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4月26日，2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在內蒙古呼和浩特盛大召開，浙江阿斯克建材科技股份有限公司（簡稱：阿斯克）工程師高明哲先生出席會議并作《光熱電站保溫系統運行情況調查》的主題演講。

圖：高明哲

光熱電站保溫系統運行情況調查

為了(le)解目前(qian)光熱電站的(de)保(bao)溫運行情況(kuang)，阿斯克對國內在(zai)運行的(de)光熱發電項目的(de)保(bao)溫情況(kuang)進行了(le)較為全(quan)面的(de)調查(cha)評估(gu)：

1)調(diao)查不(bu)同部(bu)位的保(bao)溫方式；

2)調查各保溫部件使用情況；

3)檢查不同部(bu)位保溫結構使用中(zhong)存在的問題；

4)通(tong)過測(ce)量(liang)管道表面溫度，計算熱損率；

5)與該部位設計值(zhi)相比，了解保溫下降程度(du)；

6)根據測溫情況，推(tui)算光熱電(dian)站(zhan)的(de)整體熱損(sun)；

7)估算(suan)熱(re)損(sun)對發電(dian)效(xiao)率的影響。

高明哲主要介紹了阿斯克(ke)供貨、運行時間(jian)較長的(de)兩(liang)個項(xiang)目(mu)(mu)，一是烏拉(la)特中旗100MW的(de)槽(cao)(cao)式項(xiang)目(mu)(mu)，二是中廣核德令哈100MW槽(cao)(cao)式光熱項(xiang)目(mu)(mu)。

▍烏拉特中旗100MW槽式光熱項目

1、柔性連接管：

保(bao)(bao)溫(wen)系統外觀完好(hao)，球頭處密封良好(hao)，保(bao)(bao)溫(wen)材料為氣凝膠+硅酸鈣（共35mm）。表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)范圍為29-44℃，平均表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)30.5℃，設(she)計表(biao)面(mian)溫(wen)差29℃，僅超出(chu)設(she)計溫(wen)度(du)1.5℃。

經過測溫以及現(xian)場(chang)調查，保溫系統目(mu)前運行(xing)情況良(liang)好。

2、導熱油管道：

保(bao)溫(wen)系統外觀有少(shao)量凹陷，管托部(bu)位有明顯生銹，保(bao)溫(wen)材(cai)料為硅(gui)酸鋁(lv)（200mm）。表(biao)面溫(wen)度(du)范(fan)圍為20-63℃，平均表(biao)面溫(wen)度(du)23.5℃，設計表(biao)面溫(wen)差(cha)17.5℃，超出設計溫(wen)度(du)6℃。保(bao)溫(wen)壞點主要(yao)體現(xian)在管道(dao)支架等支撐部(bu)位。

3、熔鹽罐：

保溫(wen)系(xi)統(tong)外觀效果(guo)較好(hao)，保溫(wen)材料(liao)為巖棉板（400mm）。表面(mian)(mian)溫(wen)度(du)范圍為30-38℃，平均表面(mian)(mian)溫(wen)度(du)33℃，設(she)計表面(mian)(mian)溫(wen)差30℃，僅超出(chu)設(she)計溫(wen)度(du)3℃。

高(gao)明哲(zhe)分(fen)析支(zhi)撐部(bu)位溫度(du)較高(gao)原因，一(yi)是保溫支(zhi)撐是個熱(re)橋(qiao)，二是支(zhi)撐部(bu)位可能出(chu)現保溫下墜情況，導致局部(bu)溫度(du)高(gao)出(chu)5℃左右。

▍中廣核德令哈100MW槽式光熱項目

1、柔性連接管：

外觀局部保(bao)溫(wen)(wen)(wen)脫落，喪失保(bao)溫(wen)(wen)(wen)效果，部分(fen)球頭與(yu)管道(dao)連(lian)接(jie)部位(wei)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)擠壓變形。表面(mian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍(wei)為14-150℃，平均表面(mian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)41.4℃，設計表面(mian)溫(wen)(wen)(wen)差30℃，僅(jin)超出(chu)設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)11.4℃，球頭與(yu)管道(dao)連(lian)接(jie)處溫(wen)(wen)(wen)度(du)較(jiao)高。

2、導熱油管道：

外觀(guan)有(you)少量凹陷(xian)，外護(hu)層局部開縫；保溫材(cai)料(liao)為硅酸(suan)鋁（200mm）。表面溫度(du)范圍為8-41℃，平均表面溫度(du)20.8℃，設計表面溫差10℃，超出設計溫度(du)10.8℃，彎頭、支架或接縫部位，保溫下降較為明(ming)顯。

3、熔鹽罐：

外觀完好(hao)，保(bao)溫材料為巖棉板（400mm）。表面溫度范圍為12-38℃，平均表面溫度17.6℃，設(she)計表面溫差9℃，超出設(she)計溫度8.6℃。作(zuo)為運行5年的項目，保(bao)溫系統運行情(qing)況相(xiang)對良好(hao)。

另外，換(huan)熱(re)器罐體(ti)進(jin)行(xing)部分(fen)測溫(wen)如下圖所示。高明(ming)哲表示，由于數(shu)據不(bu)夠充分(fen)，暫未進(jin)行(xing)系統統計(ji)。從熱(re)成(cheng)像圖可以看出，罐體(ti)的(de)封頭及支(zhi)撐部位存在不(bu)少保溫(wen)壞點。

圖：換熱器(qi)罐體熱成像(xiang)

下圖(tu)為主(zhu)蒸汽管(guan)道測溫(wen)(wen)情況，從熱成像圖(tu)可以(yi)看出，彎頭(tou)部(bu)位、三通、支管(guan)或支撐部(bu)位出現較大保溫(wen)(wen)下降的情況。

圖：主蒸汽管道

一直在討論保溫下降的情況，保溫效果的下降對光熱電站有什么影響？

以(yi)中船(chuan)新能烏拉(la)特中旗100MW槽式(shi)發電(dian)項目為例進行闡述，項目概況如下(xia)：

年發電(dian)量：3.5億kwh，

發電效率(lv)：18%（按照(zhao)光熱效率(lv)50%，換熱效率(lv)90%，熱電效率(lv)40%計算）

保溫范圍：20km管道+11個(ge)罐體

保溫(wen)面積：50000㎡

高明哲表示，該項(xiang)目的保(bao)溫層(ceng)外表面溫度(du)每(mei)升高1℃，則每(mei)年散(san)熱(re)損失增(zeng)加465萬(wan)(wan)kwh，儲存(cun)熱(re)量減(jian)少(shao)(shao)230萬(wan)(wan)kwh，發(fa)電(dian)量減(jian)少(shao)(shao)92萬(wan)(wan)kwh，伴熱(re)成本增(zeng)加27萬(wan)(wan)元。就測溫情(qing)況來(lai)講(jiang)，上保(bao)溫層(ceng)外表溫度(du)上升5-10℃是普遍存(cun)在(zai)的，上述數據再乘以(yi)5-10倍是相對可(ke)觀的。

阿斯(si)克專(zhuan)注保溫(wen)系統，對于管道設備保溫(wen)系統長(chang)時(shi)間的運行(xing)情(qing)況較為(wei)關注，持續(xu)跟蹤調查中發現，傳統保溫(wen)材料(liao)使(shi)用過程中保溫(wen)效果下降的情(qing)況較為(wei)普遍。

軟質材料在使(shi)用時間內熱(re)損會超出(chu)設計值15℃以上，平均每年升高1-2℃。硅(gui)酸(suan)鈣保溫(wen)效果穩(wen)定，使(shi)用30年仍能保持較好的保溫(wen)效果。就(jiu)烏拉特中旗100MW槽式光熱(re)項(xiang)目、中廣核德令哈(ha)100MW槽式光熱(re)項(xiang)目的測(ce)溫(wen)情況(kuang)而(er)言，基本符合上述(shu)規律。

若按照保溫表面每年升高1.5℃，推算電站年發電量變化，該部分散熱損失會對項目發電量產生多大影響？

高明哲表示，若20年(nian)內(nei)持續(xu)保溫效果下降，將可能導致發(fa)電(dian)(dian)量下降4500萬kw·h，發(fa)電(dian)(dian)效率下降2.3%。

光熱保溫整體解決方案

阿斯克光(guang)熱(re)保(bao)(bao)溫(wen)整體解決方案主(zhu)要(yao)分為(wei)集熱(re)系統保(bao)(bao)溫(wen)防護、熔(rong)鹽(yan)/導(dao)熱(re)油系統保(bao)(bao)溫(wen)以(yi)及(ji)蒸汽發電系統保(bao)(bao)溫(wen)三部分。

產品設計及性能參數

▍柔性連接管保溫

產(chan)品最高(gao)使用溫(wen)度650℃，導熱系數0.022W/m·K，Half結構，使用壽命長達20年，其(qi)密(mi)閉性可防雨雪風沙，能夠配(pei)合管道擺動30°、旋轉360°。

上圖為槽式柔性連(lian)接管保溫殼，目前(qian)阿斯克主要以納米(mi)材料為主體，結合(he)硅酸鈣，在保證輕薄的(de)前(qian)提(ti)下，提(ti)升整(zheng)體強度，運行(xing)壽命和(he)安全性。

柔性連接(jie)管保溫(wen)大(da)面積脫落，影(ying)響電(dian)站正常發電(dian)；保溫(wen)嚴重破(po)損，影(ying)響保溫(wen)效果，影(ying)響形象。

▍熔鹽系統

產(chan)(chan)品(pin)最高耐溫(wen)1000℃，無支架無熱橋結構，400℃導熱系(xi)數0.09W/m·k，抗壓(ya)強度0.85MPa，抗折強度0.36MPa，是全憎水型產(chan)(chan)品(pin)，Cl-含量極低ppm<20，能(neng)夠(gou)防止保溫(wen)層(ceng)下腐蝕。

高明哲表(biao)示(shi)，電站(zhan)的(de)換熱(re)介(jie)質為(wei)熔(rong)(rong)鹽(yan)，保溫(wen)材料(liao)和熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)相性(xing)十分重要。棉(mian)質材料(liao)會吸附大量(liang)熔(rong)(rong)鹽(yan)滲透(tou)保溫(wen)層(ceng)內部(bu)，導致保溫(wen)的(de)失效(xiao)，且不(bu)易發現(xian)和清理(li)。阿(a)斯克保溫(wen)板不(bu)吸附熔(rong)(rong)鹽(yan)，只會在(zai)表(biao)面粘附少許(xu)，且容(rong)易發現(xian)和清理(li)，不(bu)會損(sun)壞保溫(wen)材料(liao)。

圖：棉質(zhi)材料（左(zuo)）、阿(a)斯克保溫板（右）

據(ju)高明哲介紹(shao)，在腐(fu)蝕(shi)方面(mian)，阿(a)斯(si)克(ke)進行了120個小時(shi)(shi)的(de)銅離子加速鹽熔(rong)實(shi)驗，相當于常規使用25年(nian)。把傳統保(bao)溫材料(liao)(liao)與(yu)硅(gui)酸(suan)鈣同時(shi)(shi)包在一個碳(tan)鋼鋼管上，發現傳統保(bao)溫材料(liao)(liao)包裹的(de)鋼管產生較嚴重的(de)腐(fu)蝕(shi)，硅(gui)酸(suan)鈣包裹的(de)管道(dao)僅有少量銹點，實(shi)驗結果(guo)表明硅(gui)酸(suan)鈣材料(liao)(liao)對于管道(dao)設備具備較好(hao)的(de)保(bao)護作用。

傳統熔鹽罐的保(bao)溫(wen)(wen)需要大量保(bao)溫(wen)(wen)釘(ding)進行(xing)固(gu)定，這些保(bao)溫(wen)(wen)釘(ding)都是熱橋(qiao)，在長(chang)時間(jian)使(shi)(shi)用會(hui)出現保(bao)溫(wen)(wen)材料下墜(zhui)產(chan)生空隙的情況。硅酸(suan)鈣保(bao)溫(wen)(wen)板是硬質結(jie)構，強度高，長(chang)期使(shi)(shi)用結(jie)構穩固(gu)，保(bao)溫(wen)(wen)效果持久穩定。

▍導熱油系統保溫

產品最高耐(nai)溫650℃，400℃導熱系數0.09W/m·k，抗(kang)壓強度0.85MPa，抗(kang)折強度0.36MPa，不吸油，使用壽命大于20年。

對(dui)于導(dao)熱油(you)(you)系(xi)統保溫的(de)研究主要考(kao)慮的(de)是(shi)吸油(you)(you)性和防(fang)火安全。導(dao)熱油(you)(you)是(shi)可燃介(jie)質(zhi)，閥門、球頭等部(bu)位易產生泄(xie)露，如果導(dao)熱油(you)(you)泄(xie)露到(dao)保溫層，容易引發(fa)火災(zai)等安全隱患。發(fa)生導(dao)熱油(you)(you)泄(xie)露事，軟質(zhi)材料(liao)會(hui)在(zai)(zai)短時間內(nei)吸收(shou)自身總量約800%的(de)導(dao)熱油(you)(you)，硬質(zhi)材料(liao)只會(hui)在(zai)(zai)表面粘附一(yi)層，不會(hui)滲(shen)透保溫層內(nei)部(bu)。

高明哲表示，雖然(ran)阿斯(si)克使用的保溫(wen)材料(liao)(liao)都是A級不燃材料(liao)(liao)，但(dan)吸油(you)后也(ye)是容易燃燒的，是巨大(da)的安全隱(yin)患。下(xia)圖為衢州(zhou)某(mou)化(hua)工車間進行的不同材料(liao)(liao)吸油(you)燃燒試驗(yan)，巖棉吸油(you)后劇烈燃燒，硅酸鈣表面(mian)粘附不燃燒。

不吸(xi)油(you)是導熱油(you)管道保溫材料(liao)(liao)的重要(yao)特性，選用合適(shi)的保溫材料(liao)(liao)對減少火(huo)災安全(quan)隱患具有重要(yao)作(zuo)用。

▍蒸汽系統保溫

產品最高耐(nai)溫(wen)650℃，400℃導熱(re)系數0.09W/m·k，抗壓強度(du)0.85MPa，抗折強度(du)0.36MPa，憎水率(lv)＞99%，Cl-含量<20ppm，使用壽(shou)命大于20年(nian)。

阿(a)斯克(ke)根(gen)據現場施工(gong)的痛點要求、依托先進加(jia)工(gong)技術，首創“硬質可拆(chai)式預(yu)制成型(xing)件”，可根(gen)據客戶要求定制加(jia)工(gong)成各(ge)種(zhong)形狀規格的成型(xing)保溫殼件，適用(yong)于各(ge)種(zhong)直(zhi)管(guan)、彎頭(tou)、三通、異徑管(guan)、法蘭、閥(fa)門、隔熱管(guan)托等(deng)，為客戶提供保溫高效、拆(chai)裝方便、長壽耐用(yong)的保溫產品(pin)。

阿斯克整體解決方案優勢總結

高(gao)明(ming)哲表示，光熱(re)電站保溫整體解決方(fang)案(an)具有(you)以下(xia)四個優勢，總結下(xia)來(lai)為八個字：安全(quan)、高(gao)效(xiao)、穩定、經濟。

1、保障(zhang)現場(chang)導熱(re)油及熔鹽系統(tong)安全(quan)

高(gao)明哲表示，阿斯克保溫材料不(bu)吸油、不(bu)吸鹽，任(ren)何情況下不(bu)會燃燒，也不(bu)會腐(fu)蝕(shi)管道設(she)(she)備；另外，在閥門、法蘭等容易產生泄露問(wen)題的部位，在成型件基礎(chu)上設(she)(she)計增加引漏裝置(zhi)，可快速發現漏點，排除安全(quan)隱患。

2、解(jie)決現(xian)場(chang)工(gong)期(qi)和(he)維護(hu)拆卸問題(ti)

縮短現場80%保(bao)溫安裝時間，提升保(bao)溫質(zhi)量。可拆卸重復利(li)用(yong)，減少后(hou)續維護成(cheng)本90%以(yi)上(shang)。

3、長效(xiao)穩定(ding)的保(bao)溫(wen)效(xiao)果(guo)

項目在保(bao)溫(wen)(wen)施(shi)工(gong)時，保(bao)溫(wen)(wen)材料捆扎的松(song)緊程(cheng)(cheng)度(du)會影響(xiang)保(bao)溫(wen)(wen)效果(guo)，使用過(guo)程(cheng)(cheng)中踩踏磕碰會對保(bao)溫(wen)(wen)效果(guo)造成較大影響(xiang)。硅酸鈣(gai)管道(dao)施(shi)工(gong)時，不會出現保(bao)溫(wen)(wen)質量失(shi)控的情況，使用過(guo)程(cheng)(cheng)中抗損壞能(neng)力較強，能(neng)夠(gou)提供(gong)高效持久的保(bao)溫(wen)(wen)效果(guo)。

4、全壽期經濟性(xing)突出

以烏拉特中旗100MW槽式(shi)光熱項目(mu)為例，按照目(mu)前(qian)保溫情(qing)況及軟質(zhi)材料(liao)使用(yong)趨(qu)勢推算，使用(yong)硅酸(suan)鈣材料(liao)成(cheng)本增加1000萬，但20年內(nei)可(ke)減少熱損及維護(hu)費用(yong)5億元以上，3年即可(ke)收回多投入成(cheng)本。

工程業績

阿斯克從2017年(nian)開始積極(ji)參與光(guang)(guang)熱(re)保(bao)溫產品的(de)(de)(de)(de)開發，針對行業的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)特(te)點，開發了ASC光(guang)(guang)熱(re)系列產品，完成(cheng)了光(guang)(guang)熱(re)整體保(bao)溫的(de)(de)(de)(de)國產化，大大降低了行業成(cheng)本(ben)。ASC光(guang)(guang)熱(re)發電系列絕熱(re)產品具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕熱(re)防護(hu)性(xing)、耐候性(xing)、環(huan)保(bao)性(xing)、耐用(yong)(yong)性(xing)和(he)經濟(ji)性(xing)，其綜(zong)合性(xing)能在實際(ji)應(ying)(ying)用(yong)(yong)中已得到了充分的(de)(de)(de)(de)驗證和(he)認可，在光(guang)(guang)熱(re)發電領域具有(you)獨特(te)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)優(you)勢。

目(mu)前，阿斯克已經供貨在運行的(de)光熱項目(mu)有三個，分別是中(zhong)控德令哈塔(ta)(ta)式(shi)(shi)、中(zhong)電建共和塔(ta)(ta)式(shi)(shi)和烏拉(la)特中(zhong)旗槽式(shi)(shi)，并獲用戶(hu)高度認可。

高明哲(zhe)表示，阿斯克不只是做(zuo)光熱發電項(xiang)目的保溫系統(tong)，另外還有(you)核電、水電、熱電等項(xiang)目，具體業績如下圖(tu)所示。

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