——光(guang)熱示范(fan)項(xiang)目供應鏈關鍵產(chan)品設備(bei)系列報道之保溫材料篇
CSPPLAZA光熱發電網報道:對于光熱(re)電(dian)(dian)站來說,如何(he)使(shi)辛苦收集的(de)太陽熱(re)量實現高效利用自然極其重要,同時,如何(he)減少不必(bi)要的(de)熱(re)量損失也非常關鍵,這就需要光熱(re)電(dian)(dian)站選擇合適(shi)的(de)保溫產品及方案。
那么,光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)可用(yong)的保(bao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)有哪(na)些(xie)?塔式和槽式光熱(re)電(dian)(dian)站對保(bao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)的需求是否(fou)不(bu)同(tong)(tong)?光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統的不(bu)同(tong)(tong)部(bu)位是否(fou)需要不(bu)同(tong)(tong)的保(bao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)?針對以上問題,CSPPLAZA記者對部(bu)分光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)保(bao)溫(wen)(wen)產品和服務(wu)供應商進(jin)行了(le)采訪,以為首批(pi)示范(fan)項目采購合適的保(bao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)和方案提(ti)供一些(xie)參考(kao)。
保溫范圍較廣且要求較高
雖(sui)然后端(duan)發(fa)電(dian)原理(li)與(yu)火電(dian)類似(si),但在熱(re)(re)(re)量收集與(yu)傳(chuan)輸方面(mian)光熱(re)(re)(re)電(dian)站要比火電(dian)站復雜得多(duo),熱(re)(re)(re)量的收集和(he)傳(chuan)輸一般需要2種(zhong)或多(duo)種(zhong)介(jie)質來完成,需要大(da)(da)量的介(jie)質輸送管道(dao)和(he)相關換熱(re)(re)(re)設(she)(she)備,尤(you)其是采用導熱(re)(re)(re)油傳(chuan)熱(re)(re)(re)、熔鹽(yan)儲熱(re)(re)(re)雙回路(lu)技術(shu)的槽式光熱(re)(re)(re)電(dian)站。為避免熱(re)(re)(re)量損(sun)失和(he)熔鹽(yan)等介(jie)質凝(ning)固引起運(yun)行事故,這(zhe)些管道(dao)和(he)設(she)(she)備必(bi)然都需要做好(hao)保溫工(gong)作(zuo),這(zhe)意(yi)味著將(jiang)使用大(da)(da)量的保溫材(cai)料。
據山東魯陽(yang)節(jie)能(neng)材料(liao)股份有限(xian)公司(以下簡稱山東魯陽(yang))市場總監鹿小(xiao)鵬介紹,以一個裝(zhuang)機50MW配置7小(xiao)時儲熱系統(tong)的(de)槽式光熱項目為(wei)例,其所需保(bao)溫(wen)材料(liao)的(de)用(yong)量約為(wei)2萬立方(fang)左右,投(tou)資成本約為(wei)4000萬元(包括安裝(zhuang)和施(shi)工費用(yong)),約占光熱電站總投(tou)資成本的(de)2%左右。
同(tong)時,目前光熱電站最高運行溫(wen)(wen)(wen)度可達近600℃,與(yu)周圍環境溫(wen)(wen)(wen)差巨大(da),而(er)且(qie)(qie)中國首(shou)批(pi)光熱示范(fan)項目多集中于氣候條件惡劣、高寒且(qie)(qie)晝夜溫(wen)(wen)(wen)差較大(da)的西北(bei)地(di)區,這些因素(su)對保溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)和方(fang)案也(ye)提(ti)出了(le)更高要求。
以(yi)當(dang)下主流(liu)的槽式(shi)(shi)和塔式(shi)(shi)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)項(xiang)目為例,保(bao)(bao)溫材料(liao)(liao)主要(yao)應(ying)用于其聚光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)(re)系統(tong)、換(huan)熱(re)(re)(re)(re)系統(tong)、儲熱(re)(re)(re)(re)裝(zhuang)(zhuang)置和汽輪發(fa)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)置四(si)部(bu)分。一般來說,槽式(shi)(shi)項(xiang)目管道內(nei)介質(zhi)溫度低于塔式(shi)(shi)項(xiang)目,在選擇(ze)保(bao)(bao)溫材料(liao)(liao)時主要(yao)考慮材料(liao)(liao)的保(bao)(bao)溫性能即可(ke),而塔式(shi)(shi)項(xiang)目由于吸熱(re)(re)(re)(re)器隔(ge)熱(re)(re)(re)(re)部(bu)位溫度較高,在選擇(ze)保(bao)(bao)溫材料(liao)(liao)時需兼顧考慮耐火與隔(ge)熱(re)(re)(re)(re)性、防水性能、抗風(feng)沙侵蝕性能等(deng)。另(ling)外(wai),由于光(guang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)電(dian)系統(tong)具有間歇性操作(zuo)的工(gong)況,保(bao)(bao)溫材料(liao)(liao)在反復啟停和冷熱(re)(re)(re)(re)循環(huan)工(gong)況下的適應(ying)能力也(ye)非常重要(yao)。
光熱電站常用保溫材料及各自特點
據(ju)(ju)了解,目(mu)前光熱(re)市場常用的保溫材料根據(ju)(ju)物理性能的不同可主要劃分為以下(xia)幾類:柔性材料、型材類、耐(nai)火磚、無定型耐(nai)火材料以及涂(tu)料類。詳(xiang)情可參看下(xia)表。
據CSPPLAZA了解(jie),柔性材料一般適(shi)用(yong)于管道,罐體(ti),閥門及特殊部位的保(bao)(bao)溫包(bao)覆處理,其中(zhong)(zhong)毯類(lei)產品導熱系數低,耐(nai)溫度(du)可(ke)達(da)600℃以上,其中(zhong)(zhong)纖(xian)維(wei)毯是利(li)用(yong)機械(xie)力將纖(xian)維(wei)棉交織(zhi)而成,不(bu)(bu)含(han)添(tian)加劑,在使(shi)用(yong)過程中(zhong)(zhong)不(bu)(bu)會揮發氣味(wei),無毒無害,其使(shi)用(yong)壽命在不(bu)(bu)受外力破壞(huai)的情(qing)況下可(ke)長(chang)達(da)30年。但在采用(yong)纖(xian)維(wei)材料進行管道保(bao)(bao)溫時(shi)應考慮纖(xian)維(wei)材料的強度(du)和長(chang)期性能(neng)衰減,以及后期更(geng)換(huan)的便利(li)性。
而型(xing)材類中的(de)硅酸鈣、珍(zhen)珠巖和泡沫玻(bo)璃(li)等由于機械(xie)強度較(jiao)高,可用(yong)于管道(dao)保溫,耐久性相對較(jiao)好。而纖維模(mo)塊與纖維板耐高溫性能優(you)異,最(zui)高耐溫可達到(dao)1600℃,其主要用(yong)于塔式(shi)發電(dian)吸熱器部位的(de)耐火隔熱。
據悉,納米微(wei)孔隔(ge)(ge)熱(re)材料(liao)是目前(qian)世界上隔(ge)(ge)熱(re)性能最(zui)好的(de)(de)高(gao)溫隔(ge)(ge)熱(re)材料(liao),隔(ge)(ge)熱(re)性能比傳統的(de)(de)隔(ge)(ge)熱(re)材料(liao)要好6~8倍,其(qi)(qi)可廣泛地應用(yong)(yong)于(yu)各種復(fu)雜的(de)(de)熱(re)工(gong)設備上,解決了許多世界性的(de)(de)隔(ge)(ge)熱(re)難題,尤其(qi)(qi)在空間受到(dao)嚴(yan)格限制(zhi)但是對保溫要求非常高(gao)的(de)(de)應用(yong)(yong)領域,納米級微(wei)孔隔(ge)(ge)熱(re)材料(liao)是唯一的(de)(de)選擇。
光熱發電市場較成熟的保溫產品有哪些?
由(you)于(yu)中國(guo)光(guang)熱發電行業目前尚(shang)處于(yu)起步階段,參與國(guo)內(nei)光(guang)熱發電領域保(bao)溫(wen)材料供貨的(de)(de)廠商(shang)其實并(bing)不(bu)多(duo),主要有(you)山東魯(lu)陽、保(bao)全(quan)(上海(hai))建材有(you)限公司(以(yi)下(xia)簡(jian)(jian)稱(cheng)保(bao)全(quan)建材)以(yi)及廣州暉(hui)能環保(bao)材料有(you)限公司(以(yi)下(xia)簡(jian)(jian)稱(cheng)暉(hui)能環保(bao))等(deng),CSPPLAZA記者主要了(le)解(jie)了(le)上述三家企(qi)業的(de)(de)光(guang)熱發電保(bao)溫(wen)產品。
根據保全建材(cai)(cai)吳(wu)宏(hong)鵬介紹(shao),針(zhen)對(dui)光熱(re)發(fa)電該司專門(men)研發(fa)出一(yi)系列保溫(wen)材(cai)(cai)料并在此(ci)基礎上形成了可(ke)應(ying)(ying)用(yong)于(yu)塔(ta)式吸熱(re)器、熔鹽儲罐和(he)裝(zhuang)置的(de)罐底與(yu)側墻(qiang)、槽式球聯接和(he)旋轉接頭(tou)組件、閥(fa)門(men)以及管(guan)道和(he)管(guan)道支架的(de)多種保溫(wen)方(fang)案。其(qi)中SCUTTHERM?復合板(ban)材(cai)(cai)等(deng)(deng)可(ke)應(ying)(ying)用(yong)于(yu)塔(ta)式吸熱(re)器上部(bu)和(he)下(xia)部(bu)的(de)熱(re)防護(hu)屏、吸熱(re)屏背襯保溫(wen);PROMABOARD?-11高密(mi)度絕熱(re)板(ban)等(deng)(deng)用(yong)于(yu)熔鹽儲罐和(he)裝(zhuang)置的(de)罐底和(he)側墻(qiang)保溫(wen),其(qi)具有安裝(zhuang)簡(jian)單(dan)快速、工程造價低、抗冷熱(re)壓縮等(deng)(deng)明(ming)顯(xian)優(you)點。另有MICROTHERM?模壓管(guan)件帶鋁皮防護(hu)等(deng)(deng)產品主(zhu)要應(ying)(ying)用(yong)于(yu)槽式球聯接和(he)旋轉接頭(tou)組件保溫(wen);MICROTHERM?柔性板(ban)等(deng)(deng)可(ke)應(ying)(ying)用(yong)于(yu)閥(fa)門(men)保溫(wen)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
圖:保全(quan)建材保溫材料應用于塔(ta)式吸(xi)熱器
而(er)作(zuo)為國(guo)內(nei)最早涉入高效(xiao)節能(neng)納米(mi)(mi)隔(ge)熱材(cai)料研發的(de)(de)企(qi)業之一,暉能(neng)環保(bao)也在積極關注中國(guo)光熱發電行(xing)業的(de)(de)發展,其研發的(de)(de)工業高溫(wen)(wen)(wen)隔(ge)熱納米(mi)(mi)微(wei)孔隔(ge)熱板(MIP)可(ke)用于高溫(wen)(wen)(wen)領域的(de)(de)高效(xiao)隔(ge)熱,MIP在800°C的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)下導熱系數不高于0.03W/mk,且擁(yong)有950°C、1050°C、1150°C三個耐溫(wen)(wen)(wen)等級產品(pin),填(tian)補了國(guo)內(nei)納米(mi)(mi)隔(ge)熱材(cai)料使用溫(wen)(wen)(wen)度不超過1100°C的(de)(de)空白。
而(er)同樣非常(chang)關注(zhu)且積極(ji)參(can)與(yu)(yu)中國光(guang)熱(re)發電行業的(de)(de)山東魯陽(yang)目(mu)前生產(chan)的(de)(de)可用于光(guang)熱(re)電站的(de)(de)保(bao)溫(wen)材(cai)料(liao)主要(yao)有陶瓷纖(xian)維(wei)、玄武巖纖(xian)維(wei)、硅酸鎂可溶纖(xian)維(wei)、耐火磚等(deng),截止目(mu)前已(yi)成功參(can)與(yu)(yu)了北京首航(hang)節能敦煌10MW塔式光(guang)熱(re)電站項目(mu)保(bao)溫(wen)系統(tong)的(de)(de)設計與(yu)(yu)材(cai)料(liao)供(gong)應,同時還(huan)為深圳(zhen)金釩(fan)(天津濱海)酒泉阿克塞槽式光(guang)熱(re)電站的(de)(de)800米試驗(yan)回路項目(mu)供(gong)應了保(bao)溫(wen)材(cai)料(liao)。
圖(tu):魯(lu)陽節能參與保溫設計并(bing)供(gong)應(ying)材(cai)料(liao)的首航(hang)敦煌10MW塔式電站
此外,魯陽節能的(de)第一股東(dong)美國(guo)聯合纖維是美國(guo)裝機規模(mo)110MW的(de)新月沙丘熔鹽塔式電站和(he)智(zhi)利PAMPAELVIRA光(guang)熱發電項目的(de)保溫(wen)隔熱材(cai)料供應(ying)商(shang),因此魯陽節能同時擁有了國(guo)際和(he)國(guo)內(nei)塔式與槽式保溫(wen)方案的(de)應(ying)用業(ye)績。
注:因遵(zun)守保(bao)密協(xie)議,部分廠商具體(ti)供貨情況(kuang)未刊登在(zai)本文中(zhong)。