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熔鹽罐機
太陽能熱發(fā)電技術(shù)從上世紀八十年代發(fā)展至今,對充當(dāng)其傳熱介質(zhì)的材料進行了多樣化的嘗試,包括水和蒸汽、空氣、液態(tài)金屬、導(dǎo)熱油及熔鹽等。隨著光熱發(fā)電技術(shù)的革新,所需要的傳熱介質(zhì)使用溫度愈來愈高,要求的傳熱能力也愈來愈強。
熔鹽是優(yōu)良的傳熱儲能介質(zhì),在建筑供暖、谷電制熱、風(fēng)電消納等方面都具有一定的應(yīng)用前景。由于其具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價格等“四高三低”的優(yōu)勢,成為目前光熱發(fā)電領(lǐng)域中認可度高的傳儲熱介質(zhì)之一。
據(jù)統(tǒng)計,在*20個光熱發(fā)單示范項目中,18個采用熔鹽儲能。已備案新增92個光熱發(fā)電站清單中,86個采用熔鹽儲能。然而,光熱電站中所使用的熔鹽在品質(zhì)與價格方面都與常見農(nóng)用化肥(硝鉀和酸鈉為常見的化肥原料)有較大差別,同時熔鹽在生產(chǎn)與使用過程中因自身特性導(dǎo)致的一系列問題已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點。
目前,*示范項目建設(shè)的陸續(xù)展開也將對熔鹽產(chǎn)品開展集中式采購。本文將從熔鹽品質(zhì)界定入手,針對熔鹽的不同生產(chǎn)方式、腐蝕問題、*示范項目采購標(biāo)準、槽式與塔式項目對熔鹽的不同要求以及低熔點熔鹽未來發(fā)展形勢等方面進行了深入的分析與解答,以為示范項目熔鹽采購提供一些參考。
熔鹽品質(zhì)好壞如何界定?
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求不同,所使用的熔鹽產(chǎn)品亦有所區(qū)別。常見的光熱熔鹽品種有二元鹽(40%KNO3+60%NaNO3)、三元鹽(53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2)和低熔點熔鹽產(chǎn)品等。對于光熱發(fā)電而言,二元熔鹽的應(yīng)用較為廣泛及成熟。
據(jù)CSPPLAZA記者了解,以使用二元熔鹽為例,槽式電站的使用量約是塔式電站的2.5倍左右。對于50MW、配置8小時儲能的塔式電站,熔鹽需求量約為1.2萬噸,對于50MW、配置8小時儲能的槽式電站,熔鹽需求量約為3萬噸。然而,在光熱電站對熔鹽需求量如此之高的情況下,中國當(dāng)前對光熱電站所使用熔鹽的測試方法、測試項目、組分指標(biāo)的要求尚沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準,容易導(dǎo)致熔鹽市場魚龍混雜,以次充好。
熔鹽通過選取不同類別的單體原材料(單晶鹽),嚴格按照一定比例復(fù)配形成性能穩(wěn)定的混合共晶鹽。在熔鹽所選用的單晶鹽中,若雜質(zhì)離子(如氯離子、硫酸根離子、銨根離子、碳酸根離子等)含量不能嚴格把關(guān),將會導(dǎo)致終的產(chǎn)品性能大打折扣,從而影響儲換熱效率,嚴重時可能腐蝕設(shè)備管道造成熔鹽泄露事故,或者堵塞管道導(dǎo)致電站癱瘓。因此,雜質(zhì)含量是評判熔鹽品質(zhì)的重要指標(biāo),高品質(zhì)的熔鹽產(chǎn)品才能更好地對電站安全性負責(zé)。
深圳市愛能森科技有限公司(以下簡稱愛能森)*專家曾智勇向CSPPLAZA記者介紹,現(xiàn)階段,高純度的熔鹽制備仍有較大難度,需要特定工藝去除雜質(zhì)離子。因此,在選擇產(chǎn)品供應(yīng)商時,可從以下幾個方面來界定產(chǎn)品品質(zhì):
一、產(chǎn)品主成分含量及其它雜質(zhì)離子含量,可通過產(chǎn)品的組分檢測來實現(xiàn)界定。研究發(fā)現(xiàn),純度高的產(chǎn)品較之低純度產(chǎn)品的熔點可降低3℃以上,上限分解溫度提高13℃左右,同時粘度及腐蝕性也可大大降低,劣化分解形成沉淀使設(shè)備結(jié)垢的風(fēng)險隨之降低。
二、產(chǎn)品含水量,即干燥程度。含水量的高低將會影響儲熱能力和采購成本。
三、產(chǎn)品的復(fù)配均勻度,這與復(fù)配的工藝及精細度有關(guān)。可從產(chǎn)品的色澤、顆粒均勻度粗略判斷,再通過產(chǎn)品的性能測試進一步判斷,如熔點、上限使用溫度、粘度、導(dǎo)熱、密度等參數(shù)。
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