來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 4838查看 | 2017-09-06 18:58:00
——CSPPLAZA會員單位巡回調研走進北京佳潔能新節能技術有限公司
CSPPLAZA光熱發電網訊:“我們迫切希望國內首批示范項目能夠多給予國產熔鹽閥一些機會。比如在200臺熔鹽閥的需求量中,即使分給國產熔鹽閥10臺的份額,這對國內廠商而言已經是極大的機遇。只有擁有實際案例,國產熔鹽閥才能及時發現不足,然后才能在國外壟斷的熔鹽閥市場中逐步提高競爭力。”北京佳潔能新節能技術有限公司(以下簡稱北京佳潔能)陳金環座談會上呼吁道。
上述座談會舉辦于9月4日下午,是CSPPLAZA會員單位全國性巡回調研活動第一階段的第八站——北京佳潔能新節能技術有限公司(以下簡稱“北京佳潔能”)的主要構成部分,此次系列調研活動由CSPPLAZA主辦、北京天瑞星光熱技術有限公司協辦。
由于CSPPLAZA會員單位北京佳潔能與蘇州的德蘭能源科技有限公司(以下簡稱蘇州德蘭)于2016年5月在蘇州簽訂長期戰略合作伙伴關系,并在此前聯合組建了一支針對光熱發電儲熱傳熱熔鹽閥研發團隊。因此,此次針對北京佳潔能的調研在蘇州德蘭開展。
圖:調研團合影
光熱電站熔鹽閥必備哪“四好”?
相對于其他介質,熔鹽的運行溫度更高,更有利于提升光熱電站的整體運行效率。因此,就目前而言,熔鹽不論作為傳熱介質,還是儲熱介質,其贏得的關注熱度和應用規模都十分領先。但是熔鹽的高熔點、腐蝕性等特質使得系統的運行工況條件更為復雜,對整個電站上的相關設備都提出了更高的挑戰。
熔鹽閥作為光熱發電站中的關鍵設備,由于具有一定技術難度,再加上此前國內市場始終未能興起,一直以來這一市場都被海外企業壟斷。為了進一步降低成本,提升光熱設備的國產化率,熔鹽閥生產商北京佳潔能與產業鏈上的其他供貨商一樣,數年來投入大量的研發資金,以實現熔鹽閥產品的品質和性能的大幅提高。
北京佳潔能董事長陳金環指出,在為光熱電站采購熔鹽閥時,如果只按照通用閥門的溫度壓力等級來進行選擇,是遠遠不夠的,高溫熔鹽的腐蝕性給光熱電站熔鹽閥和相關裝備都提出了更高的要求。
據了解,光熱電站中熔鹽閥必須具備“四好”——流動性好、密封性好、耐腐蝕性好以及啟閉與調節性能好。其中啟閉與調節方面是目前最易出現問題的地方。熔鹽閥在較低溫度時開關、調節均無問題,但溫度一旦達到500攝氏度以上,其調節難度將大大增強。因此,界定熔鹽閥品質好壞的最簡單的方法就是觀察其在高運行溫度下能否開關自如。
為更好地檢測與證明熔鹽閥產品質量,會上有專家指出,光熱電站熔鹽閥的檢測模式可借鑒核電用閥門。以截止閥為例,可預先設定正常開關3000次的指標,輔以相應的溫度、壓力、測試時間等相關測試要求,通過第三方檢測機構召開鑒定會,最終證明試驗通過,此后產品便可運用于實際項目中。光熱用熔鹽閥可借鑒相關方式,通過數據報道,真實反應產品性能。
現有熔鹽閥普遍存在的5種問題
陳金環介紹道,目前項目上所使用的熔鹽閥普遍存在一些問題,具體主要包括:1、熔鹽殘留在閥體內部,造成閥體內漏;2、波紋管上端部分熔鹽結晶;3、填料盒被腐蝕;4、閥桿變形以及高溫卡澀。調節桿閥桿通常比關斷閥閥桿細得多,德蘭根據實驗經驗認為,調節閥閥桿比較細,存在熱交變,在閥桿材料選擇上要慎重;5、熔鹽氣蝕現象。
針對氣蝕現象,陳金環展開了具體的說明。如果閥門上的壓差大于了介質的最大飽和壓差(△Pmax),那么就會產生閃蒸,由此再產生汽蝕,并對閥門內部及相鄰近的管道結構造成破壞。判斷是否會出現汽蝕現象,簡單的方法是:P1-P2值小于最大熔鹽飽和蒸汽壓(△Pmax),這時就不會產生汽蝕現象。那么熔鹽飽和蒸汽壓是多少呢,這就要求閥門廠與有條件的科研部門合作測試。沒有此參數,只能從閥門的結構選擇,提高材料的機械性能來防止汽蝕。對此,佳潔能與上海應用物理所建立了合作研發關系,測試熔鹽飽和蒸氣壓相關參數及其他方面相關參數并應用到實際生產上。
從最初進入光熱領域到現在為止,佳潔能在人力、資金方面投入頗多,雖然截止目前尚未贏得示范項目實質性訂單,但陳金環認為,在國內廠商的不懈努力下,熔鹽閥的國產化必然是大勢所趨,光熱熔鹽閥市場被外企壟斷的局面也一定被改變。
圖:座談會現場
談及佳潔能在光熱領域的經歷,陳金環分享道,“在2015年8月,在某個15MW光熱發電項目中,我們注意到了調節閥的發展空間,由此正式進入了光熱發電領域的閥門生產領域,進行熔鹽閥攻關,至今已在熔鹽閥的研發上投入了約四百萬的資金?!标惤瓠h表示,“目前,佳潔能熔鹽閥產品參與了多項實驗平臺及測試回路測試:與國外公司達成合作,在國外某電站進行試用;蘭州大成10MW試驗回路也采用佳潔能的熔鹽閥,山東電建三委托浙大熱能研究所進行的塔式回路項目測試中所有熔鹽閥都由佳潔能提供;和上海交通大學太陽能中心與華東理工大學等均有合作。目前佳潔能正在承擔一個帶蓄熱超臨界二氧化碳太陽能發電試驗回路高溫調節閥的研發,該回路中的高溫罐溫度可達720℃,低溫罐達520℃,鹽的熔點在450℃左右。這一研發的成功將可有力佐證佳潔能作為國產熔鹽閥的超高品質。而在此前,佳潔能熔鹽閥門在測試平臺中應用時間最久的要屬在中科院實驗平臺上的實驗:在300-570攝氏度溫度范圍內,無故障測試使用1個月。同時獲得多項有關熔鹽閥的發明專利和實用專利。
“我們迫切希望國內首批示范項目能夠多給予國產熔鹽閥一些機會。比如在200臺熔鹽閥的需求量中,即使分給國產熔鹽閥10臺的份額,這對國內廠商而言已經是極大的機遇。只有擁有實際案例,國產熔鹽閥才能進行進一步優化,才能在國外壟斷的熔鹽閥市場中逐步提高競爭力?!标惤瓠h表示。
光熱電站熔鹽閥發展中的兩大問題與三大優化方向
針對目前國內熔鹽閥市場的發展現狀,陳金環提出了最值得注意的兩點:高額的研發經費以及低價中標的普遍現象。
“熔鹽閥在測試應用中1個小時需要1000度電,一天需要2萬多度,試驗的經費支出相當大?!?/div>
而針對最低價中標,他認為最重要原因是由于缺乏嚴格的技術門檻。對此,他表示:“目前熔鹽閥產品招標首先應要求供應商擁有小型測試回路業績,其次是技術要求,且這一要求不能是口說無憑的溫度、壓力范圍,必須設定具體的指標要求。”
圍繞上述兩大問題以及多年的從業經驗,陳金環對國內熔鹽閥發展給出3點建議:
1、優化熔鹽管線設計,選擇合適的熔鹽閥,減少阻力損失,節約能源。尤其是槽式熔鹽技術路線,熔鹽閥數量特別多,對于降低凍堵風險和自用電是很有幫助。
2、熔鹽的凍堵是光熱發電儲能系統最致命的事情,堵了嚴重影響系統的安全性,但關鍵你得知道它堵在哪里,除了充分考慮熔鹽的自身特性外,重視管道的布置和閥門的選型,可有利克服或者說降低堵的風險。
3、熱電廠的自用電占比是(8~10)%,光熱還要加上電伴熱的用電量2.4%(這個數據僅針對塔式技術路線),自用電的占比超過12%,自用電占比降低一個百分比,按4000小時計算,那是千萬元級。建議熔鹽閥單獨做伴熱,與管道伴熱分開,設置一個獨立的控制系統。
佳潔能作為CSPPLAZA平臺會員單位,董事長陳金環作為其代表在本次調研活動中接受了由CSPPLAZA主編頒發的會員單位牌匾。
圖:授牌圖片
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