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華能三亞菲涅爾光熱項目1.5MWth三元熔鹽儲熱系統測試達標
來源：華能集團 | 0評論 | 10099查看 | 2015-11-23 11:45:00    
　　近日從中國華能(neng)(neng)集團清潔能(neng)(neng)源技術研究院有限公司(si)（簡稱華能(neng)(neng)清能(neng)(neng)院）獲(huo)悉，今年以來，由該公司(si)在海南三亞建設(she)的菲涅爾光熱(re)(re)發電項目(mu)的三元熔融鹽儲熱(re)(re)系統(tong)已經(jing)完成(cheng)了全流程測試，各(ge)項測試均達到系統(tong)設(she)計目(mu)標。

　　據了解，2012年10月30日華能三亞線聚光太陽能熱發電裝置投運以來，通過1.5MWth太陽能熱發電裝置的持續運行測試，得到如下實測數據：裝置出口蒸汽溫度范圍400℃～500℃，流量范圍1.0～3.0t/h；最高溫度可達到526℃，流量可達到(dao)3.3t/h。天晴時(shi)，并(bing)汽(qi)時(shi)間(jian)為7～8小時(shi)，最長并(bing)汽(qi)時(shi)間(jian)為8.5小時(shi)。可實現自(zi)動調(diao)節，鏡場(chang)跟蹤性能(neng)好(hao)，重復性好(hao)，運(yun)(yun)行(xing)穩定。排管和(he)真空集熱(re)管運(yun)(yun)行(xing)良好(hao)。經受(shou)過12級臺風考驗(yan)，支(zhi)架和(he)鏡場(chang)無(wu)損(sun)壞(huai)。該裝置為我國首套MW級線性(xing)菲涅爾太陽能(neng)混合熱發電裝置。 
 

圖1 華能三亞線性菲涅爾直蒸汽太陽能熱發電系統
 

圖2 華能三亞線性菲涅爾直蒸汽太陽能熱發電系統現場圖

　　2015年4月，華能清能院建成了導熱油集熱、儲熱系統，并進行了集熱、儲熱和換熱等全流程運行試驗，完成了DCS控制系統、太陽能全自動跟蹤系統、新型反射鏡框架等的測試，試驗達到了預期效果。華能清能院自主研發的導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)儲熱(re)(re)(re)(re)(re)系統是(shi)由導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)泵將低溫(wen)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)罐里的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)送往菲涅爾式太陽能(neng)集(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)場加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)，集(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)場出(chu)口導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)溫(wen)度(du)為370℃，高溫(wen)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)存(cun)儲在(zai)高溫(wen)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)罐溫(wen)中。高溫(wen)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)罐中導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)油(you)通過換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)產生(sheng)3MPa，350℃的(de)(de)蒸汽(qi)參(can)數，降溫(wen)(wen)后的導熱(re)油(you)回到低溫(wen)(wen)導熱(re)油(you)罐。該集熱(re)儲熱(re)換熱(re)系(xi)統(tong)不僅(jin)能在多云陰天運行時(shi)產生穩定的蒸汽參數，在陰天或(huo)晚間也可正(zheng)常(chang)穩定產汽運行。該系(xi)統(tong)采用聯(lian)苯(ben)聯(lian)苯(ben)醚(mi)導熱(re)油(you)作為儲熱(re)介質(zhi)，系(xi)統(tong)包括高溫(wen)(wen)、低溫(wen)(wen)導熱(re)油(you)儲罐，蒸(zheng)(zheng)汽發(fa)(fa)生(sheng)器、高低溫導熱(re)(re)(re)油泵(beng)、集(ji)熱(re)(re)(re)鏡場(chang)(chang)等。將集(ji)熱(re)(re)(re)、儲熱(re)(re)(re)、換熱(re)(re)(re)優化集(ji)成，可直接在(zai)(zai)換熱(re)(re)(re)器中產(chan)生(sheng)過熱(re)(re)(re)蒸(zheng)(zheng)汽。同(tong)時集(ji)熱(re)(re)(re)場(chang)(chang)鏡場(chang)(chang)跟蹤采用自主研發(fa)(fa)的全閉環控制技(ji)術，可實(shi)現(xian)全自動(dong)運(yun)行。整套(tao)導熱(re)(re)(re)油試驗(yan)系(xi)統和(he)技(ji)術在(zai)(zai)國(guo)內外處于領先水平。 
 

圖3 華能三亞線性菲涅爾導熱油太陽能集熱儲熱系統現場圖

　　2015年5月份以來，華能清能院通過建成的熔鹽儲熱系統，連續進行熔鹽與水的換熱測試，產出穩定參數的蒸汽，完成了包括熔鹽熔化、系統預熱、熔鹽換熱及熔鹽吹掃等在內的全流程測試，達到系統設計目標，儲熱系統是光熱電站(zhan)的(de)重要(yao)組(zu)成部分，通過存儲(chu)高(gao)(gao)溫介質，在需(xu)要(yao)時通過換(huan)熱器產(chan)生高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓蒸汽進入汽輪(lun)機發電，消(xiao)除(chu)了太陽能自身的(de)不穩定性，實(shi)現了對太陽能的(de)可調度利用。配置適(shi)合容(rong)量的(de)儲(chu)熱系統，可以提(ti)高(gao)(gao)機組(zu)的(de)利用小時數，進一步降低(di)太陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電的度電成本。熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統也可以用于風電清潔供暖，將部分時間(jian)的棄電用于全天(tian)供熱(re)(re)。華能(neng)清能(neng)院(yuan)三亞(ya)熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統采用25噸三元硝酸(suan)鹽作為儲熱(re)(re)介質，儲熱(re)(re)容(rong)量達到1.5MWth。系(xi)統包括高溫(wen)、低(di)溫(wen)熔鹽(yan)儲罐，以及(ji)(ji)由預(yu)(yu)熱(re)器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)及(ji)(ji)過(guo)熱(re)器(qi)組成的蒸(zheng)汽發生系統。熔鹽(yan)介質凝固點高，對換熱(re)器(qi)及(ji)(ji)管道的設計(ji)、伴熱(re)保(bao)溫措施(shi)的可靠性(xing)有很高的要求。運行先需要對系統管道和(he)設備(bei)進行預(yu)(yu)熱(re)，然后(hou)利用高溫熔鹽(yan)依次通(tong)過(guo)過(guo)熱(re)器、蒸發器、預(yu)(yu)熱器，對逆(ni)向進(jin)(jin)入(ru)的給水進(jin)(jin)行預(yu)(yu)熱、蒸發和(he)過熱。停止(zhi)運行時，換熱器和(he)管(guan)道的熔(rong)鹽可回(hui)流至熔(rong)鹽罐，防止(zhi)熔(rong)鹽凝結。系統(tong)還設(she)計有(you)緊急疏鹽回(hui)路(lu)。華能(neng)清能(neng)院將利用本熔(rong)鹽儲熱系統(tong)進(jin)(jin)行持續測(ce)試(shi)，驗證系統(tong)長期運行的(de)可靠(kao)性(xing)，進一步完善(shan)優化。并基于(yu)該平(ping)臺開展熔鹽介質的(de)線性(xing)菲涅爾太陽能熱發電技術的(de)研發。
 

圖4 華能三亞熔鹽儲熱系統現場圖

　　華能清能院是中國華能集團公司直屬的清潔能源技術研發機構。在太陽能熱發電技術研究方面主要側重于線性菲涅爾太陽能熱發電技術的研究，近年來受到國家能源局和中國華能集團的重點科技示范項目重點支持，在海南三亞先后建立了1.5MWth太(tai)陽(yang)能熱(re)(re)(re)發電裝置、1.5MWth菲涅(nie)爾(er)導熱(re)(re)(re)油(you)太(tai)陽(yang)能集熱(re)(re)(re)儲熱(re)(re)(re)測試(shi)(shi)系統以及(ji)1.5MWth熔(rong)鹽儲熱(re)(re)(re)測試(shi)(shi)系統。同時建立了反射(she)鏡(jing)(jing)反射(she)率測試(shi)(shi)、反射(she)鏡(jing)(jing)彎曲弧度(du)測試(shi)(shi)、反射(she)鏡(jing)(jing)跟蹤精度(du)測試(shi)(shi)以及(ji)吸(xi)熱(re)(re)(re)器熱(re)(re)(re)損測試(shi)(shi)等測試(shi)(shi)平臺。在(zai)太陽能熱發電技術(shu)領域累積(ji)獲得授權(quan)專利(li)50余項(xiang)(xiang)，其中(zhong)(zhong)發明專利(li)10項(xiang)(xiang)、軟件(jian)著(zhu)作權(quan)2項(xiang)(xiang)；發表(biao)學術(shu)論文(wen)10余篇(pian)，已(yi)形成了完全自主知識產(chan)權(quan)。項(xiang)(xiang)目先后獲得北京市科(ke)學進步(bu)二等(deng)獎(jiang)，中(zhong)(zhong)國(guo)華能集(ji)團科(ke)技進步(bu)二等(deng)獎(jiang)和中(zhong)(zhong)國(guo)電力科學技術進步三等(deng)獎，同時正在積極推(tui)進華能(neng)北方聯合電力烏拉(la)特50MWe菲(fei)涅爾式光熱發電示(shi)范項目(mu)的實(shi)施。

注：本文由華能清能院供稿，文章觀點不代表本網立場。
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