《電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（編制說明）

《電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》編制說明（征求意見稿）1．工作簡(jiǎn)要過程1.1任務(wù)來源《電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的編制工作是根據(jù)《2022年第一批中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃》的要求進(jìn)行的。1.2主要參加單位、工作人員及編制過程本標(biāo)準(zhǔn)編制主要參加單位包括：華能長(zhǎng)江環(huán)?？萍加邢薰尽⒈本┕I(yè)大學(xué)、西安熱工研究院有限公司、中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所、湖南中核熱鹽科技有限公司、北京國(guó)電中能電力設(shè)備有限責(zé)任公司。編制組由各單位選派具備電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組成。本次標(biāo)準(zhǔn)編制工作執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》等行政規(guī)章的規(guī)定。2．標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和主要內(nèi)容2.1標(biāo)準(zhǔn)制訂目的和解決的主要問題作為新型儲(chǔ)能方式，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)具有大容量、長(zhǎng)周期、低成本、高安全的特點(diǎn)，現(xiàn)已在光熱發(fā)電領(lǐng)域成功商業(yè)化應(yīng)用。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局于2021年11月聯(lián)合對(duì)外發(fā)布的《全國(guó)煤電機(jī)組改造升級(jí)實(shí)施方案》提出，存量煤電機(jī)組靈活性改造應(yīng)改盡改?！笆奈濉逼陂g完成2億千瓦，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000-4000萬千瓦，促進(jìn)清潔能源消納并實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組靈活制造規(guī)模1.5億千瓦。采用高溫熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)改造的火電機(jī)組靈活性高、調(diào)節(jié)速度快，可以適應(yīng)深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰、旋轉(zhuǎn)備用交易等輔助服務(wù)。參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，帶有熔鹽儲(chǔ)能的火電機(jī)組可以大規(guī)模儲(chǔ)熱，存儲(chǔ)谷電，在電價(jià)高的時(shí)候釋放熱量獲取高收益。通過熱電解耦，拓展火電靈活機(jī)組的供熱場(chǎng)景，創(chuàng)造額外供熱、供蒸汽收益。另外可以參加退役火電機(jī)組延壽改造，在鍋爐系統(tǒng)拆除后，保留汽輪機(jī)組，利用熔鹽儲(chǔ)能吸收新的熱量來源或消納谷電，通過放熱驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，增加整體電站的尖峰發(fā)電出力能力。2.2標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和依據(jù)2.2.1標(biāo)準(zhǔn)編制遵循的原則1）規(guī)范性原則本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》和GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》有關(guān)規(guī)定，確定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)條文層次的劃分符合GB/T1的規(guī)定。2）統(tǒng)一性原則本標(biāo)準(zhǔn)的編寫和表達(dá)方式在三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一：一是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，即標(biāo)準(zhǔn)中的章、條、段、表、圖和附錄的排列順序與GB/T1的要求統(tǒng)一；二是文體的統(tǒng)一，即類似的條款由類似的措辭來表達(dá)，相同的條款由相同的措辭來表達(dá)；三是術(shù)語(yǔ)的統(tǒng)一，即同一個(gè)概念使用同一個(gè)術(shù)語(yǔ)，每一個(gè)術(shù)語(yǔ)盡可能只有唯一的含義。3）協(xié)調(diào)性原則本標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：普遍協(xié)調(diào)：即與標(biāo)準(zhǔn)化原理和方法的協(xié)調(diào)，與標(biāo)準(zhǔn)化術(shù)語(yǔ)的協(xié)調(diào)，量、單位及符號(hào)的協(xié)調(diào)等。法律法規(guī)的協(xié)調(diào)性：本標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了我國(guó)現(xiàn)行的法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定和要求，并與這些法律法規(guī)保持一致；本標(biāo)準(zhǔn)采納了一些部門規(guī)章的相關(guān)規(guī)定和要求；本標(biāo)準(zhǔn)引用了相關(guān)的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)，以及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本領(lǐng)域的協(xié)調(diào)性：本標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)、用詞均是本領(lǐng)域常用的、公認(rèn)詞匯，提出的技術(shù)要求也是本領(lǐng)域應(yīng)遵守的基本要求。4）適用性原則充分考慮行業(yè)內(nèi)燃煤耦合污泥發(fā)電工程前置入爐系統(tǒng)的實(shí)際情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使本標(biāo)準(zhǔn)更簡(jiǎn)單、適用和便于推廣。2.2.2標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)1）標(biāo)準(zhǔn)編制組總結(jié)了國(guó)內(nèi)電力行業(yè)《太陽(yáng)能熱發(fā)電廠儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5622，《電加熱熔鹽儲(chǔ)能熱力站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》T/CDHA505等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)編制組在深入調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，編制本標(biāo)準(zhǔn)。2）標(biāo)準(zhǔn)編制組按照國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等要求和規(guī)定編制本標(biāo)準(zhǔn)。2.3電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)工程調(diào)研編制組對(duì)國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，2022年全球首套煤電機(jī)組耦合熔鹽儲(chǔ)熱示范工程在江蘇國(guó)信靖江發(fā)電有限公司正式投入運(yùn)行，該示范工程中核心設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，為目前全球首個(gè)與煤電耦合的熔鹽儲(chǔ)熱示范工程。該項(xiàng)目應(yīng)用熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)，在電網(wǎng)低谷時(shí)段，將過剩電能儲(chǔ)存在高溫熔鹽中，用于靖江工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)供汽；在高峰、尖峰時(shí)段利用儲(chǔ)存的熱能輔助煤電機(jī)組頂峰。熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)憑借高安全、低成本、長(zhǎng)壽命、大容量的特點(diǎn)，通過與煤電機(jī)組的深度耦合，大幅提升煤電機(jī)組調(diào)頻、調(diào)峰性能，能夠最大限度提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率，助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。機(jī)組調(diào)峰容量達(dá)到75%額定負(fù)荷，年可增加新能源消納電量3億千瓦時(shí)，保障近2萬戶居民和企業(yè)使用可再生的綠色電力，年減少10萬噸燃煤和24萬噸二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益多贏。2023年5月由中國(guó)華能集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首套66萬千瓦煤電機(jī)組耦合蒸汽熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰調(diào)頻示范項(xiàng)目在華能魏家峁煤電公司成功投運(yùn)。該項(xiàng)目建設(shè)不同于以往項(xiàng)目的光電加熱熔鹽，而是利用電廠蒸汽加熱熔鹽，蒸汽加熱熔鹽技術(shù)應(yīng)用于燃煤發(fā)電廠，在谷電期將過余熱力儲(chǔ)存，降低燃煤機(jī)組發(fā)電量，達(dá)到深度調(diào)峰的目標(biāo)；在用電高峰期再利用儲(chǔ)熱技術(shù)對(duì)機(jī)組釋熱，減少機(jī)組煤耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)組節(jié)能；項(xiàng)目增加煙氣換熱器，提升SCR入口煙溫至290℃以上，解決低負(fù)荷SCR入口煙溫低的問題，使機(jī)組具備低負(fù)荷調(diào)峰能力。該項(xiàng)目填補(bǔ)了我國(guó)“熔鹽儲(chǔ)熱+熱水儲(chǔ)熱”輔助煤電調(diào)峰調(diào)頻的技術(shù)空白，為煤電機(jī)組完成靈活性改造、提升調(diào)峰調(diào)頻能力，提供了新的路線。該項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱容量為80兆瓦時(shí)，機(jī)組最低可調(diào)峰至20%額定負(fù)荷，負(fù)荷響應(yīng)速率可增加每分鐘0.5%額定負(fù)荷以上，同步大幅提升機(jī)組的調(diào)頻能力。該技術(shù)可明顯擴(kuò)大熔鹽蓄熱溫度范圍，降低工程造價(jià)，單位造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于其他形式的儲(chǔ)能技術(shù)路線工程。項(xiàng)目的投運(yùn)，每年可增加新能源消納電量6億千瓦時(shí)，節(jié)約燃煤18萬噸，減排二氧化碳30萬噸。2.4主要技術(shù)內(nèi)容說明2.4.1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，包括熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)主要設(shè)備，輔助系統(tǒng)，設(shè)備及管道布置，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)，其他技術(shù)要求。本文件適用于火電靈活性改造的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，其他以熔鹽作為傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)能系統(tǒng)可參照?qǐng)?zhí)行。2.4.2規(guī)范性引用文件根據(jù)本次標(biāo)準(zhǔn)制訂需要，引用了GB/T151、GB50007、GB50052、DL/T5622、T/CDHA505等標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，對(duì)電站鍋爐耦合熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范和規(guī)定。2.4.3術(shù)語(yǔ)和定義根據(jù)本次標(biāo)準(zhǔn)制訂需要，對(duì)有效放熱量、熔鹽罐、熔鹽-水/蒸汽換熱器、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)調(diào)峰深度、調(diào)峰時(shí)長(zhǎng)等術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義和解釋。2.4.4主要內(nèi)容1范圍52規(guī)范性引用文件3總則4術(shù)語(yǔ)和定義4.1有效放熱量4.2熔鹽罐4.3熔鹽-水/蒸汽換熱器4.4高徑比4.5面容比5符號(hào)6熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1蒸汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)6.2電加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)6.3熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算7熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)主要設(shè)備7.1熔鹽罐 7.2熔鹽泵 7.3水/蒸汽-熔鹽換熱器 7.4熔鹽電加熱器 7.5管道及附件 8輔助系統(tǒng) 8.1儲(chǔ)熱介質(zhì) 8.2熔鹽初始熔化 8.3熔鹽注入系統(tǒng)與防凝系統(tǒng) 8.4熔鹽疏放系統(tǒng)與氮封系統(tǒng) 8.5熔鹽事故應(yīng)急處理措施 9設(shè)備及管道布置 10儲(chǔ)罐基礎(chǔ) 10.1一般規(guī)定 10.2隔熱材料選擇 10.3隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.4構(gòu)造措施 11其他技術(shù)要求 11.1儀表控制 11.2電氣系統(tǒng)直接執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 11.3土建結(jié)構(gòu)11.4供曖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié) 11.5消防 11.5安全防護(hù)與保溫要求 3．采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況本標(biāo)準(zhǔn)未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。4．主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證情況和預(yù)期達(dá)到的效果4.1主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證情況本文件中涉及的主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)引用自技術(shù)報(bào)告，其余部分參考了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、專著及論文，驗(yàn)證了本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的合理性和實(shí)用性。4.2預(yù)期達(dá)到的效果本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，可為燃煤電廠耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、技術(shù)路線選擇以及項(xiàng)目實(shí)施運(yùn)行提供技術(shù)依據(jù)。建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，作為電力行業(yè)燃煤電廠等相關(guān)企業(yè)的一種推薦標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，在電力行業(yè)相關(guān)燃煤電廠進(jìn)行廣泛宣貫。5．與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致，沒有矛盾和抵觸。6.貫徹標(biāo)準(zhǔn)