环保

国产高温熔盐阀突破关键技术 解决太阳能光热发

光伏风电等新能源是未来发展趋势,储热系统、具有调峰优势的光热发电技术弥补间歇性输出问题,国产高温熔盐阀突破关键技术,解决太阳能光热发电难题。

扭转垄断局面,实现阀门国产化

在熔盐光热技术中,熔盐阀门的作用非常关键。由于国内光热熔盐系统阀门产业无前例可循,国内首批熔盐光热电站的熔盐阀门大多采用进口产品。但是,熔盐阀门一直被少数国际品牌垄断,价格昂贵,售后亦无保障。

塔式电站下降管调阀是全电站最贵、技术含量最高的一台熔盐阀门,是保证塔式熔盐电站正常运行的关键。北京佳洁能与苏州德兰能源科技股份有限公司联合多家科研院所,结合光热熔盐特性和具体工况,通过计算机模拟计算,对材料腐蚀性能、力学评定、冷热交变材料匹配等方面进行分析,经过6年技术攻关,成功研发了高温熔盐截止阀、熔盐调节阀、下降管大压差熔盐调节阀、熔盐逆止阀、熔盐蝶阀及熔盐仪表阀,取得了十多项熔盐阀门专利,并在多个试验平台和首批示范项目应用近300台。

佳洁能根据现场运行要求,以降压和控制流速的循环对流为核心来研发下降管大压差调节阀。产品在某项目运行一年多未出现阀内件冲刷和汽蚀、调节卡涩等现象,运行可靠,调节性能良好。

熔盐逆止阀:攻克难关,降本增效

熔盐阀门作为熔盐光热电站中的关键设备,不仅要在复杂苛刻的工况下运行,还要避免阀门内漏外漏、启闭卡涩及冲蚀等问题。熔盐阀的可靠性和安全性关乎整个电站的正常运行和效益,关键部位熔盐阀出了问题,可能导致整个电站停运,甚至可能拖累整个工程。

作为熔盐储罐的熔盐泵出口,为防止泵停机反转,熔盐光热系统需要一台熔盐专用逆止阀做保护,由于在第一批光热示范项目期间,放眼全球都找不到适用熔盐的逆止阀,所以大部分项目只能选用进口品牌电液快动快关蝶阀代替。

佳洁能与苏州德兰技术团队和项目现场技术团队协作,开发出一种新型熔盐专用逆止阀。这种新型阀门依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣,结构简单,无熔盐残留死角,无需外部动力,故障率低。

高温熔盐阀国产化后,不仅作为熔盐专用阀门提高了运行可靠性,同时也降低了成本。相关数据显示,对于100兆瓦光热电站而言,此项可节省投资近500万元。

良好的使用效果,为后续项目国产化打下基础

2017年,哈尔滨锅炉厂与浙江大学、山东电力建设第三工程公司合作,在浙江大学联合搭建了塔式光热实验平台。该平台试验运行过程中熔盐最低温度为235摄氏度,最高温度为565摄氏度,所用26台熔盐阀门全部采用佳洁能产品。试验台运行45个月,启闭顺畅,调节性能较好,达到设计要求。“佳洁能熔盐阀可以满足光热发电集热储热换热系统使用。”该项目负责人、浙江大学热能工程研究所教授周昊说。

据悉,首航一期二期项目改造大范围采用佳洁能熔盐调节阀、截止阀、蝶阀等。“佳洁能于2019年5月投入项目的阀门使用效果良好,完全可以替代进口熔盐阀。”首航高科熔盐光热项目技术负责人在《佳洁能熔盐阀使用评价》中表示。

2019年4月15日,兰州大成敦煌50兆瓦发电示范项目首批运行集热系统建成,并成功实现550摄氏度高温运行测试,系统各项指标均达到设计要求。该系统所用熔盐阀门皆为佳洁能国产熔盐阀。

得益于国产熔盐阀在实验系统的成功应用,兰州大成敦煌50兆瓦光热发电示范项目采用了佳洁能近200台阀门,这也是国内首批光热发电示范项目较大规模采用国产熔盐阀,为后续光热发电关键技术国产化开了个好头。 

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(bengfawang)