光热发电用熔盐阀门的选型及应用
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈光热发电是利用太阳能,将太阳能转化为热能,再利用该热能驱动发电机组发电的技术。
在塔式光热发电系统中,通过同轴布置的热储系统,将太阳能转化为热能储存起来,以满足以后发电的需要。
因此,塔式光热发电系统的储热系统至关重要,熔盐储存在其中,是储热系统常用的储存介质,而熔盐储存系统的换热和调节阀也是其重要组成部分。
一、熔盐储换热熔盐储存系统的换热器通常为板式式换热器,其优点是具有较高的传热系数、换热效率高,且拓展性强,可以根据实际情况进行组合和拆卸。
但同时也存在着易堵塞、易漏、对水质要求高等缺点。
因此,在使用过程中需要注意定期检查清洗和维护,严格按照要求的水质进行运行。
二、熔盐调节阀调节阀在熔盐储存系统中同样也是至关重要的元素,它的功能是控制熔盐系统的温度和压力,确保其在合理的范围内稳定运行。
由于熔盐储存系统的高温和高压,调节阀需要具备高强度、高耐温、高密封性等特点。
熔盐调节阀的结构一般为球阀或蝶阀,常见的材质有不锈钢、镍钛合金等。
球阀具有流体通畅、密封性好、流量能耗小等优势,蝶阀则具有结构简单、重量轻、开关灵活等优点。
选择何种调节阀需要考虑具体情况,根据实际需求和工艺要求选择合适的调节阀。
三、总结塔式光热发电系统储热系统的熔盐储存系统是其能够稳定供电的重要部分,其换热器和调节阀等元件要符合实际需求和工艺要求。
选用合适的换热器和调节阀可以有效提高系统的效率,使得塔式光热发电系统能够更加高效地利用太阳能,经济地运行。
同时,对于储热系统的运行和维护也需要进行认真的分析和控制,确保系统的可靠性和稳定性。
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熔盐作为一种由化学纯硝酸盐混合体组成的低共熔点混合物。这种熔融碱 金属硝酸盐混合物具有均热性、导热性、流动性及化学稳定性等优点,因 此成为化工工艺过程最新的导热媒体。目前工业上普遍采用的该种混合物 又称HTS, 其成分为40%NaNO2、7%NaNO3、53% KNO3。
HTS的化学物理性能:
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3. 针对其HTS介质的有毒性的考虑,采用阀杆采用波纹管密封应该是最佳的选择方 案,但波纹管结构只适合于直行程阀门,而不能配置于旋转类阀,如介质中无杂质 沉淀及未出现结晶的情况下,采用流通能力好的文丘里角型结构阀门能更好的保证 HTS介质使用的安全性。 4.HTS介质管路的阀门,通常情况都采用保温夹套处理,特别针对平时在关闭状态 多的工况下的阀门。初时加热与停车检修下,都需要保温夹套的供热保证阀门在起 初的运行。 5.除了阀门本身的材料选择后,阀杆及内件结构在满足其高温与腐蚀性的基础上需 进行硬化处理,如采用波纹管阀杆密封,波纹管需采用因科乃尔材质(316波纹管 不能承受过高的温度)。 6.密封垫片采用304不不锈钢缠绕柔性石墨,具有极好的耐温性。
HTS熔点:142-148℃ HTS熔化状态下正常使用温度:420~450℃ HTS熔化状态下腐蚀性:做为吸水性强的硝酸盐混合物,在初起加温时, 会释发水蒸气,硝酸盐类在水蒸气作用下产生一点的腐蚀性。 HTS的有毒性:亚硝酸钠、硝酸钠及硝酸钾都具有毒性
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HTS的结晶:温度过高的情况下,造成HTS分解,熔点升高,易出现结晶。熔盐 中含有杂质没有进行过滤处理,在HTS熔化状态下,其杂质沉淀出来。 根据HTS以上的物理化学特性在选择阀门需考虑以下几点: 1.材料的选择必需满足耐高温及相应的耐腐蚀性,建议采用304不锈钢等级以上的 材质,如304或316等。 2.HTS做为热传媒需保持必要的流动性,在阀门结构选择上,防止阀门因结构原因 存在死角。因此流通能力好的球阀类更适合,但O型球阀因存在内腔死角原因,建 议采用半球类阀门会更适合,如V型球阀或偏心球阀;但正常使用温度在400度以 上, V型球阀做为同心类球阀,在开关的整个过程中球心与密封面一致保持磨擦接 触,因材质热涨可能会造成扭矩过大或卡塞的风险。因此我们建议采用偏心旋转球 阀会更有保证。
光热电站用熔盐阀门 技术条件
光热电站用熔盐阀门技术条件光热电站是一种利用太阳能将光能转化为热能,再将热能转化为电能的发电方式。
而熔盐阀门则是光热电站中的重要组成部分,用于控制熔盐的流动和温度,保证光热电站的正常运行。
本文将从熔盐阀门的结构、工作原理、技术要求以及应用前景等方面进行详细介绍。
一、熔盐阀门的结构熔盐阀门主要由阀体、阀盖、阀芯、密封装置等组成。
阀体是熔盐阀门的主要承压部件,通常采用耐高温、耐腐蚀的材料制造,如不锈钢。
阀盖用于密封阀体与阀芯的连接部位,一般采用高温密封材料,如石墨。
阀芯是控制熔盐流动的关键部件,通过阀芯的升降实现对熔盐流量的调节。
密封装置用于保证阀门的密封性能,通常采用耐高温、耐腐蚀的材料,如高温橡胶。
二、熔盐阀门的工作原理熔盐阀门主要通过阀芯的升降来控制熔盐的流动和温度。
当阀芯升起时,熔盐可以顺畅流动,充分利用光热能转化为热能;当阀芯下降时,熔盐流动受阻,热量不易散发,从而提高温度,使热能转化为电能。
通过灵活控制阀芯的升降,可以实现对熔盐流量和温度的精确控制,从而保证光热电站的高效运行。
三、熔盐阀门的技术要求1. 耐高温性能:熔盐阀门工作在高温环境中,所以要求阀门材料具有良好的耐高温性能,能够承受高温下的压力和腐蚀。
2. 密封性能:熔盐阀门需要保持良好的密封性能,以防止熔盐泄漏,影响光热电站的正常运行。
3. 耐腐蚀性能:由于熔盐中含有一定的化学物质,熔盐阀门需要具备良好的耐腐蚀性能,以延长阀门的使用寿命。
4. 稳定性能:熔盐阀门需要具备良好的稳定性能,能够在长时间高温环境下稳定工作,不容易出现故障。
5. 精确控制性能:熔盐阀门需要具备精确的控制性能,能够准确调节熔盐的流量和温度,以满足光热电站的发电需求。
四、熔盐阀门的应用前景熔盐阀门作为光热电站的重要组成部分,对光热电站的运行效率和发电能力有着重要影响。
随着光热电站技术的不断发展和成熟,熔盐阀门的应用前景越来越广阔。
熔盐阀门可以广泛应用于光热电站、太阳能发电系统等领域,为太阳能发电产业的发展提供有力的支持。
2.简述阀门在光热发电中的应用
二、简述阀门在熔盐光热发电中的应用●熔盐光热发电简介熔盐发电技术工作原理是将盐从地面的一个盐池泵入发电塔顶部,在阳光接收器内加热,而后落入另一个储存池储存,热盐被输入热交换器,随着盐的温度降低,所释放的蒸汽驱动涡轮发电。
由于其利用太阳光照作为能源,然后利用熔盐的物理特性来储存能量,整个发电的过程无有害气体排放,不会对环境产生污染,且熔盐还可循环利用。
实时响应了国家提倡的节能减排倡导,是新能源发展不可阻挡的的趋势。
阀门作为熔盐发电管路系统中大量使用的的控制部件,为管线系统的稳定运行起到至关重要的作用。
(图1)熔盐发电塔(图2)熔盐阀门应用场景●熔盐阀门的应用熔盐阀主要应用于熔盐太阳能发电各系统管路上,起到切断或接通管路介质的作用。
熔盐属于高温、易燃易爆、高腐蚀类介质,一旦熔盐泄露与空气、有机物和可燃物的混合物接触后,可燃烧和爆炸。
且熔盐随温度的变化在管线中通常为固液态、液态两种形式存在(温度相变关系见下表),对管件和阀门的流通、防过压能力提出了苛刻的要求。
因此熔盐阀的产品质量对整个系统的稳定运行起到至关重要的作用。
我公司通过对熔盐光热发电的充分了解,设计制造的熔盐阀充分考虑了工况中可能发生的各种情况,使用独特的结构形式,且设计有多种密封形式保证阀门运行安全、稳定、可靠。
我公司生产的熔盐阀门经过第三方模拟工况检测和客户实际应用获得一致好评。
我公司产品典型应用项目:首航节能光热发电项目、东方锅炉熔盐塔项目。
表1注:盐熔化的起始温度点为207℃,凝固起始温度点为238℃,在207℃~238℃之间为固体和液体共存状态,238℃以上为液态。
正常工作温度570℃。
三、简述阀门在导热油光热发电中的应用●导热油光热发电简介导热油槽式光热发电是一个将太阳能转化为热能,利用槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到线性集热器上,将导热油加热到400℃左右的温度,将太阳能转化为热能。
再将热能转化为电能的过程。
高温导热油经过换热器后产生高温蒸汽,从而带动汽轮机产生电能。
熔融盐在光热电站中的应用
在光热电站开发中,熔盐作为一种性能较好的传热、储热工作介质,已成为当前光热电站实现长时间稳定发电的重要保障。
但其同时也面临着易冻堵、价格波动较大等应用障碍。
熔盐储热渐成主流已经在多个实际电站项目中有应用的传统的熔盐一般由60%的硝酸钠和40%的硝酸钾混合而成,美国和西班牙的多个CSP电站都采用了这种熔盐。
实践证明,配置储热系统可以使光热发电与不稳定的光伏和风电相抗衡。
这样的配置也使CSP电站能够实现24小时持续供电和输出功率高度可调节的特性,也使其有能力与传统的煤电、燃气发电、核电的电力生产方式相媲美,具备了作为基础支撑电源与传统火电厂竞争的潜力。
一直以来,更多的可应用于光热发电的储热介质也在被持续研究和开发,但截至目前,还没有一种可以与熔盐相媲美。
历史已经证明了熔盐在光热电站中的应用价值。
2009年3月,西班牙Andasol槽式光热发电成为全球首个成功运行的,配置熔盐储热系统的商业化CSP电站。
2010年,意大利阿基米德4.9MW 槽式CSP电站运行,成为世界上首个使用熔融盐做传热介质,并做储热介质的光热电站。
2011年7月,Torresol能源公司19.9MW的塔式光热电站Gemasolar全球范围内首次成功实现24小时持续发电,这同样归功于熔盐储热技术的应用。
伴随熔盐储热技术的日渐成熟,越来越多的CSP电站开始使用熔盐技术。
见下表:112与传统的传热介质导热油相比,熔盐的工作温度更高,而且不易燃,无污染,对环境较友好。
伴随熔盐作为传热介质的研发应用,多个CSP电站也将采用熔盐作为传热工质。
下表列出了使用熔盐作传热介质的CSP电站项目:表3:待完成的使用熔盐作传热介质的CSP电站项目列表熔盐的缺点在表2中也已列出,其最大的属性缺陷在于较高的凝固点,这使其较易造成集热管管路堵塞。
西班牙能源环境技术中心的Jesus Fernández-Reche表示,在储热罐中,熔盐的凝固不会引起太大问题,在西班牙已运行电站的熔盐储热系统中,熔盐罐的温度每天仅下降约1摄氏度。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈光热发电技术是一种利用太阳能进行发电的技术,其优势在于可以实现清洁、可再生的电力生产。
而塔式光热发电技术是其中的一种重要形式,它通过集热系统将太阳能转换为热能,再通过蒸汽循环转化为电能。
而在这套发电系统中,熔盐储存系统和熔盐调节阀起着至关重要的作用。
本文将对塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀进行浅谈。
一、塔式光热发电熔盐储存系统塔式光热发电系统的核心是集热系统,它通过透镜或反射镜将太阳能聚焦到集热器上,将太阳能转化为热能。
而在集热系统中,常用的工质是熔盐,因为熔盐具有较高的热容量和热导率,能够有效地吸收和储存太阳能。
熔盐储存系统通常由储盐罐、换热器和储热罐组成。
1. 储盐罐储盐罐是用于储存熔盐的容器,其设计应考虑熔盐的化学性质、储存容量和热损失等因素。
一般来说,储盐罐的材质应选择耐高温、耐腐蚀的材料,以确保长期稳定的工作。
储盐罐的保温和隔热设计也是至关重要的,可以减少热量损失,提高能源利用效率。
2. 换热器换热器是用于将集热系统收集到的热能传递给熔盐的设备。
熔盐在储热罐中通过换热器进行换热,将热能储存起来,以备发电时使用。
换热器的设计应考虑换热效率、设备稳定性和维护便利性等因素,以保证系统的稳定运行。
二、熔盐调节阀熔盐调节阀是塔式光热发电系统中的重要部件,它通过对熔盐的流量和温度进行调节,确保集热系统和蒸汽循环系统的正常运行。
熔盐调节阀的设计和选型直接关系到发电系统的稳定性和效率,因此需要特别注意。
1. 流量调节熔盐调节阀通过调节流量来控制熔盐的输送速度,确保集热系统吸收到足够的热能。
流量调节需要考虑熔盐的温度、压力和输送管道的特性,以确保熔盐在输送过程中不发生结晶、堵塞等问题。
流量调节还需要考虑熔盐的回收和再利用,以提高能源利用效率。
2. 温度调节熔盐调节阀还需要通过调节温度来控制熔盐的热能储存和释放速度,确保能够满足发电系统的需求。
温度调节需要精确控制,以免熔盐在储存或释放过程中发生过热或过冷现象,影响系统的正常运行。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈光热发电技术是利用太阳能将光能转换为热能,再将热能转化为电能的一种清洁能源技术。
其中,塔式光热发电作为光热发电技术中的一种,以其高效、稳定、可控等优势日益受到关注。
本文将就塔式光热发电的熔盐储换热及熔盐调节阀这两个方面进行深入浅出的探讨。
一、塔式光热发电的工作原理建造塔式光热发电站需要巨大的资金投入,但与此同时,它也带来了无与伦比的清洁能源贡献。
塔式光热发电站从发电原理上分析,其总体流程为:太阳能->聚光->热力炉炉温上升->蒸汽发生器蒸汽产生->蒸汽驱动涡轮->电力输出。
太阳能被筛选、反射、绝缘、积聚后集中在火炉顶部的反射器上。
热传送至熔盐储热罐中,然后,将储热罐中的熔盐泵送至汽化炉内,交换热能后再回到储热罐内供热时使用,由此循环往复,一直生产出电能。
塔式光热发电站最大的特点是采用了熔盐储热技术,将太阳能以熔盐的形式储存下来,不仅提高了储能效率,而且实现了能量的高效利用和输出。
熔盐储热技术的优点在于其热惯性小,不易损坏,耐腐蚀性强。
熔盐储热系统的核心设备:储热罐。
储热罐体积一般达到3000~5000 m3,由于长时间连续工作,罐体材质要求能够承受高温和腐蚀。
使用熔盐作为储热介质,一方面熔盐是优良的传热介质,其热容量大,稳定性好,耐高低温变化;另一方面熔盐兼具制冷和升温作用,在熔盐储能和供能两个方面显示了其优越性。
熔盐调节阀是一个由阀体、阀杆、封闭装置、驱动装置等部分组成的自动控制阀门。
在塔式光热发电的过程中,熔盐调节阀的作用是对调节储热罐内的熔盐温度起到至关重要的作用。
熔盐调节阀的工作原理:蒸汽发生器生成的高温高压蒸汽作为动力源,通过电气控制系统控制熔盐调节阀的启闭。
启闭阀门后,熔盐被推进或回流到储热罐和汽化炉中,以调节熔盐的温度和流量,控制储热罐内熔盐的温度在一个合适的范围内,保证熔盐的储能效果和保护整个系统的安全性能。
总之,熔盐储换热及熔盐调节阀在塔式光热发电技术中应用广泛,其可靠性、高效性和稳定性为塔式光热发电技术的发展做出了重要贡献。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈塔式光热发电系统是一种利用太阳能来产生电力的技术。
在这种系统中,太阳能被集中起来,用来加热一种叫做熔盐的物质。
熔盐在加热后会产生高温高压的蒸汽,然后可以带动汽轮机来发电。
而在这个过程中,熔盐的储存、换热以及温度调节都是非常重要的环节。
本文将就塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀进行浅谈。
让我们来了解一下塔式光热发电系统中熔盐的储存和换热工作。
在这个系统中,塔式反射器会将太阳能聚集起来,然后集中在一个反射塔的顶部。
在顶部的集热器中,有一种叫做熔盐的物质被加热。
熔盐是一种能够在高温下保持稳定性的物质,因此非常适合用来储存和传递热能。
一旦熔盐被加热到足够高的温度,它就会被输送到储热罐中进行储存。
储热罐的内部会设置换热管,用来将熔盐中的热能传递给工质,一般是水蒸汽。
水蒸汽在接收到热能后会膨胀成为高温高压的蒸汽,然后可以用来带动汽轮机来产生电力。
熔盐的储存和换热工作是塔式光热发电系统中非常重要的一环。
熔盐的温度调节也是一个至关重要的环节。
在塔式光热发电系统中,太阳能的供给是不稳定的,因此需要一个有效的熔盐温度调节系统来保持系统的稳定运行。
调节阀是这个系统中的一个核心部件,它可以通过调节熔盐的流量来控制熔盐的温度。
当太阳能供给充足时,调节阀可以适当减小熔盐的流量,以防止熔盐温度过高。
而当太阳能供给不足时,调节阀可以增加熔盐的流量,以确保系统能够持续稳定地运行。
熔盐调节阀的性能直接关系到整个系统的运行效率和稳定性。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀是塔式光热发电系统中不可或缺的一部分。
熔盐作为储能介质和传热介质,其性能直接关系到系统的运行效率和稳定性。
在设计和运行塔式光热发电系统时,需要充分考虑熔盐的储存、换热以及温度调节等工艺参数,以确保系统能够稳定高效地运行。
希望本文能够对塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀有所帮助,为相关工程技术人员提供参考。
光热电站关键设备熔盐阀
关于光热电站关键设备熔盐阀DIANJIAN光热发电得以大规模发展的主要优势在于其可以配置高性价比储能系统,目前商业化光热项目中采取最多的无疑是熔盐储热系统。
鉴于熔盐运行温度高且具有一定腐蚀性的特点,要想实现完美储存太阳热量并根据需求随时按需释放,熔盐储热技术及包括熔盐泵、熔盐阀等在内的相关装备还需要进一步完善和优化。
配置高效的储热系统可使光热电站发挥更可靠的调峰能力,为电网提供更为稳定的电力。
在当前的光热发电领域,熔盐作为储热介质已经得到了成熟的商业化应用,业界对熔盐储热技术的认可度也愈来愈高。
在光热发电系统中普遍使用的二元熔盐(60%硝酸钠+40%硝酸钾)及三元熔盐(53%硝酸钾+40%亚硝酸钠+7%硝酸钠)中都包含了一定量的强腐蚀性化学成分,其作为介质具有运行温度高、凝固点较高、运行温差变化大等特点。
熔盐阀作为储能系统中的关键设备,在整个系统运行的安全性和可靠性方面扮演着至关重要的角色。
近年来,伴随着中国光热发电行业的逐步发展,越来越多阀门厂商开始将目光投向这一新兴行业,希望开发出性能更佳的熔盐阀以为中国光热电站的安全运行提供更多选择,同时致力于熔盐阀的国产化以助力光热发电尽快降低成本。
熔盐闸阀、截止阀和蝶阀各有优劣势与适用领域事实上,熔盐阀并不是一个专门的阀门类别,简单来说熔盐阀即应用于熔盐介质控制的阀门(部分厂商生产的熔盐阀同样适用于导热油介质),需要根据所需的具体参数进行设计生产。
从阀门形式来看,熔盐阀主要包括闸阀、截止阀以及蝶阀等几种形式。
根据工艺设计,开关工况可以选用闸阀或是三偏心蝶阀的形式,调节工况可选用截止单座调节阀或角式截止阀形式。
上海电建阀门成功开发出了高温熔盐阀系列产品并成功应用于光热发电项目中。
以下是针对光热发电行业开发的各类高温熔盐阀的特点介绍:高温熔盐截止阀采用耐高温的INCONEL625波纹管和可拆卸阀座结构,加长阀盖采用保温夹套电伴热技术,该技术在国内率先采用,极大提高了熔盐截止阀的可靠性。
哈密熔盐塔式50MW光热发电项目电伴热选型原则
哈密熔盐塔式50MW光热发电项目电伴热选型原则哈密熔盐塔式50MW光热发电项目的熔盐吸热器系统由东方锅炉自主设计和供货,其中,电伴热系统在吸热器系统的设备和管线中得到广泛应用。
我们作为东方电气的供货商,提供了优质的电伴热产品,成功协助东方锅炉顺利完成50MW光热发电项目建设。
目前塔式熔盐光热技术已成为光热发电产业中的主流技术之一,熔盐同时作为吸热、储热和传热工质。
但是,熔盐在物性.上存在凝固点较高的缺陷,当系统工作温度接近或低于其凝固点时,内部流动熔盐就会发生结晶甚至凝固堵塞现象,导致设备损坏或系统停运。
哈密项目吸热器系统的工质熔点约为220 °C的二元熔盐。
根据塔式光热太阳能发电站设计标准,熔融盐管道及换热器应设置电伴热,电伴热宜冗余配置。
在吸热器不能被阳光照射的部位也应设置电伴热,电伴热功率宜满足预热和防凝要求叫。
在太阳能光热发电系统中,熔盐凝固点温度较高,而且系统运行温度也很高,电伴热系统的预热温度必须达到260~300 C以上,并且要求电伴热系统可以在600 °C以上的使用温度下能够长期稳定工作凹,因此,对电伴热系统的耐温性能和可靠性提出了严格要求。
吸热器系统布置电伴热的部电伴热系统的选型原则是等值热量替代补偿,即电伴热带的发热量满足维持特定温度下设备和管线的热损失。
根据设备及管线的操作温度和设计温度,参照伴热带的维持温度及最高暴露温度来选择合适的伴热带,功率宜为设备及管线理论热损失值的1.2 倍以上。
选型时,电伴热补偿的热量不小于设备和管线的实际最大散热量,并根据供电条件及电伴热带使用长度等条件确定电伴热带的选型,确定电伴热带总长时需考虑管线附件.上的阀门及仪表等,并根据使用场所决定电伴热带结构。
熔盐管道通常根据环境温度、介质、管径、长度、保温材质及厚度和管线附件等计算管线的热损失,确定电伴热带输出功率及电伴热带型号。
罐体根据保温层材料的厚度和介质所需要维持的温度,求得单位面积散热量后根据总散热量进行电伴热带选型。
太阳能光热发电用高温熔盐截止阀的设计
267管理及其他M anagement and other太阳能光热发电用高温熔盐截止阀的设计刘 智,张智博,吴玉良,曹家亮,胡世强,叶凯强(特技阀门集团有限公司,浙江 温州 325105)摘 要:针对光热发电熔盐在温度交叉变化下易结晶导致密封失效的特点,本文主要阐述我公司设计开发并成功应用于首航节能敦煌100MW 太阳能熔盐光热发电项目高温熔盐专用截止阀,该阀多点采用新型设计思路,避开传统熔盐阀缺点,在光热发电上得到广泛应用。
关键词:光热发电;高温;熔盐;C 型圈;波纹管密封中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)04-0267-2 收稿日期:2021-02作者简介:刘智,男,生于1988年,汉族,湖北黄冈人,本科,机电工程师,研究方向:阀门技术研发。
随着近几年来社会不断进步,人们对能源应用的要求越来越高;思维不再是停留在能用就行的基础上,尤其是这几年来国家对能源的应用提出了更高的要求。
熔盐塔式电站技术现在越来越受到大家关注,它的运行温度更高,效率更高,系统结构相对简单,被视为光热未来大力发展的技术路线[1]。
在熔盐光热发电整个系统中,气体、液体、液态金属以及熔盐等几大类都是作为传热介质的主要材料。
在这几大类当中,较为常见的熔盐主要是二元熔盐和三元熔盐,二元熔盐的成分主要是60%NaNO 3和40%KNO 3,三元熔盐的成分主要是7% NaNO 3和53%KNO 3以及40%NaNO 2组成。
综上各类传导介质,水和水蒸气作为气体和液体是最为经济方便的,因为他们无需做其它热交换,可直接带动机组发电。
常见的水电站发电就是最好的例子,但是在光热发电系统上,流动的水动能不能随之可取,且对于该系统应用上,压力需要增加到10MPA 以上才能得以应用。
液态金属虽然集聚有众多优点,但是在高温下很容易与其他金属产生化学反应,导致腐蚀,甚至爆炸,危险系数高。
熔盐和以上介质相比,具有极佳的热传导能力,而且能满足各种使用温度,价格成本低廉,适合大批量采购;其次,它的安全系数高,外部泄露基本上不会造成安全事故;缺点就是在高达600摄氏度的温度下,熔盐阀门会遭受更多挑战。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈一、塔式光热发电熔盐储存系统光热发电和传统能源不同,它需要先将阳光转化成热能,然后再转化成电能。
而在这个过程中,人们会使用到一种被称为“熔盐”的物质。
熔盐是一种高热容的液态盐,可以承受非常高的温度,同时还具有很高的热传导性。
因此,在光热发电中,熔盐被用来作为储存和传输热能的介质。
在塔式光热发电中,通常会采用塔式反射镜或聚光镜把阳光聚集起来,让聚光点的温度升高到非常高的水平,然后把产生的热能传递给熔盐储存系统。
熔盐储存系统通常会包括一个熔盐储罐、一个热交换器和一个熔盐循环泵。
热交换器的作用是把热量从熔盐传递给另一个介质,例如水或蒸汽,以便将热能转化成电能。
此外,熔盐循环泵则是用来保证熔盐能够在储存罐和热交换器之间流动。
二、塔式光热发电热交换器的换热在熔盐储存系统中,热交换器是起着传热作用的核心设备,其主要作用是把熔盐中的热量传递给另一个介质。
因此,在设计热交换器时,需要充分考虑到以下几点:1、流体的流量及速度在熔盐储存系统中,熔盐的流量及速度是非常重要的,这是因为此时液相的热传递过程主要是靠流动实现。
因此,在设计热交换器时,需要根据熔盐的速度和流量来确定换热器的通道尺寸和布局。
一般情况下,为了让热量能够更加均匀和有效地传递,通道的数目应该越多越好。
2、介质的热传导系数在换热的过程中,介质的热传导系数直接影响着热量的传递效率。
因此,需要选择具有良好热传导性能的介质来作为换热介质。
此外,需要注意选择的介质需要耐高温、耐腐蚀等性质。
3、设计的热效率设计热交换器时,需要考虑它的热效率。
通过优化热交换器的结构及流体参数,可以提高热交换器的热效率。
例如,在热交换器的中间部分设置一些加热元件,以便在低温下加热冷却介质,可以提高热交换器的总热效率。
在熔盐循环过程中,熔盐调节阀是非常重要的一部分,它可以控制熔盐的流量、压力以及温度。
因此,在设计熔盐调节阀时,需要充分考虑以下几点:1、阀门的材料熔盐的高温和强腐蚀性需要阀门的材料具有一定的耐受性。
光热发电厂中熔盐储罐电加热器的设计选型
光热发电厂中熔盐储罐电加热器的设计选型因此,为防止熔盐凝固、保证系统稳定性,需要对熔盐罐内熔盐进行加热。
通常,热源来源于电力,通过将电能转化为热能的方式来集热熔盐。
应用进行优缺点分析, (a)布置方式 (b)外形结构图1 浸入式电加热器的布置方式和外形结构2.2 优缺点2.2.1 优点浸入式电加热器是一种相对成熟的设计,主要优点如下:体积小、加热功率大;加热系统可以全自动化控制,包括通过DCS系统对电加热系统进行控制;加热温度高;可在各种场合对各种介质进行加热,如防爆场合等;使用寿命长,具有多重的保护系统,稳定可靠;检修更换比较方便。
2.2.2 缺点该加热方法需要在罐壁底部焊接接管,大容量高温储罐罐壁底部应力大,接管焊缝位置容易产生泄漏。
储罐一旦发生泄漏,整个维修成本和停运造成的损失非常大。
特别是对于发电容量为50 MW、100 MW以及更大容量的太阳能熔盐热发电系统,储罐直径超过50 m,如果要保证加热均匀就要求电加热原件设计足够的长(a)布置方式 (b)外形结构图2 外置式电加热器的布置方式和外形结构3.2 优缺点3.2.1 优点外置式电加热器避免了在罐壁底部开孔,降低储罐泄漏风险,提高了运行的可靠性。
运行维护方便。
3.2.2 缺点外置式电加热器布置在熔盐泵平台上,在熔盐泵平台设计时需要充分考虑外置式电加热器的外形尺寸和荷载。
熔盐加热过程中需要同步开启熔盐泵,增加了额外的离线电耗。
外置式电加热器无法承担储罐预热功能,储罐需要另设预热系统,从而增加储热系统建设成本。
4 电伴热4.1 伴热系统的形式和组成伴热系统通常有三种形式,即电伴热、蒸汽伴热和热风伴热。
通常,电伴热系统装置的成本比较低,蒸汽伴热系统装置的成本较高,而热风伴热系统装置的成本居中,因此光热电站普遍采用电伴热方式来加热设备、管道、熔盐。
电伴热系统的原理比较简单,其主要采用的设备即为发热电缆,发热电缆是以电力为能源,利用合金电阻丝进行通电发热,与被保温体熔盐液位开启相应高度范围内电伴热来维持散热和加热熔盐。
光热电站熔盐传热储热技术应用分析
光热电站熔盐传热储热技术应用分析环境问题已经成为我国经济发展备受瞩目的话题,国家已经制定了可持续发展战略,使得能源得到有效节省。
新能源的产生为我国发展提供基础支持。
目前,熔盐是光热电站中应用较为普及的储热材料。
以下针对熔盐种类以及特点、熔盐制作以及研发过程、光热电站熔盐传热储热技术进行研究,保障熔盐得到充分应用。
关键词:光热电站;熔盐传热储热技术;应用分析引言光热电站储热发电对我国电力行业来说,有较大的发展潜能,目前在光热发电体系中,熔盐工质已经得到屏普遍且广泛的应用,其主要被当做是吸热工质以及储热工质,在槽式电站集热系统也得到较好应用效果。
1熔盐的基础特征现阶段,传统传统导热油工质已经开始逐渐被低温熔盐替代。
无机盐在比较高的温度下融化,进而形成我们见到的液态盐,被人们称作是熔盐,属于不含有水分的高温液体。
这种物质在融化过程中会分解成为离子,正离子以及负离子在库仑力作用下会发生作用,可以将其作为稳定度比较高的环境下的传热以及储热介质。
二元盐、三元、多元盐是熔盐基本组成成分。
与导热油工质,熔盐优势较多,主要有:(1)饱和蒸气压比较低。
熔盐饱和蒸气压与常压比较,要低很多,对一些温度比较高的设备安全运行有较好的作用。
(2)液态温度范围比较宽。
一般来说,二元混合硝酸盐液体温度在240℃到565℃之间,三元混合碳素钠盐温度处于450℃到850℃之间;(3)黏度低;(4)化学稳定性高;(5)密度大。
通常来说,液态熔盐密度远大于水的密度;(6)低价格。
一般来说,温度较高的导热油价格比常规混合熔盐的价格更高,常规熔盐价格与高温导热油的价格分别是低于10000元、30000-50000元。
熔盐本身在日常生活中的应用会存在导热性能差以及熔点高的问题,经过分析以及研究,其主要是由于熔盐本身基础特征存在一定的不足导致的。
腐蚀性较强,常见的比如碳酸盐液态较容易出现分解,硝酸盐的溶解热比较小。
如果长期处于比较特殊环境,例如雨雪天气,熔盐在管道或是设备中更加容易出现凝固,将管道堵住[1]。
塔式光热电站熔盐吸热器安装和相关设备选型简析
技术与市场技术应用2020年第27卷第7期塔式光热电站熔盐吸热器安装和相关设备选型简析王 康通信作者,丁 路,臧平伟,孙登科(东方电气集团东方锅炉股份有限公司,四川自贡643001)摘 要:熔盐吸热器作为塔式光热发电站的核心设备,相关设备选型和安装质量对整个吸热器系统的运行可靠性和后期维护有着重要影响。
东方锅炉自主研发的熔盐吸热器在中电工程哈密熔盐塔式50MW光热项目得到工程应用,并于2019年底成功安装投运。
对吸热器设备成品防护、吸热器钢结构安装、吸热器管屏吊装、吸热器隔热防护、管道电伴热带系统和集箱电加热系统、管道布置和管道固定结构、仪器仪表选型以及塔顶吊选型等进行了阐述,对设备选型和安装中的注意要点结合现场经验进行了归纳和总结。
关键词:熔盐吸热器;安装;设备选型;结构特点doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2020.07.018 背景塔式熔盐光热发电技术以较高的聚光比、较高的光热转化效率和晚间持续发电、自主调峰的优势在中国已经商业化。
在国家首批光热发电示范项目中,塔式熔盐技术也占据了几乎一半比例[1]。
中电工程哈密熔盐塔式50MW光热项目为国家首批光热发电示范项目,为新疆首个光热电站示范项目。
该光热电站于2019年年底实现了首次并网成功,也标志着东方锅炉自主设计、制造的熔盐吸热器系统的成功运行。
东方锅炉在该工程中采用了圆周式熔盐工质吸热器技术,由16片管屏拼成一个近似的圆柱体。
吸热器作为光热电站的核心光热转换设备,其作用是将定日镜所捕、反射、聚焦的太阳能直接转化为熔盐的热能,提供最初的热源或动力源,实现太阳能热发电[2]。
吸热器设备成品防护光热电站一般选址在太阳能资源丰富的中国西北地区,选址地方少雨、风季长、冬季酷寒。
每年可用于施工的时间比较受限,大风天气和严寒天气均对施工进度有较大的影响。
吸热器管屏在吸热塔钢结构上合拢成圆周形吸热面。
管屏的管子壁厚很薄,为1.2~1.8mm,并且吸热器有效受热面区域的管子均不采用焊缝拼接形式,管子一旦被砸碰,形成不可逆损伤就很难修复,因此管屏成品防护中要重点防止管屏受到砸碰。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈1. 引言1.1 背景介绍塔式光热发电是一种利用太阳能将热能转化为电能的新型能源技术。
在塔式光热发电系统中,太阳能通过反射器集中至接收器,将工质(通常为熔盐)加热至高温,再通过传热系统转化为蒸汽驱动涡轮发电。
熔盐作为储热介质在系统中扮演重要角色,在储热系统中发挥着热量的储存和释放功能,确保系统在日夜温差大的情况下能够持续稳定地发电。
熔盐的储换热及熔盐调节阀在塔式光热发电系统中同样扮演关键角色。
熔盐的换热机理决定了系统的热效率和稳定性,熔盐调节阀则用于控制熔盐流动,确保系统各部分熔盐的温度和流速达到最佳状态,提高系统的运行效率。
了解和研究塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀是十分必要的,可以为系统的设计和运行提供重要参考,同时也有助于未来的技术进步和发展。
在本文中,我们将对塔式光热发电系统的熔盐储换热及熔盐调节阀进行深入探讨,并展望未来的研究方向,为该领域的发展贡献力量。
2. 正文2.1 塔式光热发电系统概述塔式光热发电系统是一种利用太阳能进行发电的新型能源技术。
其核心原理是利用大面积的反射镜将阳光聚集到一个集热器上,集热器中装有工质为熔盐的熔盐储热系统,熔盐通过吸收太阳能进行加热,然后通过换热设备将热量转化为蒸汽,驱动涡轮发电机发电。
塔式光热发电系统由集热器、熔盐储热系统、换热设备、发电机等组成。
集热器通常采用塔式结构,可以有多个塔组成一个系统,以提高发电效率。
熔盐储热系统则起到储存热能的作用,可以在夜间或阴天继续发电。
换热设备则负责将热能转化为动能,驱动发电机发电。
塔式光热发电系统具有较高的发电效率和稳定性,能够在不间断地接收太阳能的情况下持续发电。
该系统还具有较低的环境影响,不会产生二氧化碳等有害气体,是一种清洁能源。
随着对可再生能源的需求不断增加,塔式光热发电系统将会被更广泛地应用于发电领域。
2.2 熔盐储热系统设计熔盐储热系统是塔式光热发电系统中至关重要的一部分,其设计需要考虑到热量的传输效率、储存容量和系统稳定性等因素。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈1. 引言1.1 塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈熔盐储热系统是塔式光热发电的核心之一,通过储存熔盐来实现能量的储存和转换,从而提高发电效率。
熔盐调节阀则是控制熔盐流动的关键装置,能够实现对熔盐温度、流量等参数的精确调节,确保光热发电系统稳定运行。
在本文中,我们将详细介绍塔式光热发电技术的基本原理,熔盐储热系统的工作原理,熔盐调节阀的作用与原理,熔盐调节阀的分类以及熔盐调节阀在不同领域的应用情况。
通过对这些内容的深入探讨,能够更好地理解塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀的重要性,为未来的发展提供有益的参考。
【2000字】2. 正文2.1 塔式光热发电技术简介塔式光热发电技术是一种利用太阳能进行发电的高效绿色能源技术。
其核心原理是利用塔式太阳能反射镜集中太阳光线,并将光线聚焦于高温熔盐储能系统中。
在储能系统中,熔盐会被加热至高温,并通过换热器将热能转化为蒸汽,驱动涡轮发电机产生电力。
这种技术能够在没有太阳光的情况下使用储存的热能继续发电,具有很高的可靠性和稳定性。
塔式光热发电技术具有很高的能源利用效率,可以实现较高的发电效率。
该技术还具有环保和可持续性的特点,能够减少对传统能源资源的依赖,降低碳排放,对地球环境造成的影响也较小。
塔式光热发电技术在未来的能源发展中具有重要的地位和作用。
塔式光热发电技术是一种具有巨大发展前景的绿色能源技术,随着技术的不断进步和成熟,相信其将在未来能源领域发挥越来越重要的作用,并为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
2.2 熔盐储热系统的工作原理熔盐储热系统是塔式光热发电系统中至关重要的部分,其工作原理主要分为充热和放热两个阶段。
在充热阶段,通过集热系统将太阳能转换为热能,将高温热油送入熔盐储热罐中进行储热。
熔盐是在高温下的液态,能够有效地储存和传递热能。
在放热阶段,当需要发电时,熔盐通过热交换器将热能传递给工质,使其蒸汽发生器中的水变为高温高压蒸汽驱动涡轮发电机发电。
光热发电用熔盐阀门的选型及应用
光热发电用熔盐阀门的选型及应用熔盐阀门作为光热电站的重要设备之一,在整个发电系统内具有极其重要的作用.。
由于光热电站所使用介质的特殊性,使得光热电站阀门面临许多新的技术难点和挑战.。
目前国内光热电站阀门缺少相关的实际应用经验,同时对于光热电站的认识和了解也相对较少.。
关键词:熔盐;电站用阀门;光热电站1.光热发电技术特性1.1槽式光热电站槽式太阳能热发电站是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串和并联的排列加热导热油,高温导热油经过换热器将热量传输给蒸汽,从而驱动汽轮机产生电力,其原理如图1所示.。
由于槽式光热电站技术成熟且可靠,目前全世界90%左右的太阳能光热电站都是槽式电站.。
槽式电站的工作介质一般为导热油.。
由于导热油高温会发生分解,故其最高工作温度一般限制在395℃左右,与蒸汽换热后导热油的温度会降至295℃左右.。
由于导热油具有易燃易爆的特点,因此对于设备的外部密封一般较为严格,严禁导热油泄漏到环境中,以免发生燃烧和爆炸的风险.。
为了实现阴雨天或夜间连续发电,槽式电站一般配有熔盐储热系统.。
储热系统主要由热罐、冷罐、熔盐工质和其他的一些设备组成.。
在白天天气晴朗时,经过太阳能加热的高温导热油加热熔盐至385℃左右并储存在热盐罐中.。
当到晚上或天气为阴天时,利用热盐罐中的高温熔盐加热蒸汽从而实现发电目的,所以配有储热系统的光热电站可以实现24h连续发电[1].。
1.2塔式光热电站塔式光热电站与槽式电站最大的区别在于太阳岛结构不同.。
塔式电站由成千上万个逐日平面镜将太阳光聚集到吸热塔上并加热工质,其原理如图2所示,加热后的工质与蒸汽换热提高蒸汽的能量.。
塔式光热电站一般采用熔盐工质,其最高工作温度可达到565℃,相比于槽式光热电站,塔式电站具有更高蒸汽温度和较高朗肯循环发电效率.。
由于塔式电站的技术成熟度不高,目前世界上建设成功的塔式电站相对比较少,但是塔式相比于槽式具有初投资低和效率高等优点,现阶段塔式光热电站有取代槽式的趋势.。
笼式控制阀在塔式熔盐集热器系统的应用
笼式控制阀在塔式熔盐集热器系统的应用摘要:随着近年来全球能源需求的不断增长及环境问题的日益明显,新能源的开发及利用成为了全球范围内的热点话题。
但是由于熔盐储热系统介质的特殊性,对于设备、阀门、仪表等是一个极其大的考验,本文将就塔式光热电站熔盐侧控制阀角度,探讨笼式控制阀在熔盐系统的应用前景及面临的挑战。
关键词:光热电站,吸热器,熔盐系统,控制阀引言:聚光集热电站技术(Concentrating Solar Power,简称CSP,下称光热电站)自上世纪中后页面世以来,得到了广泛关注,以美国、西班牙等欧美发达国家在光热发电行业已经形成了以镜场控制技术、吸热器控制技术、储换热技术的产业链。
中国在商业应用方面相对起步较晚,2016年9月国家发改委和能源局相继发布了太阳能热发电示范项目标杆上网电价(每千瓦时1.15元)及包含了20座首批光热发电示范项目的《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,中国的光热发电技术正式进入快速发展阶段,全球范围内由中国公司承担EPC的光热发电项目也得到了业内的高度评价。
但是熔盐系统阀门的高故障率也是业内公认的难题之一,选择正确的阀门是对光热电站集热器的健康运行的重要保障。
一.熔盐系统阀门的选型在熔盐系统中,用于控制流体流量、压力和温度的阀门是至关重要的组件。
不同的熔盐应用可能需要不同类型的阀门。
目前闸阀、滑阀、截止阀或活塞阀仍是熔盐系统阀门的首选,熔盐系统阀门应选用焊接或锻造阀体,传统的铸造工艺可能会在制造过程中产生碳比太高、杂质多等问题,一般多采用不锈钢制造阀体和阀内件,并且为了优化化学性能,部分阀门还会采用合金衬里。
球阀并不适合于液态盐系统,因为泄露等级无法达到现场运行要求,目前光热电站系统主要以波纹管密封阀为主。
笼式控制阀,通常被称为“笼形导向控制阀”,用于各种工业过程中调节流体(液体、气体或蒸汽)的流量。
它由一个带有内部“笼形”结构的阀体组成,该结构引导阀塞或阀瓣的运动。
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光热发电用熔盐阀门的选型及应用
作者:王明
来源:《科学与财富》2020年第07期
摘要:熔盐阀门作为光热电站的重要设备之一,在整个发电系统内具有极其重要的作用。
由于光热电站所使用介质的特殊性,使得光热电站阀门面临许多新的技术难点和挑战。
目前国内光热电站阀门缺少相关的实际应用经验,同时对于光热电站的认识和了解也相对较少。
关键词:电站用阀门;熔盐;光热电站
1.光热发电技术特性
1.1槽式光热电站
槽式太阳能热发电站是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串和并联的排列加热导热油,高温导热油经过换热器将热量传输给蒸汽,从而驱动汽轮机产生电力,其原理如图1所示。
由于槽式光热电站技术成熟且可靠,目前全世界90%左右的太阳能光热电站都是槽式电站。
槽式电站的工作介质一般为导热油。
由于导热油高温会发生分解,故其最高工作温度一般限制在395℃左右,与蒸汽换热后导热油的温度会降至295℃左右。
由于导热油具有易燃易爆的特点,因此对于设备的外部密封一般较为严格,严禁导热油泄漏到环境中,以免发生燃烧和爆炸的风险。
为了实现阴雨天或夜间连续发电,槽式电站一般配有熔盐储热系统。
储热系统主要由热罐、冷罐、熔盐工质和其他的一些设备组成。
在白天天气晴朗时,经过太阳能加热的高温导热油加热熔盐至385℃左右并储存在热盐罐中。
当到晚上或天气为阴天时,利用热盐罐中的高温熔盐加热蒸汽从而实现发电目的,所以配有储热系统的光热电站可以实现24h连续发电[1]。
1.2塔式光热电站
塔式光热电站与槽式电站最大的区别在于太阳岛结构不同。
塔式电站由成千上万个逐日平面镜将太阳光聚集到吸热塔上并加热工质,其原理如图2所示,加热后的工质与蒸汽换热提高蒸汽的能量。
塔式光热电站一般采用熔盐工质,其最高工作温度可达到565℃,相比于槽式光热电站,塔式电站具有更高蒸汽温度和较高朗肯循环发电效率。
由于塔式电站的技术成熟度不高,目前世界上建设成功的塔式电站相对比较少,但是塔式相比于槽式具有初投资低和效率高等优点,现阶段塔式光热电站有取代槽式的趋势。
另外塔式电站为了实现持续发电,一般也会配有储热系统,其储热系统结构与槽式相似。
2.光热电站阀门分析
2.1电站用工质
光热电站使用的工质比较多,有水蒸汽、液态钠、熔盐和导热油等等。
目前主流使用的工质有导热油和熔盐2种,其中导热油一般作为槽式和菲涅尔式的吸热介质,近年来已经有开始研究熔盐槽式光热电站。
而熔盐主要用于塔式电站和其他技术类型光热电站的储能工质。
导光热电站中一般使用化学合成导热油,由于导热油具有易燃等特点,因此对管道设备的密封性要求较高。
另外,现阶段光热电站使用的导热都有一个凝固点,因此当气温较低时,应对配管、仪表和阀门等设备配有防冻的伴热系统。
熔盐作为一种由化学纯硝酸盐混合体组成的低共熔点混合物,可以分为二元盐和三元盐2种。
现阶段光热电站使用的熔盐主要以二元盐为主,其凝固温度和最高使用温度都相对较高。
二元盐相对于三元盐具有更高的温度上限,但同时也具有较高的凝固温度,对于电站的防冻堵要求也较高,因此电站的管道和阀门外部一般配有伴热系统,以保持整个系统在工质凝固点温度之上[2]。
2.2阀门工况
不同技术类型的光热电站的运行工况较为明确,表1列出了槽式和塔式光热电站的管道工作压力和温度,对于不同机组容量的光热电站,其运行参数会有所不同。
对于塔式电站,由于集热塔的高度较高,其太阳岛内部介质的工作压力一般高于储热系统的介质压力,储热系统的工作压力在0.7~1.1MPa。
而槽式电站的导热油一般工作压力根据导热油管道的长度设计,如100MW的槽式电站,其导热油阀门一般选择Class600lb。
2.3阀门要求
由于光热电站阀门内部工质不同于普通阀门,因此阀门所采用的结构与材料也与常规阀门有所不同。
对于槽式电站集热系统,其流通介质为具有易燃特性的导热油,因此对于阀门的外漏要求也相对较高,填料处的密封一般选择波纹管加石墨填料双重密封结构。
对于熔盐阀门,因熔盐工作温度较高,加上熔盐在高温下具有较强氧化性,对金属和非金属都会产生较强的腐
蚀。
另外二元熔盐在低于220℃以下会凝固,一旦阀门内疏盐不彻底,会导致阀门无法启闭。
熔盐阀门相比于普通的阀门具有一定的特殊要求。
(1)阀门频繁启闭时能保证正常工作,且疏盐时阀体内尽量不积盐,防止熔盐冻结导致阀门无法实现密封。
(2)熔盐阀门本体材料能耐熔盐的腐蚀。
(3)阀门的非金属垫片和填料能承受高温熔盐的腐蚀。
(4)光热电站集热系统受太阳光照的影响(当有云遮住太阳时),因此设备会间歇运行,因此阀门能承受冷热温度交变的要求。
(5)为了防止熔盐阀门冻结,熔盐阀门一般配有电伴热要求。
2.4阀门选型
针对熔盐具有较高的凝固点的特性,在阀门选型时需要考虑到熔盐凝固给阀门带来的影响,因此对于中腔易积液的阀门(如球阀、闸阀)则不太适合熔盐系统。
结合实际的使用经验分析,熔盐阀一般的选型分为2种,一种是Goble波纹管阀门,其主要针对口径较小的阀门。
对于大口径的熔鹽管道,一般选择蝶阀。
另外考虑到实际工况的温度交变性和现场熔盐泄漏的安全性,一般熔盐阀门采用焊接端连接方式,不宜采用法兰结构,避免由于温度交变导致法兰处的泄漏。
3.结语
随着光热电站技术及商业化的成熟,光热电站建设已呈现新的增长,并随光热电站规模的增大,其发电成本也呈逐步下降的趋势。
目前,中国正在逐步研究第二批光热电站示范项目,光热电站的关键设备特别是熔盐阀、熔盐泵等设备的国产化已经成为行业内一致的共识[3]。
参考文献:
[1]史忠录,杜佩英,屈小荣,马彦军.光热发电及熔盐的应用前景[J].盐科学与化工,2019,48(04):19-21.
[2]何军.熔盐和导热油蓄热储能技术在光热发电中的应用研究[J].节能与环保,2019(02):100-101.
[3]金姗.太阳能光热发电项目熔盐蒸汽发生系统整体布置研究[J].东方电气评论,2018,32(04):80-83.。