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4月(yue)26日(ri)，2024第十一屆中(zhong)國(guo)國(guo)際光熱大會(hui)暨(ji)CSPPLAZA年會(hui)在內蒙古呼和浩特盛大召開，江(jiang)蘇聯(lian)儲能(neng)源(yuan)科技(ji)有限(xian)公司（簡稱“聯(lian)儲科技(ji)”）技(ji)術(shu)總監劉(liu)平心(xin)出(chu)席會(hui)議(yi)并作(zuo)主題報告《熔鹽熱儲能(neng)整(zheng)體(ti)解決(jue)方案》，結合實際應(ying)用案例重點介紹了該公司熔鹽儲熱技(ji)術(shu)中(zhong)高效化鹽系統的關鍵性，以(yi)及在光熱電(dian)站和智能(neng)電(dian)網(wang)方面的應(ying)用情況(kuang)。

圖：劉平心

作(zuo)為國內領先的熔鹽熱儲能、特高溫余熱回收解決方(fang)案的供應商，聯(lian)儲科技(ji)不僅(jin)擁有國內首(shou)座(zuo)20MWht熔鹽熱儲能系統示范平臺(tai)，其開發(fa)的國內首(shou)個用于(yu)光(guang)熱電(dian)站熔鹽初融(rong)的高效(xiao)化(hua)鹽系統也已在中(zhong)電(dian)工(gong)程(cheng)哈密(mi)塔式50MW光(guang)熱發(fa)電(dian)項目中(zhong)得到充分驗證。

高效化鹽系統

劉平心指(zhi)出，早(zao)期國內化鹽(yan)(yan)系統(tong)主要為(wei)化工行業(ye)服務，化工行業(ye)熔(rong)鹽(yan)(yan)用(yong)量小；光熱(re)行業(ye)興起后(hou)，熔(rong)鹽(yan)(yan)用(yong)量非常(chang)大，往(wang)往(wang)萬噸起步，傳(chuan)統(tong)化鹽(yan)(yan)系統(tong)遠遠不能滿(man)足大規模光熱(re)發電儲(chu)熱(re)介質的熔(rong)化需(xu)求。

聯儲科技經過多年研(yan)發攻(gong)關，成功研(yan)制出一套低(di)氮、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)、經濟、安全的高(gao)(gao)(gao)溫熔(rong)鹽(yan)(yan)熔(rong)化裝(zhuang)置，該裝(zhuang)置（高(gao)(gao)(gao)效(xiao)化鹽(yan)(yan)系統(tong)）包括罐體預熱系統(tong)、粉碎與輸送系統(tong)以(yi)及LC-HP化鹽(yan)(yan)爐(lu)，目前已(yi)擁有授權(quan)專利(li)四十六項，且已(yi)研(yan)發至第(di)三(san)代(dai)產品，可使固態顆粒狀硝酸鉀和(he)硝酸鈉混合(he)鹽(yan)(yan)直接(jie)注入熔(rong)鹽(yan)(yan)爐(lu)，熔(rong)化速度快，加熱效(xiao)率高(gao)(gao)(gao)。

▍罐體預熱系統

劉平(ping)心表(biao)示，由于儲罐(guan)(guan)罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)是非剛性、有一定(ding)柔性的設(she)備，局(ju)部(bu)溫(wen)度過高罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)會產生(sheng)一定(ding)變(bian)形，從而(er)影(ying)響罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)的安全性。在化鹽系統運(yun)行過程中，不僅(jin)要將儲罐(guan)(guan)加熱到(dao)位，還必(bi)須(xu)要保證(zheng)罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)溫(wen)度均(jun)衡，綜(zong)合考慮罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)預(yu)熱溫(wen)度、升溫(wen)速(su)率(lv)、經濟(ji)性三點(dian)之(zhi)后，聯儲科技研發出(chu)了專用(yong)的罐(guan)(guan)體(ti)(ti)(ti)預(yu)熱系統。

此外，參考(kao)此前招標文件，罐體(ti)底(di)部與頂(ding)部溫差通(tong)常(chang)要求為(wei)50℃；升溫速(su)率通(tong)常(chang)要求為(wei)5℃以下。化(hua)鹽燃料上，可選電或(huo)燃氣等；加熱(re)方式可選直排加熱(re)或(huo)循環加熱(re)。聯(lian)儲科技通(tong)過多年項目經驗(yan)在高效(xiao)(xiao)化(hua)鹽系統中使各影響因素達到平衡(heng)高效(xiao)(xiao)狀(zhuang)態。

在中(zhong)電工(gong)程哈密塔式(shi)(shi)50MW光熱發(fa)電項目中(zhong)，聯儲科技將加熱爐放在罐(guan)體(ti)頂部，采用燃氣預熱、循環(huan)加熱的方式(shi)(shi)進行(xing)化鹽。運行(xing)過程中(zhong)，罐(guan)體(ti)溫度非常均衡，化鹽效果(guo)得到業主(zhu)方充分(fen)肯定。

圖：高效(xiao)化鹽系統—罐(guan)體預熱系統

▍粉碎與輸送系統

光熱電(dian)站(zhan)用熔鹽二元鹽構成為(wei)60%硝(xiao)(xiao)酸鈉+40%硝(xiao)(xiao)酸鉀。硝(xiao)(xiao)酸鉀、硝(xiao)(xiao)酸鈉在進(jin)入罐體前需要得到充分的混合，熔化。

圖：聯儲科(ke)技化(hua)鹽系統(tong)

“熔鹽要(yao)充(chong)分混合(he)，一個很重(zhong)要(yao)的指標是(shi)3:2的比例，該(gai)系統可充(chong)分混合(he)熔鹽且高度(du)自動化(hua)。”劉平心(xin)說。自動化(hua)混合(he)等高效優勢也(ye)在中電工(gong)程(cheng)哈密塔式50MW光熱發(fa)電項(xiang)目(mu)發(fa)揮了重(zhong)要(yao)作用(yong)，提高了熔鹽混合(he)、融化(hua)效率。

▍LC-HP化鹽爐

高效化(hua)鹽(yan)系統最為(wei)核(he)心的是化(hua)鹽(yan)爐(lu)。聯(lian)儲科(ke)技高效化(hua)鹽(yan)系統加熱(re)爐(lu)相當于一個可容納(na)數(shu)噸(dun)熔鹽(yan)的熔鹽(yan)池(chi)。

熔鹽融(rong)化(hua)(hua)是(shi)共(gong)(gong)晶過程，系統化(hua)(hua)鹽爐(lu)可以提供優(you)質共(gong)(gong)晶環(huan)境(jing)。熔鹽在加(jia)熱爐(lu)中得到(dao)充分的混(hun)合、共(gong)(gong)晶，共(gong)(gong)晶后的沉淀(dian)雜(za)質由(you)凈(jing)化(hua)(hua)排(pai)(pai)污(wu)系統定(ding)期排(pai)(pai)出。

化鹽(yan)流程：顆粒狀熔鹽(yan)自(zi)進料口(kou)進入化鹽(yan)爐，依次經(jing)過初熔區(qu)、共晶區(qu)、高溫區(qu)融化加熱(re)，最(zui)后通過溢(yi)流口(kou)溢(yi)流至(zhi)熔鹽(yan)提(ti)溫系統(tong)。

與傳統化鹽(yan)爐是單臺(tai)燃燒(shao)器不同，聯儲科技高(gao)(gao)效(xiao)化鹽(yan)系統配備(bei)16臺(tai)燃燒(shao)器，極大的(de)提高(gao)(gao)了系統工作效(xiao)率和熔鹽(yan)潔(jie)凈(jing)程(cheng)度。潔(jie)凈(jing)程(cheng)度高(gao)(gao)的(de)熔鹽(yan)可(ke)避免(mian)罐體受壞、管道堵(du)塞等損失發(fa)生(sheng)，配置的(de)余熱回收系統還可(ke)提高(gao)(gao)整體熱效(xiao)率。

劉平(ping)心表(biao)示，聯(lian)儲科技的高效(xiao)化(hua)鹽系統在塔(ta)式光(guang)熱電站與槽式光(guang)熱電站均(jun)可應用(yong)。

聯儲科技高效化鹽系統光熱電站項目服務案例：

1、中電工程哈密塔(ta)式50MW光熱發電項目化鹽服務，化鹽量15985噸。

2、玉門“光(guang)熱儲(chu)能+光(guang)伏+風電”示范(fan)項(xiang)目10萬千瓦光(guang)熱儲(chu)能EPC總承包工程(cheng)化(hua)(hua)鹽服(fu)務，化(hua)(hua)鹽量20000噸。

3、阿克塞(sai)哈薩克族自治縣匯東新能源有限責任(ren)公司110MW光熱(re)+光伏試點項目(mu)EPC工程總承包化(hua)鹽(yan)(yan)服務項目(mu)，化(hua)鹽(yan)(yan)量21250噸。

光熱電站儲熱島：熔鹽儲能系統

太陽能光(guang)熱發電(dian)是一種能夠大規模部署并承擔電(dian)網(wang)基礎電(dian)力功能的清(qing)潔能源。

憑(ping)借自主(zhu)投資建設的我國首個20MWht熔融鹽(yan)儲能(neng)(neng)示范(fan)項目，聯儲科技成功打通了(le)熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)系統全(quan)過(guo)程(cheng)技術(shu)難點，掌握了(le)熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)關(guan)鍵核(he)心科技，可為光熱電站提供定制化(hua)熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)整(zheng)體解決方案——光熱電站儲熱島(dao)。

劉平心介(jie)紹，光熱電(dian)(dian)站儲熱島(dao)的(de)主要功能(neng)是在太(tai)(tai)陽輻(fu)射強度較(jiao)強的(de)時(shi)間段發(fa)(fa)電(dian)(dian)及儲熱；在太(tai)(tai)陽輻(fu)射強度降(jiang)低(di)時(shi)儲熱系統釋放儲熱介(jie)質的(de)熱能(neng)用于(yu)維持發(fa)(fa)電(dian)(dian)系統運行(xing)。

此外，通過(guo)儲熱(re)系統的熱(re)力(li)循(xun)環增(zeng)強光熱(re)電(dian)站對太(tai)陽輻(fu)射(she)波動(dong)的適應能力(li)，維持光熱(re)電(dian)站在夜間(jian)或陰(yin)雨(yu)天等工況(kuang)的持續運行、保持長期穩定的電(dian)能輸出(chu)。

劉平心介(jie)紹，與部(bu)分企業專注于光熱電站不同，聯儲科技熔鹽儲能(neng)系統(tong)更加偏向于電站以外(wai)的(de)中小型(xing)的(de)智能(neng)電網綜合服務或余熱回收系統(tong)等領域。

聯儲科技(ji)熔鹽儲能(neng)(neng)系統(tong)具(ju)有技(ji)術成(cheng)(cheng)熟度高、熱效率高、成(cheng)(cheng)本(ben)低、儲能(neng)(neng)時間長(chang)等(deng)優勢。具(ju)體表(biao)現(xian)在以下方面：

防凝(ning)系(xi)統：防凝(ning)系(xi)統主要用于高溫熔(rong)鹽(yan)管路(lu)和(he)設備的預熱與伴熱。防止熔(rong)鹽(yan)在(zai)設備和(he)管路(lu)中凝(ning)固。保證熔(rong)鹽(yan)系(xi)統的安全穩定運行。

換(huan)熱(re)(re)(re)系統(tong)(tong)：根據(ju)發電路徑的(de)(de)不同，換(huan)熱(re)(re)(re)系統(tong)(tong)涉及到鹽(yan)-水換(huan)熱(re)(re)(re)、油-鹽(yan)換(huan)熱(re)(re)(re)等不同方式，因此要對換(huan)熱(re)(re)(re)系統(tong)(tong)進行優化配置，處理好(hao)熔(rong)鹽(yan)凝固以及導熱(re)(re)(re)油的(de)(de)安全使用問題。

控(kong)制(zhi)系(xi)統：采用DCS控(kong)制(zhi)系(xi)統，通過對管路及罐(guan)體的流(liu)度(du)、壓力、流(liu)量和液位信息(xi)的采集，實時監控(kong)設備運(yun)行情況(kuang)，依(yi)靠自動(dong)運(yun)行機制(zhi)，保障整(zheng)個(ge)系(xi)統的安(an)全、可靠、高效運(yun)行。

智能電網綜合服務

此外，劉平心(xin)還(huan)結合聯儲科技(ji)建設的(de)(de)國(guo)家電(dian)網智(zhi)能(neng)電(dian)網調峰項(xiang)目介紹了熔鹽儲熱系統在智(zhi)能(neng)電(dian)網端等場景(jing)的(de)(de)應(ying)用。

熔鹽儲熱技(ji)術(shu)在發電(dian)側可助力火電(dian)靈活性改造；在電(dian)網側可助力調峰調頻(pin)；在用(yong)戶(hu)側可儲存低谷(gu)電(dian)，充分實(shi)現低谷(gu)電(dian)最大(da)化(hua)利用(yong)。

尤其(qi)在(zai)用(yong)(yong)戶(hu)側供汽(qi)方面，劉(liu)平(ping)心表示，目前熔鹽儲能(neng)供汽(qi)相(xiang)比(bi)燃氣鍋爐供汽(qi)有著(zhu)不可比(bi)擬的優勢（如(ru)下圖所示）。該系(xi)統利用(yong)(yong)夜間8h谷電儲能(neng)后供給白天生產(chan)蒸汽(qi)使用(yong)(yong)，由集熱系(xi)統、儲熱系(xi)統及蒸汽(qi)發生系(xi)統組(zu)成。

圖：方案對比

集(ji)熱(re)(re)系(xi)統主(zhu)(zhu)(zhu)要為(wei)電(dian)(dian)加(jia)(jia)熱(re)(re)器(qi)，主(zhu)(zhu)(zhu)要利用夜間的谷(gu)電(dian)(dian)加(jia)(jia)熱(re)(re)熔融鹽，用以(yi)消納低(di)谷(gu)電(dian)(dian)。儲熱(re)(re)系(xi)統主(zhu)(zhu)(zhu)要包(bao)括(kuo)高溫熔鹽罐(guan)、低(di)溫熔鹽罐(guan)、高溫熔鹽泵(beng)、低(di)溫熔鹽泵(beng)，主(zhu)(zhu)(zhu)要作用是儲存熔鹽。蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽發(fa)生(sheng)系(xi)統主(zhu)(zhu)(zhu)要包(bao)括(kuo)冷水泵(beng)、除氧器(qi)、給水泵(beng)、加(jia)(jia)熱(re)(re)器(qi)、預熱(re)(re)器(qi)、蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)等(deng)，用于將(jiang)水加(jia)(jia)熱(re)(re)為(wei)要求參(can)數的蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽，將(jiang)熔鹽的熱(re)(re)能(neng)(neng)轉換(huan)為(wei)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽的熱(re)(re)能(neng)(neng)，進行蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽利用。

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