在環境保護和能源結構調整的背景下，火電面臨轉型發展壓力，在煤電去產能的形勢下，燃煤背壓熱電聯產憑借高效節能環保的優勢，依然得到國家大力支持，屬于國家鼓勵類的技術行業，是淘汰落后抽凝熱電項目的最佳替代方案，但背壓熱電項目存在穩定熱負荷限制和不能熱電解耦的問題，基于熔鹽熱儲能的背壓機組熱電聯產能夠有效解決這兩個問題，通過對抽凝熱電項目技改分析，儲熱式背壓機組熱電聯產能夠極大拓展背壓熱電項目的應用范圍，提高經濟評價指標，具有很好技術經濟可行性和市場推廣價值。

(來源：北極星電力網 作者：張勇 作者單位：江蘇中科智儲科技有限公司)

關鍵字： 熱儲能 熔鹽 背壓熱電聯產

1、介紹

背壓機組熱電聯產項目，憑借能源綜合利用效率高、節能環保等優勢，得到了國家大力的政策支持，《產業結構調整指導目錄(2011年本)》明確將背壓(抽背)型熱電聯產明確列為鼓勵類產業。2016年發布的《熱電聯產管理辦法》中，“熱電聯產項目應優先采用背壓熱電機組”，“優先并鼓勵建設高效的背壓式熱電機組，因地制宜制定背壓式熱電機組稅費支持政策”，正是在這樣的政策環境下，背壓熱電聯產近些年得到了快速發展。

與抽凝式熱電聯產機組相比，背壓式熱電聯產機組沒有凝汽器和循環水設備，結構簡單、造價低，由于沒有冷源損失，可以實現能源的高效利用，機組的熱效率普遍可高達80%~90%[1]，是名副其實的節能環保型機組，然而，與其他的熱電聯產技術相比，背壓式熱電聯產還存在一些不足，如下表所示：

從上表可以看出，背壓熱電聯產項目具有能源利用效率高的優點，但由于背壓機組供熱和發電的耦合特性，熱電聯產通常采用“以熱定電”方式運行，供熱靈活性差，只能適用于有穩定熱負荷的應用場景，也不能參與電網調峰，無法獲得輔助服務收益。

2、技術說明

對于背壓熱電聯產項目來說，當熱負荷大幅波動，低于鍋爐的最小負荷時，需要將過剩的蒸汽熱能存儲起來，工程技術經濟難度較大;事實上，這種情況是由鍋爐燃燒穩定性要求和熱能生產過程的大慣性，與汽輪機熱功轉換和熱能利用的需求波動性之間的矛盾造成的，如果在鍋爐內將燃料的化學能直接轉化為易存儲的高溫熱能，將鍋爐的熱能生產與后續的熱能利用分隔開，就能夠有效解決背壓熱電聯產面臨的熱電耦合和負荷波動問題，不僅能增加背壓機組應對波動熱負荷的能力，還能夠使背壓機組“以電定熱”運行，滿足電網的調峰需求。

基于熔鹽熱儲能的背壓熱電聯產技術是利用熔鹽為工質的鍋爐和熔鹽熱儲能代替傳統的以汽水為工質的鍋爐，將燃料的化學能轉化為高溫熔鹽熱能，并存放在儲熱設備中，使熱能的生產和利用分離，同時滿足鍋爐高效運行和系統發電供熱靈活性要求，原理技術示意圖如下所示：

如上圖所示，背壓機組的進汽來自熔鹽熱儲能系統的換熱器，蒸汽流量、溫度、壓力參數調節方便，能夠快速響應電網調峰需求;另外，換熱器產生的蒸汽還可直接對外供熱，與背壓機組排汽共同滿足熱負荷需求，在一定范圍內，背壓機組能夠“以電定熱”運行，實現聯產系統的“熱電解耦”目標。

2.1 設備說明

(1)熔鹽鍋爐

熔鹽鍋爐以熔融態無機鹽作為工質，將燃料化學能轉化為高溫熔鹽熱能，屬常壓設備，安全性好，設備簡單，技術成熟，廣泛應用于化工、工業加熱領域。熔鹽鍋爐采用循環流化床燃燒方式，具備煤種適應性廣、燃燒效率高和低污染的特點，鍋爐熱效率不低于90%，是國內外公認的燃煤清潔高效利用方式。熔鹽鍋爐配置余熱回收裝置和脫硫脫硝除塵設備，能夠滿足鍋爐能耗指標要求和的污染物超低排放指標要求。

(2)熔鹽儲熱介質

一般采用二元無機鹽，由60%硝酸鈉和40%的硝酸鉀組成，熔點為220℃，工作溫度在290℃~565℃，熱容量大，粘度較低，在600℃以下有良好的熱穩定性[2]。