摘要：隨著全球可再生能源需求的不斷增長(zhǎng)，光熱發(fā)電技術(shù)在新能源領(lǐng)域中發(fā)揮著日益重要的作用。熔鹽儲(chǔ)罐作為光熱電站的核心設(shè)備，其安裝質(zhì)量直接影響電站的效率和穩(wěn)定性。本研究通過(guò)對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝的系統(tǒng)分析，提出了多項(xiàng)優(yōu)化措施，涵蓋了儲(chǔ)罐基礎(chǔ)施工、罐體焊接、保溫材料選擇及安裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)施優(yōu)化后的安裝工藝，在保證安裝精度的同時(shí)有效降低了施工時(shí)間和成本，提高了施工效率。此外，通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的測(cè)試與驗(yàn)證，本文總結(jié)了優(yōu)化工藝的實(shí)用性和效果，為未來(lái)光熱電站熔鹽儲(chǔ)罐的安裝提供了可行的指導(dǎo)方案。

引言

光熱發(fā)電作為一種清潔、可持續(xù)的能源利用方式，已在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展。熔鹽儲(chǔ)罐作為光熱電站的關(guān)鍵組成部分，起到儲(chǔ)能與熱量調(diào)節(jié)的作用。然而，傳統(tǒng)的儲(chǔ)罐安裝工藝存在施工周期長(zhǎng)、成本高及施工精度控制難度大等問(wèn)題，影響了整體項(xiàng)目的進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)性。因此，針對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐的安裝工藝進(jìn)行優(yōu)化，提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施具有重要的工程價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本研究結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐安裝過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了全面分析，并提出了多項(xiàng)創(chuàng)新性的優(yōu)化方案，以期提高安裝效率、減少施工誤差、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

1光熱發(fā)電技術(shù)與熔鹽儲(chǔ)罐的重要性

光熱發(fā)電技術(shù)是一種可再生能源技術(shù)，通過(guò)利用太陽(yáng)輻射的熱量發(fā)電，具有清潔、低碳和可持續(xù)的特點(diǎn)。其基本原理是通過(guò)大規(guī)模太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，將太陽(yáng)光聚焦到特定區(qū)域，從而將光能轉(zhuǎn)化為熱能。然后利用這種熱能來(lái)加熱傳熱介質(zhì)（通常是熔鹽或合成油）產(chǎn)生蒸汽，最終驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。光熱發(fā)電相較于光伏發(fā)電的顯著優(yōu)勢(shì)在于其存儲(chǔ)能力，通過(guò)儲(chǔ)存熱量而不是電力來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和調(diào)配，能較好地滿足晝夜電力需求波動(dòng)。此外，光熱發(fā)電技術(shù)在適合大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)上，能夠提供一種與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電廠類似的調(diào)峰能力，是未來(lái)可再生能源系統(tǒng)中解決間歇性電力供應(yīng)難題的潛在方案。因此，光熱發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用于具備強(qiáng)烈太陽(yáng)輻射的地區(qū)，如中東、北非、南美以及中國(guó)西北部的荒漠和戈壁地區(qū)，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能資源的高效利用。

熔鹽儲(chǔ)罐在光熱電站系統(tǒng)中承擔(dān)著至關(guān)重要的儲(chǔ)能功能。熔鹽儲(chǔ)罐的工作原理是利用高溫熔鹽作為傳熱介質(zhì)，將白天集熱產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐中，并在夜間或陰天釋放熱量以維持電站運(yùn)行。通常，熔鹽儲(chǔ)罐中的熔鹽溫度能夠達(dá)到300℃至600℃，其比熱容高、儲(chǔ)熱量大，因此能夠在較小的體積中實(shí)現(xiàn)大量熱量的存儲(chǔ)，并在夜間或太陽(yáng)輻照不足的情況下平滑輸出功率，保障電站的持續(xù)性和穩(wěn)定性。熔鹽儲(chǔ)罐的優(yōu)勢(shì)在于其儲(chǔ)熱效率高，熱量可以長(zhǎng)時(shí)間保持而不易散失，這使得光熱電站具備了類似于傳統(tǒng)火力發(fā)電的調(diào)度能力。可以說(shuō)，熔鹽儲(chǔ)罐的性能直接決定了光熱發(fā)電系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，因此在實(shí)際工程中，熔鹽儲(chǔ)罐的安裝質(zhì)量和工藝設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格把關(guān)，確保其耐用性和安全性。優(yōu)質(zhì)的熔鹽儲(chǔ)罐安裝不僅可以防止高溫熔鹽的泄漏，還可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高電站的整體經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)轉(zhuǎn)效益。

2熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝存在的難點(diǎn)分析

熔鹽儲(chǔ)罐的安裝工藝涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，包括基礎(chǔ)施工、罐體焊接、保溫材料的選擇與安裝，以及施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和安全管理等。這些工藝環(huán)節(jié)既有獨(dú)立性，也存在密切的關(guān)聯(lián)性，其整體優(yōu)化水平直接決定了熔鹽儲(chǔ)罐的最終性能。

在基礎(chǔ)施工方面，熔鹽儲(chǔ)罐的安裝首先需要高質(zhì)量的地基施工。地基施工通常需要經(jīng)過(guò)勘測(cè)、開(kāi)挖、地基加固及混凝土澆筑等多個(gè)步驟。由于熔鹽儲(chǔ)罐在儲(chǔ)存高溫熔鹽的過(guò)程中承載著大量重量，其地基必須具備較強(qiáng)的承載能力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的地基施工工藝中，施工周期往往較長(zhǎng)，受天氣、溫度等環(huán)境因素影響較大，容易出現(xiàn)施工進(jìn)度延遲的情況。此外，傳統(tǒng)地基施工的固化時(shí)間長(zhǎng)，且對(duì)于承載力不足的地基無(wú)法提供足夠的支撐力，這可能導(dǎo)致熔鹽儲(chǔ)罐在高溫和高壓條件下出現(xiàn)沉降、傾斜或開(kāi)裂等問(wèn)題，從而影響熔鹽的儲(chǔ)存安全和熱量保持。

焊接工藝是熔鹽儲(chǔ)罐安裝中另一項(xiàng)極為關(guān)鍵的工藝。熔鹽儲(chǔ)罐的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到其密封性和強(qiáng)度。當(dāng)前的焊接工藝主要采用手工電弧焊和自動(dòng)焊接技術(shù)，然而在實(shí)際操作中，由于儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)龐大，焊縫數(shù)量多、焊接難度大，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜，焊接工藝的質(zhì)量控制難度也隨之增加。尤其是在熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)高溫熔鹽的長(zhǎng)期作用下，任何焊縫缺陷都可能導(dǎo)致焊接處的開(kāi)裂或變形，進(jìn)而造成高溫熔鹽的泄漏。焊接過(guò)程中還容易產(chǎn)生熱應(yīng)力，這些應(yīng)力若無(wú)法有效釋放或平衡，可能會(huì)造成焊縫處的疲勞失效，嚴(yán)重影響儲(chǔ)罐的使用壽命。因此，傳統(tǒng)焊接工藝中的不足包括焊縫質(zhì)量難以保證，焊接熱應(yīng)力處理不當(dāng)，焊接過(guò)程缺乏有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控等。

在保溫材料和安裝工藝方面，由于熔鹽儲(chǔ)罐長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境下，儲(chǔ)罐的外部需要安裝高效保溫材料以減少熱量散失，提高儲(chǔ)熱效率。傳統(tǒng)的保溫材料主要包括玻璃纖維和巖棉，這些材料雖然具備一定的隔熱效果，但在長(zhǎng)期高溫下易老化、變形，甚至?xí)霈F(xiàn)保溫材料脫落的現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)的保溫材料安裝工藝主要依賴人工操作，安裝過(guò)程中由于人工技術(shù)水平參差不齊，可能導(dǎo)致保溫層存在縫隙，從而增加熱量損失。隨著光熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和熔鹽溫度的逐漸升高，傳統(tǒng)保溫材料的性能已逐漸不能滿足需求，需要進(jìn)一步優(yōu)化材料選擇和安裝工藝。

施工設(shè)備配備和安全管理方面，安裝熔鹽儲(chǔ)罐通常需要使用大型起重設(shè)備、焊接設(shè)備、保溫設(shè)備等，現(xiàn)場(chǎng)安全管理至關(guān)重要。傳統(tǒng)的施工安全管理主要依賴人工監(jiān)控，安全管理措施滯后，現(xiàn)場(chǎng)施工風(fēng)險(xiǎn)較高。一方面，施工設(shè)備長(zhǎng)期高溫運(yùn)作中容易損耗；另一方面，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，機(jī)械設(shè)備與施工人員的安全管理要求較高。缺乏科學(xué)的安全管理措施，容易出現(xiàn)施工事故，影響施工進(jìn)度與工程質(zhì)量。因此，從設(shè)備配備到現(xiàn)場(chǎng)安全管理，傳統(tǒng)的安裝工藝都亟需優(yōu)化，以確保項(xiàng)目的安全高效推進(jìn)。

3熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝優(yōu)化措施

針對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以通過(guò)技術(shù)優(yōu)化、流程改進(jìn)和管理措施的提升，達(dá)到顯著的施工效果。在基礎(chǔ)施工的優(yōu)化中，改進(jìn)地基施工工序和材料選擇有助于提升儲(chǔ)罐地基的穩(wěn)定性和承載力。具體措施包括采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)地基強(qiáng)度，或者在地基內(nèi)加入特殊增強(qiáng)材料，如高密度土工格柵或砂石墊層，以提高地基的抗壓能力。同時(shí)，利用自動(dòng)化振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行施工，縮短地基固化時(shí)間，提升施工進(jìn)度。此外，可以安裝自動(dòng)化地基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)地基沉降和穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)地基沉降異常情況，能夠迅速采取措施，確保地基施工質(zhì)量。通過(guò)這些優(yōu)化措施，能夠在減少施工周期的同時(shí)提高地基的承載能力和耐久性。

焊接工藝的優(yōu)化是提高熔鹽儲(chǔ)罐安裝質(zhì)量的核心措施之一。為了提升焊接質(zhì)量，建議引入全自動(dòng)焊接設(shè)備，配合數(shù)字化焊接技術(shù)，使焊接過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保焊縫質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，可以采用全自動(dòng)化多層焊接技術(shù)和多道焊接工藝，通過(guò)分層焊接，確保每一層焊縫的質(zhì)量，并避免焊接變形。同時(shí)，通過(guò)控制焊接溫度、冷卻速度和熱處理等工序，可以有效降低焊接過(guò)程中的熱應(yīng)力，減少焊縫的疲勞和開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)化后的焊接工藝能夠大幅減少焊接缺陷，確保儲(chǔ)罐的密封性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而提升儲(chǔ)罐的整體安全性能。

在保溫材料和安裝工藝優(yōu)化方面，可以選擇更耐高溫的新型保溫材料，如納米隔熱材料、陶瓷纖維等，這些材料不僅具有優(yōu)異的耐高溫性能，還具備長(zhǎng)時(shí)間使用的穩(wěn)定性和耐久性。優(yōu)化的安裝工藝中采用無(wú)縫拼接和分層安裝技術(shù)，可以確保保溫層的連續(xù)性和密封性，進(jìn)一步降低儲(chǔ)罐的熱損失。通過(guò)自動(dòng)化切割和鋪設(shè)設(shè)備，可以提高保溫材料安裝的精度，減少人工操作中的誤差。此外，加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，確保施工人員具備必要的安裝技能，以達(dá)到更高的安裝標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)高性能保溫材料和先進(jìn)安裝工藝的結(jié)合，熔鹽儲(chǔ)罐的保溫效果顯著提升，有助于系統(tǒng)的整體能效提高。

在施工管理優(yōu)化方面，利用智能化施工管理系統(tǒng)，能夠有效加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和協(xié)調(diào)管理。智能化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)起重設(shè)備、焊接設(shè)備等施工設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保設(shè)備狀態(tài)良好，提升施工的安全性。通過(guò)應(yīng)用二維碼識(shí)別和RFID標(biāo)簽技術(shù)，可以對(duì)施工人員和物料進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理，提高施工過(guò)程的可控性和協(xié)調(diào)性。此外，通過(guò)無(wú)人機(jī)巡檢和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，有助于提高施工質(zhì)量的控制水平。加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，提升施工人員的安全意識(shí)與技術(shù)水平，使得施工現(xiàn)場(chǎng)管理更加規(guī)范化、科學(xué)化，有效避免施工中的安全隱患，保證光熱電站工程的長(zhǎng)久運(yùn)行。

這些優(yōu)化措施在保障施工質(zhì)量和提升施工效率的同時(shí)，還減少了成本浪費(fèi)，改善了施工管理水平，使熔鹽儲(chǔ)罐的安裝工藝更為高效、安全和可靠。通過(guò)基礎(chǔ)施工、焊接工藝、保溫材料安裝和智能化施工管理的優(yōu)化，不僅能確保熔鹽儲(chǔ)罐在高溫、高壓下長(zhǎng)期安全運(yùn)行，還能在降低施工成本的同時(shí)延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的使用壽命，提高光熱電站的整體經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行穩(wěn)定性。在光熱發(fā)電技術(shù)逐漸成熟和廣泛應(yīng)用的背景下，這些優(yōu)化的安裝工藝為光熱電站的穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供了重要的保障，并為未來(lái)的光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4總結(jié)

本文針對(duì)光熱電站熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝的優(yōu)化需求，基于理論分析和實(shí)踐探索提出了多項(xiàng)改進(jìn)措施。研究表明，通過(guò)優(yōu)化安裝流程、改進(jìn)焊接工藝、合理選擇保溫材料并提升施工管理水平，顯著提高了安裝精度與施工效率，降低了項(xiàng)目成本。優(yōu)化后的工藝方案不僅改善了施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境，還提升了儲(chǔ)罐系統(tǒng)的安全性和可靠性，為光熱發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供了技術(shù)支持。未來(lái)，隨著光熱電站技術(shù)的發(fā)展，熔鹽儲(chǔ)罐安裝工藝的優(yōu)化將繼續(xù)深化，以滿足更高效、更經(jīng)濟(jì)的新能源需求。

文章來(lái)源：2024 新質(zhì)生產(chǎn)力視域下智慧建筑與經(jīng)濟(jì)發(fā)展論壇

作者：中電建湖北電力建設(shè)有限公司，呂超。