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熔鹽工質光熱電站的防凍解決方案
發布者：本網記者Robin | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 2評論 | 15304查看 | 2012-12-21 11:23:00    
　　CSPPLAZA光熱發電網報道：酷熱的陽光照耀著西班牙南部安達盧西亞地區數個光熱發電站的反射鏡上，為電站的高效運行提供著源源不斷的綠色能量。但對于如配置了15小時儲熱，以熔鹽作為傳熱儲熱介質的全球首個可24小時持續運行的Gemasolar光熱電站來說，陽光依然顯得有些吝嗇。

圖：Andasol 3槽(cao)式光(guang)熱(re)電站(zhan)采用了電伴熱(re)保(bao)溫


　　Gemasolar光熱電站采用常見的硝酸鈉和硝酸鉀混合熔鹽，其熔點為240攝氏度，低于這一熔點，熔鹽就將凝固。凝固的熔鹽將堵塞管道系統，造成整個電站系統停運。另外，管道或熔鹽罐中的熔鹽凝固后，其內部壓力變小，在外界大氣壓作用下，將可能造成管道或罐體受壓損壞。這將對電站運行造成重大損失。

　　為此，在一般狀態下，熔鹽的溫度應維持在270攝氏度以上，通過將270攝氏度的熔鹽加熱至565攝氏度，實現蒸汽發生。基于這種需要，伴熱系統已經成為以熔鹽為工作介質的光熱電站的關鍵配置。

　　為防止上述故障的發生，Gemasolar電站就采用了電伴熱系統用于保溫。Gemasolar選用了AKOTRACE?電伴熱整體解決方案，采用了12公里長的礦用絕緣發熱電纜，并最終成功解決了這一難題。

歷史與今天

　　全球著名的管理咨詢公司科爾尼早在2001年為美國國家可再生能源實驗室NREL撰寫的一份報告就指出，利用熔鹽作為傳熱介質，并將其溫度維持在400攝氏度以上，意義重大。但在當時，如何對熔鹽進行保溫使其維持在融化狀態下還是光熱電站工程設計上的一大難題。

　　2007年，在NERL的一次內部研討會上，桑迪亞國家實驗室的Doug Brosseau、Greg Kolb和Bob Bradshaw一起抱怨道：“我們是不是瘋了，在數千米長的槽式集熱場中，考慮集熱管中的熔鹽的保溫問題？”這確實是一件令人頭痛的事。

　　對于采用熔鹽做傳熱介質的光熱電站，目前的保溫解決方案還未有大型電站的實際應用案例。對于一般的采用導熱油作傳熱介質、熔鹽做儲熱介質的光熱電站，其保溫問題要相對簡單很多。Ako公司已經為類型的這種電站如Andasol 1、Andasol 2、Andasol 3、Extresol 1、Extresol 2、Gemasolar等超過25座光熱電站成功解決了保溫問題。

　　Ako公司公關總監Sonia Martínez Llorens證實，Ako即將為阿本戈公司的280MW槽式Solana光熱電站提供電伴熱保溫整體解決方案，這對光熱電站的穩定運行至關重要。

　　西班牙能源環境中心的Jesus Fernández-Reche強調，“作為傳熱介質的熔鹽在回路中凝固是一個很大的問題，采用電伴熱系統則將這種可能性降至為零，這使得熔鹽可以在光熱電站的全壽命周期內連續穩定運行。

解決方案


　　電伴熱系統的原理比較簡單，其主要采用的設備即為發熱電纜，發熱電纜是以電力為能源，利用合金電阻絲進行通電發熱，與被保溫體進行換熱來達到保溫的效果。

　　而在實際應用中并非那么簡單，在Gemasolar電站的實際保溫系統的設計和安裝中，相關的技術應用要復雜很多。

　　西班牙AKO Electromecanica公司擁有30余年的溫控經驗，可以為光熱電站提供交鑰匙整體保溫解決方案。在客戶選用AKOTRACE?電伴熱整體解決方案后，Ako公司的工程人員將首先采用其相關設備根據電站的實際情況，對整體解決方案進行設計，設計的目標是以最小化的投資、最小化的耗電實現最優的保溫效果。

　　設計方案確定后，將開始在光熱電站的熔鹽管道和熔鹽罐體周圍鋪設發熱電纜，同時將安裝DCS控制系統，DCS與發熱電纜相互連接，以實現對各部分的溫度監控，并配備相關的溫度檢測設備，當某處溫度降至設定的溫度點時，溫度檢測設備將發出信號，電伴熱系統啟動運行，對其進行加熱以保證熔鹽不會凝固。

　　AKO開發的AKOnet TRACE網絡監測系統則可以實現對系統的整體遠程溫度監測和控制，甚至可以與操作人員的移動手機進行互聯，實現遠程操作。整個系統看起來就像是一個移動互聯網絡系統，方便隨時隨地對電站系統的溫度進行監控和調整。

　　而在本網看來，雖然電伴熱系統的應用已經可以解決熔鹽的防凍問題，但整體保溫系統的投資和運行期間的持續耗電問題依然拖累了光熱發電的度電成本削減，而最根本的解決辦法或許依然在于研發低熔點的高質量熔鹽，使用這種熔鹽，至少可以大大降低伴熱保溫系統的投資和對電能的再次消耗。
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最新評論
2人參與
porpeis
andasol電站的確采用電加熱作為儲熱系統的防凍方案，但是那只是備用方案。真正的方案才是技術核心。<br /> 只是采訪一家電加熱方案公司，完全是一家之言。<br /> 我已經詢問過andasol電站的工程師，電加熱是備用手段而已。不要誤導。
2012-12-30 08:59:31
0
long
本新聞最后的那句本網觀點挺好的。<br /> 另外安達索系列電站中，熔融鹽只是在傳輸管流動，沒有到集熱管里。在阿基米德電站里進入了集熱管，卻采用了和傳輸管不一樣的電伴熱解決方式。<br /> 熔融鹽技術挺好，如果研發出熔點低于100℃，分解點高于650℃的硝酸熔融鹽就更好了。伴熱問題容易解決。
2012-12-21 13:12:17
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馬上參與
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