单元包括第一循环管路、第一低温盐罐和第一高温盐罐，所述第一低温盐罐和所述第一高温盐罐依次串接在所述第一循环管路上；

13、所述电加热器设置在所述第一循环管路上，用于对所述第一低温盐罐输出的熔盐进行加热。

14、在一种可选的实施方式中，所述第一换热器设置在所述第一循环管路上，并位于所述第一低温盐罐的出盐口和所述第一高温盐罐的进盐口之间；

15、所述第一循环管路设置有介质旁路，所述介质旁路的两端分别连接在所述第一换热器的两端。

16、在一种可选的实施方式中，所述第二管路设置有第一旁路和第二旁路，所述第一旁路的两端分别连接在所述第四换热器的两端，所述第二旁路的两端分别连接在所述第六换热器的两端。

17、在一种可选的实施方式中，所述第二管路设置有第二支路和第七换热器，所述第二支路的进汽口与所述第二换热器的出汽口相连通，所述第七换热器设置在所述第二支路和所述第二管路之间，所述第七换热器用于使所述第二支路中的介质与所述第二管路中的介质换热。

18、在一种可选的实施方式中，所述第二管路设置有第三旁路，所述第三旁路的两端分别连接在所述第七换热器的两端。

19、在一种可选的实施方式中，所述第二管路设置有第三支路和除氧装置，所述第三支路的进汽口与所述第二换热器的出汽口相连通，所述第三支路的出汽口与所述除氧装置的进汽口相连通。

20、第二方面，本申请实施例还提供一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽方法，适用于第一方面任一项所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，所述方法包括：储热运行模式、释热运行模式和直热运行模式；

21、所述储热运行模式下，关闭所述第二管路，开启所述第一管路和所述第一支路，使所述第一支路分流所述第一管路中的高温蒸汽，以向供汽母管进行供汽；

22、所述释热运行模式下，关闭所述第一支路，开启所述第二管路，通过所述第二换热组件使所述第二管路中的水/低温蒸汽与所述至少一个储热单元中的介质换热，以形成高温蒸汽并向供汽母管进行供汽；

23、所述直热运行模式下，关闭所述第一支路，开启所述第二管路和所述电加热器，通过所述电加热器加热所述至少一个储热单元中的介质，以及通过所述第二换热组件使所述第二管路中的水/低温蒸汽与所述至少一个储热单元中的介质换热，以形成高温蒸汽并向供汽母管进行供汽。

24、根据上述方案，该系统可以通过第一管路的支路分流并向用户端供汽，这样设置，能够在实现供汽的同时，将高温蒸汽的热量(分段)储存在储热单元中。此外，该系统还可以通过储热单元中介质来加热第二管路中的水/低温蒸汽，以形成用户端所需的蒸汽，并且，由于储热单元中的介质可以通过高温蒸汽或者电加热器进行加热，使得该系统可以借助电加热器来弥补储热单元储热不足而导致无法对外供热的问题，有利于减少机组运行变负荷次数，提升机组运行安全性。

25、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述至少一个储热单元包括第一储热单元、第二储热单元和第三储热单元。

3.根据权利要求2所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第一换热组件包括第一换热器、第三换热器和第五换热器，所述第一换热器设置在所述第一管路和所述第一储热单元之间，所述第三换热器设置在所述第一管路和所述第二储热单元之间，所述第五换热器设置在所述第一管路和所述第三储热单元之间；

4.根据权利要求3所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第一储热单元包括第一循环管路、第一低温盐罐和第一高温盐罐，所述第一低温盐罐和所述第一高温盐罐依次串接在所述第一循环管路上；

5.根据权利要求4所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第一换热器设置在所述第一循环管路上，并位于所述第一低温盐罐的出盐口和所述第一高温盐罐的进盐口之间；

6.根据权利要求4所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第二管路设置有第一旁路和第二旁路，所述第一旁路的两端分别连接在所述第四换热器的两端，所述第二旁路的两端分别连接在所述第六换热器的两端。

7.根据权利要求4所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第二管路设置有第二支路和第七换热器，所述第二支路的进汽口与所述第二换热器的出汽口相连通，所述第七换热器设置在所述第二支路和所述第二管路之间，所述第七换热器用于使所述第二支路中的介质与所述第二管路中的介质换热。

8.根据权利要求7所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第二管路设置有第三旁路，所述第三旁路的两端分别连接在所述第七换热器的两端。

9.根据权利要求1所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述第二管路设置有第三支路和除氧装置，所述第三支路的进汽口与所述第二换热器的出汽口相连通，所述第三支路的出汽口与所述除氧装置的进汽口相连通。

10.一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽方法，适用于权利要求1-9任一项所述的高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，其特征在于，所述方法包括：储热运行模式、释热运行模式和直热运行模式

技术总结本申请涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统及方法。高温蒸汽热能梯级利用对外供汽系统，包括：至少一个储热单元；第一管路，第一管路和至少一个储热单元之间设置有第一换热组件，用于使第一管路中的高温蒸汽与至少一个储热单元中的介质换热；第二管路，第二管路和至少一个储热单元之间设置有第二换热组件，用于使第二管路中的水/低温蒸汽与至少一个储热单元中的介质换热，第二管路连接至供汽母管；至少一个储热单元包括电加热器，电加热器用于加热至少一个储热单元中的介质；第一管路设置有第一支路，第一支路连接至供汽母管。根据上述方案，可以减少机组运行变负荷次数，提升机组运行安全性。技术研发人员：魏琳,康夜雨,周科,张兰庆,李明皓,马东升,鲁晓宇,夏建林,白永岗,齐吉锴,成汭珅,魏洪斌,马巍巍受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司德州电厂技术研发日：技术公布日：2024/11/18