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投资小,作用大——电伴热为光热电站安全运行保驾护航

2017-11-6 13:41| 发布者: cassie| 查看: 456| 评论: 0|原作者: 本网记者Zoe|来自: CSPPLAZA光热发电网

      ——CSPPLAZA会员单位巡回调研走进沈阳市中色测温仪表材料研究所有限公司

  CSPPLAZA光热发电网报道:走进沈阳市中色测温仪表材料研究所有限公司(简称沈阳中色)的办公楼,一幅由中国航天科技集团颁发的牌匾悬挂于此,这是为表彰沈阳中色为我国首次月球探测工程嫦娥一号和长征三号甲运载火箭研制配套作出贡献而颁发的。

  一家从事电伴热产品研发、生产与销售的民营企业何以能为高端的航天科技工程供货?10月30日下午,由CSPPLAZA主办、北京天瑞星光热技术有限公司协办的CSPPLAZA会员单位全国巡回调研活动第四阶段第四站走进沈阳中色考察调研,沈阳中色总经理陈晓、副总经理季冬、总工程师齐宝军等人接待了调研团一行。

图:调研团人员合影


  据了解,沈阳中色长期为石油、化工、电力、冶金、机械、军工等行业客户及科研机构提供配套产品及技术服务,今天,这家已经在测温、伴热领域深耕多年的国家级高新技术企业开始涉足光热发电产业,也已成为中国最早进入该领域并已取得业绩案例的电伴热产品及服务商。

  截止目前,沈阳中色可以为光热发电领域提供的主要电伴热产品有预制冷端铠装矿物绝缘加热线和可控温专用加热装置两种,铠装矿物绝缘加热线适用于管道、阀门、阀杆、罐体等位置的预热及保温;可控温专用加热装置则是针对较大阀门、泵体等需定期维修设备设计研发的可拆卸式专用电加热装置。

  从中控德令哈熔盐塔项目开始

  光热电站的传热介质无论是水、导热油、熔盐,其在流经管道、阀门仪表等设备时,都不同程度上面临着冻堵风险,一旦冻堵,将对系统安全运行带来极大危害。特别是在中国西部的电站环境中,最低温度可达零下40℃以下,系统冻堵风险极大。为此,必须为其配备电伴热,特别是对于以熔盐为介质的光热电站,电伴热更是不可或缺的关键产品,需要做到“一工一备”,以避免其中部分伴热线失效,备用线可迅速替补。

图:座谈会现场


  2014年夏天,沈阳中色收到了一封来自光热发电领先者浙江中控的邮件,对方彼时正在筹建德令哈10MW塔式熔盐光热发电项目,经过一年多时间的考察交流,双方正式展开合作,并于2016年7月底正式完成交付。该项目的电伴热系统全部由中色设计、生产、安装、维护,应用至今效果明显,质量稳定。

  自此,沈阳中色成功踏入光热发电产业,开启了为光热项目保驾护航之路。据陈晓介绍,沈阳中色一直坚持设计、生产、安装、维护的全业务流程一体化发展,与客户就具体项目进行面对面的深入交流,主动加强与设计人员和业主的沟通,准确掌握设计要求和客户需求,给客户提供适用的产品。经过多年的技术积累和市场深耕,除了上述10MW项目,沈阳中色自主研发生产的铠装矿物绝缘加热电缆等电伴热产品和服务还成功应用于北京兆阳光热张家口15MW改良菲涅尔光热电站上。

  不同伴热需求下不同的伴热方案

  沈阳中色技术部部长李芳芳在此间举行的调研座谈会上介绍称,电伴热在光热电站中主要应用在管道(包括阀门、熔盐管道及水管道等),储罐罐体,仪器仪表等设备三个地方。它们所使用的电伴热方案因伴热温度需求不同而不同,如冷盐管道和冷盐罐需要电伴热维持的温度一般在290~300℃,热盐罐则要求在500℃以上。根据不同项目对温度和升温时间的需求,再结合电伴热的发热功率,保温层厚度,导热系数,管道厚度、罐体重量等参数,即可计算出需伴热的地方需要补偿多少热量,需要安装多少电伴热带。

  针对不同技术路线的光热电站,对电伴热的需求也会有明显不同?李芳芳以其参与的兆阳光热水工质菲涅尔式电站为例指出,水工质电站配置电伴热的主要目的是防冻,保证温度较低时管道中的水不冻即可,其伴热带的工作温度范围一般在100~200℃。水工质电站在白天时一般不需启动电伴热,但在温度较寒冷的夜间就必须启动,否则阀门和管道就会冻裂。一般来说,水工质的伴热需求温度是12℃,即需确保工质水的温度始终在12℃以上。而对于熔盐槽式和熔盐塔式光热电站,对电伴热的要求要高很多,熔盐的凝固点为220摄氏度,安全温度在260℃,为其配置的电伴热系统必须保证熔盐温度时刻维持在260℃以上。这就需要铺设更多的伴热带,且伴热带能够长期、安全、稳定地运行。

  电伴热系统解决方案除了按需求铺设伴热电缆外,还包括伴热控制系统的安装等,目前常见的控制方式分为就地控制和可控硅控制,后者成本较高,但可以实现远程控制,通过调节电压来控制发热功率,通过脉冲信号来控制伴热线温度,自动化程度较高,不会出现伴热局部过热的情况,增加伴热带寿命,有效保证系统和伴热电缆基本恒温。从趋势上来看,可控硅控制方案正在成为光热项目的首选方案。

  初始成本较低但耗电成本过高

  陈晓表示,根据不同项目的实际需求,为其配置的电伴热方案在总的投资成本上差别较大,但总体而言,其在整个光热电站中的投资占比不到百分之一,这包括了产品采购和安装成本,但如上所述,其对于系统的重要性却不容忽视。

  除了管线长度和控制方式等影响因素外,同样的电站条件下,其投资成本影响的因素主要是电站预热时长。李芳芳对此解释道,电站初次启动和停机再启动时系统需要预热,对预热时长的需求不同直接影响了电伴热的投资,如希望电站在一小时内还是十小时内完成预热,对伴热量的需求就是十倍的差别,李芳芳建议光热电站的项目业主尽可能地延长预热时间,在整个电站寿命周期内,需要预热的次数较少,多花些时间完成预热虽然拖慢了启动速度,但在电伴热的投资成本上会有显著下降。同时,伴热带铺设的越多越密,不但成本上涨,施工难度也将大大增加。

  虽然电伴热的初始投资成本并不高,但电伴热的耗电量却非常之大,一个光热电站厂用电的比例约在10%左右,其中电伴热就占去了2%~3%。用电成本过高的问题不容忽视,李芳芳就此建议道,就长期运行来看,通过加厚保温层,减少夜间散热损失可以有效降低电伴热的使用功率,从而减少耗电量。另外,提升电伴热产品自身的性能,也是一个努力方向。
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