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超声波流量计在光热发电中的重要应用

2014-7-9 11:27| 发布者: admin| 查看: 2060| 评论: 0|原作者: 本网记者Crystal|来自: CSPPLAZA光热发电网

  CSPPLAZA光热发电网报道:在光热发电系统中,无论采用导热油还是熔盐等作为传热介质,在实际运行中都需要对管道中流通的介质流量进行日常测量,以掌握电站的工质工作情况。

 图:KROHNE  UFM 530 HT 高温型超声波流量计

  槽式光热发电技术一般采用联苯联苯醚导热油作为传热介质。联苯联苯醚导热油是一种共熔共沸混合物,因苯环上没有烷基侧链连接,在导热油中耐热性最佳,积碳倾向小,使用寿命长,它最突出的特性是热稳定性优良、使用温度高,以保证在槽式光热电站设计使用寿命(25年或更久)内,所用的导热油不需进行更换。鉴于导热油的重要性,选择合适的导热油流量计就成了计量的关键。首先,导热油的高温限制了很多流量计的应用,其次,导热油随着温度的变化,其密度、粘度、声速等数据都会随之发生变化,一些测量会受密度等物理参数影响的流量计也无法使用。

 图:KROHNE的超声波流量安装于槽式光热太阳能电站

  科隆测量仪器(上海)有限公司(KROHNE)工程师刘影对CSPPLAZA记者介绍称,经过很多电站的实际应用证明,KROHNE的高温型超声波流量计UFM530 HT是测量这种导热油流量的理想选择。从欧洲第一个商业化运行的槽式光热电站ANDASOL一期二期三期电站,到位于美国的去年刚刚投运的世界最大槽式光热电站SOLANA电站,全球多达20多个槽式光热电站都使用了KROHNE的高温型超声波流量计UFM530 HT 来测量高温导热油,几乎涵盖了世界上所有的商业化运行的槽式光热电站。针对这种导热油的应用,科隆特殊设计了焊接式的结构,以应对白天到夜晚导热油巨大的温差变化。同时转换器有特殊的高能设计,应对导热油的特殊工况。

  熔盐作传热工质正成为光热发电技术的主流发展方向。目前广泛使用的两元熔盐即太阳盐通常是60%的硝酸钠和40%的硝酸钾,对这些熔盐测量的最佳流量计也应推高温超声波流量计。超声波流量计采用时差法的原理,测量管内没有阻流或可动部件,不会产生压损和磨损,测量精度高,维护量小。从200多度开始融化流动到四五百度的工作温度的范围内,熔盐的粘度会随着温度的上升而降低,温度较低时粘度不会超过10cp,高温工作时粘度仅1~3cp左右,完全在超声波流量计可测的范围之内。而一些传统的机械式仪表,如孔板、椭圆齿轮、刮板等流量计,有的无法应用于如此高的温度,有的因为存在可动部件,维护量大,非常不适合用于如此苛刻的工况,这种高温的熔盐管道一旦停工维护,那么将带来非常大的损失。

  刘影解释称,超声波流量计分为管道式和外夹式两种,推荐用于测量熔盐的绝对是管道式流量计。外夹式超声波流量计是在工厂生产完成之后再夹装到现场的管道上的,也就是说它在出厂时是没有经过实流标定的,测量精度无法保证,安装的水平会很大程度上影响测量精度。在如此重要的测量环节,没有经过实流标定保证精度的仪表是无法令人信服的。况且外夹式超声波流量计需要定期在超声波换能器上涂抹耦合剂帮助超声波透过管道,在如此高温的管道上经常需要人工操作本身就是非常危险的工作。而且所有的熔盐管道都需要进行保温,外夹式超声波流量计的安装形式会对保温层的铺设造成极大的困扰,如果将仪表包裹在保温材料内,会因为高温的聚集对仪表造成损坏,如果仪表安装的管段不铺设保温材料,会造成能量极大的浪费。而管道式超声波流量计可以完全采用不锈钢或者耐高温不锈钢打造,可以与管道焊接成一体,不影响保温材料的铺设,是测量熔盐的理想选择。

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