一种光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统的制作方法

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1.本实用新型涉及光热领域、储能领域以及余热发电领域，更具体的说，是涉及一种光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统。

背景技术：

2.目前，国内工业领域产生的余热，基本上已经通过余热发电工艺进行回收，提高了工厂的能源利用效率，但余热电站所产生的电能，不能满足工厂的用电需求。考虑到大多数余热电站的汽轮发电机的发电能力，普遍尚有20％以上的发电裕量，而结合目前应用已经较为成熟的光热发电工艺以及储能工艺，可以利用太阳能产生稳定的蒸汽，提升目前工业领域的汽轮发电机组的运行负荷。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，利用太阳能光热发电工艺，产生蒸汽来提升目前工业领域内余热电站的运行负荷，一方面降低工厂的购电量，一方面降低二氧化碳的排放量。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
5.本实用新型光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，包括光热发电系统、熔盐储热及换热系统、余热发电系统；
6.所述熔盐储热及换热系统包括热熔盐储罐、过热器、蒸发器、汽水分离器、冷熔盐储罐；所述热熔盐储罐进口通过热熔盐管路连接至光热发电系统出口，所述热熔盐储罐出口通过管路连接至过热器的熔盐进口，所述过热器的熔盐出口通过管路连接至蒸发器的熔盐进口，所述蒸发器的熔盐出口通过管路连接至冷熔盐储罐的进口，所述冷熔盐储罐的出口通过冷熔盐管路连接至光热发电系统进口；所述汽水分离器的出汽口通过管路连接至过热器的饱和蒸汽进口，所述汽水分离器的进汽口通过管路连接至工质出口；
7.所述余热发电系统包括汽轮发电机组、除氧器、凝汽器；所述汽轮发电机组的蒸汽进口通过蒸汽母管连接至过热器的过热蒸汽出口，所述除氧器的除氧加热蒸汽进口通过管路连接至汽轮发电机组的除氧抽气口，所述除氧器的回水口通过管路连接至汽水分离器的排水口，所述除氧器的出水口通过管路连接至蒸发器的进水口，所述除氧器的凝结水进口通过管路连接至凝汽器的凝结水出口，所述凝汽器的进气口通过管路连接至汽轮发电机组的汽轮机排气口。
8.所述光热发电系统包括镜场，所述镜场由矩阵排列的太阳能光热板构成，每列太阳能光热板均穿设有光热集热管，每条所述光热集热管出口均通过热熔盐管路连接至热熔盐储罐进口，每条所述光热集热管进口均通过冷熔盐管路连接至冷熔盐储罐出口。
9.所述热熔盐储罐的出口和过热器的熔盐进口之间连接的管路上设置有一号熔盐泵；所述冷熔盐储罐出口连接的冷熔盐管路上设置有二号熔盐泵。
10.所述除氧器的凝结水进口和凝汽器的凝结水出口之间连接的管路上设置有凝结
水泵；所述除氧器的出水口和蒸发器的进水口之间连接的管路上设置有给水泵。
11.与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：
12.本实用新型将光热发电工艺结合熔盐储能技术，产生和余热电站主蒸汽参数匹配的蒸汽，并入余热发电的蒸汽母管，进入现有的汽轮发电机组进行做功，产生电能，做功后的凝结水，再进入熔盐储热及换热系统进行加热，再次产生蒸汽，从而构成一个完整的热力循环。
13.本实用新型将熔盐储能工艺与余热发电工艺，在热力系统上进一步进行融合，在熔盐储热及换热系统中，可以不再配置单独的蒸发器或过热器。
14.本实用新型可以利用光热发电工艺产生清洁能源，利用熔盐储热及换热系统实现热量的稳定输出，同时又利用现有的工业余热电站尚未被利用的发电能力，提升现有资产的利用效率。最终既可以降低企业自电网的购电量，获得电力收益，又可以通过光热利用工艺降低企业的二氧化碳排放量，获得二氧化碳减排收益。
附图说明
15.图1是本实用新型光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
17.如图1所示，本实用新型光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，主要包括光热发电系统、熔盐储热及换热系统、余热发电系统。
18.所述光热发电系统包括镜场，所述镜场由矩阵排列的太阳能光热板构成，每列太阳能光热板均穿设有光热集热管，每条所述光热集热管出口均通过热熔盐管路连接至热熔盐储罐进口，每条所述光热集热管进口均通过冷熔盐管路连接至冷熔盐储罐出口。
19.所述熔盐储热及换热系统包括热熔盐储罐、过热器、蒸发器、汽水分离器、冷熔盐储罐。所述热熔盐储罐进口通过热熔盐管路连接至光热发电系统出口，所述热熔盐储罐出口通过管路连接至过热器的熔盐进口，所述过热器的熔盐出口通过管路连接至蒸发器的熔盐进口，所述蒸发器的熔盐出口通过管路连接至冷熔盐储罐的进口，所述冷熔盐储罐的出口通过冷熔盐管路连接至光热发电系统进口。所述汽水分离器的出汽口通过管路连接至过热器的饱和蒸汽进口，所述汽水分离器的进汽口通过管路连接至工质出口。其中，所述热熔盐储罐的出口和过热器的熔盐进口之间连接的管路上设置有一号熔盐泵；所述冷熔盐储罐出口连接的冷熔盐管路上设置有二号熔盐泵。
20.所述余热发电系统包括汽轮发电机组、除氧器、凝汽器；所述汽轮发电机组的蒸汽进口通过蒸汽母管连接至过热器的过热蒸汽出口，所述除氧器的除氧加热蒸汽进口通过管路连接至汽轮发电机组的除氧抽气口，所述除氧器的回水口通过管路连接至汽水分离器的排水口，所述除氧器的出水口通过管路连接至蒸发器的进水口，所述除氧器的凝结水进口通过管路连接至凝汽器的凝结水出口，所述凝汽器的进气口通过管路连接至汽轮发电机组的汽轮机排气口。其中，所述除氧器的凝结水进口和凝汽器的凝结水出口之间连接的管路上设置有凝结水泵；所述除氧器的出水口和蒸发器的进水口之间连接的管路上设置有给水泵。
21.本实用新型将太阳能利用与余热利用作为整套系统的热源，通过熔盐储热将太阳能热源转化为稳定的输出热源，产生的蒸汽共同推动现有余热发电系统的汽轮发电机组，转化为电能。
22.本实用新型具体工作流程：首先，利用光热集热管，将太阳能转化为熔盐的热能，并通过热熔盐管路储存于热熔盐储罐中。然后，热熔盐储罐中的熔盐，通过一号熔盐泵提供的动力，依次进入过热器以及蒸发器中，来自余热发电系统的除氧水，在蒸发器中吸收熔盐的热量后产生饱和蒸汽，饱蒸气在汽水分离器中进行汽水分离，其中分离出的蒸汽进入过热器经熔盐加热成为过热蒸汽，汽水分离器中的高温热水送至除氧器参与下次循环；换热之后温度降低的熔盐，进入到冷熔盐储罐，经过二号熔盐泵后，再进入到光热集热管中进行加热。
23.过热器出口的过热主蒸汽，并入余热发电系统现有的蒸汽母管，进入现有的汽轮发电机组进行做功发电。做功后的排汽进入凝汽器，经循环冷却水冷却后，在凝汽器中冷凝为凝结水，经凝结水泵送至除氧器除氧后参与下次循环。
24.本实用新型利用光热发电工艺作为热源，通过熔盐储热及换热系统转化为稳定的热源输出，将光热发电和熔盐储能技术，与余热发电工艺进行耦合，充分利用现有余热发电工艺尚未被充分利用的发电能力，实现余热发电工艺的绿升级。
25.尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

技术特征：

1.一种光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，其特征在于，包括光热发电系统、熔盐储热及换热系统、余热发电系统；所述熔盐储热及换热系统包括热熔盐储罐、过热器、蒸发器、汽水分离器、冷熔盐储罐；所述热熔盐储罐进口通过热熔盐管路连接至光热发电系统出口，所述热熔盐储罐出口通过管路连接至过热器的熔盐进口，所述过热器的熔盐出口通过管路连接至蒸发器的熔盐进口，所述蒸发器的熔盐出口通过管路连接至冷熔盐储罐的进口，所述冷熔盐储罐的出口通过冷熔盐管路连接至光热发电系统进口；所述汽水分离器的出汽口通过管路连接至过热器的饱和蒸汽进口，所述汽水分离器的进汽口通过管路连接至工质出口；所述余热发电系统包括汽轮发电机组、除氧器、凝汽器；所述汽轮发电机组的蒸汽进口通过蒸汽母管连接至过热器的过热蒸汽出口，所述除氧器的除氧加热蒸汽进口通过管路连接至汽轮发电机组的除氧抽气口，所述除氧器的回水口通过管路连接至汽水分离器的排水口，所述除氧器的出水口通过管路连接至蒸发器的进水口，所述除氧器的凝结水进口通过管路连接至凝汽器的凝结水出口，所述凝汽器的进气口通过管路连接至汽轮发电机组的汽轮机排气口。2.根据权利要求1所述的光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，其特征在于，所述光热发电系统包括镜场，所述镜场由矩阵排列的太阳能光热板构成，每列太阳能光热板均穿设有光热集热管，每条所述光热集热管出口均通过热熔盐管路连接至热熔盐储罐进口，每条所述光热集热管进口均通过冷熔盐管路连接至冷熔盐储罐出口。3.根据权利要求1所述的光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，其特征在于，所述热熔盐储罐的出口和过热器的熔盐进口之间连接的管路上设置有一号熔盐泵；所述冷熔盐储罐出口连接的冷熔盐管路上设置有二号熔盐泵。4.根据权利要求1所述的光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，其特征在于，所述除氧器的凝结水进口和凝汽器的凝结水出口之间连接的管路上设置有凝结水泵；所述除氧器的出水口和蒸发器的进水口之间连接的管路上设置有给水泵。

技术总结

本实用新型公开了一种光热熔盐储能系统与余热发电系统耦合的发电系统，包括光热发电系统、熔盐储热及换热系统、余热发电系统；熔盐储热及换热系统包括热熔盐储罐、过热器、蒸发器、汽水分离器、冷熔盐储罐；余热发电系统包括汽轮发电机组、除氧器、凝汽器；本实用新型利用光热发电工艺作为热源，通过熔盐储热及换热系统转化为稳定的热源输出，将光热发电和熔盐储能技术，与余热发电工艺进行耦合，充分利用现有余热发电工艺尚未被充分利用的发电能力，实现余热发电工艺的绿升级。现余热发电工艺的绿升级。现余热发电工艺的绿升级。