CSPPLAZA光熱發電網報道:作為國(guo)內領先的(de)(de)熔鹽(yan)熱儲(chu)能、特(te)高溫余熱回收解(jie)決方(fang)案(an)的(de)(de)供(gong)應商(shang),聯儲(chu)科技不僅擁有國(guo)內首(shou)(shou)座(zuo)20MWht熔鹽(yan)熱儲(chu)能系(xi)統示范平臺,其開(kai)發的(de)(de)國(guo)內首(shou)(shou)個用于光(guang)熱電站熔鹽(yan)初融的(de)(de)高效化鹽(yan)系(xi)統也已在(zai)中(zhong)電工(gong)程哈(ha)密(mi)塔(ta)式50MW光(guang)熱發電項(xiang)目中(zhong)得到充分驗證。
在(zai)3月份(fen)召(zhao)開的第四屆中國儲(chu)熱大(da)會上,江(jiang)蘇聯儲(chu)能源科技有(you)限(xian)公司總工程師劉(liu)平心作出題為(wei)《熔鹽熱儲(chu)能整體解決方(fang)案》的報告(gao),結合實際應用案例重點介紹了該公司熔鹽儲(chu)熱技術中高效化鹽系統的關鍵(jian)性(xing),以及在(zai)光熱電站和智能電網(wang)方(fang)面的應用情況。
高效化鹽系統
據劉(liu)平心介(jie)紹,早期國(guo)內化(hua)(hua)鹽(yan)系統(tong)主(zhu)要為(wei)化(hua)(hua)工行(xing)業(ye)服務,化(hua)(hua)工行(xing)業(ye)熔(rong)鹽(yan)用(yong)量小;光熱行(xing)業(ye)興(xing)起后,熔(rong)鹽(yan)用(yong)量非常大,往(wang)(wang)往(wang)(wang)萬噸(dun)起步,傳統(tong)化(hua)(hua)鹽(yan)系統(tong)遠(yuan)遠(yuan)滿足不了光熱電(dian)站化(hua)(hua)鹽(yan)需求(qiu)。
一套完(wan)美的化(hua)鹽系統需具(ju)備(bei)滿足融化(hua)、共(gong)晶、提溫(wen)(wen)、熔鹽處(chu)理等多功(gong)能,聯儲科技經(jing)過多年研發,成功(gong)研制出了一套低氮、高(gao)效、經(jing)濟、安全的高(gao)溫(wen)(wen)熔鹽熔化(hua)裝置。
該裝(zhuang)置(高(gao)效化鹽(yan)系(xi)(xi)統)包括罐(guan)體預熱系(xi)(xi)統、粉碎與輸送系(xi)(xi)統以及LC-HP化鹽(yan)爐,目前已擁有(you)授權專利四十六項,且已研(yan)發至第三代(dai)產(chan)品,可使固態(tai)粉末(mo)狀硝(xiao)酸鉀和(he)硝(xiao)酸鈉混合鹽(yan)直接注入熔(rong)鹽(yan)爐,熔(rong)化速(su)度快,加熱效率(lv)高(gao)。
罐體預熱系統
劉平心表示,由于儲罐罐體是(shi)非剛性(xing)、有一定柔性(xing)的(de)設備(bei),局部溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)高罐體會(hui)產生一定變形,從而影響罐體的(de)安(an)全(quan)性(xing)。在化鹽系統運行過(guo)(guo)程中,不僅要將儲罐加熱(re)到位,還必須要保(bao)證罐體溫(wen)(wen)度(du)均衡,綜合考慮罐體預熱(re)溫(wen)(wen)度(du)、升溫(wen)(wen)速率(lv)、經濟性(xing)三點之(zhi)后,聯儲科技研發出了專用的(de)罐體預熱(re)系統。
此外,參考此前招標文件,罐體底(di)部與頂部溫差(cha)通常要求為(wei)50℃;升溫速率通常要求為(wei)5℃以下。化(hua)鹽燃料上,可(ke)選電或(huo)燃氣等;加熱(re)方(fang)式(shi)可(ke)選直排(pai)加熱(re)或(huo)循環加熱(re)。聯(lian)儲科技通過多(duo)年(nian)項目經驗(yan)在(zai)高效(xiao)化(hua)鹽系統中(zhong)使(shi)各影(ying)響因素達到平(ping)衡高效(xiao)狀態。
在中(zhong)電(dian)工程(cheng)哈密塔式50MW光熱發電(dian)項(xiang)目中(zhong),聯儲科技將加熱爐放在罐體頂部,采用燃(ran)氣預熱、循環加熱的方(fang)式進(jin)行化鹽(yan)。運行過程(cheng)中(zhong),罐體溫度非(fei)常(chang)均衡,化鹽(yan)效果(guo)得(de)到業主方(fang)充分肯定。
粉碎與輸送系統
光熱電站用(yong)熔鹽二(er)元鹽構成為(wei)60%硝酸鈉+40%硝酸鉀(jia)。硝酸鉀(jia)、硝酸鈉在進去罐(guan)體前需要得(de)到充分的混合,熔化。
“熔(rong)鹽要(yao)充(chong)分混(hun)合(he),一個很重要(yao)的(de)指標是3:2的(de)比例,該系統(tong)可(ke)充(chong)分混(hun)合(he)熔(rong)鹽且高(gao)度自動化。”劉平心說(shuo)。自動化混(hun)合(he)等高(gao)效(xiao)(xiao)優勢(shi)也在中電工程哈(ha)密塔式50MW光熱(re)發(fa)電項目(mu)發(fa)揮重要(yao)作用,提高(gao)了熔(rong)鹽混(hun)合(he)、融化效(xiao)(xiao)率。
LC-HP化鹽爐
高效化鹽(yan)系統最為核(he)心(xin)的是化鹽(yan)爐(lu)。聯儲科技高效化鹽(yan)系統加(jia)熱爐(lu)相(xiang)當(dang)于一個可容(rong)納數(shu)噸(dun)的熔鹽(yan)的熔鹽(yan)池。
熔鹽融化(hua)是共晶(jing)過程,系統化(hua)鹽爐(lu)可以提(ti)供優質共晶(jing)環境。熔鹽在加(jia)熱爐(lu)中(zhong)得到充(chong)分的混合、共晶(jing),共晶(jing)后的沉淀雜質由凈化(hua)排污系統定期排出。
與傳(chuan)統化鹽(yan)(yan)爐是單臺燃燒(shao)器不同,聯儲科技高效化鹽(yan)(yan)系(xi)統配(pei)備16臺燃燒(shao)器,極(ji)大的(de)提高了系(xi)統工作效率(lv)和熔鹽(yan)(yan)潔(jie)凈程度。潔(jie)凈程度高的(de)熔鹽(yan)(yan)可避(bi)免罐(guan)體受(shou)壞(huai)、管道堵塞(sai)等損失發生,配(pei)置的(de)余熱回收系(xi)統還可提高整(zheng)體熱效率(lv)。
熔鹽儲能系統
憑(ping)借(jie)自主投資建設的我國首(shou)個20MWht熔(rong)融鹽(yan)儲(chu)能(neng)示范項目,聯儲(chu)科技(ji)成功打通了熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)系統全過程技(ji)術難點,掌握了熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)關鍵核心科技(ji)。
劉(liu)平心介紹到,與部分企業專注于(yu)光熱電站不(bu)同(tong),聯(lian)儲科技熔鹽(yan)儲能系(xi)(xi)統(tong)更加偏向于(yu)電站以外的中小型的智能電網綜合服(fu)務或(huo)余(yu)熱回收系(xi)(xi)統(tong)等領域。
聯儲科技熔鹽儲能系統具有技術成(cheng)熟(shu)度高(gao)、熱效率高(gao)、成(cheng)本低、儲能時間長等優勢。具體表(biao)現在以下方(fang)面:
防凝(ning)系統:防凝(ning)系統主要(yao)用于高溫(wen)熔鹽管(guan)路和設備的(de)預熱與伴熱。防止(zhi)熔鹽在設備和管(guan)路中(zhong)凝(ning)固。保證熔鹽系統的(de)安(an)全穩定運行。
傳輸系統:由(you)于熔融介質(zhi)在傳輸過(guo)程中溫度較高,易遇冷(leng)凝固,同時要根(gen)據(ju)換熱需要及時調整流量,因此對傳輸系統的(de)保溫、控制、泄鹽、壓力等要進(jin)行合理(li)的(de)優(you)化設計。
換熱(re)系(xi)統(tong):根據發電路徑的不同,換熱(re)系(xi)統(tong)涉(she)及到鹽-水換熱(re)、油-鹽換熱(re)等不同方(fang)式,因此要對(dui)換熱(re)系(xi)統(tong)進行優化(hua)配置(zhi),處理好熔鹽凝固以及導(dao)熱(re)油的安全使用問題。
控(kong)制系(xi)統(tong):采用DCS控(kong)制系(xi)統(tong),通過對管路及罐(guan)體的流度、壓力、流量和液位信息的采集(ji),實時監控(kong)設(she)備運行(xing)情況,依靠自動運行(xing)機制,保(bao)障整個(ge)系(xi)統(tong)的安全、可(ke)靠、高效運行(xing)。
智能電網綜合服務
此外,劉平心(xin)還結合該公司建設(she)的國家電網智能電網調峰項目介紹了熔鹽儲熱系統(tong)在智能電網端等場景的應用。
熔(rong)鹽儲(chu)熱技術在(zai)發電(dian)側可助力(li)火電(dian)靈(ling)活性改造(zao);在(zai)電(dian)網(wang)側可助力(li)調峰調頻;在(zai)用戶側可儲(chu)存(cun)低谷電(dian),充(chong)分實現低谷電(dian)最大化利(li)用。
尤其在(zai)用(yong)戶側供汽(qi)方面(mian)(如上圖所示(shi)(shi)),劉平心表示(shi)(shi),目前(qian)熔(rong)鹽儲能(neng)(neng)供汽(qi)相比燃(ran)氣鍋爐供汽(qi)有著不可比擬的(de)優勢。該(gai)系(xi)(xi)統(tong)利用(yong)夜間8h谷電儲能(neng)(neng)后(hou)供給白天生產(chan)蒸汽(qi)使用(yong),由集熱(re)系(xi)(xi)統(tong)、儲熱(re)系(xi)(xi)統(tong)及蒸汽(qi)發生系(xi)(xi)統(tong)組成。
集(ji)熱(re)系(xi)統(tong)(tong)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)為(wei)電加熱(re)器(qi),主(zhu)要(yao)(yao)(yao)利用(yong)夜(ye)間(jian)的(de)谷電加熱(re)熔(rong)融鹽(yan)(yan),用(yong)以消納低(di)谷電。儲(chu)熱(re)系(xi)統(tong)(tong)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)包括(kuo)高(gao)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)(yan)罐(guan)、低(di)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)(yan)罐(guan)、高(gao)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)(yan)泵、低(di)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)(yan)泵,主(zhu)要(yao)(yao)(yao)作用(yong)是(shi)儲(chu)存熔(rong)鹽(yan)(yan)。蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生系(xi)統(tong)(tong)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)包括(kuo)冷(leng)水泵、除(chu)氧器(qi)、給水泵、加熱(re)器(qi)、預熱(re)器(qi)、蒸(zheng)發(fa)器(qi)等,用(yong)于將(jiang)水加熱(re)為(wei)要(yao)(yao)(yao)求參數的(de)蒸(zheng)汽(qi),將(jiang)熔(rong)鹽(yan)(yan)的(de)熱(re)能(neng)轉換為(wei)蒸(zheng)汽(qi)的(de)熱(re)能(neng),進行(xing)蒸(zheng)汽(qi)利用(yong)。