一种利用电加热熔盐进行光热电站深度调峰的系统的制作方法

本发明涉及光热发电系统技术领域，尤其涉及一种利用电加热熔盐进行光热电站深度调峰的系统。

背景技术：

近年来，国家对清洁能源发电日益重视，要求清洁电力消纳比例逐年提高。光热电站是集发电、储能于一身的利用光资源发电系统，虽然本身具备一定的负荷调节能力，但要达到电力零上网，汽轮机、发电机必须停机，难度较大。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种用所发的电加热熔盐的光热电站深度调峰系统，解决了现有光热发电系统不易调峰的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用电加热熔盐进行光热电站深度调峰的系统，包括用于吸收太阳能的吸热器，吸热器的输出端连接有熔盐储热系统，熔盐储热系统的输出端连接有蒸汽发生器，蒸汽发生器的输出端连接有汽轮机，汽轮机的输出端连接有发电机，发电机输出的电输入电网；所述发电机的输出端还电连接有熔盐加热系统，熔盐加热系统的输出端与熔盐储热系统的输入端连接。

作为本发明的优选方案，所述熔盐加热系统的输出端还与蒸汽发生器的输入端连接。

作为本发明的优选方案，所述熔盐储热系统包括高温熔盐区和低温熔盐区，吸热器的输出端连接于高温熔盐区，蒸汽发生器的输出端连接于高温熔盐区；所述低温熔盐区与吸热器的输入端连接。

作为本发明的优选方案，所述蒸汽发生器的输出端还与低温熔盐区连接。

作为本发明的优选方案，所述熔盐储热系统和熔盐加热系统上均设置有温度传感器，熔盐加热系统的输出管道上、蒸汽发生器与低温熔盐区之间的管道上和熔盐储热系统的输出管道上均安装有流量控制阀。

作为本发明的优选方案，所述熔盐储热系统的数量为一个或多个。

作为本发明的优选方案，还包括控制系统，控制系统分别与吸热器、熔盐储热系统、熔盐加热系统、蒸汽发生器和汽轮机电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的发电机的输出端还电连接有熔盐加热系统，熔盐加热系统的输出端与熔盐储热系统的输入端连接，则调峰时段系统发的电能用于熔盐加热系统加热，并将热量输送到熔盐储热系统。通过设置熔盐加热系统，能量在本发明的系统里面循环，实现调峰，避免能量浪费。熔盐加热系统的调峰能力能自由调节，则本发明可以做到在调峰时段将负荷将至最低，做到电力零上网，并且发电机组（汽轮机、发电机、换热设施等）自身在发电运行状态，无需停机。

2、本发明的熔盐电加热系统可以将加热后的熔盐存入熔盐贮热系统，也可以进入蒸汽发生器直接产生蒸汽，或者二者兼顾。

3、高温熔盐区可储存热量或输送热量，而低温熔盐区能将不易输出到蒸汽发生器的热量输送到吸热器，使得这部分热量重新进入能量循环的系统中。

4、蒸汽发生器的输出端还与低温熔盐区连接，则蒸汽发生器可将部分热量重新输送到熔盐储热系统，从而用于汽轮机发电的能量可得到调节，实现进一步精确调峰。

5、温度传感器能实时探测熔盐储热系统和熔盐加热系统的温度，根据温度情况，可通过调节熔盐加热系统的输出管道上、蒸汽发生器与低温熔盐区之间的管道上和熔盐储热系统的输出管道上的流量控制阀，实现精确调峰，实现整个系统的电热转换实时平衡。

6、根据需要，熔盐储热系统的数量可为一个或多个。熔盐储热系统为多个时，本系统调峰的范围更大。

7、控制系统能分别对吸热器、熔盐储热系统、熔盐加热系统、蒸汽发生器和汽轮机等进行控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1-吸热器；2-熔盐储热系统；3-蒸汽发生器；4-汽轮机；5-发电机；6-电网；7-熔盐加热系统；8-关口表；21-高温熔盐区；22-低温熔盐区。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的利用电加热熔盐进行光热电站深度调峰的系统，包括用于吸收太阳能的吸热器1，吸热器1的输出端连接有熔盐储热系统2，熔盐储热系统2的输出端连接有蒸汽发生器3，蒸汽发生器3的输出端连接有汽轮机4，汽轮机4的输出端连接有发电机5，发电机5输出的电输入电网6；所述发电机5的输出端还电连接有熔盐加热系统7，熔盐加热系统7的输出端与熔盐储热系统2的输入端连接，发电机5与电网6之间的线路上还安装有关口表8。

本发明的发电机5的输出端还电连接有熔盐加热系统7，熔盐加热系统7的输出端与熔盐储热系统2的输入端连接，则调峰时段系统发的电能用于熔盐加热系统7加热，并将热量输送到熔盐储热系统2。通过设置熔盐加热系统7，能量在本发明的系统里面循环，实现调峰，避免能量浪费。熔盐加热系统7的调峰能力能自由调节，则本发明可以做到在调峰时段将负荷将至最低，做到电力零上网，并且发电机5组（汽轮机4、发电机5、换热设施等）自身在发电运行状态，无需停机。

更进一步，所述熔盐加热系统7的输出端还与蒸汽发生器3的输入端连接。本发明的熔盐电加热系统可以将加热后的熔盐存入熔盐贮热系统，也可以进入蒸汽发生器3直接产生蒸汽，或者二者兼顾。

更进一步，所述熔盐储热系统2包括高温熔盐区21和低温熔盐区22，吸热器1的输出端连接于高温熔盐区21，蒸汽发生器3的输出端连接于高温熔盐区21；所述低温熔盐区22与吸热器1的输入端连接。高温熔盐区21可储存热量或输送热量，而低温熔盐区22能将不易输出到蒸汽发生器3的热量输送到吸热器1，使得这部分热量重新进入能量循环的系统中。

更进一步，所述蒸汽发生器3的输出端还与低温熔盐区22连接。蒸汽发生器3的输出端还与低温熔盐区22连接，则蒸汽发生器3可将部分热量重新输送到熔盐储热系统2，从而用于汽轮机4发电的能量可得到调节，实现进一步精确调峰。

更进一步，所述熔盐储热系统2和熔盐加热系统7上均设置有温度传感器，熔盐加热系统7的输出管道上、蒸汽发生器3与低温熔盐区22之间的管道上和熔盐储热系统2的输出管道上均安装有流量控制阀。温度传感器能实时探测熔盐储热系统2和熔盐加热系统7的温度，根据温度情况，可通过调节熔盐加热系统7的输出管道上、蒸汽发生器3与低温熔盐区22之间的管道上和熔盐储热系统2的输出管道上的流量控制阀，实现精确调峰，实现整个系统的电热转换实时平衡。

更进一步，所述熔盐储热系统2的数量为一个或多个。根据需要，熔盐储热系统2的数量可为一个或多个。熔盐储热系统2为多个时，本系统调峰的范围更大。

更进一步，本发明还包括控制系统，控制系统分别与吸热器1、熔盐储热系统2、熔盐加热系统7、蒸汽发生器3和汽轮机4电连接。控制系统能分别对吸热器1、熔盐储热系统2、熔盐加热系统7、蒸汽发生器3和汽轮机4等进行控制。

本专利用于光热项目较火电项目有以下优势：

1）由于火电项目基本上没有配备熔盐储热装置或设施，而光热电站一般都配有熔盐储热（或导热油等）储热设施。在实际应用时，直接利用光热电站现有的熔盐储热系统2，会大幅减低成本。

2）火电是采用燃煤加热，不受光照条件的影响，与其建立储热系统存热，不如直接降低负荷，存煤即可。而光热电站受光照条件制约，热量储存后还可以在没有光照的时段释放发电。

3）火电机组一般单机容量是光热的5倍甚至10倍以上，若火电采用电加热配储热系统，其规模巨大，投资太高，以目前的技术水平不具备经济性和可推广性。

增加一级电加热系统相对于只用蒸汽加热的优势、可以有效克服哪些特别技术上的难度问题：

1）增加一级或多级电加热系统，比增加蒸汽加热系统，成本更低、结构更为简洁、操作更加灵活。

2）参与调峰或其他灵活性改造，电网对负荷的相应速度有要求，并且是越快越好。热力蒸汽系统响应往往是分钟级的，但电力响应是毫秒级的，在响应速度方面，电加热具有蒸汽加热不可比拟的优势；

3）电加热电力的来源可以是电厂自身的发电，也可以是电网反送电，而蒸汽的来源只能依靠发电厂自身机组产生的蒸汽，因此蒸汽加热的局限性比较大，而电加热可以随时启动，更为灵活。

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