本發(fā)明屬于熔鹽儲熱，具體涉及一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱設(shè)計方法、裝置與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、火電機(jī)組作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在調(diào)峰過程中扮演著關(guān)鍵角色。由于可再生能源的不穩(wěn)定性，火電機(jī)組需要根據(jù)電網(wǎng)需求快速調(diào)整出力，以保證電力系統(tǒng)的平衡。然而，頻繁的啟動和停機(jī)對火電機(jī)組的影響很大，尤其是在調(diào)峰深度較大的情況下，會對設(shè)備造成損傷，并降低其經(jīng)濟(jì)性和安全性。

2、熔鹽儲熱技術(shù)作為一種高效的熱能儲存手段，在火電機(jī)組調(diào)峰過程中發(fā)揮著重要作用。它能夠在火電機(jī)組需要快速響應(yīng)電網(wǎng)需求時提供額外的能量，幫助機(jī)組更快地達(dá)到所需的功率輸出水平。此外，熔鹽儲熱還能有效利用火電機(jī)組在低負(fù)荷運行時產(chǎn)生的多余熱能，提高整體系統(tǒng)的能效。

3、傳統(tǒng)的熔鹽儲熱技術(shù)采用hitec鹽作為儲熱介質(zhì)，其融化溫度為164°c，為了防止在管道中凝固，通常需要保持最低工作溫度在200°c左右。然而，當(dāng)高溫蒸汽（約566°c）與熔鹽換熱后，其溫度降至約200°c，如果直接排入凝汽器會導(dǎo)致大量熱量浪費；若排入疏水系統(tǒng)，則會影響回?zé)崞鞒槠?，進(jìn)而導(dǎo)致電負(fù)荷發(fā)生變化。這一問題不僅影響了火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益，還降低了整個電力系統(tǒng)的運行效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱設(shè)計方法、裝置與系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)熔鹽儲熱技術(shù)中存在的熱量浪費和影響電負(fù)荷穩(wěn)定性的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱設(shè)計方法，包括如下步驟：

4、根據(jù)燃煤機(jī)組參數(shù)確定基準(zhǔn)模型；

5、利用基準(zhǔn)模型對熔鹽耦合混凝土的第一儲熱方案和其它耦合熔鹽方式的第二儲熱方案進(jìn)行模擬，其它耦合熔鹽方式指耦合熔鹽但不包含混凝土儲熱的儲熱方式；

6、獲取第一儲熱方案和第二儲熱方案下的關(guān)鍵性能指標(biāo)；

7、基于關(guān)鍵性能指標(biāo)評估第一儲熱方案相較于第二儲熱方案的效果，并基于效果設(shè)計燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱方案。

8、進(jìn)一步地，基準(zhǔn)模型采用一次再熱循環(huán)，包括凝汽器、凝水泵、四個低壓加熱器、除氧器、給水泵、三個高壓加熱器、鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；

9、凝汽器的入口與汽輪機(jī)相連，出口與凝水泵相連；

10、凝水泵依次與四個低壓加熱器相連，每個低壓加熱器均使用來自汽輪機(jī)的低壓抽汽對凝結(jié)水進(jìn)行加熱；

11、最后一個低壓加熱器與除氧器相連；

12、除氧器與給水泵相連；

13、給水泵依次與三個高壓加熱器相連，每個高壓加熱器使用來自汽輪機(jī)的高壓抽汽對除氧后的給水進(jìn)行加熱；

14、最后一個高壓加熱器與鍋爐相連；

15、鍋爐依次與汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)相連。

16、進(jìn)一步地，第一儲熱方案的儲熱和釋熱工況，如下：

17、儲熱工況下，抽取部分再熱蒸汽與熔鹽換熱形成低溫蒸汽，低溫蒸汽再與混凝土進(jìn)行換熱，換熱后的蒸汽直接排入凝汽器；

18、釋熱工況下，抽取部分高壓給水與熔鹽換熱之后與主流給水匯合進(jìn)入爐膛吸熱，再抽取部分凝結(jié)水吸收混凝土的熱量后，直接進(jìn)入除氧器。

19、進(jìn)一步地，第二儲熱方案包括未添加蒸汽余熱利用方案，未添加蒸汽余熱利用方案的儲熱和釋熱工況，如下：

20、儲熱工況下，抽取部分再熱蒸汽，與熔鹽換熱后，低溫蒸汽直接排入除氧器；

21、釋熱工況下，抽取部分給水泵后的給水進(jìn)行預(yù)熱，之后送入爐膛水冷壁。

22、進(jìn)一步地，第二儲熱方案還包括部分蒸汽余熱利用方案，部分蒸汽余熱利用方案的儲熱和釋熱工況，如下：

23、儲熱工況下，抽取部分再熱蒸汽與熔鹽換熱，之后通過1號高壓加熱器前的回?zé)崞骷訜徨仩t給水，之后將蒸汽排入凝汽器；

24、釋熱工況下，抽取部分高壓給水與熔鹽換熱之后與主流給水匯合進(jìn)入爐膛吸熱，抽取部分凝結(jié)水吸收混凝土的熱量后，直接進(jìn)入除氧器。

25、進(jìn)一步地，關(guān)鍵性能指標(biāo)至少包括：

26、調(diào)峰深度、熔鹽流量和儲熱量。

27、第二方面，本發(fā)明提供了一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱設(shè)計裝置，包括：

28、基準(zhǔn)模型模塊，用于根據(jù)燃煤機(jī)組參數(shù)確定基準(zhǔn)模型；

29、模擬模塊，用于利用基準(zhǔn)模型對熔鹽耦合混凝土的第一儲熱方案和其它耦合熔鹽方式的第二儲熱方案進(jìn)行模擬，其它耦合熔鹽方式指耦合熔鹽但不包含混凝土儲熱的儲熱方式；

30、結(jié)果獲取模塊，用于獲取第一儲熱方案和第二儲熱方案下的關(guān)鍵性能指標(biāo)；

31、評估設(shè)計模塊，用于基于關(guān)鍵性能指標(biāo)評估第一儲熱方案相較于第二儲熱方案的效果，并基于效果設(shè)計燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱方案。

32、進(jìn)一步地，關(guān)鍵性能指標(biāo)至少包括：

33、調(diào)峰深度、熔鹽流量和儲熱量。

34、第三方面，本發(fā)明還提供了一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱系統(tǒng)，包括：

35、基礎(chǔ)燃煤機(jī)組，基礎(chǔ)燃煤機(jī)組采用一次再熱循環(huán)，采用三高、四低和一除氧的布置方式；

36、熔鹽耦合混凝土模塊，熔鹽耦合混凝土模塊在基礎(chǔ)燃煤機(jī)組中的運行工況包括：

37、儲熱工況，抽取部分再熱蒸汽與熔鹽換熱形成低溫蒸汽，低溫蒸汽再與混凝土進(jìn)行換熱，換熱后的蒸汽直接排入基礎(chǔ)燃煤機(jī)組的凝汽器；

38、釋熱工況下，抽取部分高壓給水與熔鹽換熱之后與主流給水匯合進(jìn)入爐膛吸熱，再抽取部分凝結(jié)水吸收混凝土的熱量后，直接進(jìn)入基礎(chǔ)燃煤機(jī)組的除氧器。

39、進(jìn)一步地，基礎(chǔ)燃煤機(jī)組包括凝汽器、凝水泵、四個低壓加熱器、除氧器、給水泵、三個高壓加熱器、鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；

40、凝汽器的入口與汽輪機(jī)相連，出口與凝水泵相連；

41、凝水泵依次與四個低壓加熱器相連，每個低壓加熱器均使用來自汽輪機(jī)的低壓抽汽對凝結(jié)水進(jìn)行加熱；

42、最后一個低壓加熱器與除氧器相連；

43、除氧器與給水泵相連；

44、給水泵依次與三個高壓加熱器相連，每個高壓加熱器使用來自汽輪機(jī)的高壓抽汽對除氧后的給水進(jìn)行加熱；

45、最后一個高壓加熱器與鍋爐相連；

46、鍋爐依次與汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)相連。

47、綜上，本發(fā)明提供了一種燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱設(shè)計方法、裝置與系統(tǒng)，該方法包括根據(jù)燃煤機(jī)組參數(shù)確定基準(zhǔn)模型；利用基準(zhǔn)模型對熔鹽耦合混凝土儲熱方案和其它耦合熔鹽儲熱方案進(jìn)行模擬；獲取熔鹽耦合混凝土儲熱方案和其它耦合熔鹽儲熱方案下的關(guān)鍵性能指標(biāo)；基于關(guān)鍵性能指標(biāo)評估熔鹽耦合混凝土儲熱方案相較于其它方案的效果，并基于效果設(shè)計燃煤電廠熔鹽耦合混凝土儲熱方案。該方法通過比較熔鹽耦合混凝土儲熱方案與其他熔鹽耦合儲熱方案的性能，以確定最有效的方案來提高燃煤發(fā)電機(jī)組的能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。

48、上述裝置的實施效果與上述方法的效果類似，在此不再贅述。

49、上述系統(tǒng)通過使用熔鹽耦合混凝土儲熱方案，可以提高燃煤發(fā)電機(jī)組的能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。