管徑(jing)的(de)選(xuan)取,在(zai)鏡場里面是(shi)(shi)屬(shu)于逐(zhu)級遞(di)減的(de)過(guo)程,通過(guo)導(dao)熱油(you)和(he)熔(rong)鹽來說(shuo)我們選(xuan)取的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)基本都是(shi)(shi)2米(mi)到4米(mi)(每(mei)(mei)秒(miao))左(zuo)右,考(kao)慮的(de)原則是(shi)(shi)要(yao)求整體鏡場內(nei)導(dao)熱油(you)的(de)雷諾數(shu)要(yao)大于2萬(wan)以上(shang),因為在(zai)雷諾數(shu)達到2萬(wan)以上(shang)的(de)條件下(xia)傳熱介質才能(neng)管道內(nei)形(xing)成(cheng)湍流(liu)(liu)(liu),均勻地吸收熱量,尤其是(shi)(shi)集(ji)熱管里面導(dao)熱油(you)(要(yao)形(xing)成(cheng)湍流(liu)(liu)(liu))不(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)層流(liu)(liu)(liu),(形(xing)成(cheng)層流(liu)(liu)(liu)的(de)話)就有可(ke)能(neng)導(dao)熱油(you)超(chao)溫、有些(導(dao)熱油(you))會(hui)達不(bu)到設計(ji)(ji)溫度。通過(guo)計(ji)(ji)算來說(shuo)(流(liu)(liu)(liu)速(su))基本在(zai)2到4米(mi)(每(mei)(mei)秒(miao))。離泵比較近的(de)地方會(hui)選(xuan)取比較高的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)、遠端(duan)阻(zu)力(li)比較大的(de)時候會(hui)適當放(fang)低(di)管徑(jing),選(xuan)擇2米(mi)(每(mei)(mei)秒(miao))左(zuo)右的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)。
阻(zu)(zu)力計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)會(hui)影響導(dao)熱油的流(liu)量(liang)(liang)分配。流(liu)量(liang)(liang)分配和阻(zu)(zu)力計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)有問題(ti)的話,會(hui)出現近(jin)端(duan)導(dao)熱油溫度達(da)不(bu)到(dao)設計(ji)(ji)溫度,遠(yuan)端(duan)有可(ke)能(neng)導(dao)熱油會(hui)超溫,甚至有可(ke)能(neng)會(hui)出現斷流(liu),空管(guan)(guan)運行對于集熱場裝(zhuang)置來說是(shi)非常危(wei)險的。我們一般通過(guo)(guo)流(liu)體的阻(zu)(zu)力計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)軟(ruan)件(jian)(jian)進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan),包括管(guan)(guan)徑是(shi)通過(guo)(guo)EXCEL進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan),通過(guo)(guo)EXCEL表(biao)格(ge)對各(ge)個(ge)(ge)工況(kuang)下的管(guan)(guan)徑,各(ge)個(ge)(ge)區域的管(guan)(guan)徑進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan),計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)好(hao)之后(hou)需(xu)要帶(dai)入一個(ge)(ge)阻(zu)(zu)力計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)軟(ruan)件(jian)(jian)中(zhong)建模,把每一個(ge)(ge)管(guan)(guan)道、支管(guan)(guan)、閥門通過(guo)(guo)AFT軟(ruan)件(jian)(jian)輸入,統(tong)(tong)一計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)系統(tong)(tong)的阻(zu)(zu)力和壓(ya)降,保證流(liu)量(liang)(liang)和壓(ya)力的平衡。
儲(chu)(chu)熱罐(guan)設(she)(she)計(ji)主要參(can)照的標(biao)準為(wei)美國石油協會APISTD650《焊接石油儲(chu)(chu)罐(guan)》第12版,部分內容參(can)考國內石油化工和(he)壓力容器設(she)(she)計(ji)規范;其次采(cai)用有限(xian)元計(ji)算(suan)軟件(jian)ANSYS進(jin)(jin)行(xing)儲(chu)(chu)罐(guan)的溫度場模(mo)(mo)擬分析(xi);最后采(cai)用有限(xian)元計(ji)算(suan)軟件(jian)ANSYS進(jin)(jin)行(xing)儲(chu)(chu)罐(guan)的應力計(ji)算(suan),溫度場作為(wei)體荷載(zai)施加(jia)在結(jie)構模(mo)(mo)型上,根據軟件(jian)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo),參(can)考JB4732-95《鋼制壓力容器—分析(xi)設(she)(she)計(ji)標(biao)準》進(jin)(jin)行(xing)應力評定,判斷儲(chu)(chu)罐(guan)是否安(an)全。這幅圖是我們(men)做儲(chu)(chu)罐(guan)設(she)(she)計(ji)的時候(hou)所做的一些工作。
儲罐(guan)熔(rong)鹽(yan)系(xi)統(tong)的(de)防(fang)凝(ning)(ning)設計,熔(rong)鹽(yan)系(xi)統(tong)凝(ning)(ning)固點是220℃,系(xi)統(tong)運(yun)行時(shi)溫(wen)度(du)不(bu)允許低于270℃。進(jin)行防(fang)凝(ning)(ning)設計的(de)時(shi)候需要(yao)設置(zhi)(zhi)(zhi)合理的(de)保溫(wen),熔(rong)鹽(yan)管(guan)(guan)道和(he)(he)閥門、附件和(he)(he)油鹽(yan)換熱(re)器和(he)(he)儲罐(guan)都要(yao)考(kao)慮(lv)保溫(wen),保溫(wen)層的(de)厚度(du)可以(yi)按照(zhao)經濟厚度(du)方法進(jin)行計算。要(yao)優化管(guan)(guan)道布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi),盡(jin)(jin)量減少(shao)設備(bei)之間(jian)的(de)管(guan)(guan)道長(chang)度(du),管(guan)(guan)道與熔(rong)鹽(yan)罐(guan)的(de)連接不(bu)宜采用π形彎曲的(de)連接,這樣會造成(cheng)死區,出現凍堵問題,一般考(kao)慮(lv)用補(bu)償器消除(chu)管(guan)(guan)道熱(re)應力。安(an)全(quan)閥的(de)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)位置(zhi)(zhi)(zhi)要(yao)盡(jin)(jin)量靠(kao)近(jin)主管(guan)(guan)路關斷閥,減少(shao)安(an)全(quan)閥的(de)伸(shen)出長(chang)度(du),同時(shi)疏鹽(yan)母管(guan)(guan)道要(yao)盡(jin)(jin)量靠(kao)近(jin)疏鹽(yan)點,在管(guan)(guan)道布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)中不(bu)使用堵頭。
設置伴(ban)熱(re)和(he)電(dian)加熱(re)的裝置,在熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)管道(dao)(dao)內、換(huan)熱(re)器內、熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)儲罐(guan)內熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)溫(wen)(wen)(wen)度低于保護溫(wen)(wen)(wen)度時,管道(dao)(dao)、換(huan)熱(re)器外殼外部(bu)電(dian)伴(ban)熱(re)或熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)罐(guan)侵入(ru)式電(dian)加熱(re)棒要(yao)自(zi)動(dong)的啟動(dong),保證熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)溫(wen)(wen)(wen)度不低于凝固點。熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)管道(dao)(dao)及設備電(dian)伴(ban)熱(re)選用耐高溫(wen)(wen)(wen)礦物絕緣伴(ban)熱(re)電(dian)纜。
保持(chi)熔鹽(yan)(yan)流動,防止局(ju)部低(di)溫凝固(gu),為防止發生局(ju)部凝結,對于管(guan)道和(he)換(huan)熱器,如長時間停止運行,應排空管(guan)道和(he)換(huan)熱器中的(de)(de)熔鹽(yan)(yan);如僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是短期(qi)停止運行,為保證能(neng)快速啟動,應保持(chi)管(guan)道和(he)換(huan)熱器內(nei)熔鹽(yan)(yan)處(chu)于低(di)速流動的(de)(de)狀態。
場(chang)平(ping)(ping)的(de)設(she)(she)計(ji),槽(cao)式(光熱(re)電站)對于場(chang)平(ping)(ping)設(she)(she)計(ji)有一(yi)定的(de)要求,目前槽(cao)式集熱(re)器支架(jia)設(she)(she)計(ji)坡(po)度一(yi)般為1%或1.5%,要求場(chang)平(ping)(ping)坡(po)度在1%或1.5%。場(chang)地的(de)自然坡(po)度一(yi)般不可能是(shi)1%或者是(shi)1.5%,場(chang)地平(ping)(ping)整工(gong)程量(liang)(liang)也(ye)比(bi)較(jiao)(jiao)大。涉及(ji)到在槽(cao)式技術廠址選(xuan)擇(ze)的(de)時候,盡量(liang)(liang)選(xuan)擇(ze)場(chang)地比(bi)較(jiao)(jiao)平(ping)(ping)整的(de)廠址,盡量(liang)(liang)選(xuan)擇(ze)一(yi)些(xie)荒地,因為進行(xing)場(chang)平(ping)(ping)時對植被破壞(huai)程度比(bi)較(jiao)(jiao)大。
根據(ju)廠(chang)區(qu)自然(ran)地(di)(di)形及地(di)(di)質條件(jian),一般應(ying)采用(yong)南北分臺(tai)階布(bu)置,東西向按自然(ran)地(di)(di)坪布(bu)置方(fang)(fang)式(shi)進行場平(ping)設計,以減少場地(di)(di)平(ping)整土方(fang)(fang)工程量。在(zai)場地(di)(di)平(ping)整方(fang)(fang)面,填(tian)方(fang)(fang)區(qu)應(ying)該分層夯(hang)實。我們(men)也通過做其(qi)他的項目,(得出來)夯(hang)實系(xi)(xi)數(shu)一般建議不(bu)低于0.95。目前集熱器(qi)一般是采用(yong)灌(guan)注樁基礎形式(shi),成(cheng)孔方(fang)(fang)式(shi)為璇(xuan)挖式(shi),如果夯(hang)實系(xi)(xi)數(shu)達不(bu)到(dao),有可能成(cheng)孔的時候會存(cun)在(zai)塌孔問題(ti),造成(cheng)返工,給經濟性帶來一些不(bu)利的影響。
這(zhe)張(zhang)圖(tu)是我們(men)在做(zuo)(zuo)的某一(yi)(yi)個項(xiang)目,按照南(nan)北(方向)做(zuo)(zuo)了四個臺階,每(mei)一(yi)(yi)個臺階高差在2米到3米左(zuo)右(you),東西(xi)向按照自然(ran)地平(ping)來進(jin)行(xing)平(ping)整,在廠區內(nei)總(zong)共做(zuo)(zuo)了18個小區塊進(jin)行(xing)平(ping)整,整體做(zuo)(zuo)下來挖填(tian)平(ping)衡(heng),沒(mei)有棄土。這(zhe)張(zhang)是我們(men)利用分割網法做(zuo)(zuo)的場平(ping)設計(ji)的圖(tu)。
鏡場土(tu)(tu)地建(jian)設(she)(she)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)計優化(hua)(hua),集熱器(qi)支架對(dui)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)的(de)(de)沉(chen)(chen)降(jiang)要求比(bi)較高,不均勻沉(chen)(chen)降(jiang)對(dui)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)會(hui)產生比(bi)較嚴重的(de)(de)影響,目前(qian)常(chang)(chang)(chang)(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)集熱器(qi)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)形(xing)式(shi)呢(ni)有(you)獨(du)(du)立基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)和樁(zhuang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)。槽式(shi)集熱器(qi)對(dui)水平位移和沉(chen)(chen)降(jiang)要求非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)高,而且(基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu))數量(liang)(liang)非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)多,一般(ban)的(de)(de)項目有(you)可能是(shi)一萬到兩(liang)(liang)萬根樁(zhuang)。從施(shi)工(gong)(gong)的(de)(de)工(gong)(gong)期和經濟性(xing)角度考慮的(de)(de)話(hua),目前(qian)一般(ban)都采用(yong)(yong)樁(zhuang)柱(zhu)式(shi)技術,這(zhe)樣可避(bi)免采用(yong)(yong)獨(du)(du)立基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)時所(suo)需要的(de)(de)大范圍(wei)土(tu)(tu)方開挖和回填工(gong)(gong)作(zuo)。樁(zhuang)柱(zhu)式(shi)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu)可以有(you)優化(hua)(hua)的(de)(de)空間,目前(qian)做(zuo)的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)可能都是(shi)單樁(zhuang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)(chu),這(zhe)種有(you)可能樁(zhuang)徑比(bi)較粗、樁(zhuang)長也(ye)比(bi)較長,對(dui)混凝(ning)土(tu)(tu)和鋼筋(jin)的(de)(de)需求量(liang)(liang)比(bi)較大。也(ye)要根據集熱器(qi)的(de)(de)形(xing)式(shi),我們做(zuo)了(le)短(duan)樁(zhuang)加承臺的(de)(de)形(xing)式(shi),對(dui)土(tu)(tu)建(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)量(liang)(liang)優化(hua)(hua)非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)多,因為從單個土(tu)(tu)建(jian)工(gong)(gong)程(cheng)上優化(hua)(hua)的(de)(de)可能沒有(you)這(zhe)么多,但是(shi)全場兩(liang)(liang)萬多個樁(zhuang),一下子土(tu)(tu)方量(liang)(liang)優化(hua)(hua)就非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)大了(le)。
儲(chu)(chu)罐(guan)土(tu)建基(ji)礎(chu)設計,這也是(shi)比較(jiao)重(zhong)要(yao)的一(yi)(yi)(yi)個問(wen)題。在(一(yi)(yi)(yi)些)塔式(項目)上熔鹽罐(guan)都(dou)出現了不同(tong)程度(du)(du)的泄(xie)漏(lou),有(you)些是(shi)因為基(ji)礎(chu)不均勻沉降造成罐(guan)體拉(la)裂,從而(er)造成的泄(xie)漏(lou)。一(yi)(yi)(yi)般儲(chu)(chu)罐(guan)直(zhi)徑比較(jiao)大,儲(chu)(chu)罐(guan)的圓心與基(ji)礎(chu)圓心是(shi)相重(zhong)合(he)的。圍繞罐(guan)體輪廓(kuo)可設置一(yi)(yi)(yi)圈環(huan)梁,罐(guan)壁(bi)置于環(huan)梁之上。環(huan)梁采(cai)用(yong)耐熱混(hun)凝土(tu)澆(jiao)筑而(er)成。由于儲(chu)(chu)熱罐(guan)內的熔鹽溫度(du)(du)極(ji)高,因此罐(guan)頂、罐(guan)壁(bi)和(he)罐(guan)底都(dou)需(xu)做好保溫隔熱措(cuo)施。
儲熱(re)罐底的保溫較(jiao)為(wei)復雜,緊挨儲熱(re)罐底部鋼板(ban)的是細沙層,起防潮作(zuo)用。下一層是隔熱(re)層,起隔熱(re)作(zuo)用。混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)環梁(liang)嵌(qian)入隔熱(re)層中。最后一層是水泥(ni)(ni)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)基(ji)礎層,主要起承重作(zuo)用。耐熱(re)基(ji)礎層和水泥(ni)(ni)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)基(ji)礎層間設置通風口(kou)進行冷卻混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)工作(zuo),保證冷卻溫度在80℃以下,使混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)保持正常狀(zhuang)態。
由(you)于熔鹽儲熱罐(guan)罐(guan)底(di)(di)的變(bian)形(xing)從中(zhong)心向邊緣(yuan)逐漸減(jian)小,因此,為了(le)抵(di)消(xiao)罐(guan)底(di)(di)的變(bian)形(xing)位移,基礎上的填料(細沙層和隔熱層)應設(she)置(zhi)成中(zhong)心略(lve)高(gao)周圈略(lve)低的凸(tu)面。
關(guan)于(yu)隔熱層常選擇耐(nai)(nai)火(huo)磚、泡沫玻璃(li)和(he)陶(tao)礫等(deng)材料(liao)。耐(nai)(nai)火(huo)磚隔熱性能較泡沫玻璃(li)和(he)陶(tao)粒較差,隔熱層的(de)厚度會顯著(zhu)增(zeng)大,自重(zhong)荷(he)載較大,變(bian)形能力較差,無法抵消罐底的(de)變(bian)形位移;
泡沫玻璃(li)隔(ge)熱性能良好,但(dan)變形(xing)能力較(jiao)差(cha),無法抵(di)消罐底的變形(xing)位移(yi),價(jia)格(ge)遠高于(yu)耐火(huo)磚和陶粒;陶礫導熱系數介于(yu)耐火(huo)磚和泡沫玻璃(li)之間,自重較(jiao)輕,具有(you)一定的變形(xing)能力,能夠在一定程(cheng)度上抵(di)消熔鹽儲罐罐底的變形(xing)位移(yi),價(jia)格(ge)相對低廉(lian)。
我(wo)(wo)們(men)華(hua)北院成立(li)于1953年(nian),主要向客戶提供(gong)以勘查設計為(wei)龍頭的總(zong)(zong)承(cheng)包、工(gong)程咨詢、建設全過(guo)程服務的國有(you)企(qi)業(ye)(ye),我(wo)(wo)們(men)具(ju)(ju)有(you)綜合甲(jia)級設計資質,可以承(cheng)擔總(zong)(zong)包、咨詢、設計、項目(mu)管理、項目(mu)招標等(deng)等(deng)業(ye)(ye)務,華(hua)北院多次榮獲全國電力(li)行(xing)業(ye)(ye)質量效(xiao)益先進單位、被ENR評為(wei)中國最具(ju)(ju)成長性的工(gong)程設計企(qi)業(ye)(ye)。
謝謝大家!
主持人:大(da)家都聽明白了嗎?前面兩天都是宏觀的方向去講,但是可以看到要做(zuo)好一(yi)(yi)個(ge)(ge)光熱項目(mu),真(zhen)的每一(yi)(yi)個(ge)(ge)細節(jie)都要扣(kou),每一(yi)(yi)個(ge)(ge)點都要考慮(lv)怎么去進行優化(hua)。
提(ti)問(wen):我想提(ti)下(xia),您剛才提(ti)到鏡場設計坡度(du)一(yi)般為1%或1.5%,如果坡度(du)大(da)一(yi)些(xie),3%或者更大(da)的(de)坡度(du)(的(de)話)對工藝有什(shen)么影(ying)響(xiang)嗎,只要(yao)不擋(dang)光可以嗎?
回答:第一(yi),從設(she)備(bei)(bei)方面來說,如果坡(po)度做的比(bi)較大,有可能對(dui)集(ji)熱(re)(re)器會(hui)造成影響,目前集(ji)熱(re)(re)器一(yi)般(ban)是按照1%(的坡(po)度)進行設(she)備(bei)(bei)設(she)計,一(yi)般(ban)是北高(gao)南低,按照3%的設(she)計,有可能集(ji)熱(re)(re)器設(she)計并不滿足要求,它的自(zi)重和軸承就會(hui)導(dao)致對(dui)設(she)備(bei)(bei)一(yi)端的推(tui)力會(hui)比(bi)較大,有可能造成設(she)備(bei)(bei)的變形(xing)。
第二(er),從項目運行(xing)方(fang)面(mian)(mian)來說,如(ru)果采用聯苯、聯苯醚(mi)導熱(re)油(you),系統運行(xing)過程中會(hui)(hui)有(you)(you)氣(qi)泡(pao)(pao)產生(sheng),如(ru)果坡(po)度(du)比較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)話,氣(qi)泡(pao)(pao)有(you)(you)可能會(hui)(hui)位于管道的(de)(de)(de)(de)(de)中間,隨著(zhu)流(liu)體流(liu)動氣(qi)泡(pao)(pao)被(bei)帶出(chu)系統,如(ru)果坡(po)度(du)比較大(da),可能氣(qi)泡(pao)(pao)會(hui)(hui)集(ji)中在集(ji)熱(re)管的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)部,造(zao)成一些空氣(qi)在里面(mian)(mian),導熱(re)油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)體整個(ge)流(liu)量會(hui)(hui)小(xiao),有(you)(you)可能會(hui)(hui)引起集(ji)熱(re)管的(de)(de)(de)(de)(de)超溫的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。坡(po)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)我(wo)認為(wei)是(shi)綜合性的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti),我(wo)們也(ye)(ye)(ye)了解(jie)到(dao)一些廠(chang)商也(ye)(ye)(ye)在做大(da)坡(po)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)熱(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計,在中廣核項目上(shang)有(you)(you)些企業也(ye)(ye)(ye)提(ti)出(chu)想做3%(坡(po)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de))集(ji)熱(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計,但是(shi)目前還沒有(you)(you)相關的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用案例。