一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统的制作方法

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1.本实用新型涉及冷却塔防冻技术领域，尤其涉及一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统。

背景技术：

2.近年来风电、光伏等可再生能源发电的规模和比重大幅提高。对于北方地区供热期时，机组不仅有深度调峰的需求，更有保障民用采暖的责任，常常需求机组在低负荷运行或提供大量的供热抽汽，这两种工况下，往往使得低压缸的进汽量和排汽量急剧减少，导致部分湿冷机组的冷却塔热量偏低，出现冷却塔填料结冰、损坏等问题，而积聚在冷却塔塔顶边缘的冰块会在一个冬季积累成较大的冰锥，成为冷却塔检修的巨大安全隐患。

技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统。
5.本实用新型提出了一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统，包括：
6.机组发电系统，所述机组发电系统包括发电机；
7.熔盐加热系统，所述熔盐加热系统包括熔盐电加热器，所述熔盐电加热器的入口端连接低温熔盐罐，所述发电机为所述熔盐电加热器提供电能；
8.熔盐放热系统，所述熔盐放热系统包括高温熔盐罐，所述高温熔盐罐设置在所述熔盐电加热器的出口端，所述高温熔盐罐与冷却塔之间的管线上设置高温熔盐泵和第二阀门；
9.排汽冷却系统，所述排汽冷却系统包括凝汽器，所述凝汽器与所述冷却塔底部之间的管线上设置循环水泵和第三阀门。
10.在一些实施例中，所述熔盐电加热器和所述低温熔盐罐之间的管线上设置低温熔盐泵和第一阀门。
11.在一些实施例中，所述低温熔盐罐中的低温熔盐在所述低温熔盐泵的作用下经所述第一阀门进入所述熔盐电加热器加热后储存在所述高温熔盐罐中。
12.在一些实施例中，所述高温熔盐罐中的高温熔盐在所述高温熔盐泵的作用下经所述第二阀门进入所述冷却塔降温后进入所述低温熔盐罐。
13.在一些实施例中，所述机组发电系统还包括上下游依次设置的锅炉、高压缸、中压缸和低压缸，所述低压缸驱动所述发电机发电，所述发电机将电能输送至电网。
14.在一些实施例中，所述锅炉将锅炉给水加热为高温蒸汽进入所述高压缸做功，所述高压缸排汽进入所述锅炉经加热后成为再热蒸汽进入所述中压缸做功，所述中压缸排汽进入所述低压缸做功。
15.在一些实施例中，所述低压缸排汽进入所述凝汽器加热冷却水，冷却水水温升高后进入所述冷却塔换热。
16.在一些实施例中，在所述冷却塔中换热后的冷却水在所述循环水泵的作用下经所述第三阀门再次进入所述凝汽器。
17.在一些实施例中，所述冷却塔无需高温熔盐防冻时，开启所述第一阀门和所述低温熔盐泵使得所述低温熔盐罐中的低温熔盐进入所述熔盐电加热器吸热，吸热后的低温熔盐进入所述高温熔盐罐储存。
18.在一些实施例中，所述冷却塔需要高温熔盐防冻时，开启所述第二阀门和所述高温熔盐泵使得所述高温熔盐罐中的高温熔盐依次流经所述冷却塔的易结冰区域，高温熔盐放热后成为低温熔盐进入所述低温熔盐罐中储存。
19.相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
20.本实用新型基于电加热熔盐储热技术，利用调峰时段，将富裕的电能存储入熔盐储热系统，在机组低负荷发电或高负荷供热时段，利用熔盐释放热量来加热冷却塔易结冰区域。该系统可实时消耗电能促进机组的深度调峰，同时，可全时段保障冷却塔运行的稳定性和安全性。
附图说明
21.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1为本实用新型电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统的示意图；
23.附图标记说明：
24.1、锅炉；2、高压缸；3、中压缸；4、低压缸；5、发电机；6、电网；7、熔盐电加热器；8、冷却塔；9、凝汽器；10、高温熔盐泵；11、低温熔盐泵；12、高温熔盐罐；13、低温熔盐罐；14、循环水泵；15、第一阀门；16、第二阀门；17、第三阀门。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统。
27.如图1所示，本实用新型的电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统，包括机组发电系统、熔盐加热系统、熔盐放热系统和排汽冷却系统。
28.机组发电系统包括上下游依次设置的锅炉1、高压缸2、中压缸3和低压缸4。
29.具体为，高压缸2设置在锅炉1的下游，中压缸3设置在高压缸2的下游，低压缸4设置在中压缸3的下游，在机组发电系统工作过程中，锅炉给水进入锅炉1，锅炉1将锅炉给水加热为高温蒸汽，高温蒸汽进入高压缸2做功，在高压缸2中做功后的高温蒸汽成为高压缸排汽，高压缸排汽进入锅炉1经锅炉1加热后成为再热蒸汽，再热蒸汽进入中压缸3做功，中压缸排汽进入低压缸4做功，低压缸4驱动发电机5发电，发电机5将产生的电能输送至电网6。
30.排汽冷却系统包括凝汽器9，凝汽器9与冷却塔8底部之间的管线上设置循环水泵14和第三阀门17。低压缸4排汽进入凝汽器9加热冷却水，冷却水水温升高后进入冷却塔8换热。在冷却塔8中换热后的冷却水在循环水泵14的作用下经第三阀门17再次进入凝汽器9。
31.具体为，低压缸排汽进入凝汽器9并将热量传递给凝汽器9中的冷却水，与低压缸排汽换热后的冷却水水温升高，水温升高后的冷却水进入冷却塔8，将其热量传递给空气，从冷却塔8出口排入大气从而为冷却塔8防冻提供热量。在冷却塔8内与空气换热后的水再次成为冷却水聚集在冷却塔8底部，在循环水泵14作用下经第三阀门17再次进入凝汽器9形成一个循环。
32.熔盐加热系统包括熔盐电加热器7，熔盐电加热器7的入口端连接低温熔盐罐13，发电机5为熔盐电加热器7提供电能。低温熔盐在熔盐电加热器7中由发电机5提供的电能加热为高温熔盐从而将电能储存起来。
33.熔盐电加热器7和低温熔盐罐13之间的管线上设置低温熔盐泵11和第一阀门15。低温熔盐罐13中的低温熔盐在低温熔盐泵11的作用下经第一阀门15进入熔盐电加热器7加热后储存在高温熔盐罐12中。
34.冷却塔8无需高温熔盐防冻时，开启第一阀门15和低温熔盐泵11使得低温熔盐罐13中的低温熔盐进入熔盐电加热器7吸热，吸热后的低温熔盐进入高温熔盐罐12储存。
35.熔盐放热系统包括高温熔盐罐12，高温熔盐罐12设置在熔盐电加热器7的出口端，高温熔盐罐12与冷却塔8之间的管线上设置高温熔盐泵10和第二阀门16。
36.高温熔盐罐12中的高温熔盐在高温熔盐泵10的作用下经第二阀门16进入冷却塔8降温后进入低温熔盐罐13。
37.冷却塔8需要高温熔盐防冻时，开启第二阀门16和高温熔盐泵10使得高温熔盐罐12中的高温熔盐依次流经冷却塔8的易结冰区域，高温熔盐放热后成为低温熔盐进入低温熔盐罐13中储存。
38.以北方地区供热期为本系统的运行背景。当本实用新型的系统在非低负荷发电或非高负荷供热时段，此时低压缸4的排汽量较大，凝汽器9的放热量可以满足冷却塔8的防冻所需热量，此时熔盐电加热器7不运行，打开第三阀门17，循环水泵14在较高流量下运行，机组以满足发电需求为主，供热需求为辅。
39.当本实用新型的系统在低负荷发电时段，且白天当冷却塔8防冻压力较小时，在降低机组实际出力的基础上，打开第一阀门15、启动低温熔盐泵11，使得低温熔盐罐13中的低温熔盐进入熔盐电加热器7吸热，被加热的熔盐进入高温熔盐罐12中存储，熔盐电加热器7消纳发电机5出口电负荷，关小第三阀门17，循环水泵14小流量运行，该系统在减少上网电量的同时，非用能时间将富裕电量通过热能的方式进行存储。
40.当本实用新型的系统在低负荷发电时段或高负荷供热时段，且处于夜晚冷却塔8防冻压力较大时，关小第三阀门17，循环水泵14小流量运行，打开第二阀门16，启动高温熔盐泵10，使得高温熔盐罐12中的高温熔盐依次流入冷却塔8的易结冰区域，对其周围空气进行加热，以防止结冰；放热后的熔盐进入低温熔盐罐13进行储存，为降低电负荷，储热系统在放热过程中也可同步进行储热流程，即打开第一阀门15、启动低温熔盐泵11，使得低温熔盐罐13中的低温熔盐进入熔盐电加热器7吸热，被加热的熔盐进入高温熔盐罐12中存储，熔盐电加热器7消纳发电机5出口电负荷。
41.本实用新型使得机组在低负荷时段或大量抽汽供热时段，当低压缸4排汽量减少时，利用电加热熔盐储存热量，可同步或延迟将储存的热量通过进入冷却塔8的易结冰区域释放，提高机组在北方地区冬季极寒时段全工况下的冷却塔8防冻能力，延长冷却塔8填料寿命和保障运行维护的安全性，同时也可实时消耗电能促进机组的深度调峰，全时段保障冷却塔8运行的稳定性和安全性。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统，其特征在于，包括：机组发电系统，所述机组发电系统包括发电机；熔盐加热系统，所述熔盐加热系统包括熔盐电加热器，所述熔盐电加热器的入口端连接低温熔盐罐，所述发电机为所述熔盐电加热器提供电能；熔盐放热系统，所述熔盐放热系统包括高温熔盐罐，所述高温熔盐罐设置在所述熔盐电加热器的出口端，所述高温熔盐罐与冷却塔之间的管线上设置高温熔盐泵和第二阀门；排汽冷却系统，所述排汽冷却系统包括凝汽器，所述凝汽器与所述冷却塔底部之间的管线上设置循环水泵和第三阀门。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔盐电加热器和所述低温熔盐罐之间的管线上设置低温熔盐泵和第一阀门。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述低温熔盐罐中的低温熔盐在所述低温熔盐泵的作用下经所述第一阀门进入所述熔盐电加热器加热后储存在所述高温熔盐罐中。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高温熔盐罐中的高温熔盐在所述高温熔盐泵的作用下经所述第二阀门进入所述冷却塔降温后进入所述低温熔盐罐。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机组发电系统还包括上下游依次设置的锅炉、高压缸、中压缸和低压缸，所述低压缸驱动所述发电机发电，所述发电机将电能输送至电网。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述锅炉将锅炉给水加热为高温蒸汽进入所述高压缸做功，所述高压缸排汽进入所述锅炉经加热后成为再热蒸汽进入所述中压缸做功，所述中压缸排汽进入所述低压缸做功。7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述低压缸排汽进入所述凝汽器加热冷却水，冷却水水温升高后进入所述冷却塔换热。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述冷却塔中换热后的冷却水在所述循环水泵的作用下经所述第三阀门再次进入所述凝汽器。9.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述冷却塔无需高温熔盐防冻时，开启所述第一阀门和所述低温熔盐泵使得所述低温熔盐罐中的低温熔盐进入所述熔盐电加热器吸热，吸热后的低温熔盐进入所述高温熔盐罐储存。10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却塔需要高温熔盐防冻时，开启所述第二阀门和所述高温熔盐泵使得所述高温熔盐罐中的高温熔盐依次流经所述冷却塔的易结冰区域，高温熔盐放热后成为低温熔盐进入所述低温熔盐罐中储存。

技术总结

本实用新型公开了一种电加热熔盐调峰蓄热式冷却塔防冻系统，主要包括熔盐加热系统、机组发电系统、排汽冷却系统、熔盐放热系统。本实用新型使得机组在低负荷时段或大量抽汽供热时段，当低压缸排汽量减少时，利用电加热熔盐储存热量，可同步或延迟将储存的热量通过进入冷却塔的易结冰区域释放，提高机组在北方地区冬季极寒时段全工况下的冷却塔防冻能力，延长冷却塔填料寿命和保障运行维护的安全性。长冷却塔填料寿命和保障运行维护的安全性。长冷却塔填料寿命和保障运行维护的安全性。