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4月26日，2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在內(nèi)蒙古呼和浩特盛大召開，江蘇聯(lián)儲能源科技有限公司（簡稱“聯(lián)儲科技”）技術(shù)總監(jiān)劉平心出席會議并作主題報(bào)告《熔鹽熱儲能整體解決方案》，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例重點(diǎn)介紹了該公司熔鹽儲熱技術(shù)中高效化鹽系統(tǒng)的關(guān)鍵性，以及在光熱電站和智能電網(wǎng)方面的應(yīng)用情況。

圖：劉平心

作為國內(nèi)領(lǐng)先的熔鹽熱儲能、特高溫余熱回收解決方案的供應(yīng)商，聯(lián)儲科技不僅擁有國內(nèi)首座20MWht熔鹽熱儲能系統(tǒng)示范平臺，其開發(fā)的國內(nèi)首個(gè)用于光熱電站熔鹽初融的高效化鹽系統(tǒng)也已在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目中得到充分驗(yàn)證。

高效化鹽系統(tǒng)

劉平心指出，早期國內(nèi)化鹽系統(tǒng)主要為化工行業(yè)服務(wù)，化工行業(yè)熔鹽用量小；光熱行業(yè)興起后，熔鹽用量非常大，往往萬噸起步，傳統(tǒng)化鹽系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模光熱發(fā)電儲熱介質(zhì)的熔化需求。

聯(lián)儲科技經(jīng)過多年研發(fā)攻關(guān)，成功研制出一套低氮、高效、經(jīng)濟(jì)、安全的高溫熔鹽熔化裝置，該裝置（高效化鹽系統(tǒng)）包括罐體預(yù)熱系統(tǒng)、粉碎與輸送系統(tǒng)以及LC-HP化鹽爐，目前已擁有授權(quán)專利四十六項(xiàng)，且已研發(fā)至第三代產(chǎn)品，可使固態(tài)顆粒狀硝酸鉀和硝酸鈉混合鹽直接注入熔鹽爐，熔化速度快，加熱效率高。

▍罐體預(yù)熱系統(tǒng)

劉平心表示，由于儲罐罐體是非剛性、有一定柔性的設(shè)備，局部溫度過高罐體會產(chǎn)生一定變形，從而影響罐體的安全性。在化鹽系統(tǒng)運(yùn)行過程中，不僅要將儲罐加熱到位，還必須要保證罐體溫度均衡，綜合考慮罐體預(yù)熱溫度、升溫速率、經(jīng)濟(jì)性三點(diǎn)之后，聯(lián)儲科技研發(fā)出了專用的罐體預(yù)熱系統(tǒng)。

此外，參考此前招標(biāo)文件，罐體底部與頂部溫差通常要求為50℃；升溫速率通常要求為5℃以下。化鹽燃料上，可選電或燃?xì)獾龋患訜岱绞娇蛇x直排加熱或循環(huán)加熱。聯(lián)儲科技通過多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)在高效化鹽系統(tǒng)中使各影響因素達(dá)到平衡高效狀態(tài)。

在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目中，聯(lián)儲科技將加熱爐放在罐體頂部，采用燃?xì)忸A(yù)熱、循環(huán)加熱的方式進(jìn)行化鹽。運(yùn)行過程中，罐體溫度非常均衡，化鹽效果得到業(yè)主方充分肯定。

圖：高效化鹽系統(tǒng)—罐體預(yù)熱系統(tǒng)

▍粉碎與輸送系統(tǒng)

光熱電站用熔鹽二元鹽構(gòu)成為60%硝酸鈉+40%硝酸鉀。硝酸鉀、硝酸鈉在進(jìn)入罐體前需要得到充分的混合，熔化。

圖：聯(lián)儲科技化鹽系統(tǒng)

“熔鹽要充分混合，一個(gè)很重要的指標(biāo)是3:2的比例，該系統(tǒng)可充分混合熔鹽且高度自動化。”劉平心說。自動化混合等高效優(yōu)勢也在中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目發(fā)揮了重要作用，提高了熔鹽混合、融化效率。

▍LC-HP化鹽爐

高效化鹽系統(tǒng)最為核心的是化鹽爐。聯(lián)儲科技高效化鹽系統(tǒng)加熱爐相當(dāng)于一個(gè)可容納數(shù)噸熔鹽的熔鹽池。

熔鹽融化是共晶過程，系統(tǒng)化鹽爐可以提供優(yōu)質(zhì)共晶環(huán)境。熔鹽在加熱爐中得到充分的混合、共晶，共晶后的沉淀雜質(zhì)由凈化排污系統(tǒng)定期排出。

化鹽流程：顆粒狀熔鹽自進(jìn)料口進(jìn)入化鹽爐，依次經(jīng)過初熔區(qū)、共晶區(qū)、高溫區(qū)融化加熱，最后通過溢流口溢流至熔鹽提溫系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)化鹽爐是單臺燃燒器不同，聯(lián)儲科技高效化鹽系統(tǒng)配備16臺燃燒器，極大的提高了系統(tǒng)工作效率和熔鹽潔凈程度。潔凈程度高的熔鹽可避免罐體受壞、管道堵塞等損失發(fā)生，配置的余熱回收系統(tǒng)還可提高整體熱效率。

劉平心表示，聯(lián)儲科技的高效化鹽系統(tǒng)在塔式光熱電站與槽式光熱電站均可應(yīng)用。

聯(lián)儲科技高效化鹽系統(tǒng)光熱電站項(xiàng)目服務(wù)案例：

1、中電工程哈密塔式50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目化鹽服務(wù)，化鹽量15985噸。

2、玉門“光熱儲能+光伏+風(fēng)電”示范項(xiàng)目10萬千瓦光熱儲能EPC總承包工程化鹽服務(wù)，化鹽量20000噸。

3、阿克塞哈薩克族自治縣匯東新能源有限責(zé)任公司110MW光熱+光伏試點(diǎn)項(xiàng)目EPC工程總承包化鹽服務(wù)項(xiàng)目，化鹽量21250噸。

光熱電站儲熱島：熔鹽儲能系統(tǒng)

太陽能光熱發(fā)電是一種能夠大規(guī)模部署并承擔(dān)電網(wǎng)基礎(chǔ)電力功能的清潔能源。

憑借自主投資建設(shè)的我國首個(gè)20MWht熔融鹽儲能示范項(xiàng)目，聯(lián)儲科技成功打通了熔鹽儲能系統(tǒng)全過程技術(shù)難點(diǎn)，掌握了熔鹽儲能關(guān)鍵核心科技，可為光熱電站提供定制化熔鹽儲能整體解決方案——光熱電站儲熱島。

劉平心介紹，光熱電站儲熱島的主要功能是在太陽輻射強(qiáng)度較強(qiáng)的時(shí)間段發(fā)電及儲熱；在太陽輻射強(qiáng)度降低時(shí)儲熱系統(tǒng)釋放儲熱介質(zhì)的熱能用于維持發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。

此外，通過儲熱系統(tǒng)的熱力循環(huán)增強(qiáng)光熱電站對太陽輻射波動的適應(yīng)能力，維持光熱電站在夜間或陰雨天等工況的持續(xù)運(yùn)行、保持長期穩(wěn)定的電能輸出。

劉平心介紹，與部分企業(yè)專注于光熱電站不同，聯(lián)儲科技熔鹽儲能系統(tǒng)更加偏向于電站以外的中小型的智能電網(wǎng)綜合服務(wù)或余熱回收系統(tǒng)等領(lǐng)域。

聯(lián)儲科技熔鹽儲能系統(tǒng)具有技術(shù)成熟度高、熱效率高、成本低、儲能時(shí)間長等優(yōu)勢。具體表現(xiàn)在以下方面：

防凝系統(tǒng)：防凝系統(tǒng)主要用于高溫熔鹽管路和設(shè)備的預(yù)熱與伴熱。防止熔鹽在設(shè)備和管路中凝固。保證熔鹽系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

換熱系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)電路徑的不同，換熱系統(tǒng)涉及到鹽-水換熱、油-鹽換熱等不同方式，因此要對換熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，處理好熔鹽凝固以及導(dǎo)熱油的安全使用問題。

控制系統(tǒng)：采用DCS控制系統(tǒng)，通過對管路及罐體的流度、壓力、流量和液位信息的采集，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，依靠自動運(yùn)行機(jī)制，保障整個(gè)系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行。

智能電網(wǎng)綜合服務(wù)

此外，劉平心還結(jié)合聯(lián)儲科技建設(shè)的國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)峰項(xiàng)目介紹了熔鹽儲熱系統(tǒng)在智能電網(wǎng)端等場景的應(yīng)用。

熔鹽儲熱技術(shù)在發(fā)電側(cè)可助力火電靈活性改造；在電網(wǎng)側(cè)可助力調(diào)峰調(diào)頻；在用戶側(cè)可儲存低谷電，充分實(shí)現(xiàn)低谷電最大化利用。

尤其在用戶側(cè)供汽方面，劉平心表示，目前熔鹽儲能供汽相比燃?xì)忮仩t供汽有著不可比擬的優(yōu)勢（如下圖所示）。該系統(tǒng)利用夜間8h谷電儲能后供給白天生產(chǎn)蒸汽使用，由集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生系統(tǒng)組成。

圖：方案對比

集熱系統(tǒng)主要為電加熱器，主要利用夜間的谷電加熱熔融鹽，用以消納低谷電。儲熱系統(tǒng)主要包括高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐、高溫熔鹽泵、低溫熔鹽泵，主要作用是儲存熔鹽。蒸汽發(fā)生系統(tǒng)主要包括冷水泵、除氧器、給水泵、加熱器、預(yù)熱器、蒸發(fā)器等，用于將水加熱為要求參數(shù)的蒸汽，將熔鹽的熱能轉(zhuǎn)換為蒸汽的熱能，進(jìn)行蒸汽利用。

2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會4月25-26日在內(nèi)蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召開，大會由CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺聯(lián)合常州龍騰光熱科技股份有限公司共同主辦，大會主題為“在多變的形勢下實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展”，共有來自海內(nèi)外約800名代表出席本屆大會。