华能三亚菲涅尔光热项目1.5MWth三元熔盐储热系统测试达标
来源：华能集团 | 0评论 | 8519查看 | 2015-11-23 11:45:00
近日从中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司（简称华能清能院）获悉，今年以来，由该公司在海南三亚建设的菲涅尔光热发电项目的三元熔融盐储热系统已经完成了全流程测试，各项测试均达到系统设计目标。
据了解，2012年10月30日华能三亚线聚光太阳能热发电装置投运以来，通过1.5MWth太阳能热发电装置的持续运行测试，得到如下实测数据：装置出口蒸汽温度范围400℃～500℃，流量范围1.0～3.0t/h；最高温度可达到526℃，流量可达到3.3t/h。天晴时，并汽时间为7～8小时，最长并汽时间为8.5小时。可实现自动调节，镜场跟踪性能好，重复性好，运行稳定。排管和真空集热管运行良好。经受过12级台风考验，支架和镜场无损坏。该装置为我国首套MW级线性菲涅尔太阳能混合热发电装置。
图1 华能三亚线性菲涅尔直蒸汽太阳能热发电系统
图2 华能三亚线性菲涅尔直蒸汽太阳能热发电系统现场图
2015年4月，华能清能院建成了导热油集热、储热系统，并进行了集热、储热和换热等全流程运行试验，完成了DCS控制系统、太阳能全自动跟踪系统、新型反射镜框架等的测试，试验达到了预期效果。华能清能院自主研发的导热油储热系统是由导热油泵将低温导热油罐里的导热油送往菲涅尔式太阳能集热场加热，集热场出口导热油温度为370℃，高温导热油存储在高温导热油罐温中。高温导热油罐中导热油通过换热器产生3MPa，350℃的蒸汽参数，降温后的导热油回到低温导热油罐。该集热储热换热系统不仅能在多云阴天运行时产生稳定的蒸汽参数，在阴天或晚间也可正常稳定产汽运行。该系统采用联苯联苯醚导热油作为储热介质，系统包括高温、低温导热油储罐，蒸汽发生器、高低温导热油泵、集热镜场等。将集热、储热、换热优化集成，可直接在换热器中产生过热蒸汽。同时集热场镜场跟踪采用自主研发的全闭环控制技术，可实现全自动运行。整套导热油试验系统和技术在国内外处于领先水平。
图3 华能三亚线性菲涅尔导热油太阳能集热储热系统现场图
2015年5月份以来，华能清能院通过建成的熔盐储热系统，连续进行熔盐与水的换热测试，产出稳定参数的蒸汽，完成了包括熔盐熔化、系统预热、熔盐换热及熔盐吹扫等在内的全流程测试，达到系统设计目标，储热系统是光热电站的重要组成部分，通过存储高温介质，在需要时通过换热器产生高温高压蒸汽进入汽轮机发电，消除了太阳能自身的不稳定性，实现了对太阳能的可调度利用。配置适合容量的储热系统，可以提高机组的利用小时数，进一步降低太阳能热发电的度电成本。熔盐储热系统也可以用于风电清洁供暖，将部分时间的弃电用于全天供热。华能清能院三亚熔盐储热系统采用25吨三元硝酸盐作为储热介质，储热容量达到1.5MWth。系统包括高温、低温熔盐储罐，以及由预热器、蒸发器及过热器组成的蒸汽发生系统。熔盐介质凝固点高，对换热器及管道的设计、伴热保温措施的可靠性有很高的要求。运行先需要对系统管道和设备进行预热，然后利用高温熔盐依次通过过热器、蒸发器、预热器，对逆向进入的给水进行预热、蒸发和过热。停止运行时，换热器和管道的熔盐可回流至熔盐罐，防止熔盐凝结。系统还设计有紧急疏盐回路。华能清能院将利用本熔盐储热系统进行持续测试，验证系统长期运行的可靠性，进一步完善优化。并基于该平台开展熔盐介质的线性菲涅尔太阳能热发电技术的研发。
图4 华能三亚熔盐储热系统现场图
华能清能院是中国华能集团公司直属的清洁能源技术研发机构。在太阳能热发电技术研究方面主要侧重于线性菲涅尔太阳能热发电技术的研究，近年来受到国家能源局和中国华能集团的重点科技示范项目重点支持，在海南三亚先后建立了1.5MWth太阳能热发电装置、1.5MWth菲涅尔导热油太阳能集热储热测试系统以及1.5MWth熔盐储热测试系统。同时建立了反射镜反射率测试、反射镜弯曲弧度测试、反射镜跟踪精度测试以及吸热器热损测试等测试平台。在太阳能热发电技术领域累积获得授权专利50余项，其中发明专利10项、软件著作权2项；发表学术论文10余篇，已形成了完全自主知识产权。项目先后获得北京市科学进步二等奖，中国华能集团科技进步二等奖和中国电力科学技术进步三等奖，同时正在积极推进华能北方联合电力乌拉特50MWe菲涅尔式光热发电示范项目的实施。
注：本文由华能清能院供稿，文章观点不代表本网立场。
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