熔盐工质光热电站的防冻解决方案
发布者:本网记者Robin | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 2评论 | 10192查看 | 2012-12-21 11:23:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:酷热的阳光照耀着西班牙南部安达卢西亚地区数个光热发电站的反射镜上,为电站的高效运行提供着源源不断的绿色能量。但对于如配置了15小时储热,以熔盐作为传热储热介质的全球首个可24小时持续运行的Gemasolar光热电站来说,阳光依然显得有些吝啬。

图:Andasol 3槽式光热电站采用了电伴热保温


  Gemasolar光热电站采用常见的硝酸钠和硝酸钾混合熔盐,其熔点为240摄氏度,低于这一熔点,熔盐就将凝固。凝固的熔盐将堵塞管道系统,造成整个电站系统停运。另外,管道或熔盐罐中的熔盐凝固后,其内部压力变小,在外界大气压作用下,将可能造成管道或罐体受压损坏。这将对电站运行造成重大损失。

  为此,在一般状态下,熔盐的温度应维持在270摄氏度以上,通过将270摄氏度的熔盐加热至565摄氏度,实现蒸汽发生。基于这种需要,伴热系统已经成为以熔盐为工作介质的光热电站的关键配置。

  为防止上述故障的发生,Gemasolar电站就采用了电伴热系统用于保温。Gemasolar选用了AKOTRACE®电伴热整体解决方案,采用了12公里长的矿用绝缘发热电缆,并最终成功解决了这一难题。

历史与今天

  全球著名的管理咨询公司科尔尼早在2001年为美国国家可再生能源实验室NREL撰写的一份报告就指出,利用熔盐作为传热介质,并将其温度维持在400摄氏度以上,意义重大。但在当时,如何对熔盐进行保温使其维持在融化状态下还是光热电站工程设计上的一大难题。

  2007年,在NERL的一次内部研讨会上,桑迪亚国家实验室的Doug Brosseau、Greg Kolb和Bob Bradshaw一起抱怨道:“我们是不是疯了,在数千米长的槽式集热场中,考虑集热管中的熔盐的保温问题?”这确实是一件令人头痛的事。

  对于采用熔盐做传热介质的光热电站,目前的保温解决方案还未有大型电站的实际应用案例。对于一般的采用导热油作传热介质、熔盐做储热介质的光热电站,其保温问题要相对简单很多。Ako公司已经为类型的这种电站如Andasol 1、Andasol 2、Andasol 3、Extresol 1、Extresol 2、Gemasolar等超过25座光热电站成功解决了保温问题。

  Ako公司公关总监Sonia Martínez Llorens证实,Ako即将为阿本戈公司的280MW槽式Solana光热电站提供电伴热保温整体解决方案,这对光热电站的稳定运行至关重要。

  西班牙能源环境中心的Jesus Fernández-Reche强调,“作为传热介质的熔盐在回路中凝固是一个很大的问题,采用电伴热系统则将这种可能性降至为零,这使得熔盐可以在光热电站的全寿命周期内连续稳定运行。

解决方案


  电伴热系统的原理比较简单,其主要采用的设备即为发热电缆,发热电缆是以电力为能源,利用合金电阻丝进行通电发热,与被保温体进行换热来达到保温的效果。

  而在实际应用中并非那么简单,在Gemasolar电站的实际保温系统的设计和安装中,相关的技术应用要复杂很多。

  西班牙AKO Electromecanica公司拥有30余年的温控经验,可以为光热电站提供交钥匙整体保温解决方案。在客户选用AKOTRACE®电伴热整体解决方案后,Ako公司的工程人员将首先采用其相关设备根据电站的实际情况,对整体解决方案进行设计,设计的目标是以最小化的投资、最小化的耗电实现最优的保温效果。

  设计方案确定后,将开始在光热电站的熔盐管道和熔盐罐体周围铺设发热电缆,同时将安装DCS控制系统,DCS与发热电缆相互连接,以实现对各部分的温度监控,并配备相关的温度检测设备,当某处温度降至设定的温度点时,温度检测设备将发出信号,电伴热系统启动运行,对其进行加热以保证熔盐不会凝固。

  AKO开发的AKOnet TRACE网络监测系统则可以实现对系统的整体远程温度监测和控制,甚至可以与操作人员的移动手机进行互联,实现远程操作。整个系统看起来就像是一个移动互联网络系统,方便随时随地对电站系统的温度进行监控和调整。

  而在本网看来,虽然电伴热系统的应用已经可以解决熔盐的防冻问题,但整体保温系统的投资和运行期间的持续耗电问题依然拖累了光热发电的度电成本削减,而最根本的解决办法或许依然在于研发低熔点的高质量熔盐,使用这种熔盐,至少可以大大降低伴热保温系统的投资和对电能的再次消耗。
最新评论
2人参与
porpeis
andasol电站的确采用电加热作为储热系统的防冻方案,但是那只是备用方案。真正的方案才是技术核心。<br /> 只是采访一家电加热方案公司,完全是一家之言。<br /> 我已经询问过andasol电站的工程师,电加热是备用手段而已。不要误导。
2012-12-30 08:59:31
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long
本新闻最后的那句本网观点挺好的。<br /> 另外安达索系列电站中,熔融盐只是在传输管流动,没有到集热管里。在阿基米德电站里进入了集热管,却采用了和传输管不一样的电伴热解决方式。<br /> 熔融盐技术挺好,如果研发出熔点低于100℃,分解点高于650℃的硝酸熔融盐就更好了。伴热问题容易解决。
2012-12-21 13:12:17
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马上参与
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