管(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)(de)選(xuan)取,在鏡(jing)場(chang)里面(mian)是(shi)屬于逐級(ji)遞減的(de)(de)(de)(de)過程,通(tong)過導熱(re)(re)(re)油(you)和熔鹽來(lai)(lai)說(shuo)我(wo)們選(xuan)取的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)基本都是(shi)2米(mi)到4米(mi)(每秒)左右,考慮的(de)(de)(de)(de)原則(ze)是(shi)要(yao)求整體鏡(jing)場(chang)內(nei)導熱(re)(re)(re)油(you)的(de)(de)(de)(de)雷(lei)諾數要(yao)大(da)于2萬以上,因為在雷(lei)諾數達到2萬以上的(de)(de)(de)(de)條件下傳熱(re)(re)(re)介質(zhi)才能管(guan)(guan)(guan)道內(nei)形(xing)成湍流(liu)(liu)(liu),均勻地吸收熱(re)(re)(re)量,尤其是(shi)集熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)里面(mian)導熱(re)(re)(re)油(you)(要(yao)形(xing)成湍流(liu)(liu)(liu))不能形(xing)成層流(liu)(liu)(liu),(形(xing)成層流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)話)就(jiu)有(you)(you)可(ke)能導熱(re)(re)(re)油(you)超溫、有(you)(you)些(導熱(re)(re)(re)油(you))會(hui)達不到設計溫度。通(tong)過計算來(lai)(lai)說(shuo)(流(liu)(liu)(liu)速(su))基本在2到4米(mi)(每秒)。離泵比(bi)(bi)較(jiao)近的(de)(de)(de)(de)地方會(hui)選(xuan)取比(bi)(bi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)、遠端阻力比(bi)(bi)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)時候會(hui)適當放低管(guan)(guan)(guan)徑,選(xuan)擇(ze)2米(mi)(每秒)左右的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)。
阻力(li)計(ji)(ji)算(suan)(suan)會影響導熱(re)(re)油的(de)(de)流(liu)量分配(pei)(pei)。流(liu)量分配(pei)(pei)和(he)(he)阻力(li)計(ji)(ji)算(suan)(suan)有(you)問題的(de)(de)話,會出現近端(duan)導熱(re)(re)油溫(wen)(wen)度達不到設(she)計(ji)(ji)溫(wen)(wen)度,遠端(duan)有(you)可(ke)能導熱(re)(re)油會超溫(wen)(wen),甚至有(you)可(ke)能會出現斷流(liu),空管(guan)運(yun)行對于集熱(re)(re)場裝(zhuang)置來說是非常危險(xian)的(de)(de)。我們一(yi)般通過流(liu)體的(de)(de)阻力(li)計(ji)(ji)算(suan)(suan)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan),包括(kuo)管(guan)徑(jing)是通過EXCEL進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan),通過EXCEL表格對各個工況下的(de)(de)管(guan)徑(jing),各個區域的(de)(de)管(guan)徑(jing)進(jin)行計(ji)(ji)算(suan)(suan),計(ji)(ji)算(suan)(suan)好之(zhi)后需要帶入一(yi)個阻力(li)計(ji)(ji)算(suan)(suan)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)中建(jian)模(mo),把每一(yi)個管(guan)道(dao)、支管(guan)、閥門(men)通過AFT軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)輸入,統(tong)一(yi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)系統(tong)的(de)(de)阻力(li)和(he)(he)壓降,保(bao)證流(liu)量和(he)(he)壓力(li)的(de)(de)平(ping)衡。
儲(chu)(chu)(chu)(chu)熱(re)罐(guan)設計(ji)主要(yao)參照的(de)(de)標準為(wei)美國石油(you)(you)協會(hui)APISTD650《焊接石油(you)(you)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)》第12版,部分(fen)內容(rong)參考國內石油(you)(you)化工(gong)和壓(ya)力容(rong)器(qi)設計(ji)規范;其(qi)次采(cai)用有限(xian)(xian)元計(ji)算(suan)(suan)軟(ruan)件ANSYS進行儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)的(de)(de)溫度(du)場(chang)模(mo)擬(ni)分(fen)析;最后采(cai)用有限(xian)(xian)元計(ji)算(suan)(suan)軟(ruan)件ANSYS進行儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)的(de)(de)應力計(ji)算(suan)(suan),溫度(du)場(chang)作為(wei)體(ti)荷載施加在(zai)結構模(mo)型(xing)上,根(gen)據(ju)軟(ruan)件計(ji)算(suan)(suan)結果(guo),參考JB4732-95《鋼制壓(ya)力容(rong)器(qi)—分(fen)析設計(ji)標準》進行應力評定,判斷(duan)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)是(shi)否安全。這幅(fu)圖是(shi)我們做儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)設計(ji)的(de)(de)時候所做的(de)(de)一些(xie)工(gong)作。
儲(chu)(chu)罐熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)防(fang)凝設(she)計(ji),熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)系(xi)統凝固點是220℃,系(xi)統運(yun)行時(shi)溫度不允許低于270℃。進(jin)行防(fang)凝設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)時(shi)候需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)合理的(de)(de)(de)(de)保(bao)溫,熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)管(guan)道(dao)和閥(fa)(fa)門、附(fu)件(jian)和油鹽(yan)(yan)(yan)換熱(re)器(qi)和儲(chu)(chu)罐都(dou)要(yao)考(kao)慮保(bao)溫,保(bao)溫層的(de)(de)(de)(de)厚度可以按照經濟厚度方法(fa)進(jin)行計(ji)算。要(yao)優化管(guan)道(dao)布置(zhi),盡(jin)量(liang)減(jian)少設(she)備之間的(de)(de)(de)(de)管(guan)道(dao)長度,管(guan)道(dao)與熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)罐的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接不宜采用(yong)(yong)π形彎曲的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接,這樣會造成死(si)區,出現(xian)凍堵問(wen)題,一般考(kao)慮用(yong)(yong)補(bu)償器(qi)消除(chu)管(guan)道(dao)熱(re)應力。安全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)布置(zhi)位置(zhi)要(yao)盡(jin)量(liang)靠近主管(guan)路(lu)關(guan)斷(duan)閥(fa)(fa),減(jian)少安全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)伸出長度,同(tong)時(shi)疏鹽(yan)(yan)(yan)母管(guan)道(dao)要(yao)盡(jin)量(liang)靠近疏鹽(yan)(yan)(yan)點,在(zai)管(guan)道(dao)布置(zhi)中不使用(yong)(yong)堵頭。
設置伴熱(re)(re)(re)和(he)電加熱(re)(re)(re)的裝置,在(zai)熔(rong)鹽(yan)(yan)管道(dao)(dao)內(nei)、換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)器內(nei)、熔(rong)鹽(yan)(yan)儲罐內(nei)熔(rong)鹽(yan)(yan)溫(wen)(wen)(wen)度低于保護溫(wen)(wen)(wen)度時(shi),管道(dao)(dao)、換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)器外殼外部電伴熱(re)(re)(re)或熔(rong)鹽(yan)(yan)罐侵入式電加熱(re)(re)(re)棒要自動的啟(qi)動,保證熔(rong)鹽(yan)(yan)溫(wen)(wen)(wen)度不低于凝(ning)固點。熔(rong)鹽(yan)(yan)管道(dao)(dao)及設備電伴熱(re)(re)(re)選用(yong)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)礦物(wu)絕(jue)緣伴熱(re)(re)(re)電纜。
保(bao)持熔(rong)(rong)鹽流動,防止局(ju)部低溫凝固,為防止發生(sheng)局(ju)部凝結(jie),對于管(guan)道和換熱(re)器(qi),如(ru)長時間停(ting)(ting)止運行(xing),應(ying)排空(kong)管(guan)道和換熱(re)器(qi)中的熔(rong)(rong)鹽;如(ru)僅僅是短期停(ting)(ting)止運行(xing),為保(bao)證能(neng)快速(su)啟動,應(ying)保(bao)持管(guan)道和換熱(re)器(qi)內熔(rong)(rong)鹽處于低速(su)流動的狀(zhuang)態(tai)。
場平(ping)(ping)的(de)設(she)計(ji),槽(cao)式(光(guang)熱(re)(re)電(dian)站)對于場平(ping)(ping)設(she)計(ji)有一定(ding)的(de)要求,目前槽(cao)式集熱(re)(re)器支架設(she)計(ji)坡(po)度一般為1%或(huo)(huo)1.5%,要求場平(ping)(ping)坡(po)度在(zai)1%或(huo)(huo)1.5%。場地(di)的(de)自(zi)然坡(po)度一般不可能是1%或(huo)(huo)者是1.5%,場地(di)平(ping)(ping)整工程量也比(bi)較大(da)。涉(she)及到在(zai)槽(cao)式技(ji)術廠址選(xuan)擇的(de)時候,盡(jin)量選(xuan)擇場地(di)比(bi)較平(ping)(ping)整的(de)廠址,盡(jin)量選(xuan)擇一些荒地(di),因為進行場平(ping)(ping)時對植被破壞程度比(bi)較大(da)。
根據(ju)廠區自然地(di)形及地(di)質條件,一般應(ying)采用南(nan)北(bei)分(fen)臺階布置,東(dong)西向按自然地(di)坪(ping)布置方式進行場(chang)平設計,以減少場(chang)地(di)平整(zheng)土方工程量。在(zai)場(chang)地(di)平整(zheng)方面,填方區應(ying)該分(fen)層夯實(shi)。我們(men)也通過做其他的(de)(de)項目,(得出來(lai))夯實(shi)系數一般建議不(bu)(bu)低于0.95。目前(qian)集熱器一般是采用灌(guan)注樁(zhuang)基礎形式,成孔方式為璇挖式,如(ru)果夯實(shi)系數達不(bu)(bu)到,有可能(neng)成孔的(de)(de)時(shi)候會存在(zai)塌孔問(wen)題,造成返(fan)工,給經濟性帶來(lai)一些不(bu)(bu)利的(de)(de)影(ying)響。
這張圖是(shi)我們在(zai)做(zuo)的(de)某一個(ge)項目,按照(zhao)南(nan)北(方向)做(zuo)了(le)四個(ge)臺(tai)階,每一個(ge)臺(tai)階高差在(zai)2米到3米左右,東西向按照(zhao)自然地平來(lai)進(jin)行平整(zheng),在(zai)廠區內總(zong)共做(zuo)了(le)18個(ge)小區塊進(jin)行平整(zheng),整(zheng)體做(zuo)下來(lai)挖填平衡,沒有棄土。這張是(shi)我們利用分(fen)割網法做(zuo)的(de)場平設計的(de)圖。
鏡場(chang)土地建設(she)(she)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)設(she)(she)計(ji)優(you)化,集熱(re)器(qi)支架對(dui)(dui)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)的(de)(de)沉降要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao),不均(jun)勻沉降對(dui)(dui)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)會(hui)產生(sheng)比(bi)較(jiao)嚴重的(de)(de)影響,目前(qian)常用(yong)的(de)(de)集熱(re)器(qi)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)形(xing)式(shi)(shi)呢有獨立(li)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)和樁(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)。槽式(shi)(shi)集熱(re)器(qi)對(dui)(dui)水平(ping)位(wei)移和沉降要(yao)求(qiu)非常高(gao),而且(qie)(基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu))數量(liang)非常多(duo),一(yi)般(ban)的(de)(de)項目有可能是一(yi)萬(wan)到兩萬(wan)根樁(zhuang)(zhuang)。從施(shi)工(gong)的(de)(de)工(gong)期(qi)和經濟性(xing)角度考慮的(de)(de)話,目前(qian)一(yi)般(ban)都采用(yong)樁(zhuang)(zhuang)柱(zhu)式(shi)(shi)技術,這樣可避免采用(yong)獨立(li)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)時所(suo)需(xu)要(yao)的(de)(de)大(da)范(fan)圍土方開挖和回填工(gong)作(zuo)。樁(zhuang)(zhuang)柱(zhu)式(shi)(shi)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)可以(yi)有優(you)化的(de)(de)空(kong)間(jian),目前(qian)做(zuo)的(de)(de)工(gong)作(zuo)可能都是單樁(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu),這種有可能樁(zhuang)(zhuang)徑比(bi)較(jiao)粗、樁(zhuang)(zhuang)長也(ye)比(bi)較(jiao)長,對(dui)(dui)混凝(ning)土和鋼筋(jin)的(de)(de)需(xu)求(qiu)量(liang)比(bi)較(jiao)大(da)。也(ye)要(yao)根據集熱(re)器(qi)的(de)(de)形(xing)式(shi)(shi),我們做(zuo)了短樁(zhuang)(zhuang)加承臺的(de)(de)形(xing)式(shi)(shi),對(dui)(dui)土建的(de)(de)工(gong)程(cheng)量(liang)優(you)化非常多(duo),因(yin)為(wei)從單個(ge)土建工(gong)程(cheng)上優(you)化的(de)(de)可能沒有這么(me)多(duo),但是全場(chang)兩萬(wan)多(duo)個(ge)樁(zhuang)(zhuang),一(yi)下子土方量(liang)優(you)化就非常大(da)了。
儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)土建(jian)基礎設計(ji),這也是(shi)(shi)比較(jiao)重要(yao)的一(yi)個問題。在(一(yi)些(xie))塔式(項(xiang)目(mu))上(shang)熔(rong)鹽(yan)(yan)罐(guan)(guan)(guan)都出現(xian)了不同程度(du)的泄漏(lou),有些(xie)是(shi)(shi)因(yin)為基礎不均(jun)勻沉(chen)降造成罐(guan)(guan)(guan)體拉裂,從(cong)而造成的泄漏(lou)。一(yi)般儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)直徑比較(jiao)大,儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)的圓(yuan)心與基礎圓(yuan)心是(shi)(shi)相(xiang)重合的。圍繞(rao)罐(guan)(guan)(guan)體輪(lun)廓可設置一(yi)圈環(huan)(huan)(huan)梁(liang),罐(guan)(guan)(guan)壁置于環(huan)(huan)(huan)梁(liang)之上(shang)。環(huan)(huan)(huan)梁(liang)采用(yong)耐熱混(hun)凝土澆筑(zhu)而成。由(you)于儲(chu)熱罐(guan)(guan)(guan)內(nei)的熔(rong)鹽(yan)(yan)溫(wen)度(du)極高,因(yin)此罐(guan)(guan)(guan)頂、罐(guan)(guan)(guan)壁和(he)罐(guan)(guan)(guan)底都需做好(hao)保溫(wen)隔熱措施。
儲熱(re)(re)罐底的保溫較為(wei)復(fu)雜,緊(jin)挨儲熱(re)(re)罐底部(bu)鋼(gang)板的是細沙層(ceng)(ceng),起(qi)防潮作(zuo)用(yong)(yong)。下(xia)一層(ceng)(ceng)是隔熱(re)(re)層(ceng)(ceng),起(qi)隔熱(re)(re)作(zuo)用(yong)(yong)。混(hun)凝土(tu)環梁嵌入隔熱(re)(re)層(ceng)(ceng)中。最(zui)后一層(ceng)(ceng)是水(shui)泥混(hun)凝土(tu)基礎層(ceng)(ceng),主(zhu)要起(qi)承重作(zuo)用(yong)(yong)。耐熱(re)(re)基礎層(ceng)(ceng)和水(shui)泥混(hun)凝土(tu)基礎層(ceng)(ceng)間(jian)設置(zhi)通(tong)風口進行冷(leng)卻(que)(que)混(hun)凝土(tu)工作(zuo),保證冷(leng)卻(que)(que)溫度在80℃以下(xia),使混(hun)凝土(tu)保持正(zheng)常(chang)狀態。
由于(yu)熔鹽儲(chu)熱(re)罐(guan)罐(guan)底(di)的(de)(de)變形(xing)從中心(xin)(xin)向邊緣逐漸減小,因(yin)此,為(wei)了抵(di)消(xiao)罐(guan)底(di)的(de)(de)變形(xing)位移(yi),基礎上的(de)(de)填料(細沙層(ceng)和隔(ge)熱(re)層(ceng))應(ying)設(she)置成中心(xin)(xin)略高周圈略低的(de)(de)凸(tu)面。
關于隔熱層常選擇耐火(huo)(huo)磚、泡(pao)沫(mo)(mo)玻璃和陶(tao)(tao)礫等材料。耐火(huo)(huo)磚隔熱性能(neng)較(jiao)泡(pao)沫(mo)(mo)玻璃和陶(tao)(tao)粒較(jiao)差,隔熱層的(de)厚度會顯著增大,自重荷載較(jiao)大,變(bian)形(xing)能(neng)力較(jiao)差,無法(fa)抵消罐底的(de)變(bian)形(xing)位移;
泡沫(mo)(mo)玻璃隔熱(re)(re)性(xing)能良好,但變形能力(li)較(jiao)差(cha),無法抵消(xiao)罐(guan)底的變形位(wei)(wei)移,價(jia)格遠高于耐(nai)火(huo)磚(zhuan)和(he)(he)陶(tao)粒;陶(tao)礫導熱(re)(re)系數介于耐(nai)火(huo)磚(zhuan)和(he)(he)泡沫(mo)(mo)玻璃之間(jian),自(zi)重較(jiao)輕(qing),具有一(yi)定的變形能力(li),能夠在一(yi)定程度上抵消(xiao)熔鹽儲罐(guan)罐(guan)底的變形位(wei)(wei)移,價(jia)格相(xiang)對低廉。
我們華北(bei)院成立于1953年,主要向客戶提供(gong)以(yi)勘查設(she)(she)(she)計為龍頭的總(zong)承包、工程(cheng)(cheng)咨詢、建設(she)(she)(she)全過程(cheng)(cheng)服務(wu)(wu)的國(guo)有企業(ye)(ye),我們具有綜合甲級設(she)(she)(she)計資質(zhi),可以(yi)承擔總(zong)包、咨詢、設(she)(she)(she)計、項目管理、項目招標等等業(ye)(ye)務(wu)(wu),華北(bei)院多(duo)次榮獲全國(guo)電力行業(ye)(ye)質(zhi)量效(xiao)益先進單位、被(bei)ENR評為中國(guo)最(zui)具成長性的工程(cheng)(cheng)設(she)(she)(she)計企業(ye)(ye)。
謝謝大家!
主持(chi)人:大家都聽(ting)明白了嗎?前面兩天都是(shi)宏觀(guan)的方向去講,但是(shi)可以看到要做好一個光熱項目,真的每一個細節都要扣,每一個點都要考(kao)慮怎(zen)么去進行優化。
提(ti)(ti)問:我想提(ti)(ti)下,您剛才提(ti)(ti)到鏡(jing)場(chang)設計坡(po)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為1%或1.5%,如果坡(po)度(du)大一(yi)(yi)些,3%或者(zhe)更大的坡(po)度(du)(的話(hua))對(dui)工藝有什(shen)么影響嗎(ma),只要不擋(dang)光(guang)可以嗎(ma)?
回答:第一(yi)(yi),從設(she)備方面來說,如果坡(po)度做(zuo)的比(bi)較大,有(you)可(ke)能(neng)(neng)對(dui)集(ji)熱器會(hui)造成影(ying)響,目前集(ji)熱器一(yi)(yi)般是按(an)照1%(的坡(po)度)進行(xing)設(she)備設(she)計(ji)(ji),一(yi)(yi)般是北高南低,按(an)照3%的設(she)計(ji)(ji),有(you)可(ke)能(neng)(neng)集(ji)熱器設(she)計(ji)(ji)并不滿足要求,它(ta)的自重和軸(zhou)承(cheng)就會(hui)導(dao)致(zhi)對(dui)設(she)備一(yi)(yi)端的推力會(hui)比(bi)較大,有(you)可(ke)能(neng)(neng)造成設(she)備的變(bian)形(xing)。
第(di)二(er),從項目(mu)運行方面(mian)來說,如(ru)果采用(yong)聯苯、聯苯醚(mi)導熱(re)油(you),系統(tong)運行過程中(zhong)會有(you)氣(qi)泡(pao)產生,如(ru)果坡(po)度(du)(du)(du)比(bi)較小(xiao)的(de)(de)話(hua),氣(qi)泡(pao)有(you)可能(neng)會位于管道(dao)的(de)(de)中(zhong)間,隨著流(liu)體(ti)(ti)流(liu)動氣(qi)泡(pao)被帶(dai)出(chu)系統(tong),如(ru)果坡(po)度(du)(du)(du)比(bi)較大(da),可能(neng)氣(qi)泡(pao)會集中(zhong)在集熱(re)管的(de)(de)上部,造成一些(xie)空氣(qi)在里面(mian),導熱(re)油(you)的(de)(de)流(liu)體(ti)(ti)整個流(liu)量會小(xiao),有(you)可能(neng)會引起(qi)集熱(re)管的(de)(de)超溫的(de)(de)問題(ti)。坡(po)度(du)(du)(du)的(de)(de)問題(ti)我認為是綜合性的(de)(de)問題(ti),我們也(ye)了(le)解到(dao)一些(xie)廠商(shang)也(ye)在做大(da)坡(po)度(du)(du)(du)的(de)(de)集熱(re)器的(de)(de)設計(ji),在中(zhong)廣核項目(mu)上有(you)些(xie)企業(ye)也(ye)提出(chu)想做3%(坡(po)度(du)(du)(du)的(de)(de))集熱(re)器的(de)(de)設計(ji),但是目(mu)前還沒有(you)相關的(de)(de)應用(yong)案例(li)。