宏昊光热推出全新的创新型槽式光热发电技术
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 3878查看 | 2014-08-30 16:48:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:中国光热发电投融资峰会暨CSPPLAZA年会2014于8月23日-24日在京隆重召开,宁波宏昊光热科技有限公司总经理赵小峰出席本届峰会并对该公司自主研发的全新槽式光热技术作了融资推介介绍。

  赵小峰首先向与会人员介绍了该公司自主研发的槽式光热技术的主要特点以及在青海格尔木建设的示范项目的运行情况。他说:“我们研制出一种超薄玻璃镜片与特殊发泡产品复合成型的槽式反射镜,该反射镜除具有高反射率、达到常规产品的冰雹试验标准外,还具有精度高、重量轻、强度高的特点,人员在检修及清洁维护过程中在其上踩踏不发生变形或损坏。最重要的是其避免了现有技术中存在的热弯过程中的宏观和微观的不可控变形。其宏观和微观精度接近光学级,无内应力。我们在青海格尔木为一家企业做了一个小型示范项目,所采用反射镜全是自主生产的,开口5米,长度为2条70米,共140米,主要用于生产蒸汽。我们的系统可以生产高温高压蒸汽,全套都为我们自主知识产权,总的采光面积为630㎡。这套系统的特点是为反光镜高精度聚光,真空管直径只有40mm,反光镜线聚焦范围不超过30mm。温度压力参数为中午将近490多度,进口水温不超过10度,出口将近500度。如果常规进水温度超过200度,出口很容易超过500度。反射镜本身是抗冲击做过冰雹试验,采用了一种轻质泡沫材料,自身强度远远超过热弯反射镜强度。我们在格尔木,经过高低温大的温差,系统还经历了长期的风沙考验,另外我们在宁波搭建的样机也同样经过台风考验,非常可靠。”

图:赵小峰发表演讲


  谈到与常规槽式光热技术的区别,赵小峰表示:“我们的技术较之以前有了大幅度的跨越,我们按照一体化思路进行整体开发,避免了以前系统的不能相互依托和相互支撑的问题,我们的反射镜和搭载浑然一体,相互借力。极大的提高了力学性能;我们的传动和构架一体化设计,使构架成为传动的一个组成部分。依照其目前的结果核算光热发电成本非常低,显示出很好的商业价值。系统已投入试验运行。虽然需要优化的内容不少,但只要能够保证稳定运行,就是其能够得到规模化应用和发展的前提。”

  本网记者对该技术的特点进行整理,具体如下:
  
  1、用于成型反射镜的特殊发泡产品有以下特点,其四周有坚硬的外壳 ,表面硬度高于大部分塑料。内部为发泡结构。其与镜片的复合基面细腻、光滑。自身具有较高的综合力学强度。成型的反射镜其镜片与发泡产品基面仅有微间隙,该间隙填充有油脂类材料。在镜片与基面膨胀差时可借助油脂自由滑动,而在自然重力作用却下无法滑动。该方式避免了温度变化产生异型材料间的膨胀差导致材料间应力变形或损坏。保障了不同气象温度下的产品形状稳定。在镜片受到外界冲击时该油脂膜可将该力传递和分散到该发泡产品上,避免了因冰雹等自然因素导致的玻璃破损。同时在油脂间隙设置气道,定期抽气,从而保障镜片能始终附着在基面上。

  2、以上述反射镜为基础,我们开发了相应的整体装置。该装置将反射镜与搭载机械构架结合为一体,利用反射镜自身强度高的特点,使反射镜与金属构架相互借力。同时我们设计了以三角支撑为主悬吊式运动构架,相较于现有的悬臂式搭载,其力学结构更为合理。通过以上技术方式,大幅度降低了搭载架的金属耗量。我们的装置金属耗量约为23kg/㎡,不及现有系统(60kg/㎡)的1/2。结合下述的多点传动跟踪执行机构,使得构架的整体强度和结构稳定性得到明显提高。同时构架的所有部件也实现了工厂化、标准化生产。使规模化、产业化发展得到有效的保障。

  3、在构架的转动部分顶端设置了重力平衡梁,实现以转轴中心为重力平衡点,有效降低对太阳光跟踪过程中转动所需的力矩。

  4、由于整组的每个单元均有传动位置,因此可将整组的受力进行多点分散,使转动构件的整体的稳定性得到了大幅度提升。同时各单元的动力来源于同一动力转轴,使各单元的转动同步性得到了可靠保障。

  5、用于吸收太阳光的真空集热管中心位置与槽的焦线重合,因此在反射镜转动跟踪太阳光时,集热管不转动,该方式下的集热管端头与其它热力管道均采用焊接连接,避免了现有系统的旋转活接头连接所造成的管路不能承受高压、换热介质需导热油、活接头使用寿命短、可靠性差等问题。使系统可在高温、高压下运行。在大幅度提升可靠性的同时使得集热管内的换热介质有广泛的选择性。可通过该系统直接生产高温高压蒸汽。在极大的简化和优化热力系统的同时,大幅度提高了光热发电效率。

  6、精确而又稳定的聚光,使得所需的真空管内不锈钢管直径由现有的70mm减至40mm以下。其制造难度及成本大幅度降低,单位长度成本仅为大管径的1/5。由于能量密度的大幅度上升,真空集热管内可直接将常温、高压水加热成为高温高压蒸汽。该蒸汽用于发电的同时,可加热熔盐至高温。该熔盐所蓄热能可作为没有光照时加热水至蒸汽的备用热源。

  7、由于汇聚光边界清晰,可将该边界做为跟踪阳光的定位边界,此方式可实现跟踪的准确与可靠。避免了依靠太阳轨迹计算,再加入诸如大气层厚度、空气适度对光线折射的不确定修整带来的误差。

  8、采用U型膨胀弯头,将长达140米左右的连续集热管管道膨胀分段处理,避免了现有系统长距离一次性处理造成的膨胀累计叠加,并由此造成管路受力产生的真空管位置偏移及复杂的移动支撑,优化和简化了安装方式。

  9、在每一个单元构架的底部布置了圆弧齿条传动,该大直径、小力矩的传动方式使得整体装置转动所需的电机能耗非常低,其平均每㎡反射面积对应的功率配置为1W以下。

  10、前述齿条的动力来源于与其对应的小型蜗轮蜗杆减速机,而该减速机动力来源于一条小直径空心绕性轴,该轴可在不大的动力驱动下带动整组机构转动,由于实现了同轴传动,整组转动的同步性得到了可靠保证。且由于对整体受力的分解,使得整体在受到风载荷的情况下转动平稳、不抖动。有效提高了防风能力。

  11、用水做为加热介质,并将介质直接加热成为高温高压蒸汽,取消了采用导热油做为加热介质的昂贵而又复杂的系统,同时避免了需要全系统、全时段维持较高温度及的介质循环。大幅度简化系统,降低投资,大幅降低日常运行热损失,能够满足高温、高压机组对蒸汽参数的要求。发电效率得到大幅度提升。与中温、中压机组相比,高温高压机组的发电效率可从30%提升至36%以上。

  最后,赵小峰总结道:“我们这种全新的槽式系统实现了太阳光的高效及精确汇聚。装置反射镜的几何尺寸与现有的国内外设备相同,其实现的聚光比从现有的70倍提高到了130倍以上。同时装置的整体造价有大幅度降低。采用了特有搭载方式及反射镜定位方式,使得安装工艺得到充分优化。安装调试方式简单、可靠,从而使该方面成本大幅降低。由于反射镜强度高,搭载力学结构合理,其抗风能力得到良好的保障。维护成本也得到了大幅度降低。采用独有的技术方式,消除了由于异型材料存在线胀系数差引起的异型复合材料间因温度变化而产生强大胀差应力。在满足各种气象条件下在保障反射镜具有精准的几何形状的同时保障了反射镜的安全使用。该装置的反射镜口径可大于现有技术制造的规格。将其利于规模化发电,可使成本降至与常规火力发电相近。为清洁能源的利于及节能减排开创了美好的未来。”

  谈到合作,赵小峰表示:“合作方式比较多。因为光热行业将要起步,我们技术在整个经济性上,成本及盈利方面至少具备了跟目前光伏发电相比较的能力。另外热电联产也可以做,而且结果会非常理想,我们计划明年会做一些示范项目。希望日后可以做规模化的工程把规模化效应做出来,来吸引投资人。”

附:了解关于本届峰会的更多报道请关注峰会专题
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