发布时间 : 星期二 文章熔盐塔式光热发电项目报告书 - 图文更新完毕开始阅读3ac0a3d3cc7931b764ce157e
面积的凝固后电站就无法再运行，整个罐体将无法使用。有两种办法以防止其凝结，一是通过熔盐泵来进行罐体内循环；二是通过储热罐中的电加热器来加热保护。每个罐中通常有多组电加热器。
③熔盐泵
冷熔盐泵的作用是将冷熔盐从冷熔盐罐抽送到塔顶的吸热器，经受热后回到热储热罐中；热熔盐泵的作用是将热熔盐从热熔盐罐抽出输送到蒸汽发生器系统后回到冷熔盐罐中。这些熔盐泵通常是采用立式泵，均设有变频装置，电机位于罐顶的支撑结构上，泵的长轴深入罐底部将液态硝酸盐泵到吸热器或换热器。
熔盐泵无法将熔盐全部抽出，正常罐体底部都留有1 m左右的安全液位，当其中一个罐体泄漏时可以填充互补。在电厂不运行时，盐泵以低功率在罐内进行内循环，防止熔盐凝固。熔盐泵停止工作时，熔盐泵的轴内的熔盐都会借重力作用流回罐内。
④熔盐管道
熔盐管道的目的是输送传热流体熔盐，主要有从冷熔盐罐到吸热器管道，吸热器到热熔盐罐管道，热熔盐罐到蒸汽发生器管道，蒸汽发生器到冷熔盐罐管道等。这些管道都是采用碳钢材料（或不锈钢），耐高温耐腐蚀。
⑤氮气保护、伴热和附属设施
氮气系统作用是对整个储热罐体的保护，在熔盐系统的最高点避免熔盐与空气接触。因此，需要一个小型的液态氮储存系统。
在冷热罐中均设有加热系统以避免熔盐凝结。当电站正常运行或停止时，在冷罐中电加热器的加热范围是从270℃至320℃，在热罐中的范围是270℃至 540℃；
⑥本工程储热系统设计
考虑到有利于电网负荷调节，本工程设有带有大容量的储热能系统。夏天时，能提供电站在太阳下山后满负荷持续运行15h，即本电站将实现24h不间断的发电。储热量是500MWhth。冷热罐相关参数见表3-3。
⑷蒸汽发生系统
蒸汽发生系统通过热熔盐和水进行换热，产生高温高压的过热蒸汽来推动汽轮机组，带动发电机工作。系统主要包括：预热器、蒸发器、过热器。换热器皆为管壳式，其中预热器、过热器的管侧为水/蒸汽，蒸发器管侧为熔盐，相应的壳侧分别
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为熔盐和饱和水。
管壳式换热器的传热面由管束构成，管束由管板和折流挡板固定在外壳之中。两种流体分别在管内和管外流动。管内流动的路径称为管程，管外流动的称为壳程。管程流体和壳程流体互不掺混，只是通过管壁交换热量。
太阳能电站的特点是系统可能需要每日起停，包括蒸汽发生系统。当然电站没有足够的储热量时，每日系统重新启动时需对换热器进行预热，使换热器的温度均匀分布后，才进入正常工作状态，产生的高压蒸汽部分来预热汽轮机和蒸汽管路。当然温度和压力达到汽轮机启动要求时，汽轮机就将进入正常启动运行状态。系统的预热需辅助蒸汽，此蒸汽来自储热系统的余量产生。
本项目带有大容量的储热系统，因此在天气好的情况下，系统将24小时运行，无需考虑蒸汽发生器系统的预热过程。
本工程蒸汽发生器的设计蒸发量为43.64t/h。给水温度为240℃，出口过热蒸汽参数为9MPa，530℃。所有换热器将布置在塔旁边的钢结构支撑架上，整个蒸汽发生系统需位于一定的高度。平均热效率的设计值为97%。相关参数见表3-4。
⑸伴热系统
伴热系统是一个温度控制系统利用电阻丝对在所有的熔盐管道预热或加热，来防止熔盐结晶。这些熔盐管道包括吸热器系统、储热系统、蒸汽发生器系统的连接管道。
电站每日的启动，整个管道系统都必须预热至260℃才能防止熔盐在管道内的结晶，预热后冷熔盐从储热罐里被泵入管道至吸热器系统。整个管道系统包括：上升管道，炉箱，吸热器进口容器，吸热器出口容器，下降管道和管道上的所有阀门、仪表和辅助设备。
伴热系统在电站正常运行时对管道系统起保温作用，使熔盐管道的温度保证在管道的温度设计点内。当夜间系统停止运行时，伴热系统将对蒸汽发生系统内的熔盐进行保温加热，防止熔盐的凝结。
辅助伴热系统的布置点主要如下： ·集热系统的冷段母管； ·集热系统的热段母管； ·冷熔盐储罐；
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·热熔盐储罐；
·蓄热与换热系统的换热管道； ·熔盐相关系统的阀门、仪表等。 ⑹太阳能集热系统参数汇总 太阳能集热系统参数见表2-2：
表2-2 太阳能集热系统参数
序号 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 熔盐储罐 储热类型 储热介质 储热介质熔化温度 储热能力 储热放出持续时间 储热罐数量 设计压力 3.8 冷熔盐储罐 储热罐尺寸 高度 直径 容积 吸热器类型 吸热器尺寸 高度 直径 设计点DNI 光场额定功率 定日镜数量 定日镜规格 光场总反射面积 支架高度 年均光学效率 聚光目标距地面高度 总占地面积 内容 单位 光场 W/m2 MWth 面 m*m m2 m m 公顷 熔盐吸热器系统 m m MWth 储热系统 ℃ MWhth h - m m3 ℃ 熔盐显热储热 硝酸盐 220 500 15 2 10 20 2660 290 60%NaNO3 +40%KNO3 冷、热各一个 常压 圆柱式 9 7.5 80 850 850 100 1750 10*10 175000 6 0.58 115 120 参数 备注 吸热器额定功率 吸热器聚光比 设计温度 - 19 -
设计压力 3.9 热熔盐储罐 储热罐尺寸 高度 直径 容积 m m3 ℃ 11 20 2830 565 略大于常压 其中吸热器循环泵和冷熔盐调温泵各一台运行一台备用 1台备用 设计温度 数量 3.10 冷熔 盐泵 台 2+2 设计流量 设计扬程 流体温度 数量 kg/s m ℃ 台 kg/s m ℃ 蒸汽发生系统 台 MPa ℃ ℃ t/h ℃ ℃ 台 MPa ℃ ℃ t/h ℃ ℃ 台 MPa ℃ ℃ t/h ℃ ℃ 160 200 290 2 80 80 565 1 10 535 312 485 560 1 >9 307 307 43.36 328 485 1 >9 307 240 43.36 290 328 3.11 热熔 盐泵 设计流量 设计扬程 流体温度 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 预热器 蒸汽发生器 过热器 数量 蒸汽出口压力 蒸汽出口温度 蒸汽入口温度 蒸汽流量 熔盐出口温度 熔盐入口温度 数量 汽侧出口压力 汽侧出口温度 水侧进口温度 水侧流量 熔盐出口温度 熔盐入口温度 数量 水侧出口压力 水侧出口温度 水侧进口温度 水侧流量 熔盐出口温度 熔盐入口温度 - 20 -