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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明提供一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统，该系统在传统两罐式太阳盐储热的基础上，提出使用两种储热熔盐的四罐级联式储、换热系统，并在超高温熔盐罐采用密闭通入保护气氛的模式。该系统设计拓宽了熔盐使用温域，平衡了使用温度提升引起钢材升级带来的经济性下降，并最大程度地保证了系统运行的安全可靠性。该新能源消纳系统包括：级联式储热系统，级联式换热系统，电加热系统，气氛保护系统。该系统操作方法包括：当风光电量富余，开启充热模式，并在用电高峰期释热发电；当富余的风光电量不是很充足，高温熔盐罐的存储热能低于预设阈值时，启动锅炉进行辅助加热蒸汽，实现满足电网需求的连续、灵活、低碳的电力输出。

主权项：1.一种基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统，直接应用于火电厂，产生高温高压蒸汽进行发电，其特征在于，包括：储热系统和换热系统；所述储热系统包括：高温储热材料、超高温储热材料、高温熔盐加热槽、超高温熔盐加热槽、低温熔盐罐、第一高温熔盐罐、第二高温熔盐罐和超高温熔盐罐；所述储热系统将冗余电能通过所述高温熔盐加热槽和所述超高温熔盐加热槽转换为热能存储于所述第一高温熔盐罐和所述超高温熔盐罐；所述冗余电能包括周边光伏和或风电场输出的冗余电能，以及电网中无法消纳的电能中的至少一种；所述高温储热材料为二元硝酸太阳盐，所述二元硝酸太阳盐由60％的NaNO3和40％的KNO3组成；所述超高温储热材料为Hitec盐、氯盐和碳酸盐中的一种，所述Hitec盐由7％的NaNO3、53％的KNO3和40％的NaNO2组成；所述氯盐由7.5％的NaCl、23.9％的KCl和68.6％的ZnCl2组成，或者由37.5％的MgCl2和62.5％的KCl组成；所述碳酸盐由33.4％的Na2CO3、34.5％的K2CO3和32.1％的Li2CO3组成；所述第二高温熔盐罐和所述超高温熔盐罐密闭且通入保护气体；所述第二高温熔盐罐、所述超高温熔盐加热槽和所述超高温熔盐罐在气氛保护下运行；若采用Hitec盐，所述气氛保护的气体成分包括氮气和氧气的混合气体，所述氧气的分压比为20％～80％；所述第二高温熔盐罐、所述超高温熔盐加热槽和所述超高温熔盐罐的运行温度大于等于565℃；所述换热系统包括换热器，所述换热器的结构为缠绕管式，所述换热器布置在压力容器中；所述换热器包括顺次连接的预热器、水-蒸汽转换段、高温过热器和超高温过热器，以及与所述预热器连接的高温再热器和与所述高温再热器连接的超高温再热器；所述超高温过热器和所述超高温再热器在所述气氛保护下运行；所述换热系统与所述储热系统连接，所述换热器用于基于所述第一高温熔盐罐和所述超高温熔盐罐存储的热能输出超临界蒸汽，所述超临界蒸汽推动汽轮机发电机组发电；所述换热系统与所述储热系统连接包括，所述第一高温熔盐罐的熔盐出口与所述高温过热器的熔盐入口连接；所述低温熔盐罐的熔盐入口与所述预热器的熔盐出口连接；所述第一高温熔盐罐的熔盐出口与所述高温再热器的熔盐入口连接；所述高温再热器的熔盐出口与所述预热器的熔盐入口连接；所述超高温熔盐罐的熔盐出口与所述超高温过热器的熔盐入口连接；所述超高温过热器的熔盐出口与所述第二高温熔盐罐的熔盐入口连接；所述超高温熔盐罐的熔盐出口与所述超高温再热器的熔盐入口连接；所述超高温再热器的熔盐出口与所述第二高温熔盐罐的熔盐入口连接；当所述高温熔盐罐的存储热能低于预设阈值时，所述汽轮机发电机组与所述基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统之外的锅炉连接，所述锅炉启动，辅助所述储热系统和所述换热系统发电。

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百度查询： 华中科技大学 基于级联式高温储热与煤电机组耦合的新能源消纳系统