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4月26日，2024第十(shi)一(yi)屆(jie)中國國際光熱大(da)會暨CSPPLAZA年會在內蒙(meng)古呼和(he)浩特(te)盛(sheng)大(da)召開，江蘇聯(lian)(lian)儲能(neng)源科技有(you)限公司（簡稱“聯(lian)(lian)儲科技”）技術(shu)總監劉(liu)平心出席會議并作(zuo)主題報告《熔鹽(yan)(yan)熱儲能(neng)整體解決方(fang)案》，結(jie)合實(shi)際應用(yong)案例重點介紹了該公司熔鹽(yan)(yan)儲熱技術(shu)中高效化鹽(yan)(yan)系(xi)統的(de)關鍵性，以及在光熱電站(zhan)和(he)智能(neng)電網方(fang)面(mian)的(de)應用(yong)情況。

圖：劉平心

作為(wei)國(guo)內領先(xian)的(de)熔(rong)鹽(yan)熱(re)儲(chu)能、特高(gao)溫余熱(re)回收解決方案的(de)供應(ying)商，聯儲(chu)科(ke)技不僅擁有國(guo)內首(shou)座(zuo)20MWht熔(rong)鹽(yan)熱(re)儲(chu)能系(xi)統(tong)示范平臺，其開(kai)發(fa)的(de)國(guo)內首(shou)個用于光熱(re)電站熔(rong)鹽(yan)初融(rong)的(de)高(gao)效化(hua)鹽(yan)系(xi)統(tong)也(ye)已(yi)在中電工程哈密塔式50MW光熱(re)發(fa)電項目中得到充分驗證。

高效化鹽系統

劉平心指出(chu)，早期國內化(hua)(hua)鹽系統主要為(wei)化(hua)(hua)工行業服(fu)務(wu)，化(hua)(hua)工行業熔(rong)鹽用量小；光熱行業興起后，熔(rong)鹽用量非常大，往往萬噸起步，傳統化(hua)(hua)鹽系統遠(yuan)遠(yuan)不能滿足大規(gui)模光熱發電(dian)儲熱介質的熔(rong)化(hua)(hua)需(xu)求(qiu)。

聯(lian)儲科技(ji)經(jing)過多年研(yan)發攻(gong)關，成功(gong)研(yan)制(zhi)出一套低氮(dan)、高(gao)(gao)效、經(jing)濟、安全的(de)高(gao)(gao)溫熔鹽(yan)熔化(hua)裝置(zhi)，該裝置(zhi)（高(gao)(gao)效化(hua)鹽(yan)系統）包括(kuo)罐體預熱(re)系統、粉碎(sui)與輸(shu)送系統以及LC-HP化(hua)鹽(yan)爐(lu)，目前已擁有(you)授權專利四十六項，且已研(yan)發至第三代產品，可使固態顆粒狀硝(xiao)酸鉀和硝(xiao)酸鈉混合(he)鹽(yan)直(zhi)接(jie)注入熔鹽(yan)爐(lu)，熔化(hua)速度(du)快，加熱(re)效率高(gao)(gao)。

▍罐體預熱系統

劉平心表示，由于儲罐(guan)(guan)罐(guan)(guan)體(ti)(ti)是非剛(gang)性、有一(yi)定柔性的設備，局部溫度過高罐(guan)(guan)體(ti)(ti)會產(chan)生一(yi)定變形，從而影響罐(guan)(guan)體(ti)(ti)的安全性。在化(hua)鹽系統(tong)(tong)運行過程中，不僅要(yao)將儲罐(guan)(guan)加熱(re)到位(wei)，還(huan)必須(xu)要(yao)保證罐(guan)(guan)體(ti)(ti)溫度均(jun)衡，綜(zong)合考慮罐(guan)(guan)體(ti)(ti)預熱(re)溫度、升(sheng)溫速率、經濟性三(san)點之后，聯儲科技研發(fa)出了專用(yong)的罐(guan)(guan)體(ti)(ti)預熱(re)系統(tong)(tong)。

此外，參考此前招標(biao)文件，罐體底部(bu)與頂部(bu)溫(wen)差通常要求(qiu)為(wei)50℃；升溫(wen)速率(lv)通常要求(qiu)為(wei)5℃以下。化鹽燃料上，可(ke)選(xuan)電(dian)或燃氣等；加熱方式可(ke)選(xuan)直排加熱或循環加熱。聯儲科技通過多(duo)年項目經驗在高效化鹽系統中使各影響(xiang)因素(su)達到平衡(heng)高效狀態。

在(zai)中(zhong)(zhong)電(dian)工程哈(ha)密塔式50MW光熱發電(dian)項目中(zhong)(zhong)，聯儲(chu)科技將加(jia)熱爐放在(zai)罐體頂部，采(cai)用燃(ran)氣(qi)預熱、循環加(jia)熱的(de)方(fang)式進行(xing)化鹽。運行(xing)過程中(zhong)(zhong)，罐體溫度非常均衡，化鹽效(xiao)果(guo)得到(dao)業主(zhu)方(fang)充分肯定(ding)。

圖(tu)：高效化鹽系(xi)統—罐(guan)體預熱(re)系(xi)統

▍粉碎與輸送系統

光熱(re)電(dian)站(zhan)用(yong)熔鹽二元鹽構成為60%硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鈉+40%硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鉀(jia)。硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鉀(jia)、硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鈉在進(jin)入罐體前需(xu)要得(de)到充分的混合，熔化。

圖：聯儲科技(ji)化鹽系統

“熔(rong)鹽要(yao)(yao)充分混(hun)合(he)，一個很重要(yao)(yao)的(de)指標是3:2的(de)比例，該(gai)系統可充分混(hun)合(he)熔(rong)鹽且高度自(zi)動(dong)(dong)化。”劉(liu)平心說。自(zi)動(dong)(dong)化混(hun)合(he)等高效(xiao)優勢也在中電工(gong)程哈密塔式(shi)50MW光熱發(fa)電項目發(fa)揮(hui)了(le)重要(yao)(yao)作用，提高了(le)熔(rong)鹽混(hun)合(he)、融化效(xiao)率。

▍LC-HP化鹽爐

高(gao)效化(hua)鹽(yan)系統(tong)最(zui)為核心的(de)是化(hua)鹽(yan)爐。聯儲科技高(gao)效化(hua)鹽(yan)系統(tong)加(jia)熱(re)爐相當于一個可(ke)容納數噸熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)熔(rong)(rong)鹽(yan)池(chi)。

熔鹽(yan)融(rong)化是共晶過(guo)程，系統(tong)化鹽(yan)爐可以提(ti)供優質(zhi)共晶環(huan)境。熔鹽(yan)在加熱爐中得到充分的(de)(de)混(hun)合(he)、共晶，共晶后的(de)(de)沉淀雜質(zhi)由凈(jing)化排(pai)污系統(tong)定期排(pai)出。

化(hua)鹽流程：顆粒狀熔(rong)鹽自進(jin)料口(kou)進(jin)入化(hua)鹽爐，依次經(jing)過初熔(rong)區(qu)、共晶區(qu)、高溫區(qu)融化(hua)加熱，最后(hou)通(tong)過溢(yi)流口(kou)溢(yi)流至(zhi)熔(rong)鹽提溫系統(tong)。

與(yu)傳統(tong)(tong)(tong)化鹽(yan)爐是單臺(tai)燃燒(shao)器(qi)(qi)不同(tong)，聯儲(chu)科技高(gao)效化鹽(yan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)配(pei)備16臺(tai)燃燒(shao)器(qi)(qi)，極大的(de)提高(gao)了(le)系(xi)統(tong)(tong)(tong)工作效率(lv)和熔鹽(yan)潔(jie)凈程(cheng)度。潔(jie)凈程(cheng)度高(gao)的(de)熔鹽(yan)可避免罐體(ti)受壞(huai)、管道堵塞等損失發生，配(pei)置的(de)余熱(re)回(hui)收系(xi)統(tong)(tong)(tong)還可提高(gao)整(zheng)體(ti)熱(re)效率(lv)。

劉平心(xin)表示，聯儲科技的高效化鹽系(xi)統在塔式光熱電站與槽式光熱電站均可應用。

聯儲科技高效化鹽系統光熱電站項目服務案例：

1、中電(dian)工程哈密塔(ta)式50MW光熱發電(dian)項目化鹽(yan)服務，化鹽(yan)量15985噸。

2、玉門“光熱(re)(re)儲能(neng)+光伏+風電(dian)”示范項目10萬千瓦光熱(re)(re)儲能(neng)EPC總承包(bao)工程化(hua)鹽服(fu)務(wu)，化(hua)鹽量20000噸(dun)。

3、阿克(ke)塞哈薩克(ke)族自治縣匯東(dong)新能源有限責任公司110MW光(guang)(guang)熱(re)+光(guang)(guang)伏試點項目(mu)EPC工程總承包化(hua)鹽服務(wu)項目(mu)，化(hua)鹽量21250噸(dun)。

光熱電站儲熱島：熔鹽儲能系統

太陽能(neng)光熱發(fa)電是一種能(neng)夠大(da)規(gui)模部(bu)署并承(cheng)擔電網基(ji)礎(chu)電力功能(neng)的清潔(jie)能(neng)源(yuan)。

憑借自主(zhu)投資建設的我國首個20MWht熔(rong)(rong)融鹽(yan)儲(chu)(chu)能示范(fan)項目，聯(lian)儲(chu)(chu)科技成(cheng)功打通了熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能系統全(quan)過程技術(shu)難點，掌握了熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能關鍵核心科技，可為光熱電(dian)(dian)站(zhan)提供定制化熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能整體解決方案——光熱電(dian)(dian)站(zhan)儲(chu)(chu)熱島。

劉平心介紹，光熱(re)電站儲熱(re)島的(de)主要功能是在(zai)太陽(yang)輻(fu)射(she)強(qiang)度較強(qiang)的(de)時間段發(fa)電及儲熱(re)；在(zai)太陽(yang)輻(fu)射(she)強(qiang)度降低時儲熱(re)系(xi)統(tong)釋放(fang)儲熱(re)介質的(de)熱(re)能用于(yu)維(wei)持發(fa)電系(xi)統(tong)運行(xing)。

此外，通(tong)過儲熱系(xi)統的(de)(de)熱力(li)循環增強光(guang)熱電站對太陽輻射波動的(de)(de)適應能(neng)力(li)，維持光(guang)熱電站在夜(ye)間或陰(yin)雨(yu)天(tian)等工況的(de)(de)持續運(yun)行、保持長期穩定的(de)(de)電能(neng)輸出。

劉平心(xin)介紹，與(yu)部(bu)分企(qi)業專注于光熱電站不同，聯儲科技熔(rong)鹽(yan)儲能(neng)系統更加偏向于電站以外的(de)中小型的(de)智能(neng)電網綜合服務或余熱回收系統等領域(yu)。

聯儲(chu)科技熔鹽儲(chu)能(neng)系統具有技術成熟度高、熱效率(lv)高、成本低、儲(chu)能(neng)時間(jian)長(chang)等優勢。具體(ti)表現在以下方面：

防凝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)：防凝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)主(zhu)要用于高溫熔鹽管路和(he)設備的預熱與伴(ban)熱。防止熔鹽在設備和(he)管路中凝固。保證熔鹽系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的安(an)全(quan)穩定運(yun)行。

換(huan)熱(re)系(xi)統：根據發電路徑的不同(tong)，換(huan)熱(re)系(xi)統涉及到鹽-水(shui)換(huan)熱(re)、油(you)-鹽換(huan)熱(re)等不同(tong)方式，因此要對換(huan)熱(re)系(xi)統進行(xing)優(you)化配置，處理好熔鹽凝固以及導熱(re)油(you)的安全使用問題。

控制系統(tong)(tong)：采用DCS控制系統(tong)(tong)，通(tong)過對管(guan)路及罐(guan)體(ti)的流度、壓(ya)力、流量和液位信息(xi)的采集，實時監控設備(bei)運行(xing)情(qing)況(kuang)，依靠自動運行(xing)機制，保障整個系統(tong)(tong)的安全、可靠、高效運行(xing)。

智能電網綜合服務

此外，劉平心還結合聯儲(chu)科(ke)技建設的國(guo)家(jia)電網(wang)智能(neng)電網(wang)調峰項目介紹了熔(rong)鹽儲(chu)熱系(xi)統在智能(neng)電網(wang)端等場景的應用(yong)。

熔鹽儲熱技(ji)術在(zai)發電(dian)(dian)側可(ke)助力(li)火電(dian)(dian)靈(ling)活性改造；在(zai)電(dian)(dian)網側可(ke)助力(li)調峰(feng)調頻(pin)；在(zai)用(yong)戶側可(ke)儲存低谷(gu)電(dian)(dian)，充(chong)分(fen)實現低谷(gu)電(dian)(dian)最大化利(li)用(yong)。

尤(you)其在用(yong)戶側(ce)供汽方面，劉平心(xin)表示，目前(qian)熔鹽(yan)儲能供汽相比燃氣鍋爐供汽有著不可(ke)比擬的優勢（如下圖(tu)所示）。該(gai)系(xi)統(tong)利用(yong)夜間8h谷(gu)電儲能后供給白天生產蒸(zheng)汽使用(yong)，由集熱系(xi)統(tong)、儲熱系(xi)統(tong)及(ji)蒸(zheng)汽發生系(xi)統(tong)組成。

圖：方案對比

集熱(re)(re)系統主(zhu)(zhu)要(yao)為(wei)電(dian)加(jia)(jia)熱(re)(re)器(qi)，主(zhu)(zhu)要(yao)利用(yong)夜間的(de)谷(gu)電(dian)加(jia)(jia)熱(re)(re)熔融鹽(yan)，用(yong)以消納低(di)谷(gu)電(dian)。儲(chu)熱(re)(re)系統主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括高(gao)溫熔鹽(yan)罐(guan)(guan)、低(di)溫熔鹽(yan)罐(guan)(guan)、高(gao)溫熔鹽(yan)泵、低(di)溫熔鹽(yan)泵，主(zhu)(zhu)要(yao)作用(yong)是儲(chu)存熔鹽(yan)。蒸汽(qi)發生系統主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括冷(leng)水(shui)(shui)泵、除氧器(qi)、給水(shui)(shui)泵、加(jia)(jia)熱(re)(re)器(qi)、預熱(re)(re)器(qi)、蒸發器(qi)等，用(yong)于(yu)將水(shui)(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)為(wei)要(yao)求參數的(de)蒸汽(qi)，將熔鹽(yan)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)轉換為(wei)蒸汽(qi)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)，進(jin)行蒸汽(qi)利用(yong)。

2024第十一屆中國國際光(guang)熱(re)大會(hui)(hui)暨CSPPLAZA年會(hui)(hui)4月(yue)25-26日在(zai)內蒙古呼和(he)浩特香格(ge)里拉大酒店盛大召(zhao)開，大會(hui)(hui)由CSPPLAZA光(guang)熱(re)發(fa)電平臺聯合常州(zhou)龍(long)騰光(guang)熱(re)科技股份(fen)有(you)限公司共同(tong)主(zhu)辦，大會(hui)(hui)主(zhu)題為“在(zai)多變的形勢下(xia)實現規模化(hua)發(fa)展”，共有(you)來自(zi)海(hai)內外約800名代表(biao)出席(xi)本屆大會(hui)(hui)。