《电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统技术规范》（编制说明）

《电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统技术规范》编制说明（征求意见稿）1．工作简要过程1.1任务来源《电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统技术规范》的编制工作是根据《2022年第一批中国电力企业联合会标准制修订计划》的要求进行的。1.2主要参加单位、工作人员及编制过程本标准编制主要参加单位包括：华能长江环保科技有限公司、北京工业大学、西安热工研究院有限公司、中国科学院过程工程研究所、湖南中核热盐科技有限公司、北京国电中能电力设备有限责任公司。编制组由各单位选派具备电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统设计与工程实施经验的专业人员组成。本次标准编制工作执行国家标准化管理委员会《行业标准管理办法》等行政规章的规定。2．标准编写原则和主要内容2.1标准制订目的和解决的主要问题作为新型储能方式，熔盐储热系统具有大容量、长周期、低成本、高安全的特点，现已在光热发电领域成功商业化应用。国家发改委、国家能源局于2021年11月联合对外发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》提出，存量煤电机组灵活性改造应改尽改。“十四五”期间完成2亿千瓦，增加系统调节能力3000-4000万千瓦，促进清洁能源消纳并实现煤电机组灵活制造规模1.5亿千瓦。采用高温熔盐储热技术改造的火电机组灵活性高、调节速度快，可以适应深度调峰、启停调峰、旋转备用交易等辅助服务。参与电力现货市场交易，带有熔盐储能的火电机组可以大规模储热，存储谷电，在电价高的时候释放热量获取高收益。通过热电解耦，拓展火电灵活机组的供热场景，创造额外供热、供蒸汽收益。另外可以参加退役火电机组延寿改造，在锅炉系统拆除后，保留汽轮机组，利用熔盐储能吸收新的热量来源或消纳谷电，通过放热驱动汽轮机发电，增加整体电站的尖峰发电出力能力。2.2标准编写原则和依据2.2.1标准编制遵循的原则1）规范性原则本标准按照GB/T1《标准化工作导则》和GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》有关规定，确定标准的结构和内在关系，标准条文层次的划分符合GB/T1的规定。2）统一性原则本标准的编写和表达方式在三个方面实现统一：一是标准结构的统一，即标准中的章、条、段、表、图和附录的排列顺序与GB/T1的要求统一；二是文体的统一，即类似的条款由类似的措辞来表达，相同的条款由相同的措辞来表达；三是术语的统一，即同一个概念使用同一个术语，每一个术语尽可能只有唯一的含义。3）协调性原则本标准的协调性主要体现在三个方面：普遍协调：即与标准化原理和方法的协调，与标准化术语的协调，量、单位及符号的协调等。法律法规的协调性：本标准充分考虑了我国现行的法律法规的相关规定和要求，并与这些法律法规保持一致；本标准采纳了一些部门规章的相关规定和要求；本标准引用了相关的国家强制性标准和推荐性标准，以及相关的行业标准。本领域的协调性：本标准的术语、用词均是本领域常用的、公认词汇，提出的技术要求也是本领域应遵守的基本要求。4）适用性原则充分考虑行业内燃煤耦合污泥发电工程前置入炉系统的实际情况和运行经验，使本标准更简单、适用和便于推广。2.2.2标准编制依据1）标准编制组总结了国内电力行业《太阳能热发电厂储热系统设计规范》DL/T5622，《电加热熔盐储能热力站技术标准》T/CDHA505等相关标准，标准编制组在深入调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，编制本标准。2）标准编制组按照国家、行业现行的相关法律、法规、标准、规范等要求和规定编制本标准。2.3电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统工程调研编制组对国内已投运的电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统进行调研，2022年全球首套煤电机组耦合熔盐储热示范工程在江苏国信靖江发电有限公司正式投入运行，该示范工程中核心设备全部国产化，为目前全球首个与煤电耦合的熔盐储热示范工程。该项目应用熔盐储热技术，在电网低谷时段，将过剩电能储存在高温熔盐中，用于靖江工业企业的生产供汽；在高峰、尖峰时段利用储存的热能辅助煤电机组顶峰。熔盐储热技术凭借高安全、低成本、长寿命、大容量的特点，通过与煤电机组的深度耦合，大幅提升煤电机组调频、调峰性能，能够最大限度提高整个系统的能源利用率，助力实现“碳达峰、碳中和”目标。机组调峰容量达到75%额定负荷，年可增加新能源消纳电量3亿千瓦时，保障近2万户居民和企业使用可再生的绿色电力，年减少10万吨燃煤和24万吨二氧化碳排放，实现经济、社会和生态效益多赢。2023年5月由中国华能集团有限公司自主研发的国内首套66万千瓦煤电机组耦合蒸汽熔盐储热调峰调频示范项目在华能魏家峁煤电公司成功投运。该项目建设不同于以往项目的光电加热熔盐，而是利用电厂蒸汽加热熔盐，蒸汽加热熔盐技术应用于燃煤发电厂，在谷电期将过余热力储存，降低燃煤机组发电量，达到深度调峰的目标；在用电高峰期再利用储热技术对机组释热，减少机组煤耗，实现机组节能；项目增加烟气换热器，提升SCR入口烟温至290℃以上，解决低负荷SCR入口烟温低的问题，使机组具备低负荷调峰能力。该项目填补了我国“熔盐储热+热水储热”辅助煤电调峰调频的技术空白，为煤电机组完成灵活性改造、提升调峰调频能力，提供了新的路线。该项目储热容量为80兆瓦时，机组最低可调峰至20%额定负荷，负荷响应速率可增加每分钟0.5%额定负荷以上，同步大幅提升机组的调频能力。该技术可明显扩大熔盐蓄热温度范围，降低工程造价，单位造价的经济性优于其他形式的储能技术路线工程。项目的投运，每年可增加新能源消纳电量6亿千瓦时，节约燃煤18万吨，减排二氧化碳30万吨。2.4主要技术内容说明2.4.1范围本标准规定了电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统技术规范，包括熔盐储热系统设计，熔盐储热系统主要设备，辅助系统，设备及管道布置，储罐基础，其他技术要求。本文件适用于火电灵活性改造的熔盐储热系统，其他以熔盐作为传热储热介质的储能系统可参照执行。2.4.2规范性引用文件根据本次标准制订需要，引用了GB/T151、GB50007、GB50052、DL/T5622、T/CDHA505等标准的内容，对电站锅炉耦合熔盐储热调峰系统的技术要求进行规范和规定。2.4.3术语和定义根据本次标准制订需要，对有效放热量、熔盐罐、熔盐-水/蒸汽换热器、熔盐储热系统调峰深度、调峰时长等术语进行了定义和解释。2.4.4主要内容1范围52规范性引用文件3总则4术语和定义4.1有效放热量4.2熔盐罐4.3熔盐-水/蒸汽换热器4.4高径比4.5面容比5符号6熔盐储热系统设计6.1蒸汽加热熔盐储热系统6.2电加热熔盐储热系统6.3熔盐储热系统设计计算7熔盐储热系统主要设备7.1熔盐罐 7.2熔盐泵 7.3水/蒸汽-熔盐换热器 7.4熔盐电加热器 7.5管道及附件 8辅助系统 8.1储热介质 8.2熔盐初始熔化 8.3熔盐注入系统与防凝系统 8.4熔盐疏放系统与氮封系统 8.5熔盐事故应急处理措施 9设备及管道布置 10储罐基础 10.1一般规定 10.2隔热材料选择 10.3隔热结构设计10.4构造措施 11其他技术要求 11.1仪表控制 11.2电气系统直接执行相关标准 11.3土建结构11.4供暧、通风与空气调节 11.5消防 11.5安全防护与保温要求 3．采用国际标准和国外先进标准情况本标准未采用国际标准及国外标准。4．主要实验数据验证情况和预期达到的效果4.1主要实验数据验证情况本文件中涉及的主要实验数据引用自技术报告，其余部分参考了相关标准、专著及论文，验证了本标准相关内容的合理性和实用性。4.2预期达到的效果本标准发布后，可为燃煤电厂耦合污泥发电项目的设计、技术路线选择以及项目实施运行提供技术依据。建议标准发布后，作为电力行业燃煤电厂等相关企业的一种推荐标准实施，在电力行业相关燃煤电厂进行广泛宣贯。5．与现行法律、法规、政策及相关标准的协调关系本标准与现行的法律、法规、政策及相关标准一致，没有矛盾和抵触。6.贯彻标准