【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及熔盐储热，尤其涉及一种用于高参数机组的高中温熔盐联用储热装置、储热放热方法及其应用。
技术介绍
1、随着新能源装机不断增长，为增加燃煤发电机组的调峰潜力，提升机组灵活性，研究人员开展了大量机组灵活性改造。其中燃煤机组耦合熔盐储热系统是一重要方法，利用熔盐储热系统，将机组负荷通过热能储存起来，可进一步降低机组出力。同时为了提高当前煤电机组的发电效率，超超临界机组的参数也不断提升。目前一次再热超超临界机组最高初参数为35mpa/700℃/720℃。
2、目前，燃煤机组利用熔盐储热的调峰系统主要通过电加热熔盐和单一熔盐储热的方式，使熔盐温度升高，将能量储存起来，而释热则是利用加热升温后的熔盐对给水进行加热(如专利cn202310544040.1)。这种方式下，熔盐使用的温域较窄，熔盐用量大，系统成本高，这制约了熔盐储热系统与先进的高参数超超临界机组耦合，限制了高参数机组的深度灵活调峰性能。
技术实现思路
1、为了解决现有的熔盐储热系统中，熔盐使用的温域较窄，熔盐用量大的技术问题，本专利技术提供了一种用于高参数机组的高中温熔盐联用储热装置、储热放热方法及其应用。采用该储热装置，熔盐整体具有较宽的使用温域，利用熔盐的储热和放热可将冷流体加热至较高温度，且能量效率较高，所需的熔盐用量较少。
2、本专利技术的具体技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于高参数机组的高中温熔盐联用储热装置，包括：
4、储存第一熔盐的第一低温罐
5、两端分别与第一低温罐出口和第一高温罐进口相连的第一熔盐加热通路；
6、两端分别与第一低温罐进口和第一高温罐出口相连并设有冷流体进出口的第一熔盐换热通路；
7、储存第二熔盐的第二低温罐和第二高温罐；第一熔盐的工作温度范围上限不低于第二熔盐的工作温度范围下限；
8、两端分别与第二低温罐出口和第二高温罐进口相连的第二熔盐加热通路；
9、两端分别与第二低温罐进口和第二高温罐出口相连并设有冷流体进出口的第二熔盐换热通路；第二熔盐换热通路中的冷流体进口与第一熔盐换热通路中的冷流体出口连通。
10、本专利技术的储热装置工作方式如下：
11、1)储能(熔盐储热)过程：第一低温罐内储存的第一熔盐经第一熔盐加热通路加热后，进入第一高温罐内储存；第二低温罐内储存的第二熔盐经第二熔盐加热通路加热后，进入第二高温罐内储存。
12、2)放能(熔盐放热)过程：第一高温罐内储存的第一熔盐进入第一熔盐换热通路中，与冷流体进行换热，使冷流体升温，换热后温度降低的第一熔盐进入第一低温罐内储存；第二高温罐内储存的第二熔盐进入第二熔盐换热通路中，经第一熔盐换热通路换热后的冷流体同样进入第二熔盐换热通路中，第二熔盐与冷流体进行换热，冷流体的温度进一步上升，可用于为高参数机组供能，换热后温度降低的第二熔盐进入第二低温罐内储存。
13、本专利技术将高中温熔盐(工作温度范围不同的两种熔盐)联用，并且，第一熔盐的工作温度范围上限低于第二熔盐的工作温度范围上限且不低于第二熔盐的工作温度范围下限，在储热和放热过程中，两种熔盐的温度可在其各自的工作温度范围内变化，联用后熔盐整体使用温域较宽，能够使冷流体在依次经第一熔盐换热通路和第二熔盐换热通路加热后达到较高温度，可大幅提升发电机组的升负荷速率；同时，还能实现“温度对口，梯级利用”，将能量在不同温度级别上进行有效配对和利用，有利于提高能量效率，从而减少整体熔盐用量。而当仅采用第一熔盐时，熔盐温升小，导致所需的熔盐用量较大，且无法将冷流体加热到较高温度，当用于为汽轮发电装置供汽时，无法产生高参数蒸汽。当仅采用第二熔盐时，熔盐使用的温域较窄，同等储热容量所需的熔盐用量更多，成本较高，并且，第二熔盐的工作温度范围上下限较高，需要在较大程度上或完全依赖于电加热的方式完成其升温储能，从电到热的过程中能量品味降低，因而储能系统效率较低。
14、作为优选，所述第一熔盐的工作温度范围下限为170～200℃，上限为400～450℃；所述第二熔盐的工作温度范围下限为380～440℃，上限不低于750℃。
15、采用上述工作温度范围的两种熔盐，能够将冷流体(水)加热到700℃及以上，可直接替代高参数超超临界机组的主蒸汽。
16、进一步地，所述第一熔盐和第二熔盐分别为三元hitec盐和碳酸linak盐。
17、三元hitec盐的配方组成如下：硝酸钾53％，硝酸钠7％，亚硝酸钠40％。其工作温度范围为180℃～420℃。
18、碳酸linak盐的配方组成如下：碳酸锂32.1％，碳酸钠33.4％，碳酸钾34.5％。其工作温度范围为400℃～800℃。
19、作为优选，所述第一熔盐加热通路包括依次相连的一级熔盐升温换热器、二级熔盐升温换热器和第一熔盐电加热器；所述一级熔盐升温换热器的熔盐进口和熔盐出口分别与第一低温罐出口和二级熔盐升温换热器的熔盐进口连通；所述第一熔盐电加热器的熔盐进口和熔盐出口分别与二级熔盐升温换热器的熔盐出口和第一高温罐进口连通；所述二级熔盐升温换热器的热流体出口与一级熔盐升温换热器的热流体进口连通。
20、在对第一熔盐进行加热的过程中，受限于换热器温度夹点，熔盐在经一级熔盐升温换热器和二级熔盐升温换热器后，只能被加热至300℃左右，因而设置了第一熔盐电加热器，能够进一步将第一熔盐的温度提升至其工作温度范围的上限。
21、作为优选，所述第二熔盐加热通路包括第二熔盐电加热器。
22、第一熔盐电加热器和第二熔盐电加热器可以消纳发电机组的电能降低机组输出功率，提高系统深度调峰能力。
23、作为优选，所述一级熔盐升温换热器的热流体出口与第一熔盐加热通路中的冷流体进口连通。
24、热流体在经二级熔盐升温换热器和一级熔盐升温换热器换热后，温度下降，可通入到第一熔盐加热通路中，作为该通路内的冷流体，与第一熔盐进行换热，换热后温度升高的冷流体再为高参数机组供能。采用上述设计，能够第一熔盐加热通路中换热后的热流体得到充分利用。
25、进一步地，所述一级熔盐升温换热器的热流体出口与第一熔盐加热通路中的冷流体进口之间设有除氧器。
26、作为优选，所述第一熔盐换热通路包括串联的三个换热器；所述第二熔盐换热通路包括一个换热器。
27、作为优选，第一熔盐换热通路和第二熔盐换热通路中的所述冷流体均为水；第一熔盐加热通路中的所述热流体为水。
28、第二方面，本专利技术提供了一种采用所述储热装置进行储热放热的方法，包括以下步骤：
29、(1)储热：将第一熔盐从第一低温罐通入到第一熔盐加热通路内进行加热，而后储存在第一高温罐内；将第二熔盐从第二低温罐通入到第二熔盐加热通路内进行加热，而后储存在第二高温罐内；
30、(2)放热：将第一高温罐内储存的第一熔盐和冷流体通入到第一熔盐换热通路内进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高参数机组的高中温熔盐联用储热装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐的工作温度范围下限为170~200℃，上限为400~450℃；所述第二熔盐的工作温度范围下限为380~440℃，上限不低于750℃。
3.根据权利要求2所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐和第二熔盐分别为三元Hitec盐和碳酸LiNaK盐。
4.根据权利要求1或2所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐加热通路包括依次相连的一级熔盐升温换热器、二级熔盐升温换热器和第一熔盐电加热器；所述一级熔盐升温换热器的熔盐进口和熔盐出口分别与第一低温罐出口和二级熔盐升温换热器的熔盐进口连通；所述第一熔盐电加热器的熔盐进口和熔盐出口分别与二级熔盐升温换热器的熔盐出口和第一高温罐进口连通；所述二级熔盐升温换热器的热流体出口与一级熔盐升温换热器的热流体进口连通。
5.根据权利要求1或2所述的储热装置，其特征在于，所述第二熔盐加热通路包括第二熔盐电加热器。
6.根据权利要求4所述的储热装置，其特征在于，所述一级熔盐
7.一种采用如权利要求1~6之一所述储热装置进行储热放热的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤（2）的具体过程包括以下步骤：
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤（1）的具体过程包括以下步骤：
10.一种高参数超超临界机组，其特征在于，包括如权利要求1~6之一所述储热装置和汽轮发电装置；所述第二熔盐换热通路中的冷流体出口与汽轮发电装置连通。
...【技术特征摘要】
1.一种用于高参数机组的高中温熔盐联用储热装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐的工作温度范围下限为170~200℃，上限为400~450℃；所述第二熔盐的工作温度范围下限为380~440℃，上限不低于750℃。
3.根据权利要求2所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐和第二熔盐分别为三元hitec盐和碳酸linak盐。
4.根据权利要求1或2所述的储热装置，其特征在于，所述第一熔盐加热通路包括依次相连的一级熔盐升温换热器、二级熔盐升温换热器和第一熔盐电加热器；所述一级熔盐升温换热器的熔盐进口和熔盐出口分别与第一低温罐出口和二级熔盐升温换热器的熔盐进口连通；所述第一熔盐电加热器的熔盐进口和熔盐出口分别与二级熔盐升温换热器的熔盐出口和第一高温罐进口连通；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞李斌，滕卫明，郑成航，章通行，刘盛辉，高翔，范海东，孙士恩，李文俊，赵中阳，徐林婕，杨扬，
申请(专利权)人：浙江省白马湖实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：
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