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国产高温集热管用5.0玻璃尚需项目验证

2013-5-16 16:38| 发布者: csp| 查看: 2747| 评论: 0|原作者: 本网记者Jason|来自: CSPPLAZA光热发电网

  CSPPLAZA光热发电网报道:膨胀系数为5.0的中性硼硅玻璃因其与可伐合金的膨胀系数极为接近而成为槽式光热发电高温真空集热管的关键玻璃材料,德国SCHOTT之所以能迅速成长为光热发电高温真空集热管市场的领头羊,其依赖的即是5.0玻璃的生产工艺,掌握了5.0玻璃的生产技术,即可以掌握玻璃金属完全匹配熔封的核心技术。

图:力诺光热发电高温集热管(采用3.3玻璃)


  事实上,5.0玻璃最早在药用玻璃市场开始应用,因其良好的热稳定性和化学稳定性,其成为药用玻璃的理想玻璃材料。但这种玻璃的研发难度很大,长期以来一直由国际三大厂商垄断,分别为德国SCHOTT、美国Kimble和日本NEG。这其中唯有SCHOTT一举进入光热发电市场,引领了光热发电高温真空集热管的产品升级。

  国内玻璃产能虽然依旧严重过剩,但实际上是低端产能的过剩,对于5.0玻璃这种技术难度较大的高端产品,国内几乎没有一家厂商实现大规模量产,唯有少数几家也仅仅处于研究、示范和小规模生产阶段。

  力诺集团高温热发电集热管销售总监赵厚超在接受CSPPLAZA记者采访时表示,药用5.0玻璃与光热发电集热管用的5.0玻璃虽然膨胀系数相同,但依然不能适用于光热发电,发电用集热管因其工作环境较为恶劣,需要承受冷热冲击、日光曝晒、风吹雨打、酸碱侵蚀等考验,因此所用玻璃需要具备较强的耐候性,同时,其对太阳光应有更高的透过率、玻璃的硬度也应更高,在此基础上同时需要达到5.0的膨胀系数。这些都是发电用集热管玻璃材料的研发难点。

  据了解,力诺集团目前已完全掌握了5.0玻璃的配方和生产工艺,其已经通过小窑炉试制出了这种5.0玻璃管,并通过了国家轻工业玻璃产品质量监督检测中心的检测,测得的膨胀系数符合要求。另外,力诺自身的测试结果也表明,其与可伐合金的封接样品可承受温差220℃的冷热冲击试验而不破裂,完全满足光热电站的使用要求。

  目前力诺拥有的成熟生产线依旧是3.3玻璃集热管,力诺将进一步研发制造适用于5.0玻璃生产的大型窑炉,未来伴随国内光热发电市场的启动,力诺将逐步形成4米标准5.0高温真空集热管的规模化生产能力。

  当前,国内多数热发电集热管厂商采用的都是3.3玻璃,采用非匹配直接封接、过渡封接、热压封接等多种封接方式,由于封接工艺要求严格,均采用人工作业,这导致这种玻璃的集热管的生产速度十分缓慢,另外由于与金属的膨胀系数不同,其在实际电站运行中的破损率也较高。而采用与金属膨胀系数相同的5.0玻璃,则有望实现机械化封接。赵厚超表示,虽然5.0玻璃的成本要高一些,但由于封接工艺和流程的机械化,其最终产品的成本要远低于3.3玻璃制成的集热管产品。

  另一家宣称已经开发出了这种5.0玻璃的国内厂商为沧州四星玻璃有限公司,CSPPLAZA记者从该公司相关人士处获得的消息称,其5.0玻璃产品已经广泛应用于药用领域,但应用于光热发电集热管领域尚在试验中,其已经与国内集热管厂商北京天瑞星达成合作,在河北沧州投建大型光热发电集热管生产基地。

  整体来看,国产的这种5.0玻璃完全匹配熔封高温真空集热管尚无实际光热发电项目验证,还难以考量这种玻璃材料的实际运行效果。

  由于国内光热发电市场启动缓慢,导致多数组件设备厂商的观望情绪浓厚,各集热管厂商的生产计划也趋缓。事实上,这正是各集热管厂商练好内功的大好时机,在光热发电市场启动之前,需要做足做好这方面的准备。

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