一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统及运行方法

1.本发明涉及燃煤发电系统技术领域，具体涉及一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统及运行方法。


背景技术：

2.随着可再生能源的发展，可再生能源发电的比例也在不断增加，由于可再生能源不稳定的缺点，将可再生能源发电并入电网给电网的稳定性带来威胁，因此有必要利用电厂进行调峰以提高电网的稳定性。但是在电厂深度调峰的过程中，由于电厂的运行工况显著偏离设计工况，导致机组的效率显著下降，降低了机组的经济性，而通过配置前置汽轮机可以解决低负荷时机组效率显著降低的问题；但是由于主蒸汽在进入高压缸之前先在前置汽轮机做功，导致高压缸的出口蒸汽温度过低，给高压缸的安全运行造成威胁，而增加高压缸的出口蒸汽温度需要消耗能量。


技术实现要素：

3.因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的机组中配置前置汽轮机之后，由于主蒸汽在进入高压缸之前先在前置汽轮机做功，导致高压缸的出口蒸汽温度过低，给高压缸的安全运行造成威胁，而增加高压缸的出口蒸汽温度需要消耗能量，从而提供一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统及运行方法。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
5.一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，包括：燃煤发电系统；前置汽轮机，与所述燃煤发电系统中的锅炉相连；储热系统，与所述前置机轮机及所述燃煤发电系统均相连，所述储热系统能够在所述燃煤发电系统高负荷运行时存储锅炉中再热蒸汽的热能、以及能够在所述燃煤发电系统中低负荷运行时释放热能以对所述前置汽轮机的出口蒸汽进行加热。
6.进一步地，所述燃煤发电系统包括相连的锅炉、高压缸以及中低压缸；所述前置汽轮机的进口与所述锅炉的主蒸汽出口相连通，所述前置汽轮机的出口与所述高压缸的进口相连通；所述储热系统包括蒸汽-熔盐换热器、低温熔盐储热罐以及高温熔盐储热罐；所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽进口与所述前置汽轮机的出口及所述锅炉的再热蒸汽出口均相连通，所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口与所述高压缸的进口及所述中低压缸的第一抽汽口均相连通；所述蒸汽-熔盐换热器的熔盐进口与所述低温熔盐储热罐相连通，所述蒸汽-熔盐换热器的熔盐出口与所述高温熔盐储热罐相连通；其中，所述前置汽轮机的出口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽进口之间的管路上设置有第一控制阀；所述高压缸的进口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口之间的管路上设置有第二控制阀；所述锅炉的主蒸汽出口与所述前置汽轮机的进口之间的管路上设置有第三控制阀；所述前置汽轮机的出口与所述高压缸的进口之间的管路上设置有第四控制阀；所述锅炉的主蒸汽出口与所述高压缸的进口之间的管路上设置有第五控制阀；所述锅炉的再热蒸汽出口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸
汽进口之间的管路上设置有第六控制阀；所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口与所述中低压缸的第一抽汽口之间的管路上设置有第七控制阀；所述低温熔盐储热罐的进口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第八控制阀；所述低温熔盐储热罐的出口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第九控制阀；所述高温熔盐储热罐的进口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第十控制阀；所述高温熔盐储热罐的出口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第十一控制阀。
7.进一步地，所述第九控制阀与所述低温熔盐储热罐的出口之间的管路上设置有第一泵体；所述第十一控制阀与所述高温熔盐储热罐的出口之间的管路上设置有第二泵体。
8.进一步地，该耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统还包括适配于所述前置汽轮机设置的第一发电机。
9.进一步地，所述燃煤发电系统还包括第二发电机、凝汽器、低压加热器组、除氧器、给水泵以及高压加热器组；所述第二发电机适配于所述高压缸及中低压缸设置；所述凝汽器的进口与所述中低压缸的蒸汽出口相连，所述凝汽器的出口与所述低压加热器组的给水进口相连；所述低压加热器组的给水出口与所述除氧器的给水进口相连；所述除氧器的给水出口与所述给水泵的进口相连；所述给水泵的出口与所述高压加热器组的给水进口相连；所述高压加热器组的给水出口与所述锅炉的给水进口相连；所述低压加热器组的蒸汽进口与所述中低压缸的第一抽汽口相连；所述除氧器的蒸汽进口与所述中低压缸的第二抽汽口相连；所述高压加热器组的蒸汽进口与所述高压缸的抽汽口相连。
10.一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，包括上述所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，具体运行方法如下：在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内；在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮机的出口蒸汽。
11.进一步地，在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内具体包括：关闭第一控制阀、第二控制阀、第八控制阀和第十一控制阀，开启第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第九控制阀、第十控制阀和第一泵体，以使锅炉产生的再热蒸汽一部分进入蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧，对自低温熔盐储热罐进入蒸汽-熔盐换热器的低温熔盐进行加热，并将加热后的高温熔盐存储在高温熔盐储热罐。
12.进一步地，通过第六控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧流量，以调节系统的负荷；通过第九控制阀与第十控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的熔盐流量，以使进入高温熔盐储热罐的高温熔盐的温度达到设计值。
13.进一步地，如果前置汽轮机为启动状态，则开启第三控制阀和第四控制阀。
14.进一步地，在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮机的出口蒸汽具体包括：关闭第四控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第九控制阀和第十控制阀，开启第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第八控制阀、第十一控制阀和第二泵体，利用来自高温熔盐储热罐的高温熔盐对前置汽轮机的出口蒸汽进行加热。
15.进一步地，通过第八控制阀与第十一控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的熔盐流量，以使高压缸的出口蒸汽温度高于低限值。
16.进一步地，如果高压缸的出口蒸汽温度高于低限值30℃以上时，则关闭第五控制
阀。
17.进一步地，如果高温熔盐储热罐内的熔盐储量不足，则关闭第一控制阀、第二控制阀、第八控制阀、第十一控制阀和第二泵体；开启第四控制阀，并调小第三控制阀。
18.进一步地，蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧设计温度为额定再热蒸汽温度，设计流量为额定主蒸汽流量的40％-60％；蒸汽-熔盐换热器的熔融盐侧设计温度为高温熔盐储热罐的额定温度，设计流量为蒸汽侧设计流量的40％-60％。
19.本发明技术方案，具有如下优点：
20.本发明提供的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，通过配置储热系统，利用燃煤发电系统中锅炉的再热蒸汽对储热系统进行充能，并利用储存的热能对前置汽轮机的出口蒸汽进行加热升温，提高了进入燃煤发电系统中高压缸的蒸汽温度，从而使高压缸的出口蒸汽温度在合理范围，避免给高压缸的安全运行造成威胁，也无需消耗系统外的能量对高压缸的出口蒸汽进行加热，可以减少整个系统的能量消耗。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例中的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的示意图。
23.1、锅炉；2、高压缸；3、中低压缸；4、第一发电机；5、凝汽器；6、低压加热器组；7、除氧器；8、给水泵；9、高压加热器组；10、前置汽轮机；11、第二发电机；12、第一控制阀；13、第二控制阀；14、第三控制阀；15、第四控制阀；16、第五控制阀；17、蒸汽-熔盐换热器；18、第六控制阀；19、第七控制阀；20、第八控制阀；21、第九控制阀；22、第十控制阀；23、第十一控制阀；24、第一泵体；25、第二泵体；26、低温熔盐储热罐；27、高温熔盐储热罐。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
27.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.图1为本发明实施例中的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的示意图，如图1所示，本实施例提供一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，包括：燃煤发电系统；前置汽轮机10，与燃煤发电系统中的锅炉1相连；储热系统，与前置机轮机及燃煤发电系统均相连，储热系统能够在燃煤发电系统高负荷运行时存储锅炉1中再热蒸汽的热能、以及能够在燃煤发电系统中低负荷运行时释放热能以对前置汽轮机10的出口蒸汽进行加热。
29.本实施例提供的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，通过配置储热系统，利用燃煤发电系统中锅炉1的再热蒸汽对储热系统进行充能，并利用储存的热能对前置汽轮机10的出口蒸汽进行加热升温，提高了进入燃煤发电系统中高压缸2的蒸汽温度，从而使高压缸2的出口蒸汽温度在合理范围，避免给高压缸2的安全运行造成威胁，也无需消耗系统外的能量对高压缸2的出口蒸汽进行加热，可以减少整个系统的能量消耗。
30.进一步地，燃煤发电系统包括相连的锅炉1、高压缸2以及中低压缸3；前置汽轮机10的进口与锅炉1的主蒸汽出口相连通，前置汽轮机10的出口与高压缸2的进口相连通。储热系统包括蒸汽-熔盐换热器17、低温熔盐储热罐26以及高温熔盐储热罐27；蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽进口与前置汽轮机10的出口及锅炉1的再热蒸汽出口均相连通，蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽出口与高压缸2的进口及中低压缸3的第一抽汽口均相连通。蒸汽-熔盐换热器17的熔盐进口与低温熔盐储热罐26相连通，蒸汽-熔盐换热器17的熔盐出口与高温熔盐储热罐27相连通。其中，前置汽轮机10的出口与蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽进口之间的管路上设置有第一控制阀12。高压缸2的进口与蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽出口之间的管路上设置有第二控制阀13。锅炉1的主蒸汽出口与前置汽轮机10的进口之间的管路上设置有第三控制阀14。前置汽轮机10的出口与高压缸2的进口之间的管路上设置有第四控制阀15。锅炉1的主蒸汽出口与高压缸2的进口之间的管路上设置有第五控制阀16。锅炉1的再热蒸汽出口与蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽进口之间的管路上设置有第六控制阀18。蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽出口与中低压缸3的第一抽汽口之间的管路上设置有第七控制阀19。低温熔盐储热罐26的进口与蒸汽-熔盐换热器17之间的管路上设置有第八控制阀20。低温熔盐储热罐26的出口与蒸汽-熔盐换热器17之间的管路上设置有第九控制阀21。高温熔盐储热罐27的进口与蒸汽-熔盐换热器17之间的管路上设置有第十控制阀22。高温熔盐储热罐27的出口与蒸汽-熔盐换热器17之间的管路上设置有第十一控制阀23。
31.进一步地，第九控制阀21与低温熔盐储热罐26的出口之间的管路上设置有第一泵体24；第十一控制阀23与高温熔盐储热罐27的出口之间的管路上设置有第二泵体25。
32.进一步地，该耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统还包括适配于前置汽轮机10设置的第一发电机4。
33.进一步地，燃煤发电系统还包括第二发电机11、凝汽器5、低压加热器组6、除氧器7、给水泵8以及高压加热器组9。第二发电机11适配于高压缸2及中低压缸3设置；凝汽器5的进口与中低压缸3的蒸汽出口相连，凝汽器5的出口与低压加热器组6的给水进口相连。低压加热器组6的给水出口与除氧器7的给水进口相连；除氧器7的给水出口与给水泵8的进口相连。给水泵8的出口与高压加热器组9的给水进口相连；高压加热器组9的给水出口与锅炉1的给水进口相连。低压加热器组6的蒸汽进口与中低压缸3的第一抽汽口相连；除氧器7的蒸
汽进口与中低压缸3的第二抽汽口相连；高压加热器组9的蒸汽进口与高压缸2的抽汽口相连。
34.具体而言，该耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统中，锅炉1的主蒸汽出口的一个支路经过第五控制阀16与高压缸2的进口相连接。高压缸2的蒸汽出口与锅炉1的再热蒸汽进口相连接，锅炉1的再热蒸汽出口与中低压缸3的进口相连接。中低压缸3的蒸汽出口与凝汽器5的进口相连接，凝汽器5的出口与低压加热器组6的给水进口相连接。低压加热器组6的给水出口与除氧器7的给水进口相连接。除氧器7的给水出口与给水泵8的进口相连接。给水泵8的出口与高压加热器组9的给水进口相连接，高压加热器组9的给水出口与锅炉1的给水进口相连接。低压加热器组6、除氧器7和高压加热器组9的蒸汽进口分别与中低压缸3的第一抽汽口、第二抽汽口以及高压缸2的抽汽口相连接，高压缸2和中低压缸3的轴连接，并与第二发电机11的轴连接。
35.锅炉1的主蒸汽出口的另一个支路为经过第三控制阀14与前置汽轮机10的进口相连接，前置汽轮机10的出口与第一控制阀12的进口相连接。第一控制阀12的出口与蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽进口相连接，蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽出口与第二控制阀13的进口相连接，第二控制阀13的出口与第五控制阀16的出口汇合并与高压缸2的进口相连接。蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽进口还经过第六控制阀18并与锅炉1的再热蒸汽出口相连接。蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽出口还经过第七控制阀19与低压加热器组6的蒸汽进口相连接。前置汽轮机10的出口还经过第四控制阀15与高压缸2的进口相连接。
36.低温熔盐储热罐26的出口与第一泵体24的进口相连接，第一泵体24的出口与第九控制阀21相连接。第九控制阀21与蒸汽-熔盐换热器17的熔盐进口相连接，还经过第八控制阀20与低温熔盐储热罐26的进口相连接。高温熔盐储热罐27的出口与第二泵体25的进口相连接，第二泵体25的出口与第十一控制阀23的进口相连接。第十一控制阀23的出口与蒸汽-熔盐换热器17的熔盐出口相连接，还经过第十控制阀22与高温熔盐储热罐27的进口相连接。
37.另一个实施例提供一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，包括上述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，具体运行方法如下：在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉1产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内；在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮机10的出口蒸汽。
38.进一步地，在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉1产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内具体包括：关闭第一控制阀12、第二控制阀13、第八控制阀20和第十一控制阀23，开启第五控制阀16、第六控制阀18、第七控制阀19、第九控制阀21、第十控制阀22和第一泵体24，以使锅炉1产生的再热蒸汽一部分进入蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽侧，对自低温熔盐储热罐26进入蒸汽-熔盐换热器17的低温熔盐进行加热，并将加热后的高温熔盐存储在高温熔盐储热罐27。
39.进一步地，通过第六控制阀18调节蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽侧流量，以调节系统的负荷；通过第九控制阀21与第十控制阀22调节蒸汽-熔盐换热器17的熔盐流量，以使进入高温熔盐储热罐27的高温熔盐的温度达到设计值。
40.进一步地，如果前置汽轮机10为启动状态，则开启第三控制阀14和第四控制阀15。
41.进一步地，在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮
机10的出口蒸汽具体包括：关闭第四控制阀15、第六控制阀18、第七控制阀19、第九控制阀21和第十控制阀22，开启第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14、第五控制阀16、第八控制阀20、第十一控制阀23和第二泵体25，利用来自高温熔盐储热罐27的高温熔盐对前置汽轮机10的出口蒸汽进行加热。
42.进一步地，通过第八控制阀20与第十一控制阀23调节蒸汽-熔盐换热器17的熔盐流量，以使高压缸2的出口蒸汽温度高于低限值。
43.进一步地，如果高压缸2的出口蒸汽温度高于低限值30℃以上时，则关闭第五控制阀16。
44.进一步地，如果高温熔盐储热罐27内的熔盐储量不足，则关闭第一控制阀12、第二控制阀13、第八控制阀20、第十一控制阀23和第二泵体25；开启第四控制阀15，并调小第三控制阀14。
45.进一步地，蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽侧设计温度为额定再热蒸汽温度，设计流量为额定主蒸汽流量的40％-60％；蒸汽-熔盐换热器17的熔融盐侧设计温度为高温熔盐储热罐27的额定温度，设计流量为蒸汽侧设计流量的40％-60％。
46.具体而言，该耦合储热再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，在系统为高负荷时进行高温熔盐储热罐27的充能过程，关闭第一控制阀12和第二控制阀13，从而取消前置汽轮机10与蒸汽-熔盐换热器17的通路。关闭第八控制阀20和第十一控制阀23，使储热系统进入充能状态。开启第五控制阀16、第六控制阀18、第七控制阀19、第九控制阀21、第十控制阀22和第一泵体24，锅炉1产生的再热蒸汽部分进入蒸汽-熔盐换热器17的蒸汽侧，同时来自低温熔盐储热罐26的低温熔盐进入蒸汽-熔盐换热器17的熔盐侧，利用再热蒸汽对低温熔盐进行加热。蒸汽-熔盐换热器17蒸汽侧流量用于在一定范围内调节系统负荷。蒸汽-熔盐换热器17侧熔盐流量的控制目标为保证进入高温熔盐储热罐27的熔盐温度达到设计值。在整个过程中，如果前置汽轮机10为启动状态，则开启第三控制阀14和第四控制阀15，这是因为在高负荷时，前置汽轮机10处于停机状态，或即使是处于启动状态，进入前置汽轮机10的蒸汽流量也较少，不会造成高压缸2的出口蒸汽温度明显下降，因此不需要对前置汽轮机10的出口蒸汽进行加热。同时，在这个阶段储存锅炉1产生的部分再热蒸汽的能量。
47.在系统为中低负荷时进行高温熔盐储热罐27的放能过程，此时，前置汽轮机10为启动状态，前置汽轮机10的蒸汽流量为锅炉1产生的主蒸汽流量的40％～60％。此时关闭第四控制阀15、第六控制阀18、第七控制阀19、第九控制阀21和第十控制阀22，停止高温熔盐储热罐27的储能过程。然后开启第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14、第五控制阀16，使锅炉1产生的部分主蒸汽进入前置汽轮机10，并使前置汽轮机10的出口蒸汽进入蒸汽-熔盐换热器17。同时开启第八控制阀20、第十一控制阀23和第二泵体25，利用来自高温熔盐储热罐27的高温熔盐对前置汽轮机10的出口蒸汽进行加热，蒸汽-熔盐换热器17侧熔盐流量的控制目标为保证高压缸2的出口蒸汽温度高于低限值。如果进入前置汽轮机10的蒸汽流量越多，需要的高温熔盐的流量也越高，由于第五控制阀16并未完全关闭，因此锅炉1的出口主蒸汽则维持在设计值。如果高压缸2的出口蒸汽温度高于低限值30℃以上时，则关闭第五控制阀16，锅炉1的出口主蒸汽压力不再维持设计值，而是根据流量等比例改变。这是因为进入前置汽轮机10的蒸汽流量越高，前置汽轮机10的效率越高，但是进入高压缸2的蒸汽温度越低，因此如果高压缸2的出口蒸汽温度足够高的情况下，可以增加前置汽轮机
10的流量。如果锅炉1产生的主蒸汽完全进入前置汽轮机10，则锅炉1的主蒸汽压力无法维持设定值，而是根据蒸汽流量进行变化。如果高温熔盐储热罐27的熔盐储量不足，则关闭第一控制阀12、第二控制阀13、第八控制阀20、第十一控制阀23和第二泵体25，开启第四控制阀15，并调小第三控制阀14。因为高温熔盐储热罐27的熔盐储量不足时，无法对前置汽轮机10的出口蒸汽流量进行加热，此时应通过调节第三控制阀14的阀门来减少前置汽轮机10的流量，并通过调节第五控制阀16控制系统的功率。
48.综上，本技术中的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统及运行方法，可以高温熔盐对前置汽轮机10出口蒸汽进行加热，从而增加高压缸2出口蒸汽温度；通过制定系统在不同负荷的运行策略，可以保证高温熔盐的储量充足，使得前置汽轮机10和高压缸2在全工况均能高效、安全运行。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，其特征在于，包括：燃煤发电系统；前置汽轮机，与所述燃煤发电系统中的锅炉相连；储热系统，与所述前置机轮机及所述燃煤发电系统均相连，所述储热系统能够在所述燃煤发电系统高负荷运行时存储锅炉中再热蒸汽的热能、以及能够在所述燃煤发电系统中低负荷运行时释放热能以对所述前置汽轮机的出口蒸汽进行加热。2.根据权利要求1所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，其特征在于，所述燃煤发电系统包括相连的锅炉、高压缸以及中低压缸；所述前置汽轮机的进口与所述锅炉的主蒸汽出口相连通，所述前置汽轮机的出口与所述高压缸的进口相连通；所述储热系统包括蒸汽-熔盐换热器、低温熔盐储热罐以及高温熔盐储热罐；所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽进口与所述前置汽轮机的出口及所述锅炉的再热蒸汽出口均相连通，所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口与所述高压缸的进口及所述中低压缸的第一抽汽口均相连通；所述蒸汽-熔盐换热器的熔盐进口与所述低温熔盐储热罐相连通，所述蒸汽-熔盐换热器的熔盐出口与所述高温熔盐储热罐相连通；其中，所述前置汽轮机的出口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽进口之间的管路上设置有第一控制阀；所述高压缸的进口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口之间的管路上设置有第二控制阀；所述锅炉的主蒸汽出口与所述前置汽轮机的进口之间的管路上设置有第三控制阀；所述前置汽轮机的出口与所述高压缸的进口之间的管路上设置有第四控制阀；所述锅炉的主蒸汽出口与所述高压缸的进口之间的管路上设置有第五控制阀；所述锅炉的再热蒸汽出口与所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽进口之间的管路上设置有第六控制阀；所述蒸汽-熔盐换热器的蒸汽出口与所述中低压缸的第一抽汽口之间的管路上设置有第七控制阀；所述低温熔盐储热罐的进口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第八控制阀；所述低温熔盐储热罐的出口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第九控制阀；所述高温熔盐储热罐的进口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第十控制阀；所述高温熔盐储热罐的出口与所述蒸汽-熔盐换热器之间的管路上设置有第十一控制阀。3.根据权利要求2所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，其特征在于，所述第九控制阀与所述低温熔盐储热罐的出口之间的管路上设置有第一泵体；所述第十一控制阀与所述高温熔盐储热罐的出口之间的管路上设置有第二泵体。4.根据权利要求1所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，其特征在于，还包括适配于所述前置汽轮机设置的第一发电机。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，其特征在于，所述燃煤发电系统还包括第二发电机、凝汽器、低压加热器组、除氧器、给水泵以及高压加热器组；所述第二发电机适配于所述高压缸及中低压缸设置；所述凝汽器的进口与所述中低压缸的蒸汽出口相连，所述凝汽器的出口与所述低压加热器组的给水进口相连；所述低压加热器组的给水出口与所述除氧器的给水进口相连；所述除氧器的给水出口与所述给水泵的进口相连；所述给水泵的出口与所述高压加热器组的给水进口相连；所述高压加热器组的给水出口与所述锅炉的给水进口相连；所述低压加热器组的蒸汽进口与所述中低压缸的第一抽汽口相连；所述除氧器的蒸汽进口与所述中低压缸的第二抽汽口相连；所述高压加热器组的蒸汽进口与所述高压缸的抽汽口相连。6.一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，具体运行方法如下：在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内；在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮机的出口蒸汽。7.根据权利要求6所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，在系统为高负荷运行时，将燃煤发电系统的锅炉产生的再热蒸汽中的一部分热量存储在储热系统内具体包括：关闭第一控制阀、第二控制阀、第八控制阀和第十一控制阀，开启第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第九控制阀、第十控制阀和第一泵体，以使锅炉产生的再热蒸汽一部分进入蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧，对自低温熔盐储热罐进入蒸汽-熔盐换热器的低温熔盐进行加热，并将加热后的高温熔盐存储在高温熔盐储热罐。8.根据权利要求7所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，通过第六控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧流量，以调节系统的负荷；通过第九控制阀与第十控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的熔盐流量，以使进入高温熔盐储热罐的高温熔盐的温度达到设计值。9.根据权利要求7所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，如果前置汽轮机为启动状态，则开启第三控制阀和第四控制阀。10.根据权利要求6所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，在系统为中低负荷运行时，利用储热系统内存储的热量加热前置汽轮机的出口蒸汽具体包括：
关闭第四控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第九控制阀和第十控制阀，开启第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第八控制阀、第十一控制阀和第二泵体，利用来自高温熔盐储热罐的高温熔盐对前置汽轮机的出口蒸汽进行加热。11.根据权利要求10所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，通过第八控制阀与第十一控制阀调节蒸汽-熔盐换热器的熔盐流量，以使高压缸的出口蒸汽温度高于低限值。12.根据权利要求10所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，如果高压缸的出口蒸汽温度高于低限值30℃以上时，则关闭第五控制阀。13.根据权利要求10所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，如果高温熔盐储热罐内的熔盐储量不足，则关闭第一控制阀、第二控制阀、第八控制阀、第十一控制阀和第二泵体；开启第四控制阀，并调小第三控制阀。14.根据权利要求6-13中任一项所述的耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，蒸汽-熔盐换热器的蒸汽侧设计温度为额定再热蒸汽温度，设计流量为额定主蒸汽流量的40％-60％；蒸汽-熔盐换热器的熔融盐侧设计温度为高温熔盐储热罐的额定温度，设计流量为蒸汽侧设计流量的40％-60％。

技术总结
本发明涉及燃煤发电系统技术领域，提供了一种耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统及运行方法，该耦合储热的再热蒸汽分流燃煤发电系统，包括：燃煤发电系统；前置汽轮机，与燃煤发电系统中的锅炉相连；储热系统，与前置机轮机及燃煤发电系统均相连，储热系统能够在燃煤发电系统高负荷运行时存储锅炉中再热蒸汽的热能、以及能够在燃煤发电系统中低负荷运行时释放热能以对前置汽轮机的出口蒸汽进行加热。该燃煤发电系统，通过配置储热系统，利用燃煤发电系统中锅炉的再热蒸汽对储热系统进行充能，并利用储存的热能对前置汽轮机的出口蒸汽进行加热升温，提高了进入燃煤发电系统中高压缸的蒸汽温度，从而使高压缸的出口蒸汽温度在合理范围。合理范围。合理范围。


技术研发人员：许朋江 石慧 江浩 马汀山 王朝阳 刘明 严俊杰 李辉 白发琪 刘伟 刘思宇
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司 西安交通大学
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/6