10月13日,江蘇省鋼協(xié)在東方潤安集團(tuán)召開煤氣發(fā)電熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰技術(shù)交流會(huì)。東方潤安集團(tuán)有限公司董事長蔣中敏、常務(wù)副總裁劉建朝,設(shè)備動(dòng)力廠廠長何偉、副廠長薛杰,省鋼協(xié)副會(huì)長兼秘書長陳洪冰、常務(wù)副秘書長蔣莉、現(xiàn)代冶金(南京)研究院副總經(jīng)理林仰東,北京思安營銷總經(jīng)理?xiàng)钚?qiáng)、售前設(shè)計(jì)總監(jiān)何川、銷售經(jīng)理王娟出席會(huì)議。
陳洪冰介紹了鋼鐵行業(yè)面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)與應(yīng)對(duì)策略,并應(yīng)重點(diǎn)抓好資源效率、能源效率、資金效率、質(zhì)量品牌。能源效率關(guān)乎企業(yè)運(yùn)營質(zhì)態(tài),煤氣發(fā)電熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰技術(shù)也是關(guān)鍵路徑之一。
楊小強(qiáng)介紹了熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的研發(fā)歷程、技術(shù)原理和工藝特點(diǎn),擬為東方特鋼藕合建設(shè)10MW熔鹽系統(tǒng)調(diào)峰項(xiàng)目,通過在谷電時(shí)段存儲(chǔ)煤氣的熱量,減少鍋爐蒸汽產(chǎn)量,降低汽輪機(jī)的發(fā)電功率;在峰電時(shí)段釋放儲(chǔ)存熱量,生產(chǎn)高溫高壓蒸汽,并入原有機(jī)組,提高汽輪機(jī)發(fā)電收益。預(yù)計(jì)項(xiàng)目總投資約9000余萬元,年增加效益約1500萬元。
熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)是以熔鹽儲(chǔ)能材料為媒介將太陽能光熱、地?zé)?、工業(yè)余熱、低品位廢熱、谷電等以熱能的形式儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)釋放,力圖解決由于時(shí)間、空間或強(qiáng)度上的熱能供給與需求間不匹配所帶來的問題,最大限度地提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率而逐漸發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。
1、市場(chǎng)的選擇——熔鹽
熔鹽是優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)能介質(zhì),在移峰發(fā)電、建筑供暖、谷電制熱、風(fēng)電消納等方面都具有良好的應(yīng)用前景。由于其具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對(duì)流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價(jià)格等“四高三低”的優(yōu)勢(shì),成為目前光熱發(fā)電領(lǐng)域中認(rèn)可度最高的傳儲(chǔ)熱介質(zhì)之一。
熔鹽儲(chǔ)能作為可再生能源發(fā)展的重要支撐點(diǎn)之一,既可以大規(guī)模集中應(yīng)用于光熱發(fā)電儲(chǔ)能、新能源廢棄電力利用、電網(wǎng)調(diào)峰等領(lǐng)域,也可以分布式應(yīng)用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯(lián)供等領(lǐng)域,尤其在光熱領(lǐng)域,可顯著提高發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
(1)電網(wǎng)削峰填谷、供暖等
熔鹽儲(chǔ)能即利用熔鹽的儲(chǔ)熱能力,在電力供給盈余或電力需求低谷時(shí)主動(dòng)將電力以熱能的形式儲(chǔ)藏起來,在電網(wǎng)需要時(shí)再將熱能轉(zhuǎn)化為電能,從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻的作用,為電力供給提供彈性。在該應(yīng)用場(chǎng)景下,熔鹽儲(chǔ)能主要有雙罐系統(tǒng)和單罐系統(tǒng)兩種形式。
(2)光熱發(fā)電
光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統(tǒng)存放熔鹽。冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi),吸收熱能升溫后進(jìn)入熱熔鹽儲(chǔ)罐中,隨后高溫熔融鹽流進(jìn)熔鹽蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪機(jī)運(yùn)行發(fā)電,而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲(chǔ)罐。
(3)火電靈活性改造
熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)可應(yīng)用于火電靈活性改造,顯著改善火電機(jī)組供熱調(diào)峰能力。與現(xiàn)有的火電機(jī)組調(diào)峰技術(shù)相比,蒸汽加熱熔鹽儲(chǔ)能的火電調(diào)峰技術(shù)具有能耗更低、運(yùn)行更節(jié)能可靠、改造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
(4)余熱回收
以鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)為例,各個(gè)工序生產(chǎn)過程中形成的鋼制品、鋼渣廢料、焦炭等都存在大量可回收的熱量,熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)即可應(yīng)用于此情況進(jìn)行余熱回收,可產(chǎn)生穩(wěn)定可持續(xù)的高溫蒸汽,提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的靈活性。
2、熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在哪里?
相比于電化學(xué)儲(chǔ)能,熔鹽儲(chǔ)能在可再生能源消納、清潔能源取暖等方面,具有更多優(yōu)勢(shì)。
(1)儲(chǔ)能密度高
由于熔鹽使用溫度區(qū)間較為廣泛,使用溫度最高可達(dá)600℃以上,提供了較大的溫差,儲(chǔ)能密度具有明顯優(yōu)勢(shì)。
(2)黏度低
在工作溫度區(qū)間,熔鹽的流動(dòng)性近似于水,較好的流動(dòng)性能夠大大降低管道流阻,減少泵耗,節(jié)約能源。
(3)穩(wěn)定性好,壽命長
從原理上來看,熔鹽儲(chǔ)能利用的是熔鹽材料本身的顯熱,不發(fā)生化學(xué)變化;從過往使用經(jīng)驗(yàn)來看,熔鹽曾經(jīng)被當(dāng)作核反應(yīng)堆優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì),使用壽命均在30a以上。
(4)價(jià)廉易得
熔鹽是一種或多種鹽的混合物,在國內(nèi)的儲(chǔ)藏量極為豐富,材料來源廣泛,成本優(yōu)勢(shì)明顯。
(5)無污染、零排放
熔鹽儲(chǔ)能工作原理是在夜間低谷電時(shí)間段,將低價(jià)格的電能轉(zhuǎn)化為能進(jìn)行儲(chǔ)存,同時(shí)在夜間電極鍋爐也可作為直供設(shè)備對(duì)外供蒸汽,該設(shè)備為冗余配置,保證蒸汽供應(yīng)穩(wěn)定;在白天用氣時(shí),熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)則通過換熱裝置對(duì)外供應(yīng)蒸汽,具有清潔性與環(huán)保性。