1.本发明涉及燃煤发电技术领域，尤其涉及一种基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统及其工作方法。
背景技术：
2.熔盐储热作为安全可靠且价格低廉的储能技术，适用于大规模频繁储放的场景，能够在不影响燃煤机组本身运行经济性和寿命的情况下提升其调频和调峰性能，弥补其爬坡速率低、响应速度慢和极低负荷运行的短板，为煤电机组从主体电源转变为支撑性和调节性电源贡献力量。
3.熔盐储热和燃煤机组的耦合方式众多，主要有抽汽储热和电加热储热两种储能方式，回到主机做功和工业供汽两种释能方式。其中，电加热储能、释能补充工业供汽的耦合方式适合于解决燃煤机组高参数供汽热电强耦合、调频调峰困难的情况，但释能的功率很大程度上取决于供汽需求量，当供汽需求量较小且机组深度调峰时，储热容量因输入和输出能量的不平衡而增大，增加了系统的投资成本。同时，燃煤机组极低负荷运行时，最低负荷很大程度上受限于烟气温度不能低于脱硝所需的最低温度。
技术实现要素：
4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例提出一种基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统及其工作方法。
6.一方面，本发明提出了一种基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统，包括：
7.燃煤发电系统，所述燃煤发电系统包括锅炉、脱硝装置、除氧器和工业供汽联箱，所述锅炉具有烟道，所述脱硝装置的进口连通所述烟道的出口，所述烟道分为前部烟道和后部烟道；
8.熔盐储热系统，所述熔盐储热系统包括第一烟气加热通路、第二烟气加热通路和熔盐储热通路，所述燃煤发电系统为所述熔盐储热通路提供电能，高温熔盐为所述第一烟气加热通路提供热源，高温蒸汽为所述第二烟气加热通路提供热源，所述高温蒸汽通过所述高温熔盐加热凝结水得到。
9.在一些实施例中，所述熔盐储热通路上依次设置低温熔盐储热罐、熔盐电加热器和高温熔盐储热罐，所述低温熔盐储热罐出口端流出的低温熔盐经所述熔盐电加热器加热后存储在所述高温熔盐储热罐中。
10.在一些实施例中，所述燃煤发电系统还包括发电机和高厂变，所述发电机的出线口通过所述高厂变连通所述熔盐电加热器的进线口。
11.在一些实施例中，所述第一烟气加热通路上设置烟气熔盐换热器，所述烟气熔盐换热器的热侧入口端连接所述高温熔盐储热罐的出口端，所述烟气熔盐换热器的热侧出口端连接所述低温熔盐储热罐的入口端，所述烟气熔盐换热器的冷侧入口端连通所述烟道的
所述前部烟道，所述烟气熔盐换热器的冷侧出口端连通所述烟道的所述后部烟道。
12.在一些实施例中，所述烟气熔盐换热器的冷侧入口端与所述烟气熔盐换热器的冷侧出口端之间设置第一烟气旁路阀。
13.在一些实施例中，所述除氧器和所述工业供汽联箱之间设置熔盐蒸汽换热器，所述熔盐蒸汽换热器的热侧入口端连接所述高温熔盐储热罐的出口端，所述熔盐蒸汽换热器的热侧出口端连接所述低温熔盐储热罐的入口端，所述熔盐蒸汽换热器的冷侧入口端连接所述除氧器的出口端，所述熔盐蒸汽换热器的冷侧出口端连接所述工业供汽联箱的入口端。
14.在一些实施例中，所述第二烟气加热通路上设置烟气蒸汽换热器，所述烟气蒸汽换热器的热侧入口端连接所述熔盐蒸汽换热器的冷侧出口端，所述烟气蒸汽换热器的热侧出口端连接所述熔盐蒸汽换热器的冷侧入口端，所述烟气蒸汽换热器的冷侧入口端连通所述烟道的所述前部烟道，所述烟气蒸汽换热器的冷侧出口端连通所述烟道的所述后部烟道。
15.在一些实施例中，所述烟气蒸汽换热器的冷侧入口端与所述烟气蒸汽换热器的冷侧出口端之间设置第二烟气旁路阀。
16.在一些实施例中，所述烟道的所述前部烟道出口管线上设置引风机。
17.另一方面，本发明提出了一种基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统的工作方法，包括以下过程：
18.利用高温熔盐加热烟气：当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器，低温熔盐储热罐中的低温熔盐经加热后存储在高温熔盐储热罐中，一部分高温熔盐进入烟气熔盐换热器加热烟气，另一部分高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器加热凝结水产生高温蒸汽；
19.利用高温蒸汽加热烟气：当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器，低温熔盐储热罐中的低温熔盐经加热后存储在高温熔盐储热罐中，高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器加热凝结水产生高温蒸汽，一部分高温蒸汽进入工业供汽联箱，另一部分高温蒸汽进入烟气蒸汽换热器加热烟气。
20.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
21.本发明增加了利用高温熔盐和高温蒸汽两种加热烟气释能方式，避免了供汽需求量不足时熔盐储热系统输入和输出能量的不平衡，降低了储热熔盐和投资成本。
22.本发明采用熔盐储能提高了烟气温度，保证了机组低负荷运行时的脱硝能力。
附图说明
23.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1为本发明基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统示意图；
25.附图标记说明：
26.锅炉1、脱硝装置2、除氧器3、工业供汽联箱4、发电机5、高厂变6、高温熔盐储热罐7、低温熔盐储热罐8、熔盐电加热器9、熔盐蒸汽换热器10、高温熔盐泵11、低温熔盐泵12、烟气熔盐换热器13、烟气蒸汽换热器14、给水泵15、引风机16、第一烟气旁路阀17、第二烟气旁路阀18、熔盐调节阀19、蒸汽调节阀20、第一烟气阀21、第二烟气阀22、烟道23。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统及其工作方法。
29.如图1所示，本发明的基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统，包括燃煤发电系统和熔盐储热系统。
30.燃煤发电系统包括锅炉1、脱硝装置2、除氧器3、工业供汽联箱4、发电机5和高厂变6，锅炉1具有烟道23，脱硝装置2的进口连通烟道23的出口，烟道23分为前部烟道和后部烟道，前部烟道的出口管线上设置引风机16，引风机16用于在低负荷脱硝情况下将前部烟道内的烟气引入到烟气熔盐换热器13或烟气蒸汽换热器14中。
31.熔盐储热系统包括第一烟气加热通路、第二烟气加热通路和熔盐储热通路，燃煤发电系统为熔盐储热通路提供电能，高温熔盐为第一烟气加热通路提供热源，高温蒸汽为第二烟气加热通路提供热源，高温蒸汽通过高温熔盐加热凝结水得到。
32.熔盐储热通路上依次设置低温熔盐储热罐8、熔盐电加热器9和高温熔盐储热罐7，低温熔盐储热罐8出口端流出的低温熔盐经熔盐电加热器9加热后存储在高温熔盐储热罐7中，发电机5的出线口通过高厂变6连通熔盐电加热器9的进线口。
33.具体为，低温熔盐储热罐8用于存储低温熔盐，高温熔盐储热罐7用于存储高温熔盐，熔盐电加热器9设置在低温熔盐储热罐8和高温熔盐储热罐7之间，低温熔盐储热罐8的出口端连接熔盐电加热器9的入口端，熔盐电加热器9的出口端连接高温熔盐储热罐7的入口端，熔盐电加热器9用于利用电能将低温熔盐加热为高温熔盐，发电机5产生的电能经高厂变6变压后供熔盐电加热器9使用。低温熔盐储热罐8的出口管线上设置低温熔盐泵12，当需要对低温熔盐储热罐8中的低温熔盐加热时，启动低温熔盐泵12和熔盐电加热器9，在低温熔盐泵12的作用下低温熔盐储热罐8中的低温熔盐从低温熔盐储热罐8中流出，进入熔盐电加热器9加热后从高温熔盐储热罐7的入口端进入高温熔盐储热罐7存储；高温熔盐储热罐7的出口管线上设置高温熔盐泵11，当需要利用高温熔盐储热罐7中的高温熔盐时，启动高温熔盐泵11，使得高温熔盐从高温熔盐储热罐7的出口端流出。
34.除氧器3和工业供汽联箱4之间设置熔盐蒸汽换热器10，熔盐蒸汽换热器10的热侧入口端连接高温熔盐储热罐7的出口端，熔盐蒸汽换热器10的热侧出口端连接低温熔盐储热罐8的入口端，熔盐蒸汽换热器10的冷侧入口端连接除氧器3的出口端，熔盐蒸汽换热器10的冷侧出口端连接工业供汽联箱4的入口端。
35.具体为，熔盐蒸汽换热器10设置在除氧器3和工业供汽联箱4之间，在熔盐蒸汽换热器10中利用高温熔盐将除氧器3出口端的凝结水加热为高温蒸汽。除氧器3的出口端与熔盐蒸汽换热器10的冷侧入口端之间的管线上设置给水泵15，启动给水泵15，除氧器3出口端的凝结水从熔盐蒸汽换热器10的冷测入口端流入，高温熔盐从熔盐蒸汽换热器10的热侧入口端流入，在熔盐蒸汽换热器10中，高温熔盐加热凝结水，凝结水经加热后成为高温蒸汽从熔盐蒸汽换热器10的冷测出口端流出进入工业供汽联箱4以供使用，高温熔盐释放热能后成为低温熔盐从熔盐蒸汽换热器10热侧出口端流出后进入低温熔盐储热罐8存储。
36.第一烟气加热通路上设置烟气熔盐换热器13，烟气熔盐换热器13的热侧入口端连接高温熔盐储热罐7的出口端，烟气熔盐换热器13的热侧出口端连接低温熔盐储热罐8的入口端，烟气熔盐换热器13的冷侧入口端连通烟道23的前部烟道，烟气熔盐换热器13的冷侧出口端连通烟道23的后部烟道。烟气熔盐换热器13的冷侧入口端与烟气熔盐换热器13的冷侧出口端之间设置第一烟气旁路阀17。
37.具体为，在烟气熔盐换热器13中热侧的高温熔盐与冷侧的烟气换热，烟气熔盐换热器13的冷侧入口管线上设置第一烟气阀21，烟气熔盐换热器13的冷侧入口端与其冷侧出口端之间的管线上设置第一烟气旁路阀17，高温熔盐储热罐7的出口管线上的高温熔盐泵11与烟气熔盐换热器13热侧入口端之间的管线上设置熔盐调节阀19。可以理解的是，当需要利用烟气熔盐换热器13加热烟气时，开启熔盐调节阀19和第一烟气阀21，关闭第一烟气旁路阀17，高温熔盐经熔盐调节阀19从烟气熔盐换热器13的热侧入口端流入，前部烟道的烟气在引风机16的作用下经第一烟气阀21从烟气熔盐换热器13的冷侧入口端流入，在烟气熔盐换热器13中热侧的高温熔盐对冷侧的烟气加热，加热后的烟气从烟气熔盐换热器13的冷侧出口端流出后经后部烟道的管线进入烟道，并最终进入脱硝装置2，换热后的高温熔盐成为低温熔盐从烟气熔盐换热器13的热侧出口端流出后进入低温熔盐储热罐8存储；当不需要利用烟气熔盐换热器13加热烟气时，开启第一烟气旁路阀17，关闭熔盐调节阀19和第一烟气阀21，使烟气流经第一烟气旁路阀17。
38.第二烟气加热通路上设置烟气蒸汽换热器14，烟气蒸汽换热器14的热侧入口端连接熔盐蒸汽换热器10的冷侧出口端，烟气蒸汽换热器14的热侧出口端连接熔盐蒸汽换热器10的冷侧入口端，烟气蒸汽换热器14的冷侧入口端连通烟道的前部烟道，烟气蒸汽换热器14的冷侧出口端连通烟道的后部烟道。烟气蒸汽换热器14的冷侧入口端与烟气蒸汽换热器14的冷侧出口端之间设置第二烟气旁路阀18。
39.具体为，在烟气蒸汽换热器14中热侧的高温蒸汽与冷侧的烟气换热，烟气蒸汽换热器14的冷侧入口管线上设置第二烟气阀22，烟气蒸汽换热器14的冷侧入口端与其冷侧出口端之间的管线上设置第二烟气旁路阀18，熔盐蒸汽换热器10的冷侧出口端与烟气蒸汽换热器14的热侧入口端之间的管线上设置蒸汽调节阀20。可以理解的是，当需要利用烟气蒸汽换热器14加热烟气时，开启蒸汽调节阀20和第二烟气阀22，关闭第二烟气旁路阀18，高温蒸汽经蒸汽调节阀20从烟气蒸汽换热器14的热侧入口端流入，前部烟道的烟气在引风机16的作用下经第二烟气阀22从烟气蒸汽换热器14的冷侧入口端流入，在烟气蒸汽换热器14中热侧的高温蒸汽对冷侧的烟气加热，加热后的烟气从烟气蒸汽换热器14的冷侧出口端流出后经后部烟道的管线进入烟道，并最终进入脱硝装置2，换热后的高温蒸汽成为凝结水从熔盐蒸汽换热器10的冷侧入口端进入熔盐蒸汽换热器10；当不需要利用烟气蒸汽换热器14加热烟气时，开启第二烟气旁路阀18，关闭蒸汽调节阀20和第二烟气阀22，使烟气流经第二烟气旁路阀18。
40.在一些实施例中，在烟气蒸汽换热器14中换热后的高温蒸汽成为凝结水从除氧器3的入口端进入除氧器3供以供使用。
41.另外，烟气熔盐换热器13和烟气蒸汽换热器14两者择一使用，即当利用烟气熔盐换热器13使烟气在其中换热时，关闭烟气蒸汽换热器14；当利用烟气蒸汽换热器14使烟气在其中换热时，关闭烟气熔盐换热器13。
42.基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统的工作方法，利用本发明的基于熔盐储热的低负荷脱硝-深度调峰系统包括以下过程：
43.利用高温熔盐加热烟气：当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器9，低温熔盐储热罐8中的低温熔盐经加热后存储在高温熔盐储热罐7中，一部分高温熔盐进入烟气熔盐换热器13加热烟气，另一部分高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器10加热凝结水产生高温蒸汽；
44.利用高温蒸汽加热烟气：当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器9，低温熔盐储热罐8中的低温熔盐经加热后存储在高温熔盐储热罐7中，高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器10加热凝结水产生高温蒸汽，一部分高温蒸汽进入工业供汽联箱4，另一部分高温蒸汽进入烟气蒸汽换热器14加热烟气。
45.具体为，利用高温熔盐加热烟气时，当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器9、低温熔盐泵12进行储能，低温熔盐储热罐8中的低温熔盐在低温熔盐泵12的作用下进入熔盐电加热器9加热后成为高温熔盐，并存储在高温熔盐储热罐7中；启动熔盐蒸汽换热器10、高温熔盐泵11，高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器10加热凝结水产生高温蒸汽补充机组供汽不足；启动引风机16、烟气熔盐换热器13，开启第二烟气旁路阀18、熔盐调节阀19、第一烟气阀21，关闭第一烟气旁路阀17、蒸汽调节阀20、第二烟气阀22，使得高温熔盐进入烟气熔盐换热器13加热烟气。
46.利用高温蒸汽加热烟气时，当燃煤发电系统需要深度调峰时，启动熔盐电加热器9、低温熔盐泵12进行储能，低温熔盐储热罐8中的低温熔盐在低温熔盐泵12的作用下进入熔盐电加热器9加热后成为高温熔盐，并存储在高温熔盐储热罐7中；启动熔盐蒸汽换热器10、高温熔盐泵11，高温熔盐进入熔盐蒸汽换热器10加热凝结水产生高温蒸汽补充机组供汽不足；启动引风机16、烟气蒸汽换热器14，开启第一烟气旁路阀17、蒸汽调节阀20、第二烟气阀22，关闭第二烟气旁路阀18、熔盐调节阀19、第一烟气阀21，使得高温蒸汽进入烟气蒸汽换热器14加热烟气。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。