【技术实现步骤摘要】
灵活高效新型燃煤发电机组
[0001]本专利技术涉及燃煤发电
，尤其涉及耦合有熔盐储热功能，能够灵活高效地进行调峰，以配合电网消纳风电、光电等新能源，保证电网安全运行的燃煤发电机组。
技术介绍
[0002]随着新型电力系统的持续建设，高比例新能源逐渐成为电网电量供应主体，新能源机组的随机波动性会对电网的安全稳定运行造成不利影响。大规模新能源消纳需要燃煤机组提供可靠支撑。
[0003]为进一步提升燃煤机组灵活性，开展灵活性改造，但是设计为带基本负荷运行的煤电机组经过灵活性改造后将运行在非设计工况，机组运行经济性大幅下降。同时，由于机组频繁深度调峰，应力疲劳超过设计极限，机组运行安全性也大幅下降。此外，机组设备在低负荷运行时还存在燃烧不稳定、汽轮机效率下降等问题。
[0004]解决以上问题的根本途径是提高燃煤发电灵活性，其中重要的技术途径是在传统燃煤发电系统中增加储热和放热功能，在燃煤机组降负荷或低负荷运行时，锅炉燃煤释放热量的一部分用于蒸汽发电，另一部分通过加热熔盐进行储存，在燃煤机组升负荷阶段，锅炉产生的蒸汽和熔盐产生的蒸汽共同驱动汽轮机，实现发电功率的快速升高。
[0005]现有的火力发电机组在耦合熔盐储能装置之后，虽然能够在一定程度上提升发电机组升负荷和降负荷的响应速度，但是其各组成部分在设计上由于沿袭了传统设计思路，因此，存在较大的局限性，而且，各组成部分之间未能实现深度协调，在及时性、可调性、安全性、稳定性、能量损耗等方面依然存在不足之处，亟待作出进一步改进。
[0006...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种灵活高效新型燃煤发电机组，包括锅炉(31)、汽轮机、熔盐系统和发电机(6)；所述锅炉(31)设有炉内过热器和炉内再热器；所述汽轮机设有高压缸(3)和中压缸(4)，所述炉内过热器连通所述高压缸(3)的主进汽口，所述炉内再热器连通所述中压缸(4)的主进汽口；其特征在于，所述锅炉(31)的烟道内设有烟气熔盐换热器(54)，所述烟气熔盐换热器(54)用于将低温熔盐罐(23)储存的低温熔盐加热为高温熔盐后储存于高温熔盐罐(18)；所述熔盐系统的放热功率模块从除氧器(10)的本体引流熔盐系统给水并设有独立的熔盐系统给水泵(11a)；所述放热功率模块的熔盐蒸汽管路通往所述高压缸(3)和/或中压缸(4)的熔盐蒸汽进汽口，所述高压缸(3)和/或中压缸(4)的熔盐蒸汽进汽口设于其缸体的指定位置，所述指定位置处的主蒸汽的能量级与从所述熔盐蒸汽进汽口通入的熔盐蒸汽的能量级之差在预定范围内。2.根据权利要求1所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述放热功率模块设有熔盐再热器(29)，所述熔盐再热器(29)用于将从所述高压缸(3)的出口引出的部分蒸汽经高温熔盐进行再次加热后通往所述中压缸(4)的熔盐蒸汽进汽口。3.根据权利要求2所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述放热功率模块包括相串联且盐路流向和汽路流向相反的熔盐预热器(22)、第一熔盐相变换热器(21)和第一熔盐过热器(20)，所述熔盐再热器(29)的盐路并联于所述第一熔盐过热器(20)，所述熔盐再热器(29)的汽路串联于所述高压缸(3)的蒸汽出口通往所述中压缸熔盐蒸汽进汽口的蒸汽通路。4.根据权利要求1所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述放热功率模块的出汽端连接有过热蒸汽预存器(41)，所述过热蒸汽预存器(41)用于预先储存由所述放热功率模块产出的过热蒸汽，其连接所述高压缸(3)和/或中压缸(4)的熔盐蒸汽进汽口，以在机组升负荷的初始阶段供应即时蒸汽。5.根据权利要求4所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述放热功率模块包括相串联且盐路流向和汽路流向相反的熔盐预热器(22)、第一熔盐相变换热器(21)和第一熔盐过热器(20)；所述过热蒸汽预存器(41)设有用于保温的熔盐流路，所述高温熔盐罐(18)与高温熔盐泵(19)、过热蒸汽预存器(41)、第一熔盐过热器(20)形成第一熔盐循环回路并设有与高温熔盐泵(19)并联的第一熔盐旁路；所述低温熔盐罐(23)与低温熔盐泵(24)第一熔盐相变换热器(21)、熔盐预热器(22)形成第二熔盐循环回路并设有与低温熔盐泵(24)并联的第二熔盐旁路。6.根据权利要求5所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述放热功率模块设有熔盐再热器(29)，所述熔盐再热器(29)的盐路并联于所述过热蒸汽预存器(41)和第一熔盐过热器(20)，所述熔盐再热器(29)的汽路串联于所述高压缸(3)的蒸汽出口通往所述中压缸熔盐蒸汽进汽口的蒸汽通路。7.根据权利要求1所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述熔盐系统给水泵(11a)的下游设有至少一个熔盐系统给水加热器(12a)，所述熔盐系统给水加热器(12a)的汽侧入口与汽轮机的抽汽相连通，所述熔盐系统给水加热器(12a)的汽侧出口通往除氧器(10)。8.根据权利要求7所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述除氧器(10)设有第一汽水管路和第二汽水管路，所述第一汽水管路与锅炉给水泵(11)的入口连通，所述
第二汽水管路与熔盐系统给水泵(11a)的入口连通，所述熔盐系统给水加热器(12a)的水侧出口与所述放热功率模块的汽水侧入口连通。9.根据权利要求1所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述高压缸(3)的第一段抽汽供入第一高压加热器(13)，所述高压缸(3)的第二段抽汽供入第二高压加热器(13a)，所述中压缸(4)设有第三段抽汽供入第三高压加热器(12)。10.根据权利要求1所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述高温熔盐罐(18)的出口连通所述烟气熔盐换热器(54)的入口并设有高温熔盐泵(19)和高温熔盐阀(518)，所述低温熔盐罐(23)的出口连通所述烟气熔盐换热器(54)的入口并设有低温熔盐泵(24)和低温熔盐阀(521)，所述烟气熔盐换热器(54)的出口连通所述高温熔盐罐(18)的入口。11.根据权利要求1至10中任一项所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述充热功率模块包括伴生过热器(55)和伴生再热器(56)；所述伴生过热器(55)和伴生再热器(56)位于所述烟气熔盐换热器(54)的下游，所述伴生过热器(55)旁通于从蒸汽发生器(302)通往炉内过热器的蒸汽通路；所述伴生再热器(56)旁通于从所述高压缸(3)通往炉内再热器的蒸汽通路。12.根据权利要求11所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述伴生过热器(55)的入口管路设有第一过热蒸汽调节阀(510)，从所述蒸汽发生器(302)通往末级过热器(1)的蒸汽通路设有与所述伴生过热器(55)并联的第二过热蒸汽调节阀(511)，其并联汽路的入口连通所述蒸汽发生器(302)的出口，其并联汽路的出口连通末级过热器(1)的入口。13.根据权利要求12所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述伴生过热器(55)的出口管路设有过热蒸汽逆止阀(512)。14.根据权利要求11所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述伴生再热器(56)的入口管路设有第一再热蒸汽调节阀(513)，从所述高压缸(3)通往锅炉末级再热器(30)的蒸汽通路设有与所述伴生再热器(56)并联的第二再热蒸汽调节阀(514)，其并联汽路的入口连通高压缸(3)的出口，其并联汽路的出口连通锅炉末级再热器(30)的入口。15.根据权利要求14所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述伴生再热器(56)的出口管路设有再热蒸汽逆止阀(515)。16.根据权利要求11所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，还包括烟气循环模块，用于将一部分烟气从所述锅炉(31)的尾部烟道输送至所述锅炉(31)的炉膛。17.根据权利要求16所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述烟气循环模块包括烟气循环管路，所述烟气循环管路连通所述锅炉(31)的尾部烟道与炉膛，并设有烟气再循环风机(58)和烟气流量调节阀(59)。18.根据权利要求1至10中任一项所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述锅炉(31)的烟道包括主烟道和旁设于所述主烟道的支路烟道(522)，所述烟气熔盐换热器(54)设于所述支路烟道(522)；所述支路烟道(522)的入口通过高温取烟烟道(523)和低温取烟烟道(524)分别连接所述主烟道烟气温度不同的两个位置，所述支路烟道(522)的出口通过回烟烟道(526)连接至所述主烟道的尾部。19.根据权利要求18所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述高温取烟烟道(523)内布置有高温烟气挡板(527)，所述低温取烟烟道(524)内布置有低温烟气挡板
(528)，所述回烟烟道(526)内布置有支路烟道引风机(529)。20.根据权利要求1至10中任一项所述的灵活高效新型燃煤发电机组，其特征在于，所述充热功率模块利用蒸汽加热代替烟气加热或者与烟气加热并行的方式进行储热，所述充热功率模块配置为从末级过热器(1)的下游分流部分蒸汽并使蒸汽在放热后通往回热器(14)的低压侧入口；所述充热功率模块包括第二熔盐相变换热器(16)和第二熔盐过热器(17)，所述低温熔盐罐(23)的出口与第二熔盐相变换热器(16)的盐侧入口连通并设有低温熔盐泵(24)，所述第二熔盐相变换热器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉臻，王庆华，牛玉广，徐进良，武君，杨新民，秦天牧，
申请(专利权)人：北京怀柔实验室，
类型：发明
国别省市：
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