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首页 / 专利分类库 / 蒸汽的发生 / 废气余热利用耦合熔盐储能发电系统

废气余热利用耦合熔盐储能发电系统

申请号 CN202311796372.5 申请日 2023-12-25 公开(公告)号 CN117847498A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 浙江高晟光热发电技术研究院有限公司; 浙江绿储科技有限公司; 发明人 卢文锋; 章颢缤; 俞明锋; 朱思贤; 邬思远; 柯婷凤;
摘要 本 发明 公开了一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,包含:冷盐储罐,用于储存低温熔盐;热盐储罐,用于储存高温熔盐;余热 锅炉 ,通过连接管路分别连接至冷盐储罐和热盐储罐,高温气体接入 余热锅炉 将冷盐储罐输送过来的低温熔盐加热为高温熔盐,高温熔盐被输送至热盐储罐储存,高温气体经 过热 交换后被排出余热锅炉;发电组件,通过连接管路分别连接至冷盐储罐和热盐储罐,发电组件吸收热盐储罐的高温熔盐的热量发电,热盐储罐内的高温熔盐经过发电组件后降温为低温熔盐后被储存至冷盐储罐内。本发明提供的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,采用熔盐储存高温气体的热量,待到峰电时刻通过高温熔盐发电,从而赚取峰谷电价差。
权利要求

1.一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,包含:
冷盐储罐,用于储存低温熔盐;
热盐储罐,用于储存高温熔盐;
余热锅炉,通过连接管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐,高温气体接入所述余热锅炉将所述冷盐储罐输送过来的低温熔盐加热为高温熔盐,高温熔盐被输送至所述热盐储罐储存,高温气体经过热交换后被排出所述余热锅炉;
发电组件,通过连接管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐,所述发电组件吸收所述热盐储罐的高温熔盐的热量发电,所述热盐储罐内的高温熔盐经过所述发电组件后降温为低温熔盐后被储存至所述冷盐储罐内。
2.根据权利要求1所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:
熔盐电加热器,所述余热锅炉分别通过第一管路和第二管路连接至所述热盐储罐,所述熔盐电加热器设置在所述第二管路中用于对经过其的熔盐进行加热。
3.根据权利要求1所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统包含:
第一,设置于所述余热锅炉和所述热盐储罐之间以将高温熔盐泵入至所述热盐储罐;
第二泵,设置于所述热盐储罐和所述发电组件之间以将所述热盐储罐内的高温熔盐泵入至所述发电组件。
4.根据权利要求1所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统包含:
第三泵,设置于所述余热锅炉和所述冷盐储罐之间以将低温熔盐泵入至所述余热锅炉中;
第四泵,设置于所述冷盐储罐和所述发电组件之间以将从所述发电组件排出的低温熔盐泵入至所述冷盐储罐中。
5.根据权利要求1所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:
排烟装置;
机,通过连接管路分别连接至所述余热锅炉和所述排烟装置,所述引风机将从所述余热锅炉排出的换热后的高温气体引入所述烟囱排出。
6.根据权利要求5所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述排烟装置为烟囱。
7.根据权利要求5所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:
低压给加热器,设置在所述余热锅炉和所述排烟装置之间的管路中。
8.根据权利要求1所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述发电组件包含:
蒸汽发生器,通过管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐;
汽轮机,通过管路连接至所述蒸汽发生器
给水泵,设置于所述汽轮机和所述蒸汽发生器之间且位于所述汽轮机的下游;
电机,连接至所述汽轮机。
9.根据权利要求8所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述发电组件还包含:
凝汽器,设置于所述汽轮机和所述给给水泵之间。
10.根据权利要求8所述的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,其特征在于,所述发电组件还包含:
蒸汽供应管路,连通至所述蒸汽发生器的排气口以将高温蒸汽单独引出所述发电组件。

说明书全文

废气余热利用耦合熔盐储能发电系统

技术领域

[0001] 本发明属于储能和余热利用技术领域,具体涉及一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统。

背景技术

[0002] 电冶金和化工行业每年有大量废热可以挖掘回收利用。常规的废气直接使用余热锅炉回收,产蒸汽用于发电。现有的废气利用方法,发电的时间取决于废气产生的时间,无法自由选择。但由于新能源装机的大发展,谷电时段发电的经济性并不高。因此,亟需一种能够将废气热量存储起来,等到峰电时刻再发电,这样可以赚取峰谷电价差。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统解决上述提到的技术问题,具体采用如下的技术方案:一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,包含:
冷盐储罐,用于储存低温熔盐;
热盐储罐,用于储存高温熔盐;
余热锅炉,通过连接管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐,高温气体接入所述余热锅炉将所述冷盐储罐输送过来的低温熔盐加热为高温熔盐,高温熔盐被输送至所述热盐储罐储存,高温气体经过热交换后被排出所述余热锅炉;
发电组件,通过连接管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐,所述发电组件吸收所述热盐储罐的高温熔盐的热量发电,所述热盐储罐内的高温熔盐经过所述发电组件后降温为低温熔盐后被储存至所述冷盐储罐内。
[0004] 进一步地,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:熔盐电加热器,所述余热锅炉分别通过第一管路和第二管路连接至所述热盐储罐,所述熔盐电加热器设置在所述第二管路中用于对经过其的熔盐进行加热。
[0005] 进一步地,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统包含:第一,设置于所述余热锅炉和所述热盐储罐之间以将高温熔盐泵入至所述热盐储罐;
第二泵,设置于所述热盐储罐和所述发电组件之间以将所述热盐储罐内的高温熔盐泵入至所述发电组件。
[0006] 进一步地,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统包含:第三泵,设置于所述余热锅炉和所述冷盐储罐之间以将低温熔盐泵入至所述余热锅炉中;
第四泵,设置于所述冷盐储罐和所述发电组件之间以将从所述发电组件排出的低温熔盐泵入至所述冷盐储罐中。
[0007] 进一步地,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:排烟装置;
机,通过连接管路分别连接至所述余热锅炉和所述排烟装置,所述引风机将从所述余热锅炉排出的换热后的高温气体引入所述烟囱排出。
[0008] 进一步地,所述排烟装置为烟囱。
[0009] 进一步地,所述废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:低压给加热器,设置在所述余热锅炉和所述排烟装置之间的管路中。
[0010] 进一步地,所述发电组件包含:蒸汽发生器,通过管路分别连接至所述冷盐储罐和所述热盐储罐;
汽轮机,通过管路连接至所述蒸汽发生器;
给水泵,设置于所述汽轮机和所述蒸汽发生器之间且位于所述汽轮机的下游;
电机,连接至所述汽轮机。
[0011] 进一步地,所述发电组件还包含:凝汽器,设置于所述汽轮机和所述给给水泵之间。
[0012] 进一步地,所述发电组件还包含:蒸汽供应管路,连通至所述蒸汽发生器的排气口以将高温蒸汽单独引出所述发电组件。
[0013] 本发明的有益之处在于所提供的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,采用熔盐储存高温气体的热量,待到峰电时刻通过高温熔盐发电,从而赚取峰谷电价差。附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本申请实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1是本发明的一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统的示意图;冷盐储罐10,热盐储罐20,余热锅炉30,发电组件40,蒸汽发生器41,汽轮机42,给水泵43,发电机44,凝汽器45,熔盐电加热器50,第一泵60,第二泵70,第三泵80,第四泵90,排烟装置100,引风机110,低压给水加热器120。

具体实施方式

[0016] 下面详细描述本申请的实施例,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,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
[0017] 在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0018] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0019] 如图1所示为本申请的一种废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,用于对高温气体进行热量存储,以在需要的时候再将存储的热量转换成电能。在本申请的实施方式中,高温气体可以是高温废气或高炉气。具体地,废气余热利用耦合熔盐储能发电系统包含:冷盐储罐10、热盐储罐20、余热锅炉30和发电组件40。其中,冷盐储罐10用于储存低温熔盐。热盐储罐20用于储存高温熔盐。余热锅炉30通过连接管路分别连接至冷盐储罐10和热盐储罐20。这样,高温气体接入余热锅炉30将冷盐储罐10输送过来的低温熔盐加热为高温熔盐,高温气体经过热交换后被排出余热锅炉30。被加热后的高温熔盐被输送至热盐储罐20储存起来。发电组件40用于将热能转换为电能。
[0020] 具体地,发电组件40通过连接管路分别连接至冷盐储罐10和热盐储罐20,发电组件40吸收热盐储罐20的高温熔盐的热量发电,热盐储罐20内的高温熔盐经过发电组件40后降温为低温熔盐后被储存至冷盐储罐10内。
[0021] 在本申请的实施方式中,发电组件40包含:蒸汽发生器41、汽轮机42、凝汽器45、给水泵43和发电机44。
[0022] 其中,蒸汽发生器41通过管路分别连接至冷盐储罐10和热盐储罐20。汽轮机42通过管路连接至蒸汽发生器41。发电机44连接至汽轮机42,汽轮机42做功发电。给水泵43设置于汽轮机42和蒸汽发生器41之间且位于汽轮机42的下游,使发电组件40产生水循环。凝汽器45设置于汽轮机42和给给水泵43之间,将经过汽轮机42的水蒸气转换为水。
[0023] 在本申请的实施方式中,发电组件40还包含蒸汽供应管路(未示出)。蒸汽供应管路连通至蒸汽发生器41的排气口以将高温蒸汽单独引出发电组件40,供应生产所需工业蒸汽。
[0024] 在本申请的实施方式中,废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:第一泵60、第二泵70、第三泵80和第四泵90。具体而言,第一泵60设置于余热锅炉30和热盐储罐20之间,用于将高温熔盐泵入至热盐储罐20。第二泵70设置于热盐储罐20和发电组件40之间,用于将热盐储罐20内的高温熔盐泵入至发电组件40。第三泵80设置于余热锅炉30和冷盐储罐10之间,用于将低温熔盐泵入至余热锅炉30中。而第四泵90设置于冷盐储罐10和发电组件
40之间,用于将从发电组件40排出的低温熔盐泵入至冷盐储罐10中。
[0025] 在本申请的实施方式中,废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含熔盐电加热器50。余热锅炉30分别通过第一管路和第二管路连接至热盐储罐20。其中,第一管路将余热锅炉30和热盐储罐20直接连通起来。而熔盐电加热器50设置在第二管路中,用于对经过其的熔盐进行加热。
[0026] 可以理解的是,本申请的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统既能够将高温气体的热量储存起来,在峰电时将热量转换为电能。还能够在谷电时通过熔盐电加热器50对熔盐进行加热,将谷电转换为热量,并在峰电时,将储存的热量转换为电能。
[0027] 在本申请的实施方式中,废气余热利用耦合熔盐储能发电系统还包含:排烟装置100、引风机110和低压给水加热器120。
[0028] 其中,引风机110通过连接管路分别连接至余热锅炉30和排烟装置100,引风机110将从余热锅炉30排出的换热后的高温气体引入烟囱排出。低压给水加热器120设置在余热锅炉30和排烟装置100之间的管路中,吸收从余热锅炉30排出的换热后的高温气体的剩余热量。在本申请的实施方式中,排烟装置100为烟囱100。
[0029] 具体地,本申请的废气余热利用耦合熔盐储能发电系统,在谷电时段,700℃高温气体进入余热锅炉30将低温熔盐加热至560℃,高温气体本身被冷却至300℃,然后被引风机110送入低压给水加热器120加热低压给水,然后送入烟囱100排掉。熔盐被高温气体加热至560℃后,被第一泵60送入热盐储罐20储存,废气余热被存储在热盐储罐20中。在峰电时段,热盐储罐20内的高温熔盐被第二泵70泵入蒸汽发生器41,加热给水为蒸汽至555℃。熔盐被冷却至290℃后被送入冷盐储罐10。蒸汽被加热后进入汽轮机42发电,储存的废热转换为峰电的高品位电力。
[0030] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。