CN111219893A - 电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***和方法。该***中的光热熔盐集热设备包括：太阳能光热熔盐集热装置，通过太阳能加热熔融态的熔盐；熔盐保温缓冲罐，储存熔盐并进行蓄热；熔盐循环管路，供熔盐在太阳能光热熔盐集热装置与熔盐保温缓冲罐之间循环；该***还具有：气体管路，将气体引入熔盐保温缓冲罐；第一热交换部，使来自气体管路的气体与熔盐进行热交换而成为热气；热气管路，连接在第一热交换部的输出端与电站锅炉的热供给管路之间；电加热器，利用火电厂的调峰调频电力对熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行加热。本发明将太阳能光热作为热源，并配合火电厂的调峰调频要求，实现了光煤耦合，有效利用了光热资源，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***和方法。
背景技术
随着全球能源消愈发紧张，人们对环境的关注日益加强。能源短缺和环境污染已经成为影响人们生活和制约社会发展的重要课题，世界各国都在努力开发清洁的新能源。太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大。
光煤互补发电技术利用太阳能聚光集热器聚集太阳热能，用于加热锅炉给水，从而替代燃煤电站的回热抽汽。该技术能够增加燃煤电站发电量或者降低燃料使用量，并能在一定程度上减少温室气体排放。
但目前的光煤互补发电技术仅考虑利用光热作为热源，对于火电厂降低燃煤消耗量、以及碳减排作用有限，而且对电能以及火电厂余热等能源开发不够充分。
发明内容
本发明实施例提供了一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***和方法，以解决现有技术中的光煤互补发电技术仅考虑利用光热作为热源，对于火电厂降低燃煤消耗量、以及碳减排作用有限，而且对电能以及火电厂余热等能源开发不够充分的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，包括光热熔盐集热设备，所述光热熔盐集热设备包括：
太阳能光热熔盐集热装置，收集太阳能并将该太阳能转换为热能而加热熔融态的熔盐；
熔盐保温缓冲罐，储存经加热的熔融态的所述熔盐并进行蓄热；和
熔盐循环管路，供熔融态的所述熔盐在所述太阳能光热熔盐集热装置与所述熔盐保温缓冲罐之间循环；
所述加热***还具有：
气体管路，连接在所述熔盐保温缓冲罐与电站锅炉的气体源之间，将气体引入所述熔盐保温缓冲罐，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；
第一热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与所述气体管路连通，使来自所述气体管路的气体以间隔换热的方式与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气；
热气管路，连接在所述第一热交换部的输出端与电站锅炉的热供给管路之间；以及
电加热器，设于所述熔盐保温缓冲罐中，供电端与火电厂的母线连接，利用所述火电厂的调峰调频电力对所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行加热，使所述熔盐维持在熔融态。
进一步地，所述电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***还包括：
第二热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与火电厂的高温蒸汽管道或火电厂的锅炉的高温烟气管道连通，输出端与烟气回收管道或蒸汽回收管道连通，使得来自所述高温烟气管道的高温烟气或所述高温蒸汽管道的高温蒸汽以间隔放热的方式与熔盐进行热交换，将所述熔盐维持在熔融态。
进一步地，在无太阳能时，利用所述高温烟气或所述高温蒸汽在所述第二热交换部加热所述熔盐，或者利用调峰调频电力供电的所述电加热器加热所述熔盐。
进一步地，所述高温蒸汽包括所述火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽中的任意一种或多种的组合。
进一步地，所述第一热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种；
所述第二热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。
进一步地，所述太阳能光热熔盐集热装置为碟式太阳能光热集热装置、槽式太阳能光热集热装置、塔式太阳能光热集热装置中的任意一种。
进一步地，所述熔盐保温缓冲罐的蓄热温度为50℃～500℃。
进一步地，所述熔盐包括碱金属、碱土金属的卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中的任意一种或几种组合。
进一步地，所述电站锅炉的热供给管路包括：所述电站锅炉的送风管、向所述电站锅炉的SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原***)入口送烟的供给管和向所述电站锅炉的烟囱入口送烟的供给管中的任意一种。
进一步地，所述火电厂的母线包括：所述火电厂的发电机的出口母线、所述火电厂的用电母线和所述火电厂的经升压后的出厂母线中的任意一种。
本发明实施例的第二方面提供了一种利用上述实施例的第一方面中任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***的加热方法，包括：
S1：对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使之处于熔融态；
S2：判断是否有可利用的太阳能，若有，则进入步骤S31，若否，则进入步骤S41；
S31：启动光热熔盐集热设备，利用太阳能转换成的热能对熔融态的熔盐进行加热，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；
S32：打开第一热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第一热交换部的换热介质入口和换热介质出口，利用所述第一热交换器将来自气体管路的气体与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气，并通过热气管路供向电站锅炉的热供给管路，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；
S41：利用高温烟气、高温蒸汽和调峰调频电力中的一个或多个加热所述熔盐保温缓冲罐的熔盐，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；
S42：利用熔盐缓冲罐中的熔盐加热来自气体管路的气体，加热后的气体通过热气管路供向所述电站锅炉的热供给管路；
其中，在步骤S41中，判断所述火电厂是否有富余的调峰调频电力，若有，则跳转执行步骤S411；判断所述火电厂是否容许抽取高温烟气用于加热熔盐，若容许，则跳转执行步骤S412；判断所述火电厂是否有富余的高温蒸汽用于加热熔盐，若有，则跳转执行步骤S413；
S411：利用所述调峰调频电力为所述熔盐保温缓冲罐的电加热器供电，利用电加热方式将熔融态的熔盐保持在预设温度；
S412：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀与出口阀，使从高温烟气管道引流过来的高温烟气在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的烟气从出口阀排出进入烟气回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温烟气的热量而维持熔融态且具有预设温度；
S413：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀与出口阀，使从高温蒸汽管道引流过来的高温蒸汽在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的蒸汽从出口阀排出进入蒸汽回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温蒸汽的热量而维持熔融态且具有预设温度。
本发明实施例的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***和方法与现有技术相比存在的有益效果是：光热熔盐集热设备通过第一热交换部将熔盐与电站锅炉的送风气体或烟气进行热量交换，实现光煤耦合，可以有效利用光热资源，节约能源；同时可以利用火电厂的调峰调频电力蓄热储能，而且光热熔盐集热设备加热电站锅炉送风或烟气，提高燃煤锅炉效率，增加锅炉低负荷运行能力，消除电站锅炉烟囱排放白烟问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的加热电站锅炉的送风示意图；
图4是本发明实施例提供的加热电站锅炉的SCR入口的烟气示意图；
图5是本发明实施例提供的加热电站锅炉的烟囱入口的烟气示意图；
图6是本发明实施例提供的一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热方法的实现流程示意图；
附图标记说明
1火电厂的锅炉；2汽轮机(大汽轮机)；3发电机；4凝汽器；5低压加热器；6除氧器；7高压加热器；8熔盐保温缓冲罐；10太阳能导光板；9太阳能光热熔盐集热装置；11气体管路；12热气管路；13高温烟气管道；14烟气回收管道。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1，本实施例提供了一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
本发明的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***通过将火电厂与接收并蓄积太阳热能的光热熔盐集热设备耦合而成。
关于火电厂，通常包括锅炉1、由高温蒸汽驱动的汽轮机2、由汽轮机驱动进行发电的发电机3、对汽轮机排出蒸汽进行冷凝的凝汽器4、对凝汽器4输出的凝结水进行加热的低压加热器5和高压加热器7、以及设于低压加热器5和高压加热器7之间的除氧器6和水泵驱动用的小汽轮机。经高压加热器7加热后的热水再次进入锅炉，用于热水-水蒸汽的循环。
光热熔盐集热设备包括：太阳能光热熔盐集热装置9、熔盐保温缓冲罐8和熔盐循环管路。太阳能光热熔盐集热装置9通过太阳能导管板10收集太阳能，并将该太阳能转换为热能而加热熔融态的熔盐；熔盐保温缓冲罐8储存经加热的熔融态的熔盐并进行蓄热；熔盐循环管路供熔融态的熔盐在太阳能光热熔盐集热装置9与熔盐保温缓冲罐8之间循环。
如图1和图2所示，本发明的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***还具有：气体管路11、第一热交换部、热气管路12和电加热器。气体管路11连接在电站锅炉的气体源与熔盐保温缓冲罐8之间，第一热交换部设于熔盐保温缓冲罐8中，输入端与气体管路11连通，输出端与热气管路连接；热气管路12连接在第一热交换部的输出端与电站锅炉的热供给管路之间；电加热器设于所述熔盐保温缓冲罐中，供电端与火电厂的母线连接。
电加热器可以利用火电厂的调峰调频电力对熔盐保温缓冲罐8中的熔盐加热到一定的温度，使熔盐维持在熔融态。具体的，气体管路11将电站锅炉处的气体引入熔盐保温缓冲罐8，例如电站锅炉的烟囱入口的烟气，电站锅炉的送风***处的空气，或者是电站锅炉的SCR入口的烟气等等；第一热交换部将来自气体管路11的气体以间隔换热的方式与熔盐保温缓冲罐8中的熔盐进行热交换而成为热气，并通过热气管路12供给电站锅炉的热供给管路。可选的，第一热交换部为低温工质换热器，低温工质换热器将气体与熔盐保温缓冲罐8中的熔盐进行热交换而成为热气，通过热气管路12供给电站锅炉的热供给管路。
上述加热***，可以与燃煤火力发电厂进行热耦合，节约能源，且能实现火电厂的储能调峰及锅炉效率提升。
可选的，本实施例的第一热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。管壳式换热器具有换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢的优点；螺旋管式换热器具有结构紧凑、传热面积比直管大，温差应力小的优点；板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点，热回收率可高达90％以上。应理解，本实施例对第一热交换部的具体结构不进行限定。
可选的，太阳能光热熔盐集热装置为碟式太阳能光热集热装置、槽式太阳能光热集热装置、塔式太阳能光热集热装置中的任意一种。
可选的，本实施例的熔盐可以包括碱金属、碱土金属的卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中的任意一种或几种组合。具体应用中，根据熔盐种类等不同，确保熔盐处于熔融态的温度也不同，例如可以是60℃、100℃、300℃、500℃等。本实施例的熔盐保温缓冲罐的蓄热温度为50℃～500℃。
可选的，电加热器连接的火电厂的母线，可以为火电厂的发电机的出口母线、火电厂的用电母线和火电厂的经升压后的出厂母线中的任意一种，即本实施例利用调峰调频电力对电加热器供电以加热熔盐，例如，可以在作为用电低谷的夜间利用火电厂发出的电力，如此也能够配合火电厂的调峰调频要求。顺带说明的是，日间可以使用太阳能来维持熔盐的温度，也可以使用高温烟气/高温蒸汽，当然也可以使用电力。
在一个实施例中，本发明的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***还包括：第二热交换部。
第二热交换部设于熔盐保温缓冲罐中，第二热交换部的输入端与火电厂的高温蒸汽管道(未示出)或火电厂的锅炉的高温烟气管道13连通，第二热交换部的输出端与烟气回收管道14或蒸汽回收管道(未示出)连通。第二热交换部使得来自高温烟气管道13的高温烟气或高温蒸汽管道的高温蒸汽以间隔放热的方式与熔盐进行热交换，将熔盐维持在熔融态。可选的，第二热交换部为高温工质换热器，高温工质换热器将高温烟气或高温蒸汽与熔盐进行热交换，使熔盐维持在熔融态且加热至预设温度。由此，熔盐保温缓冲罐8中的熔盐不仅吸收太阳热能，还吸收高温烟气和/或高温蒸汽的热能，因此蕴含了更多的热能可供热交换(放热)。第二热交换部可以采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。
进一步地，在无太阳能时，本实施例可以利用高温烟气在第二热交换部加热熔盐，或利用高温蒸汽在第二热交换部加热熔盐，或者利用由调峰调频电力供电的电加热器加热熔盐。
可选的，高温蒸汽可以包括火电厂的锅炉1的主蒸汽、再热蒸汽和火电厂的用于驱动发电机3的汽轮机2抽汽中的任意一种或多种的组合，具体可以根据熔盐保温缓冲罐8的蓄热温度、熔盐种类等设计从哪里取入高温蒸汽。
示例性的，参见图3，本实施例的电站锅炉的热供给管路为电站锅炉的送风管，即电站锅炉的气体源可以为电站锅炉的送风***处的空气(为电站锅炉炉膛燃烧提供氧气)。具体的，气体管路11将空气引入熔盐保温缓冲罐8，第一热交换部将空气以间隔换热的方式与熔盐保温缓冲罐8中的熔盐进行热交换而成为热空气，并通过热空气管路供向电站锅炉的送风管，实现加热电站锅炉的送风，提高锅炉燃烧效率，部分可替代暖风器或空气预热器。热气管路12可以为热空气管路或热烟气管路。
示例性的，参见图4，本实施例的电站锅炉的热供给管路为向电站锅炉的SCR入口送烟的供给管，即电站锅炉的气体源可以为电站锅炉的SCR入口处的烟气。电站锅炉在低于50％负荷状态下工作时，经常会出现锅炉尾部烟道SCR脱硫***入口烟气温度在310度以下，此时，SCR脱硫***会出现运行异常现象(例如，会出现硫酸氢胺凝结堵塞烟道和粘结脱硫催化剂)，导致锅炉在此公开情况下的烟气硫排放超标，因此，有必要在电站锅炉低负荷工况下对SCR入口烟气进行加热。此时，气体管路11将SCR入口的烟气引入熔盐保温缓冲罐8进行加热，即第一热交换部将SCR入口的烟气以间隔换热的方式与熔盐保温缓冲罐8中的熔盐进行热交换而成为热烟气，并通过热烟气管路供向SCR入口送烟的供给管，实现加热电站锅炉的SCR入口烟气，保证低负荷下烟气温度在310度以上。
示例性的，参见图5，本实施例的电站锅炉的热供给管路为向电站锅炉的烟囱入口送烟的供给管，即电站锅炉的气体源可以为电站锅炉的烟囱入口烟气。第一热交换部将烟气以间隔换热的方式与熔盐保温缓冲罐8中的熔盐进行热交换而成为热烟气，避免烟囱排放的烟气白烟现象，满足很多城市或区域对工业设施消白烟的要求，热烟气通过热烟气管路供向电站锅炉的烟囱入口，实现加热电站锅炉的烟囱入口烟气，进而消除白烟现象。
上述实施例中，加热***可以通过第一热交换部将熔盐与电站锅炉的送风、SCR入口烟气或烟囱入口烟气进行热量交换，可替代空气预热器或暖风器和其他加热方式，保证锅炉炉膛热风需求和消除电站锅炉烟囱排放白烟的需求，保证低负荷下SCR脱硫装置入口的烟气温度高于310度的要求范围，实现光煤耦合，可以有效利用光热资源，节约能源；同时利用火电厂的调峰调频电力蓄热储能，还可以利用火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽加热熔盐进行蓄热，实现火电厂的储能调峰，提高了燃煤锅炉效率，增加锅炉低负荷运行能力。
基于上述实施例的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，本实施例还提供了一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热方法，具体参见图6，为本实施例提供的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热方法的一个具体实施流程，详述如下：
S1：对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使之处于熔融态。
利用高温换热器(上述的第二热交换部)和/或电加热器对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使其处于可循环的熔融态。
S2：判断是否有可利用的太阳能(判断是否由光照)，若有，则进入步骤S31，若否，则进入步骤S41。
S31：启动光热熔盐集热设备，利用太阳能转换成的热能对熔融态的熔盐进行加热，熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的熔盐进行蓄热。
S32：打开第一热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开第一热交换部的换热介质(本实施例为气体)入口和换热介质出口，利用第一热交换器将来自气体管路的气体与熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气，并通过热气管路供向电站锅炉的热供给管路，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种。
第一热交换部的换热介质入口为上述实施例第一热交换部的输入端，换热介质出口为上述实施例第一热交换部的输出端。
S41：利用高温烟气、高温蒸汽和调峰调频电力中的一个或多个加热所述熔盐保温缓冲罐的熔盐，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热。
S42：利用熔盐缓冲罐中的熔盐加热来自气体管路的气体，加热后的气体通过热气管路供向所述电站锅炉的热供给管路。
本实施例利用高温烟气/高温蒸汽/调峰调频电力(其中之一或多个的组合)加热熔盐保温缓冲罐，进行蓄热。具体应用中，可根据火电厂目前的运行状态，判断火电厂是否有富余的调峰调频电力，或判断火电厂是否容许抽取高温烟气，或判断火电厂是否有富余的高温蒸汽。如果有富余的调峰调频电力可驱动电加热器，则跳转执行步骤S411；如果锅炉容许抽取高温烟气用于加热熔盐，则跳转执行步骤S412；如果火电厂有富余的高温蒸汽用于加热熔盐，则跳转执行步骤S413。
S411：利用所述调峰调频电力为所述熔盐保温缓冲罐的电加热器供电，利用电加热方式将熔融态的熔盐保持在预设温度。
本实施例可以利用富余的调峰调频电力为熔盐缓冲罐底部的电加热器供电，利用电加热方式使熔盐液化并达到其循环运行温度。调峰调频电力可以来自火电厂的发电机的出口母线、火电厂的用电母线和火电厂的经升压后的出厂母线中的任意一种。
S412：打开第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀与出口阀，使从高温烟气管道引流过来的高温烟气在第二热交换部中与熔盐进行热交换，热交换后的烟气从出口阀排出进入烟气回收管道；在第二热交换部经热交换的熔盐因吸收高温烟气的热量而维持熔融态且具有预设温度。
第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀可以是上述实施例第二热交换部的输入端，出口阀可以是上述实施例第二热交换部的输出端。
S413：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀与出口阀，使从高温蒸汽管道引流过来的高温蒸汽在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的蒸汽从出口阀排出进入蒸汽回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温蒸汽的热量而维持熔融态且具有预设温度。
第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀可以是上述实施例第二热交换部的输入端，出口阀可以是上述实施例第二热交换部的输出端。
上述加热方法，可以通过第一热交换部将熔盐与电站锅炉的送风、SCR入口烟气或烟囱入口烟气进行热量交换，可替代空气预热器或暖风器和其他加热方式，保证锅炉炉膛热风需求和消除电站锅炉烟囱排放白烟的需求，保证低负荷下SCR脱硫装置入口的烟气温度高于310度的要求范围，实现光煤耦合，可以有效利用光热资源，节约能源；同时利用火电厂的调峰调频电力蓄热储能，还可以利用火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽加热熔盐进行蓄热，实现火电厂的储能调峰，提高了燃煤锅炉效率，增加锅炉低负荷运行能力。
本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，包括光热熔盐集热设备，其特征在于，所述光热熔盐集热设备包括：
太阳能光热熔盐集热装置，收集太阳能并将该太阳能转换为热能而加热熔融态的熔盐；
熔盐保温缓冲罐，储存经加热的熔融态的所述熔盐并进行蓄热；和
熔盐循环管路，供熔融态的所述熔盐在所述太阳能光热熔盐集热装置与所述熔盐保温缓冲罐之间循环；
所述加热***还具有：
气体管路，连接在所述熔盐保温缓冲罐与电站锅炉的气体源之间，将气体引入所述熔盐保温缓冲罐，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；
第一热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与所述气体管路连通，使来自所述气体管路的气体以间隔换热的方式与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气；
热气管路，连接在所述第一热交换部的输出端与电站锅炉的热供给管路之间；以及
电加热器，设于所述熔盐保温缓冲罐中，供电端与火电厂的母线连接，利用所述火电厂的调峰调频电力对所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行加热，使所述熔盐维持在熔融态。
2.根据权利要求1所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***还包括：
第二热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与火电厂的高温蒸汽管道或火电厂的锅炉的高温烟气管道连通，输出端与烟气回收管道或蒸汽回收管道连通，使得来自所述高温烟气管道的高温烟气或所述高温蒸汽管道的高温蒸汽以间隔放热的方式与熔盐进行热交换，将所述熔盐维持在熔融态。
3.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，在无太阳能时，利用所述高温烟气或所述高温蒸汽在所述第二热交换部加热所述熔盐，或者利用调峰调频电力供电的所述电加热器加热所述熔盐。
4.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述高温蒸汽包括所述火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述第一热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种；
所述第二热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述太阳能光热熔盐集热装置为碟式太阳能光热集热装置、槽式太阳能光热集热装置、塔式太阳能光热集热装置中的任意一种。
7.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述熔盐保温缓冲罐的蓄热温度为50℃～500℃。
8.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述熔盐包括碱金属、碱土金属的卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中的任意一种或几种组合。
9.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述电站锅炉的热供给管路包括：所述电站锅炉的送风管、向所述电站锅炉的SCR入口送烟的供给管和向所述电站锅炉的烟囱入口送烟的供给管中的任意一种。
10.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***，其特征在于，所述火电厂的母线包括：所述火电厂的发电机的出口母线、所述火电厂的用电母线和所述火电厂的经升压后的出厂母线中的任意一种。
11.一种利用权利要求1至10中任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热***的加热方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1：对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使之处于熔融态；
S2：判断是否有可利用的太阳能，若有，则进入步骤S31，若否，则进入步骤S41；
S31：启动光热熔盐集热设备，利用太阳能转换成的热能对熔融态的熔盐进行加热，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；
S32：打开第一热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第一热交换部的换热介质入口和换热介质出口，利用所述第一热交换器将来自气体管路的气体与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气，并通过热气管路供向电站锅炉的热供给管路，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；
S41：利用高温烟气、高温蒸汽和调峰调频电力中的一个或多个加热所述熔盐保温缓冲罐的熔盐，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；
S42：利用熔盐缓冲罐中的熔盐加热来自气体管路的气体，加热后的气体通过热气管路供向所述电站锅炉的热供给管路；
其中，在步骤S41中，判断所述火电厂是否有富余的调峰调频电力，若有，则跳转执行步骤S411；判断所述火电厂是否容许抽取高温烟气用于加热熔盐，若容许，则跳转执行步骤S412；判断所述火电厂是否有富余的高温蒸汽用于加热熔盐，若有，则跳转执行步骤S413；
S411：利用所述调峰调频电力为所述熔盐保温缓冲罐的电加热器供电，利用电加热方式将熔融态的熔盐保持在预设温度；
S412：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀与出口阀，使从高温烟气管道引流过来的高温烟气在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的烟气从出口阀排出进入烟气回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温烟气的热量而维持熔融态且具有预设温度；
S413：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀与出口阀，使从高温蒸汽管道引流过来的高温蒸汽在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的蒸汽从出口阀排出进入蒸汽回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温蒸汽的热量而维持熔融态且具有预设温度。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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