本申請屬于新能源節(jié)能的，尤其涉及一種基于熔鹽儲熱耦合核電的調(diào)峰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源規(guī)模增加和用電峰谷差的持續(xù)加大，保障電力系統(tǒng)的供需平衡的難度日益顯著，在火電機組進行大量的靈活性改造后，核電機組的調(diào)峰空間也需要考慮。

2、熔鹽作為一種好的熱載體，具有熱容量大、傳熱效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、運行壓力低、價格相對低廉等優(yōu)點，目前已經(jīng)在光熱電站、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

3、如何利用熔鹽的儲熱放熱功能靈活的對核電機組的發(fā)電量進行調(diào)節(jié)成為技術(shù)人員關(guān)注的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)一些實施例，本申請?zhí)峁┝艘环N基于熔鹽儲熱耦合核電的調(diào)峰系統(tǒng)，適用于核電機組，所述核電機組具有核反應(yīng)蒸汽機組、第一汽輪機和第一發(fā)電機，所述核反應(yīng)蒸汽機組為第一汽輪機提供蒸汽，所述第一汽輪機驅(qū)動第一發(fā)電機，包括：第二汽輪機、第二發(fā)電機、熔鹽儲熱組件和熔鹽電加熱器；

2、當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求低時，所述熔鹽儲熱組件利用低溫熔鹽吸收所述核反應(yīng)蒸汽機組產(chǎn)生的部分蒸汽的熱量，轉(zhuǎn)化為中溫熔鹽；所述熔鹽電加熱器可用于將高溫熔鹽再次加熱得到高溫熔鹽并存儲；

3、當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求高時，所述熔鹽儲熱組件將高溫熔鹽與所述第一汽輪機排出的部分回水/回流蒸汽換熱，轉(zhuǎn)化得到高溫蒸汽并提供給所述第二汽輪機，所述第二汽輪機驅(qū)動所述第二發(fā)電機，所述第二發(fā)電機的額定功率小于所述第一發(fā)電機。

4、進一步地，所述熔鹽儲熱組件具有高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐和蒸汽熔鹽換熱器；

5、所述高溫熔鹽罐用于存儲高溫熔鹽，所述低溫熔鹽罐用于存儲低溫熔鹽，所述蒸汽熔鹽換熱器用于利用低溫熔鹽吸收核反應(yīng)蒸汽機組產(chǎn)生的部分蒸汽的熱量。

6、進一步地，所述熔鹽儲熱組件還具有過熱器、蒸發(fā)器和預(yù)熱器；

7、當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求高時，所述高溫熔鹽罐中的高溫熔鹽依次通過過熱器、蒸發(fā)器和預(yù)熱器放熱，所述第一汽輪機的部分回水依次利用預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器吸收高溫熔鹽的熱量，得到高溫蒸汽并提供給所述第二汽輪機，得到的低溫熔鹽存儲至低溫熔鹽罐。

8、進一步地，所述第一汽輪機與所述核反應(yīng)蒸汽機組形成給水回路，所述第一汽輪機的蒸汽出口下游依次設(shè)置有凝汽器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵和高壓加熱器。

9、進一步地，用于吸收高溫熔鹽的熱量的所述第一汽輪機的部分回水為經(jīng)過所述除氧器的除氧水。

10、進一步地，用于吸收高溫熔鹽的熱量的除氧水的管路上設(shè)有小給水泵。

11、進一步地，所述核反應(yīng)蒸汽機組包括核反應(yīng)堆和熱交換器。

12、進一步地，所述核反應(yīng)蒸汽機組與所述蒸汽熔鹽換熱器的蒸汽入口之間設(shè)有蒸汽閥。

13、進一步地，所述第二汽輪機的回流蒸汽并入所述第一汽輪機的回流蒸汽。

14、進一步地，利用蒸汽熔鹽換熱器換熱的凝結(jié)水或蒸汽經(jīng)過除氧器后并入所述第一汽輪機的給水回路。

15、本實用新型的上述技術(shù)方案至少具有如下有益的技術(shù)效果：

16、當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求低時，熔鹽電加熱器可用于將高溫熔鹽再次加熱；優(yōu)選地，熔鹽電加熱器使用的電來自于第一發(fā)電機，以在用電負(fù)荷需求較低的情況下，首先將一部分熱量存儲在熔鹽中，并合理利用生產(chǎn)的富余電量進一步提升熔鹽溫度，避免蒸汽和電量浪費同時將熱量儲存在熔鹽中以備用；在核反應(yīng)蒸汽機組、第一汽輪機和第一發(fā)電機都高負(fù)荷仍不能滿足用電需求的情況下，釋放高溫熔鹽的熱量，換熱得到的蒸汽驅(qū)動第二汽輪機和第二發(fā)電機發(fā)電，能夠滿足用電高峰和低谷的變化，靈活的對核電機組的發(fā)電量進行調(diào)節(jié)避免能量浪費。

技術(shù)特征：

1.一種基于熔鹽儲熱耦合核電的調(diào)峰系統(tǒng)，適用于核電機組，所述核電機組具有核反應(yīng)蒸汽機組、第一汽輪機(3)和第一發(fā)電機(4)，所述核反應(yīng)蒸汽機組為第一汽輪機(3)提供蒸汽，所述第一汽輪機(3)驅(qū)動第一發(fā)電機(4)，其特征在于，包括：第二汽輪機(22)、第二發(fā)電機(23)、熔鹽儲熱組件和熔鹽電加熱器(17)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽儲熱組件具有高溫熔鹽罐(14)、低溫熔鹽罐(13)和蒸汽熔鹽換熱器(12)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽儲熱組件還具有過熱器(21)、蒸發(fā)器(20)和預(yù)熱器(19)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一汽輪機(3)與所述核反應(yīng)蒸汽機組形成給水回路，所述第一汽輪機(3)的蒸汽出口下游依次設(shè)置有凝汽器(5)、凝結(jié)水泵(6)、低壓加熱器(7)、除氧器(8)、給水泵(9)和高壓加熱器(10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于吸收高溫熔鹽的熱量的所述第一汽輪機(3)的部分回水為經(jīng)過所述除氧器(8)的除氧水。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于吸收高溫熔鹽的熱量的除氧水的管路上設(shè)有小給水泵(18)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述核反應(yīng)蒸汽機組包括核反應(yīng)堆(1)和熱交換器(2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述核反應(yīng)蒸汽機組與所述蒸汽熔鹽換熱器(12)的蒸汽入口之間設(shè)有蒸汽閥(11)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二汽輪機(22)的回流蒸汽并入所述第一汽輪機(3)的回流蒸汽。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用蒸汽熔鹽換熱器(12)換熱的凝結(jié)水或者蒸汽經(jīng)過除氧器(8)后并入所述第一汽輪機(3)的給水回路。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)岢鲆环N基于熔鹽儲熱耦合核電的調(diào)峰系統(tǒng)，包括核反應(yīng)蒸汽機組、第一汽輪機、第一發(fā)電機、第二汽輪機、第二發(fā)電機、熔鹽儲熱組件和熔鹽電加熱器；核反應(yīng)蒸汽機組為第一汽輪機提供蒸汽，第一汽輪機驅(qū)動第一發(fā)電機，當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求低時，熔鹽儲熱組件利用低溫熔鹽吸收核反應(yīng)蒸汽機組產(chǎn)生的部分蒸汽的熱量，轉(zhuǎn)化為中溫熔鹽并存儲；熔鹽電加熱器將中溫熔鹽再次加熱得到高溫熔鹽；合理利用富余電量進一步提升熔鹽溫度，避免蒸汽和電量浪費；當(dāng)發(fā)電負(fù)荷需求高時，將高溫熔鹽與第一汽輪機排出的部分回水換熱，得到蒸汽并提供給第二汽輪機；能夠滿足用電高峰和低谷的變化，靈活的對核電機組的發(fā)電量進行調(diào)節(jié)且避免能量浪費。

技術(shù)研發(fā)人員：崔華,王小英,倪玉國
受保護的技術(shù)使用者：赫普能源環(huán)境科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240515
技術(shù)公布日：2024/12/26