CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的熔鹽熱儲(chǔ)能、特高溫余熱回收解決方案的供應(yīng)商,聯(lián)儲(chǔ)科技不僅擁有國(guó)內(nèi)首座20MWht熔鹽熱儲(chǔ)能系統(tǒng)示范平臺(tái),其開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)首個(gè)用于光熱電站熔鹽初融的高效化鹽系統(tǒng)也已在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目中得到充分驗(yàn)證。
在3月份召開(kāi)的第四屆中國(guó)儲(chǔ)熱大會(huì)上,江蘇聯(lián)儲(chǔ)能源科技有限公司總工程師劉平心作出題為《熔鹽熱儲(chǔ)能整體解決方案》的報(bào)告,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例重點(diǎn)介紹了該公司熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)中高效化鹽系統(tǒng)的關(guān)鍵性,以及在光熱電站和智能電網(wǎng)方面的應(yīng)用情況。
高效化鹽系統(tǒng)
據(jù)劉平心介紹,早期國(guó)內(nèi)化鹽系統(tǒng)主要為化工行業(yè)服務(wù),化工行業(yè)熔鹽用量??;光熱行業(yè)興起后,熔鹽用量非常大,往往萬(wàn)噸起步,傳統(tǒng)化鹽系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了光熱電站化鹽需求。
一套完美的化鹽系統(tǒng)需具備滿足融化、共晶、提溫、熔鹽處理等多功能,聯(lián)儲(chǔ)科技經(jīng)過(guò)多年研發(fā),成功研制出了一套低氮、高效、經(jīng)濟(jì)、安全的高溫熔鹽熔化裝置。
該裝置(高效化鹽系統(tǒng))包括罐體預(yù)熱系統(tǒng)、粉碎與輸送系統(tǒng)以及LC-HP化鹽爐,目前已擁有授權(quán)專利四十六項(xiàng),且已研發(fā)至第三代產(chǎn)品,可使固態(tài)粉末狀硝酸鉀和硝酸鈉混合鹽直接注入熔鹽爐,熔化速度快,加熱效率高。
罐體預(yù)熱系統(tǒng)
劉平心表示,由于儲(chǔ)罐罐體是非剛性、有一定柔性的設(shè)備,局部溫度過(guò)高罐體會(huì)產(chǎn)生一定變形,從而影響罐體的安全性。在化鹽系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,不僅要將儲(chǔ)罐加熱到位,還必須要保證罐體溫度均衡,綜合考慮罐體預(yù)熱溫度、升溫速率、經(jīng)濟(jì)性三點(diǎn)之后,聯(lián)儲(chǔ)科技研發(fā)出了專用的罐體預(yù)熱系統(tǒng)。
此外,參考此前招標(biāo)文件,罐體底部與頂部溫差通常要求為50℃;升溫速率通常要求為5℃以下?;}燃料上,可選電或燃?xì)獾?;加熱方式可選直排加熱或循環(huán)加熱。聯(lián)儲(chǔ)科技通過(guò)多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)在高效化鹽系統(tǒng)中使各影響因素達(dá)到平衡高效狀態(tài)。
在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目中,聯(lián)儲(chǔ)科技將加熱爐放在罐體頂部,采用燃?xì)忸A(yù)熱、循環(huán)加熱的方式進(jìn)行化鹽。運(yùn)行過(guò)程中,罐體溫度非常均衡,化鹽效果得到業(yè)主方充分肯定。
粉碎與輸送系統(tǒng)
光熱電站用熔鹽二元鹽構(gòu)成為60%硝酸鈉+40%硝酸鉀。硝酸鉀、硝酸鈉在進(jìn)去罐體前需要得到充分的混合,熔化。
“熔鹽要充分混合,一個(gè)很重要的指標(biāo)是3:2的比例,該系統(tǒng)可充分混合熔鹽且高度自動(dòng)化?!眲⑵叫恼f(shuō)。自動(dòng)化混合等高效優(yōu)勢(shì)也在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目發(fā)揮重要作用,提高了熔鹽混合、融化效率。
LC-HP化鹽爐
高效化鹽系統(tǒng)最為核心的是化鹽爐。聯(lián)儲(chǔ)科技高效化鹽系統(tǒng)加熱爐相當(dāng)于一個(gè)可容納數(shù)噸的熔鹽的熔鹽池。
熔鹽融化是共晶過(guò)程,系統(tǒng)化鹽爐可以提供優(yōu)質(zhì)共晶環(huán)境。熔鹽在加熱爐中得到充分的混合、共晶,共晶后的沉淀雜質(zhì)由凈化排污系統(tǒng)定期排出。
與傳統(tǒng)化鹽爐是單臺(tái)燃燒器不同,聯(lián)儲(chǔ)科技高效化鹽系統(tǒng)配備16臺(tái)燃燒器,極大的提高了系統(tǒng)工作效率和熔鹽潔凈程度。潔凈程度高的熔鹽可避免罐體受壞、管道堵塞等損失發(fā)生,配置的余熱回收系統(tǒng)還可提高整體熱效率。
熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)
憑借自主投資建設(shè)的我國(guó)首個(gè)20MWht熔融鹽儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,聯(lián)儲(chǔ)科技成功打通了熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)全過(guò)程技術(shù)難點(diǎn),掌握了熔鹽儲(chǔ)能關(guān)鍵核心科技。
劉平心介紹到,與部分企業(yè)專注于光熱電站不同,聯(lián)儲(chǔ)科技熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)更加偏向于電站以外的中小型的智能電網(wǎng)綜合服務(wù)或余熱回收系統(tǒng)等領(lǐng)域。
聯(lián)儲(chǔ)科技熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)具有技術(shù)成熟度高、熱效率高、成本低、儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)在以下方面:
防凝系統(tǒng):防凝系統(tǒng)主要用于高溫熔鹽管路和設(shè)備的預(yù)熱與伴熱。防止熔鹽在設(shè)備和管路中凝固。保證熔鹽系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
傳輸系統(tǒng):由于熔融介質(zhì)在傳輸過(guò)程中溫度較高,易遇冷凝固,同時(shí)要根據(jù)換熱需要及時(shí)調(diào)整流量,因此對(duì)傳輸系統(tǒng)的保溫、控制、泄鹽、壓力等要進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
換熱系統(tǒng):根據(jù)發(fā)電路徑的不同,換熱系統(tǒng)涉及到鹽-水換熱、油-鹽換熱等不同方式,因此要對(duì)換熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置,處理好熔鹽凝固以及導(dǎo)熱油的安全使用問(wèn)題。
控制系統(tǒng):采用DCS控制系統(tǒng),通過(guò)對(duì)管路及罐體的流度、壓力、流量和液位信息的采集,實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況,依靠自動(dòng)運(yùn)行機(jī)制,保障整個(gè)系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行。
智能電網(wǎng)綜合服務(wù)
此外,劉平心還結(jié)合該公司建設(shè)的國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)峰項(xiàng)目介紹了熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)在智能電網(wǎng)端等場(chǎng)景的應(yīng)用。
熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在發(fā)電側(cè)可助力火電靈活性改造;在電網(wǎng)側(cè)可助力調(diào)峰調(diào)頻;在用戶側(cè)可儲(chǔ)存低谷電,充分實(shí)現(xiàn)低谷電最大化利用。
尤其在用戶側(cè)供汽方面(如上圖所示),劉平心表示,目前熔鹽儲(chǔ)能供汽相比燃?xì)忮仩t供汽有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)利用夜間8h谷電儲(chǔ)能后供給白天生產(chǎn)蒸汽使用,由集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生系統(tǒng)組成。
集熱系統(tǒng)主要為電加熱器,主要利用夜間的谷電加熱熔融鹽,用以消納低谷電。儲(chǔ)熱系統(tǒng)主要包括高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐、高溫熔鹽泵、低溫熔鹽泵,主要作用是儲(chǔ)存熔鹽。蒸汽發(fā)生系統(tǒng)主要包括冷水泵、除氧器、給水泵、加熱器、預(yù)熱器、蒸發(fā)器等,用于將水加熱為要求參數(shù)的蒸汽,將熔鹽的熱能轉(zhuǎn)換為蒸汽的熱能,進(jìn)行蒸汽利用。