光热电站蓄热系统熔盐储罐设计

发表时间：2017-06-13T16:00:30.093Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：陈丽君

[导读] 本文对光热电站储热系统熔盐罐体的设计具有一定的参考作用。

（哈尔滨汽轮机厂辅机工程公司哈尔滨 150090）

摘要：介绍了光热电站蓄热系统工作原理及相应系统构成，并对50MW机组蓄热系统熔盐罐进行相应设计，包含罐顶、罐体及罐底设计。并对罐体保温，电加热系统进行了相应设计说明。本文对光热电站储热系统熔盐罐体的设计具有一定的参考作用。

关键词:光热电站，蓄热，熔盐储罐。

The molten salt storage tank design for heat storage system of Solar-thermal power stations

CHEN Li-jun

(The Auxiliary Equipment Engineering Co.,Harbin Turbine Co.,Ltd, HarRbin 150090,China)

Abstract: This paper introduces the working principle of the thermal power plant heat storage system and the corresponding system structure, and molten salt tank of 50 MW heat storage system carries on the corresponding design, include design of roof, shell and bottom, and the tank insulation, electrical heating system for the corresponding design specifications. This paper has certain reference for the molten salt storage tank’design.

Key words: the solar-thermal power stations, heat storage, the molten salt storage tank

1 概述

1.1光热电站双罐蓄热系统介绍[1-2]

储热系统主要作用，存储太阳集热场收集的过剩能量，延长日照时数以为太阳能发电厂的运行时数。

储热系统的工作原理：

蓄热过程：日照充足时，流经镜场升温的HTF导热油，经系统油盐换热器，同冷盐换热进入热罐，将太阳能转化成热能的方式存储在热罐中。

放热过程：在夜晚及日照不足时，HTF导热油经由系统油盐换热器，同热罐中的热盐换热进入冷罐，升温后的HTF导热油为汽机提供稳定的热源。

双罐储热系统是指太阳能热发电系统包含两个储热罐，一个为高温储热罐，一个为低温储热罐，双罐系统中冷、热储罐独立布置，是目前比较常用的光热发电蓄热方法。

1.2光热电站储热系统构成

蓄热系统一般包括熔盐吸热器，冷盐罐，热盐罐，预热器，蒸汽发生器，蒸汽过热器及熔盐换热器。

1.3熔盐储罐介绍

熔盐罐工作温度范围一般为300~600℃，一般选用TP316，Q345R作为罐体材料，因拱顶罐受力情况好，结构简单，耗钢量小，光热系统熔盐罐通常采用自支撑圆筒形拱顶结构。

2 50MW光热电站熔盐储罐设计

主要设计参照标准[3-4]：

《钢制焊接油罐》API650；

《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003。

2.1 罐顶设计

自支撑式拱顶罐储罐，受力情况好，结构简单，刚性好能承受较高的剩余压力，金属耗材量少，是目前应用较多的罐顶结构。考虑熔盐特性及罐顶设备布置需求等因素熔盐储罐采用自支撑拱顶形式。

在拱顶设计中，主要需要确定的是罐顶载荷。罐顶外载荷主要由罐顶的自重（钢材及保温层重）、罐内操作条件下的内压或外压、雪载、附件等附加载荷，附件载荷一般情况取1.2kpa，在雪载超过0.6kpa的地区应将雪载考虑到设计载荷中。

拱顶结构选取及相应计算公式：

2.2 罐壁设计

罐壁是储罐的主要承载构件，储罐圈板由多块钢板焊接而成，它们之间采用对接连接，各圈罐壁的纵向焊缝应错开，其间距不应小于500mm。

罐壁设计相应计算公式：

定点法壁厚设计：储罐罐壁厚度计算公式均采用罐壁板下端向上300mm（即1ft）处作为折减高度，也称一英尺法，定点设计法计算简单，在小容积罐设计应用广泛。

变点法壁厚设计：各圈壁厚的计算，不是统一以距各圈底边0.3m为计算点，考虑到下层壁板对上层壁板的影响，各圈壁板由不同的折