联储科技刘平心:高效化盐系统+熔盐储热整体解决方案
发布者:xylona | 来源:CSPPLAZA | 0评论 | 1351查看 | 2023-03-31 10:17:58    

CSPPLAZA光热发电网报道:作为国内领先的熔盐热储能、特高温余热回收解决方案的供应商,联储科技不仅拥有国内首座20MWht熔盐热储能系统示范平台,其开发的国内首个用于光热电站熔盐初融的高效化盐系统也已在中电工程哈密塔式50MW光热发电项目中得到充分验证。


在3月份召开的第四届中国储热大会上,江苏联储能源科技有限公司总工程师刘平心作出题为《熔盐热储能整体解决方案》的报告,结合实际应用案例重点介绍了该公司熔盐储热技术中高效化盐系统的关键性,以及在光热电站和智能电网方面的应用情况。


高效化盐系统


据刘平心介绍,早期国内化盐系统主要为化工行业服务,化工行业熔盐用量小;光热行业兴起后,熔盐用量非常大,往往万吨起步,传统化盐系统远远满足不了光热电站化盐需求。


一套完美的化盐系统需具备满足融化、共晶、提温、熔盐处理等多功能,联储科技经过多年研发,成功研制出了一套低氮、高效、经济、安全的高温熔盐熔化装置。


该装置(高效化盐系统)包括罐体预热系统、粉碎与输送系统以及LC-HP化盐炉,目前已拥有授权专利四十六项,且已研发至第三代产品,可使固态粉末状硝酸钾和硝酸钠混合盐直接注入熔盐炉,熔化速度快,加热效率高。


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罐体预热系统


刘平心表示,由于储罐罐体是非刚性、有一定柔性的设备,局部温度过高罐体会产生一定变形,从而影响罐体的安全性。在化盐系统运行过程中,不仅要将储罐加热到位,还必须要保证罐体温度均衡,综合考虑罐体预热温度、升温速率、经济性三点之后,联储科技研发出了专用的罐体预热系统。


此外,参考此前招标文件,罐体底部与顶部温差通常要求为50℃;升温速率通常要求为5℃以下。化盐燃料上,可选电或燃气等;加热方式可选直排加热或循环加热。联储科技通过多年项目经验在高效化盐系统中使各影响因素达到平衡高效状态。


在中电工程哈密塔式50MW光热发电项目中,联储科技将加热炉放在罐体顶部,采用燃气预热、循环加热的方式进行化盐。运行过程中,罐体温度非常均衡,化盐效果得到业主方充分肯定。


粉碎与输送系统


光热电站用熔盐二元盐构成为60%硝酸钠+40%硝酸钾。硝酸钾、硝酸钠在进去罐体前需要得到充分的混合,熔化。


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“熔盐要充分混合,一个很重要的指标是3:2的比例,该系统可充分混合熔盐且高度自动化。”刘平心说。自动化混合等高效优势也在中电工程哈密塔式50MW光热发电项目发挥重要作用,提高了熔盐混合、融化效率。


LC-HP化盐炉


高效化盐系统最为核心的是化盐炉。联储科技高效化盐系统加热炉相当于一个可容纳数吨的熔盐的熔盐池。


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熔盐融化是共晶过程,系统化盐炉可以提供优质共晶环境。熔盐在加热炉中得到充分的混合、共晶,共晶后的沉淀杂质由净化排污系统定期排出。


与传统化盐炉是单台燃烧器不同,联储科技高效化盐系统配备16台燃烧器,极大的提高了系统工作效率和熔盐洁净程度。洁净程度高的熔盐可避免罐体受坏、管道堵塞等损失发生,配置的余热回收系统还可提高整体热效率。


熔盐储能系统


凭借自主投资建设的我国首个20MWht熔融盐储能示范项目,联储科技成功打通了熔盐储能系统全过程技术难点,掌握了熔盐储能关键核心科技。


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刘平心介绍到,与部分企业专注于光热电站不同,联储科技熔盐储能系统更加偏向于电站以外的中小型的智能电网综合服务或余热回收系统等领域。


联储科技熔盐储能系统具有技术成熟度高、热效率高、成本低、储能时间长等优势。具体表现在以下方面:


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防凝系统:防凝系统主要用于高温熔盐管路和设备的预热与伴热。防止熔盐在设备和管路中凝固。保证熔盐系统的安全稳定运行。


传输系统:由于熔融介质在传输过程中温度较高,易遇冷凝固,同时要根据换热需要及时调整流量,因此对传输系统的保温、控制、泄盐、压力等要进行合理的优化设计。


换热系统:根据发电路径的不同,换热系统涉及到盐-水换热、油-盐换热等不同方式,因此要对换热系统进行优化配置,处理好熔盐凝固以及导热油的安全使用问题。


控制系统:采用DCS控制系统,通过对管路及罐体的流度、压力、流量和液位信息的采集,实时监控设备运行情况,依靠自动运行机制,保障整个系统的安全、可靠、高效运行。


智能电网综合服务


此外,刘平心还结合该公司建设的国家电网智能电网调峰项目介绍了熔盐储热系统在智能电网端等场景的应用。


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熔盐储热技术在发电侧可助力火电灵活性改造;在电网侧可助力调峰调频;在用户侧可储存低谷电,充分实现低谷电最大化利用。


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尤其在用户侧供汽方面(如上图所示),刘平心表示,目前熔盐储能供汽相比燃气锅炉供汽有着不可比拟的优势。该系统利用夜间8h谷电储能后供给白天生产蒸汽使用,由集热系统、储热系统及蒸汽发生系统组成。


集热系统主要为电加热器,主要利用夜间的谷电加热熔融盐,用以消纳低谷电。储热系统主要包括高温熔盐罐、低温熔盐罐、高温熔盐泵、低温熔盐泵,主要作用是储存熔盐。蒸汽发生系统主要包括冷水泵、除氧器、给水泵、加热器、预热器、蒸发器等,用于将水加热为要求参数的蒸汽,将熔盐的热能转换为蒸汽的热能,进行蒸汽利用。

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