本實用新型屬于光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于光熱發(fā)電的雙壓熔鹽換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，當(dāng)光熱發(fā)電系統(tǒng)中的汽輪機(jī)需要高品質(zhì)參數(shù)的蒸汽時，僅對熔鹽熱量進(jìn)行一級利用，即熔鹽換熱系統(tǒng)都為高壓熔鹽換熱系統(tǒng)，換熱之后的熔鹽溫度最低只能降低到290℃左右。

隨著熔鹽技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，熔鹽的凝固點溫度降低到了80℃左右。此時如果繼續(xù)沿用現(xiàn)有的熔鹽換熱系統(tǒng)，由于只能將熔鹽溫度降低到290℃左右，與凝固點之間溫差較大，則熱利用效率很低，能量損失較大。因此，隨著熔鹽技術(shù)的發(fā)展，有必要改進(jìn)原來的熔鹽換熱系統(tǒng)，以提高熱利用效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

現(xiàn)有的熔鹽換熱系統(tǒng)為高壓熔鹽換熱系統(tǒng)，熱利用效率低。本實用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于光熱發(fā)電的雙壓熔鹽換熱系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種用于光熱發(fā)電的雙壓熔鹽換熱系統(tǒng)，包括高溫熔鹽儲罐、高壓熔鹽換熱系統(tǒng)、低溫熔鹽儲罐和低壓給水泵，還包括低壓熔鹽換熱系統(tǒng)，連于高溫熔鹽儲罐和低溫熔鹽儲罐之間的再熱器，所述高溫熔鹽儲罐依次通過高壓熔鹽換熱系統(tǒng)、低壓熔鹽換熱系統(tǒng)與低溫熔鹽儲罐相連；所述低壓給水泵的一路出口依次通過升壓泵、高壓熔鹽換熱系統(tǒng)與汽輪機(jī)相連，低壓給水泵的另一路出口依次通過低壓熔鹽換熱系統(tǒng)、再熱器和汽輪機(jī)的低壓缸相連。

借由上述結(jié)構(gòu)，本實用新型包括相互串聯(lián)的高壓熔鹽換熱系統(tǒng)和低壓熔鹽換熱系統(tǒng)。本實用新型中沿用標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，高壓指得是蒸汽壓力在9.8Mpa以上，低壓指得是蒸汽壓力在3.8Mpa以下。

熔鹽先經(jīng)高壓熔鹽換熱系統(tǒng)，然后流經(jīng)低壓熔鹽換熱系統(tǒng)。高壓熔鹽換熱系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓過熱蒸汽進(jìn)汽輪機(jī)做功；低壓熔鹽換熱系統(tǒng)產(chǎn)生的低壓過熱蒸汽首先進(jìn)入再熱器再熱，然后進(jìn)汽輪機(jī)低壓缸做功。這樣可以最大化地利用低品位能源，使熔鹽溫度降低到系統(tǒng)設(shè)計要求，大大降低光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱量損失，提高熱能利用率。同時，現(xiàn)今高壓再熱凝汽式汽輪機(jī)不會有大的結(jié)構(gòu)改造。

進(jìn)一步地，所述汽輪機(jī)的蒸汽出口與再熱器的蒸汽入口相連。

高壓熔鹽換熱系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓過熱蒸汽進(jìn)汽輪機(jī)做功，做完一部分功后與低壓熔鹽換熱系統(tǒng)產(chǎn)生的低壓過熱蒸汽混合，一起進(jìn)再熱器再熱，然后進(jìn)汽輪機(jī)低壓缸做功，進(jìn)一步提高了能量利用效率。

作為一種優(yōu)選方式，所述低壓熔鹽換熱系統(tǒng)包括低壓汽包、低壓蒸發(fā)器和低壓過熱器；所述高壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽出口依次通過低壓過熱器、低壓蒸發(fā)器與低溫熔鹽儲罐的入口相連；所述低壓給水泵的出口通過低壓汽包分為兩路輸出，低壓給水泵的一路輸出通過低壓蒸發(fā)器回到低壓汽包，再經(jīng)由低壓過熱器與再熱器的蒸汽入口相連；低壓給水泵的另一路輸出通過升壓泵與高溫熔鹽換熱系統(tǒng)的進(jìn)水口相連。

作為一種優(yōu)選方式，所述高壓熔鹽換熱系統(tǒng)包括高壓汽包、高壓蒸發(fā)器和高壓過熱器；所述高溫熔鹽儲罐的出口依次通過高壓過熱器、高壓蒸發(fā)器和低壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽入口相連；所述升壓泵的出口通過高壓汽包與高壓蒸發(fā)器相連，高壓蒸發(fā)器的出口再依次通過高壓汽包、高壓過熱器與汽輪機(jī)相連。

進(jìn)一步地，還包括公共給水預(yù)熱器；所述低壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽出口通過公共給水預(yù)熱器與低溫熔鹽儲罐的入口相連；所述低壓給水泵的出口先通過公共給水預(yù)熱器再分為兩路輸出。

進(jìn)一步地，還包括高壓給水預(yù)熱器；所述低壓過熱器的熔鹽出口通過高壓給水預(yù)熱器與低壓蒸發(fā)器的熔鹽入口相連；所述升壓泵的出水口通過高壓給水預(yù)熱器與高壓換熱系統(tǒng)的入水口相連。

借由上述結(jié)構(gòu)，首先來自低壓給水泵的除氧水經(jīng)公共給水預(yù)熱器吸熱生成低壓未飽和水，然后在低壓汽包中分成兩路：

一路在低壓汽包中經(jīng)下降管進(jìn)低壓蒸發(fā)器吸熱生成低壓飽和汽水混合物，然后再返回低壓汽包進(jìn)行汽水分離，分離出的低壓飽和蒸汽經(jīng)低壓過熱器過熱生成低壓過熱蒸汽，然后與做過部分功的蒸汽混合后進(jìn)入再熱器再熱，再后進(jìn)入汽輪機(jī)的低壓缸做功。

另一路低壓汽包的低壓未飽和水經(jīng)升壓泵進(jìn)高壓給水預(yù)熱器吸熱生成高壓未飽和水，然后在高壓汽包中經(jīng)下降管進(jìn)高壓蒸發(fā)器吸熱生成高壓飽和汽水混合物，然后再返回高壓汽包進(jìn)行汽水分離，分離出的高壓飽和蒸汽經(jīng)高壓過熱器過熱生成高壓過熱蒸汽，然后進(jìn)入汽輪機(jī)做功。

進(jìn)一步地，所述高溫熔鹽儲罐的熔鹽出口還直接與低溫熔鹽儲罐的熔鹽入口相連。

當(dāng)需要對系統(tǒng)進(jìn)行檢修時，熔鹽直接從高溫熔鹽儲罐進(jìn)入低溫熔鹽儲罐，保證熔鹽始終處于流動性狀態(tài)。

作為一種優(yōu)選方式，所述高溫熔鹽儲罐的熔鹽出口通過再熱器與高壓蒸發(fā)器的熔鹽入口相連。

經(jīng)過試驗，上述結(jié)構(gòu)的熱利用效率較高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型依據(jù)能量梯度化利用的原則，通過對各個溫度段熔鹽能量的階梯利用而采取兩個壓力受熱面布置形式，高壓熔鹽換熱系統(tǒng)可以讓高溫度的熔鹽產(chǎn)生高品位的蒸汽，低壓熔鹽換熱系統(tǒng)可以讓低溫度的熔鹽產(chǎn)生低品位的蒸汽。低品位的蒸汽和做過部分功的高品位蒸汽混合一起進(jìn)再熱器再熱，然后一起進(jìn)入汽輪機(jī)的低壓缸做功。由于對熔鹽的溫度利用是階梯型的，所以本實用新型可以將換熱效率提高3%～5%，增加了系統(tǒng)發(fā)電量；同時還降低了換熱后最終的熔鹽溫度。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為高溫熔鹽儲罐，2為低溫熔鹽儲罐，3為高壓汽包，4為低壓汽包，5為升壓泵，6為高壓過熱器，7為高壓蒸發(fā)器，8為低壓過熱器，9為高壓給水預(yù)熱器，10為低壓蒸發(fā)器，11為公共給水預(yù)熱器，12為再熱器，13為低壓給水泵，14為汽輪機(jī)，15為除氧器，16為低壓加熱器，17為發(fā)電機(jī)，18為冷凝器，19為凝結(jié)水泵。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的一實施例包括包括高溫熔鹽儲罐1、高壓熔鹽換熱系統(tǒng)、低溫熔鹽儲罐2和低壓給水泵13，還包括低壓熔鹽換熱系統(tǒng)，連于高溫熔鹽儲罐1和低溫熔鹽儲罐2之間的再熱器12，所述高溫熔鹽儲罐1依次通過高壓熔鹽換熱系統(tǒng)、低壓熔鹽換熱系統(tǒng)與低溫熔鹽儲罐2相連；所述低壓給水泵13的一路出口依次通過升壓泵5、高壓熔鹽換熱系統(tǒng)與汽輪機(jī)14相連，低壓給水泵13的另一路出口依次通過低壓熔鹽換熱系統(tǒng)、再熱器12和汽輪機(jī)14的低壓缸相連。

所述汽輪機(jī)14的蒸汽出口與再熱器12的蒸汽入口相連。

所述低壓熔鹽換熱系統(tǒng)包括低壓汽包4、低壓蒸發(fā)器10和低壓過熱器8；所述高壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽出口依次通過低壓過熱器8、低壓蒸發(fā)器10與低溫熔鹽儲罐2的入口相連；所述低壓給水泵13的出口通過低壓汽包4分為兩路輸出，低壓給水泵13的一路輸出通過低壓蒸發(fā)器10回到低壓汽包4，再經(jīng)由低壓過熱器8與再熱器12的蒸汽入口相連；低壓給水泵13的另一路輸出通過升壓泵5與高溫熔鹽換熱系統(tǒng)的進(jìn)水口相連。

所述高壓熔鹽換熱系統(tǒng)包括高壓汽包3、高壓蒸發(fā)器7和高壓過熱器6；所述高溫熔鹽儲罐1的出口依次通過高壓過熱器6、高壓蒸發(fā)器7和低壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽入口相連；所述升壓泵5的出口通過高壓汽包3與高壓蒸發(fā)器7相連，高壓蒸發(fā)器7的出口再依次通過高壓汽包3、高壓過熱器6與汽輪機(jī)14相連。

還包括公共給水預(yù)熱器11；所述低壓熔鹽換熱系統(tǒng)的熔鹽出口通過公共給水預(yù)熱器11與低溫熔鹽儲罐2的入口相連；所述低壓給水泵13的出口先通過公共給水預(yù)熱器11再分為兩路輸出。

還包括高壓給水預(yù)熱器9；所述低壓過熱器8的熔鹽出口通過高壓給水預(yù)熱器9與低壓蒸發(fā)器10的熔鹽入口相連；所述升壓泵5的出水口通過高壓給水預(yù)熱器9與高壓換熱系統(tǒng)的入水口相連。

所述高溫熔鹽儲罐1的熔鹽出口還直接與低溫熔鹽儲罐2的熔鹽入口相連。所述高溫熔鹽儲罐1的熔鹽出口通過再熱器12與高壓蒸發(fā)器7的熔鹽入口相連。

本實用新型的熔鹽介質(zhì)和汽水介質(zhì)的工作流向如下：

1）熔鹽介質(zhì)：從高溫熔鹽儲罐1出來的高溫熔鹽分兩路，一路經(jīng)過高壓過熱器6，一路經(jīng)過再熱器12，然后兩路熔鹽混合在一起進(jìn)入高壓蒸發(fā)器7，再依次經(jīng)過低壓過熱器8、高壓給水預(yù)熱器9、低壓蒸發(fā)器10、公共給水預(yù)熱器11，逐級降溫，然后流向低溫熔鹽儲罐2。

2）汽水介質(zhì)：從除氧器15出來的除氧水經(jīng)過低壓給水泵13進(jìn)公共給水預(yù)熱器11預(yù)熱，然后在低壓汽包4內(nèi)分成兩路，一路進(jìn)低壓蒸發(fā)器10吸熱生成低壓飽和汽水混合物，再進(jìn)入低壓汽包4進(jìn)行汽水分離，分離出的低壓飽和蒸汽經(jīng)低壓過熱器8生成低壓過熱蒸汽，然后和高壓過熱蒸汽進(jìn)汽輪機(jī)14做過功后的蒸汽一起進(jìn)再熱器12再熱，再一起進(jìn)汽輪機(jī)14的低壓缸做功。另一路低壓未飽和水經(jīng)升壓泵5升壓后進(jìn)高壓給水預(yù)熱器9進(jìn)一步吸熱成高壓未飽和水，然后進(jìn)高壓汽包3，經(jīng)由下降管進(jìn)高壓蒸發(fā)器7吸熱生成高壓飽和汽水混合物，再進(jìn)入高壓汽包3進(jìn)行汽水分離，分離出的高壓飽和蒸汽進(jìn)高壓過熱器6生成高品質(zhì)的高壓過熱蒸汽，送入汽輪機(jī)14做功。汽輪機(jī)14帶動發(fā)電機(jī)17發(fā)電，汽輪機(jī)14殘留的低壓蒸汽經(jīng)冷凝器18冷凝成低溫低壓的液態(tài)水，再經(jīng)凝結(jié)水泵19、低壓加熱器16進(jìn)入除氧器15，隨后再由低壓給水泵13泵入公共給水預(yù)熱器11。