塔式光热发电及调试浅析
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈

塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈光热发电是利用太阳能,将太阳能转化为热能,再利用该热能驱动发电机组发电的技术。
在塔式光热发电系统中,通过同轴布置的热储系统,将太阳能转化为热能储存起来,以满足以后发电的需要。
因此,塔式光热发电系统的储热系统至关重要,熔盐储存在其中,是储热系统常用的储存介质,而熔盐储存系统的换热和调节阀也是其重要组成部分。
一、熔盐储换热熔盐储存系统的换热器通常为板式式换热器,其优点是具有较高的传热系数、换热效率高,且拓展性强,可以根据实际情况进行组合和拆卸。
但同时也存在着易堵塞、易漏、对水质要求高等缺点。
因此,在使用过程中需要注意定期检查清洗和维护,严格按照要求的水质进行运行。
二、熔盐调节阀调节阀在熔盐储存系统中同样也是至关重要的元素,它的功能是控制熔盐系统的温度和压力,确保其在合理的范围内稳定运行。
由于熔盐储存系统的高温和高压,调节阀需要具备高强度、高耐温、高密封性等特点。
熔盐调节阀的结构一般为球阀或蝶阀,常见的材质有不锈钢、镍钛合金等。
球阀具有流体通畅、密封性好、流量能耗小等优势,蝶阀则具有结构简单、重量轻、开关灵活等优点。
选择何种调节阀需要考虑具体情况,根据实际需求和工艺要求选择合适的调节阀。
三、总结塔式光热发电系统储热系统的熔盐储存系统是其能够稳定供电的重要部分,其换热器和调节阀等元件要符合实际需求和工艺要求。
选用合适的换热器和调节阀可以有效提高系统的效率,使得塔式光热发电系统能够更加高效地利用太阳能,经济地运行。
同时,对于储热系统的运行和维护也需要进行认真的分析和控制,确保系统的可靠性和稳定性。
塔式光热发电系统性能分析与评价

塔式光热发电系统性能分析与评价发布时间:2022-06-17T07:46:44.156Z 来源:《福光技术》2022年13期作者:赵小东王惠[导读] 在全球低碳经济与新能源革命的大趋势下,光电最有可能成为我国未来份额最大的主导能源。
中国能建科技发展有限公司内蒙古呼和浩特 010020摘要:本文基于热力学第二定律,对塔式光热发电系统在给定镜场布置与太阳能辐射模型条件下的系统性能进行分析与评价,对各部件进行常规?分析与先进?分析,以发电系统中吸热器为研究重点,探究其运行与结构参数对吸热器性能的影响规律,通过先进?分析对吸热器的不可逆性与系统耦合影响进行了量化分析,并对某30 MW 塔式光热发电系统采用Ebsilon软件进行仿真模拟。
仿真结果表明:在塔式光热发电系统中,各部件的内部?损占比为60%~95%,表明各部件的性能改善主要应针对部件自身;而吸热器的?损远高于其他部件,表明通过改善吸热器邻近设备性能而降低其外部?损具有明显效果;吸热器的?效率区间为45%~60%,为提高吸热器可用能的利用程度,除了提高吸热器自身热效率外,也可通过提高吸热器工质的温度等级得以实现。
关键词:塔式太阳能;光热发电;吸热器;?损;先进?分析;仿真;性能评价在全球低碳经济与新能源革命的大趋势下,光电最有可能成为我国未来份额最大的主导能源。
破除发展瓶颈,太阳能发电产业将获得最为光明的前景。
塔式光热发电系统主要由以下3 部分组成:由定日镜和位于塔顶的吸热器构成的太阳能聚光集热系统;冷/热盐罐、冷/热盐泵和蒸汽发生器组成的储换热系统;汽轮发电机组及其辅助设备组成的发电系统。
塔式光热发电系统将太阳辐射通过定日镜反射至吸热器,吸热器工质吸热后将热量存储并进入发电系统。
目前,塔式光热发电系统年发电效率较低,约为12%~18%,对其进行能量分析,可有效提高塔式光热发电系统的能效水平。
目前,国内外针对塔式光热发电系统的能效性能已进行了一系列研究。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈

塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈光热发电技术是一种利用太阳能进行发电的技术,其优势在于可以实现清洁、可再生的电力生产。
而塔式光热发电技术是其中的一种重要形式,它通过集热系统将太阳能转换为热能,再通过蒸汽循环转化为电能。
而在这套发电系统中,熔盐储存系统和熔盐调节阀起着至关重要的作用。
本文将对塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀进行浅谈。
一、塔式光热发电熔盐储存系统塔式光热发电系统的核心是集热系统,它通过透镜或反射镜将太阳能聚焦到集热器上,将太阳能转化为热能。
而在集热系统中,常用的工质是熔盐,因为熔盐具有较高的热容量和热导率,能够有效地吸收和储存太阳能。
熔盐储存系统通常由储盐罐、换热器和储热罐组成。
1. 储盐罐储盐罐是用于储存熔盐的容器,其设计应考虑熔盐的化学性质、储存容量和热损失等因素。
一般来说,储盐罐的材质应选择耐高温、耐腐蚀的材料,以确保长期稳定的工作。
储盐罐的保温和隔热设计也是至关重要的,可以减少热量损失,提高能源利用效率。
2. 换热器换热器是用于将集热系统收集到的热能传递给熔盐的设备。
熔盐在储热罐中通过换热器进行换热,将热能储存起来,以备发电时使用。
换热器的设计应考虑换热效率、设备稳定性和维护便利性等因素,以保证系统的稳定运行。
二、熔盐调节阀熔盐调节阀是塔式光热发电系统中的重要部件,它通过对熔盐的流量和温度进行调节,确保集热系统和蒸汽循环系统的正常运行。
熔盐调节阀的设计和选型直接关系到发电系统的稳定性和效率,因此需要特别注意。
1. 流量调节熔盐调节阀通过调节流量来控制熔盐的输送速度,确保集热系统吸收到足够的热能。
流量调节需要考虑熔盐的温度、压力和输送管道的特性,以确保熔盐在输送过程中不发生结晶、堵塞等问题。
流量调节还需要考虑熔盐的回收和再利用,以提高能源利用效率。
2. 温度调节熔盐调节阀还需要通过调节温度来控制熔盐的热能储存和释放速度,确保能够满足发电系统的需求。
温度调节需要精确控制,以免熔盐在储存或释放过程中发生过热或过冷现象,影响系统的正常运行。
塔式光热发电系统介绍及研究

塔式光热发电系统介绍及研究发布时间:2021-12-31T03:13:14.757Z 来源:《中国科技人才》2021年第25期作者:邹旋[导读] 塔式光热发电厂的基本原则就是把太阳能转化成电能,其通过定日镜厂区,位于中心塔上的太阳能接收器,具有储热能力的熔盐热能存储系统,一套额定出力的汽轮发电组。
简单的项目示意图如下:山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要:塔式光热发电是新能源利用的一个重要方向。
塔式光热发电是指利用大规模阵列镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。
采用光热发电技术,可大大降低发电的成本降低二氧化碳排放。
而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即热量可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
本文对主要系统功能及配置进行了描述分析。
关键词:光热、塔式、系统塔式光热发电厂的基本原则就是把太阳能转化成电能,其通过定日镜厂区,位于中心塔上的太阳能接收器,具有储热能力的熔盐热能存储系统,一套额定出力的汽轮发电组。
简单的项目示意图如下:塔式光热电厂的集热系统包含定日镜厂区,用以反射和聚焦太阳辐射到中心塔的接收器上。
收集器有管墙(作用相当于换热器)组成的。
太阳辐射反射到收集器上被转化为热能加热硝酸盐熔盐(是一种混合的硝酸盐(60%硝酸钠和40%硝酸钾),以流体的状态在工作温度方位存在与接收器中。
混合熔盐的高熔点为220℃。
本系统作用是进口缓冲罐接受来自冷盐泵熔盐,并送入吸热器,吸热器吸收来自镜场的能量,被加热后的熔盐存储到出口缓冲罐,并经下降管送入热盐储罐储存。
吸热器主要部件有吸热器面板、炉箱、面板支撑结构、进口缓冲罐、出口缓冲罐、应急空气系统等,进口容器是一个立式碳钢压力容器,位于接收器面板的上游。
其配置有伴热和热绝缘以便在熔盐进入前对容器预热。
冷熔盐在到达接收器前,先从冷盐罐中被传送到进口容器。
2023塔式及槽式光热发电技术分析及设计参考资料

研究如何做到布局紧凑、合理,管线连接短捷、整齐。
8
7. 编写光热发电技术方案主要内容
7. 光热发电储热系统设计 光热储热系统的系统组成、储热形式、关键技术、性能参数和技术指标进行设计研究,一方面对熔融盐储 热系统进行分析,主要包括熔融盐泵、熔融盐蒸汽发生器、熔融盐系统伴热等,另一方面对熔融盐储热系 统的相关计算进行研究,确定设计方案。 8. 光热工艺系统集成设计
《太阳能熔盐(硝基型)国家标准》(GB∕T 36376-2018 )
《太阳能光热发电站调度命名规则》(GB/T 40866-2021)
《太阳能热发电厂储热系统设计规范》(DL∕T 5622-2021)
《光热发电站性能评估技术规范》(GB/T 40614-2021)
《太阳能热发电站储热系统性能评价导则》(GB/T 41308-2022)
《太阳能热发电厂蒸汽发生系统设计规范》(DL/T 5605—2021)
12
9. 世界部分大型光热电站汇总
项目名称 Noor Energy I
Ivanpah Solana Ashalim Cerro Dominador 乌拉特中旗 敦煌 Xina Solar One
项目地 阿联酋
美国 美国 以色列 智利 中国 中国 南非
➢ 为了降低安装难度,提高装配效率,大尺寸集热器必然 朝向部件标准化、轻量化、坚固化来发展。
6
6. 熔盐储热
光热发电在发电稳定性优于光伏发电,靠的就是拥有储热系 统。储热系统用的储热介质多为熔盐,常见的光热熔盐品种 有 二 元 盐 ( 40%KNO3+60%NaNO3 ) 、 三 元 盐 (53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2)和低熔点熔盐产 品等。对于光热发电而言,二元熔盐的应用较为广泛及成熟。 技术优势
塔式太阳能热发电技术现状及发展浅析

器将热能传递给动力 回路 中循环做 功的工质 , 或 产生 高温 高压 的过热 蒸 汽 , 驱 动汽 轮机 , 再带 动发
第 5期
2 . 5 S e p . 2 01 5
B0I L ER MANUF ACTURI NG
塔 式 太 阳 能 热 发 电 技 术 现 状 及 发 展 浅 析
贾培 英 , 赵 丰宇 , 王宏 生
( 哈 尔滨锅 炉厂有限责任公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 ) 摘 要: 本文扼要概述 太阳能热发 电系统 的基本概念 , 在太 阳能 热发 电的型式 中 , 塔式 的聚光 比最高 , 简要介
h i g h e s t . T h e d i r e c t i o n o f t e c h n i q u e s f o r t o w e r s o l a r e n e r g y a r e i n t r o d u c e d .T h e d e v e l o p me n t o f t o we r
0 引 言
我 国正 面 临 资 源 、 能源和环境 的巨大压力 , 积极 发 展 可 再 生 能 源 , 走 可 持 续 发 展 道 路 是 解
决 我 国能 源短 缺 和 大 气 污 染 的 必 然 选 择 。在 新 能源中 , 太 阳能 是 应 用 最 广 泛 , 最 有 发 展 前 景 的 资源。
( Ha r b i n B o i l e r C o . , L t d . , H a r b i n 1 5 0 0 4 6, C h i n a )
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈

塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈塔式光热发电是一种利用太阳能的新型发电方式,它通过利用反射器将太阳能聚焦到一个集热器上,将水转化成蒸汽,再通过蒸汽发电机产生电力。
而塔式光热发电中最关键的一个环节就是熔盐储换热及熔盐调节阀的设计与应用。
熔盐储换热是指将高温的熔盐储存起来,以供需要时进行热能的释放和利用。
而熔盐调节阀则是控制熔盐在不同部分进行换热的装置。
这两个环节的设计和实现对于塔式光热发电系统的稳定运行和高效发电至关重要。
熔盐储换热技术的设计需要考虑到熔盐的热容量、传热系数、稳定性等方面的因素。
在高温环境下,熔盐的热容量大,传热系数也较高,因此可以有效地存储和释放热能。
由于熔盐本身具有很高的腐蚀性,因此需要在储存和传热设备上做好防腐蚀的处理,以确保设备的长期稳定运行。
熔盐的稳定性也需要考虑,因为在长期运行中,熔盐可能会发生分解、结晶等问题,影响整个系统的工作效率。
熔盐调节阀的设计需要考虑到熔盐在不同温度下的流动性以及换热效率。
通常情况下,熔盐需要在不同部分进行换热,以提高系统的能量利用率。
在设计熔盐调节阀时,需要考虑到熔盐在不同温度下的流动性,使得熔盐能够在不同部分进行自由流动,从而实现高效的换热。
熔盐调节阀的设计还需要考虑到调节的精度和稳定性,以确保系统在不同工况下能够稳定运行。
针对塔式光热发电系统的熔盐储换热及熔盐调节阀的设计,目前已经有一些成熟的技术和设备可以应用。
国内外一些厂家已经开发出了专门用于塔式光热发电系统的熔盐储存罐、换热器、调节阀等设备,这些设备经过长期的实践验证,已经能够提供稳定、高效的熔盐储换热服务。
通过这些设备的应用,可以有效地提高塔式光热发电系统的能量利用率,降低系统的运行成本。
除了成熟的设备外,针对熔盐储换热及熔盐调节阀的设计还需要在工程实践中不断进行改进和优化。
可以通过模拟和实验的方法,对熔盐储换热系统进行热力学分析和优化设计,找到系统的瓶颈和问题所在,并据此对系统进行改进。
塔式太阳能热发电技术

塔式太阳能热发电技术浅析14121330 彭启1.前言太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚,生成高密度的能量,通过热功循环来发电的技术[1]。
我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末,一些高等院校和科研所等单位和机构,对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究,并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置,在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。
目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式:塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4],这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。
塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高,但其跟踪系统复杂、一次性投入大,随着技术的改进,可能会大幅度降低成本,并且能够实现大规模地应用,所以是今后的发展方向。
槽式技术较为成熟,系统相对简单,是第一个进入商业化生产的热发电方式,但其工作温度较低,光热转换效率低,参数受到限制。
碟式光热转换效率高,单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电,也可并网发电,但发电成本较高、单机规模很难做大。
线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能,但工作效率偏低、且由于发展历史较短,技术尚未完全成熟,目前处于示范工程研究阶段。
2.发电原理与系统塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温,加热工质产生过热蒸汽或高温气体,驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能[5]。
塔式太阳能热发电系统,也称集中型太阳能热发电系统,主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成,基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中,再利用高温介质加热水产生蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。
塔式太阳能热发电系统中,吸热器位于高塔上,定日镜群以高塔为中心,呈圆周状分布,将太阳光聚焦到吸热器上,集中加热吸热器中的传热介质,介质温度上升,存入高温蓄热罐,然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽,利用蒸汽驱动汽轮机组发电,汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。
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塔式光热发电及调试浅析发表时间:2016-11-29T14:37:25.000Z 来源:《电力设备》2016年第18期作者:王道金刘龙兵[导读] 阐述了塔式太阳能涉及的系统调试内容及重点工作,最后对塔式太阳能热发电技术进行简要的总结。
(特变电工新疆新能源股份有限公司电力科学研究院乌鲁木齐 830011)摘要:介绍塔式太阳能热发电的基本原理,系统组成及运行原理,回顾了我国太阳能的发展历程,着重阐述了塔式太阳能涉及的系统调试内容及重点工作,最后对塔式太阳能热发电技术进行简要的总结。
关键词:塔式光热发电调试熔盐太阳能做为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,人类从未停止对其利用的探索。
关于太阳能的能源利用方面,目前有两种,一种是光伏发电:利用太阳能电池板将光能转化为电能;另外一种是光热技术:利用太阳能的高温将光能转化成热能。
我国太阳能光热发电正处于起步阶段。
随着国家的重视与提倡,光热发电技术正以一种蓬勃的姿态展现在人们的视野之中。
2016年开年,更是各类的光热展览、研讨会不断。
2016年9月13日国家能源局下发了《国家能源局关于组织太阳能发电示范项目建设的通知》要求,组织专家评审确定第一批太阳能光热发电示范项目。
其中塔式项目为9个,占比45%。
那么塔式光热发电做为光热发电种类之一,它的发展历程如何?它是如何将太阳内转化为电能,以及与传统的燃煤发电厂相比它又是如何调试的呢?下面就围绕这两个问题简要分析一下塔式光热发电技术。
1 塔式发展历程塔式太阳能热发电系统的设计思想是20世纪50年代由前苏联提出的。
1950年,前苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电站的小型实验装置,对太阳能热发电技术进行了广泛的、基础性的探索和研究。
据不完全统计,1981~1991年的10间,全世界建造了兆瓦级太阳能热发电实验电站20余座,其中主要形式是塔式电站,最大发电功率为80MW。
我国2013年7月青海中控德令哈50MW塔式太阳能热发电站一期10MW工程顺利并入青海电网发电,标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐。
2 塔式光热发电系统塔式太阳能热发电系统它是在空旷的地面上建立一高大的中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过吸收器的工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。
即塔式太阳能热发电系统是利用众多的平面反射阵列,将太阳能辐射反射到置于高塔顶部的太阳接受器上,加热工质产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电塔式太阳能光热发电是将光能转变为热能,然后再通过传统的热力循环做工发电。
塔式太阳能光热发电系统主要由镜场及定日系统、吸热及热传输系统、储热系统、常规岛发电系统组成。
镜场及定日系统实现对太阳的跟踪,将太阳光准确反射到吸热器上。
位于塔上的集热器将镜面反射的高热流密度辐射能转换为工作流体的热能。
2.1集热系统:集热系统包括单一的镜面、聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。
2.2热传输系统:热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。
利用传热介质将热能输送给蓄热系统。
传热介质多为水、导热油和熔盐。
2.3蓄热与热交换系统:光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。
即将太阳热能储存起来。
可以在夜间发电,也可以根据当地的用电负荷,适应电网调度发电。
蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。
蓄热系统中对储热介质的要求为:储能密度大,来源丰富且价格低廉,性能稳定,无腐蚀性,安全性好,传热面积大,热交换器导热性能好,储热介质具有较好的黏性。
目前我国正在研究蓄热的各种新技术新材料,更有专家提出用陶瓷等价格低廉的固体蓄热,以达到降低发电成本的效果。
2.4发电系统:用于大型太阳能光热发电系统的汽轮发电机组,由于其温度等级与火力发电系统基本相同,可选用常规的汽轮机;仍需配置相应的除盐水系统、辅机循环水系统。
凝气装置目前使用的冷却方式,以空冷居多。
虽然光热技术的发电系统类似于火力发电系统,但是还是有一定的区别,这样就要要求汽轮机具有频繁启停、快速启动、低负荷运行、高效性等特点。
3 塔式光热发电调试过程与传统的火力发电厂的调试一样,塔式光热发电也是按照系统来进行分系统调试及整套启动调试:3.1与传统电厂一样,需完成常用受电及化学制水,整个施工正常开始。
3.2镜场、定日系统的安装及自动控制的调试。
镜场做为光热电厂的能源来源,在完成单一镜面安装后,需完成单一镜面的控制系统及执行机构的试运调试;在整个镜场的镜面完成安装调试后,对整个镜场的定日系统的追踪调试,及镜场自动化的调试,包括电厂启动过程镜面的投入比例、应对恶劣自然条件的自我保护、镜场的定期自检功能的测试以及后期运行的定期清理等。
整个镜场的调试目前都是由控制厂家完成。
3.3热传输系统,目前分为单一回路和两回路热传输系统。
3.3.1单一回路以水工质为例,水工质塔式热发电技术通过给水泵将给水送至塔顶的吸热器上,在吸热器里直接被加热蒸发产生饱和蒸汽,驱动汽轮发电机系统发电;或是在塔顶添加另一个过热蒸汽吸热器,将高压蒸汽过热后再驱动汽轮发电机系统发电。
此单一回路就与传统火电系统相类似。
系统在试运行前需进行相应的水冲洗及整个蒸汽管路的吹管工作,避免管路的杂质进入汽轮机对汽轮机产生损害。
3.3.2两回路热传输系统根据集热场载热传热介质不同主要分为:熔盐、压缩空气。
目前多用的二元熔盐其主要成分是NaNO3和KNO3。
系统流程是290℃的冷熔盐从冷储热罐中抽出至位于塔顶的吸热器,被加热到565℃,然后借重力回到热熔盐储热罐中,再由热盐泵抽出经过蒸汽发生器系统而产生高温高压蒸汽来驱动汽轮机发电系统发电。
此系统的调试关键包含熔盐泵的稳定运行、熔盐循环的低温度凝固、熔盐初次的化盐及进盐工作、熔盐罐系统的保温工作。
因为熔盐一旦凝固在系统中是不可逆的,对系统是破坏性的。
因此熔盐泵的稳定控制,目前一般多设计为变频控制,在上塔管路中增设类似于传统电厂的锅炉给水调节阀,通过流量严格控制集热器出口的熔盐温度。
熔盐循环低温度凝固问题,根据熔盐的熔点一般在200多摄氏度左右,为避免太阳下山后吸热器及管道熔盐凝固需消耗大量能量。
在日落时,将整个管路中的熔盐回收至熔盐罐;在次日系统重新运行时,通过熔盐管道上环绕电阻丝先对整个管道进行预热,达到预定温度后才充入熔盐。
吸热器是靠定日镜系统来预热,在系统启动前,部分定日镜对准吸热器,待其温度升至260℃以上后才充入熔盐和运行系统,从而避免熔盐在系统中凝固。
熔盐的初次化盐和进盐工作,在整个镜场及集热系统具备投运条件后,需对系统进盐,而初期的盐为粉末状的固体,初期用蒸汽进行加热,直至固态熔盐熔化为220℃(熔点)液态,经熔盐制备泵加压后再送至电加热熔盐炉,加热至290℃后送至冷熔盐罐,供系统所用。
当制备够相应数量后,冷熔盐罐达到一定液位后,启动太阳能集热区的循环,通过集热器将熔盐加热至较高温度(最高565℃),循环储存在热熔盐罐中。
当制备的熔盐达到足够数量后,一部分高温熔盐输送至热熔盐罐,然后开启至熔盐制备槽的电动阀,把高温熔盐放至熔盐制备槽中,加入一定量固态熔盐与高温熔盐混合熔化为290℃液态熔盐,由于熔盐量增加,开启两台熔盐制备泵加压,经电加热熔盐炉旁路输送至冷熔盐罐。
由此可停用蒸汽加热熔盐炉和电加热熔盐炉,而采用太阳能加热制备熔盐。
随着制备的液态熔盐的逐渐增多,可逐渐增加太阳能集热区加入循环,直至所有太阳能集热区投入循环,最后再完成蓄热部分的熔盐的制备。
至此,整个的首次熔盐进盐工作完成。
由于熔盐的低温凝固特性,二元盐凝结保护是必须的,因为一旦罐体里出现了晶体后就无法再融化,而大面积的凝固后电站就无法再运行,整个罐体的破坏是不可逆的。
首先熔盐罐底部的地基由下往上分为以下几部分组成:混凝土层、隔热层、泡沫层和耐热(耐火)层。
其次通过两种方法,一是通过熔盐泵来进行罐体内循环;二是通过储热罐中的电加热器来加热保护。
每个罐中通常有多组电加热器。
当温度降低,电加热系统自动投入运行。
3.3.4、蒸汽发生器系统针对两回路系统,蒸汽发生系统通过热熔盐和水进行换热,产生高温高压的过热蒸汽来推动汽轮机组,带动发电机工作。
系统主要包括:预热器、蒸发器、过热器。
换热器皆为管壳式,其中预热器、过热器的管侧为水/蒸汽,蒸发器管侧为熔盐,相应的壳侧分别为熔盐和饱和水。
太阳能电站的特点是系统可能需要每日起停,包括蒸汽发生系统。
当然电站没有足够的储热量时,每日系统重新启动时需对换热器进行预热,使换热器的温度均匀分布后,才进入正常工作状态,产生的高压蒸汽部分来预热汽轮机和蒸汽管路。
当然温度和压力达到汽轮机启动要求时,汽轮机就将进入正常启动运行状态。
系统的预热需辅助蒸汽,此蒸汽来自储热系统的余量产生。
若系统带有大容量的储热系统,因此在天气好的情况下,系统将24小时运行,无需考虑蒸汽发生器系统的预热过程。
因此两回路的系统还涉及到蒸汽系统的吹管工作,通过蒸汽发生器产生的高温高压蒸汽来实现此工作。
3.3.5、常规岛经过蒸汽发生器产生的主蒸汽从过热器引出后送到汽轮机做功,做功后的乏汽排入凝汽器。
经做功后,汽轮机将蒸汽的热能转变为动能,并驱动发电机发电,发电机将动能转变为电能。
汽轮机低压缸排汽在凝汽器中被冷凝成水,凝结水进入凝结水泵,升压后的凝结水经轴封冷却器、低压加热器,最后进入除氧器,除氧器具有加热、除氧及贮水功能。
除氧后的给水经给水泵升压后,流经高压加热器分两路进入蒸汽发生系统系统的预热器,然后进入蒸汽发生器。
完成整个循环工作。
整个常规岛的调试工作与传统火电一致,在此就不做介绍。
完成上述的各系统调试运行工作后,整个系统具备投运条件后,整个电厂便具备了生产运行的条件。
4 结语由于我国在这塔式光热方面的研究起步较晚,成本和技术是制约我国塔式太阳能热发电商业运作的两大瓶颈,但随着我国示范项目的建设,光热必将开始大规模的商业运行,所涉及的关键技术,以及符合塔式太阳能热发电系统要求的部件成本也将随之降低,并在适宜地区进行实验,尽可能降低成本。
其次,塔式做为光热建设的主流之一,在美国、西班牙等国家都进行了深入的研究和应用,取得了非常可观的成绩。
我们应学习借鉴国外已有的研究成果,引进相应技术,逐步降低成本,减小与一流国家之间的水平差距。
相对其他国家,我国的日照条件、土地使用情况等均适宜于塔式太阳能热发电的建设和运行,发展塔式太阳能热发电对于满足我国快速增长的能源需求和保护生态环境具有重要的战略意义。
参考文献[1]廖葵,龙新峰,塔式太阳能热力发电技术进展[J],广东电力,2007.[2]王志峰,西班牙太阳能高温热利用的研究的研究及思考[J],太阳能,2002 .[3]张耀明,孙立国,张振远,张文进.塔式太阳能热发电技术研究.南京春辉科技实业有限公式,2004.[4]熔盐塔式光热发电项目报告书.[5]章国芳,朱天宇,王希晨.塔式太阳能热发电技术进展及在我国的应用前景,2008 [6]严陆光,陈俊武.中国能源可持续发展若干重大问题研究[M].北京:科学出版社,2007.。