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电伴热/电加热——光热电站能量管理的“贴身保镖”

2018-1-16 13:44| 发布者: connie| 查看: 1547| 评论: 0|来自: CSPPLAZA光热发电网

  ——光热示范项目供应链关键产品设备系列报道之电伴热/电加热篇

  CSPPLAZA光热发电网报道:目前,熔盐是光热电站应用最广泛的储热介质,其作为传热介质也正在成为一大趋势。

  但熔盐较高的凝固点为光热电站运行带来了一些难题。一旦温度低于熔盐凝固点,极易造成管路冻堵,甚至导致整个系统陷入瘫痪。

  为保证光热电站的安全稳定运行,储罐、管道、阀门、换热器等熔盐介质流通的设备一般都需加装电伴热、电加热装置。而不同技术路线、储热介质的光热电站,对电伴热、电加热的需求也不尽相同。

  电伴热与电加热分别适用光热系统哪些环节?

  从定义上来讲,电伴热与电加热分属于不同的产品。据CSPPLZA了解,电伴热是指用电能来补偿介质、设备的热量损失,维持介质、设备的所需温度,其目的在于“保温”。与电伴热不同,电加热是指用电能来提升介质的温度,其作用在于“加热”。

  总的来说,二者的主要功能均是保证光热发电系统在热传导过程中,装置/设备等维持一定的温度,使导热介质顺利的将携带的能量进行转换。但不同的热量补偿方式决定了两者拥有不同的产品特性,以下表格比较了两者的优缺点:


  鉴于不同的工作原理和优劣势,电加热与电伴热往往应用于同一光热发电系统中,但又因各自的产品特点,分别适用于不同的部位。

  久盛电气股份有限公司(以下简称“久盛电气”)总工程师任燮炎认为,为了保证熔盐储罐的稳定运行,需要使用电加热将常温下的熔盐加热到一定温度,使其循环流动。同样,常温下的空管也需要用电加热加热到工艺指定的温度,以使热状态的介质可以安全地通过管道。除此之外,与熔盐、离子水关联的工艺管道、储罐、阀门等管路附件则需要电伴热。

图:久盛电气电伴热产品应用实例


  从功率适配角度出发,沈阳市中色测温仪表材料研究所有限公司(以下简称“沈阳中色”)副总经理季冬表示,电伴热适用于有一定铺设空间、功率适当且长时间使用的工况环境中,如熔盐管道、储热罐、集热器等部位。而电加热适用于加热功率较大的部位。

  博太科电气(上海)有限公司(以下简称“博太科”)电伴热产品经理吴静则认为,在某些场合,电伴热也可以起到加热的作用。针对光热发电系统的绝大多数场合,如管道、阀门、仪表、换热器等,电伴热更加适合。但是对于热盐和冷盐罐,电加热和电伴热各有优缺点。

图:应用于熔盐罐部位的博太科电伴热产品


  电伴/加热产品的选择与技术路线有无关系?

  针对不同技术路线的光热电站,对电伴热及电加热的需求有何不同?据CSPPLAZA多方了解,大多数受访者均认为二者的选择使用与技术路线并没有太大关系,而是与最低环境温度、介质的维持温度、介质最高温度、管道/设备尺寸等因素相关。

  吴静表示,与其说受到塔式或槽式电站技术路线的影响,不如说水工质、熔盐、导热油等介质对电伴热的影响更大。尤其是导热油,需要考虑到整个系统的防爆要求。

  季冬举例指出,由于其供货的中控德令哈10MW项目采用的熔盐介质,需维持较高的工作温度,便选用了外管材质为825高温合金的铠装矿物绝缘加热电缆。而华强兆阳张北项目的介质为水工质,需维持相对较低的工作温度,因此选用了外管材质选用316L或321不锈钢的铠装矿物绝缘加热电缆。

图:沈阳中色熔盐管道电伴热产品应用实例


  重庆川仪自动化股份有限公司(以下简称“重庆川仪”)光热事业部总经理邱东则建议,鉴于光热发电系统导热工质的温度变化梯度较大,温度绝对值较高,普通电伴热不能满足该使工况,且普通电伴热的主要组成材料在高温区间的热老化效应明显,也建议使用上述铠装电加热电缆进行过程装置/设备的伴热和保温。

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