CSPPLAZA光熱發電網報道:目前,熔鹽憑借較高的使用溫度、高熱穩定性、高比熱容、高對流傳熱系數、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價格等“四高三低”的特點,成為光熱發電領域認可度最高的傳儲熱介質。
然而,熔鹽的高熔點、腐蝕性強、易滲透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。由于熔鹽使用過程中極大的溫差變化而造成的應力腐蝕可以導致熔鹽罐焊縫破裂,并造成熔鹽泄露。國際知名的新月沙丘熔鹽塔式電站就曾因為熔鹽罐泄漏事故導致停運8個月之久。
一般來說,常溫的流體設備或者管道法蘭連接有多種密封解決方案可選擇,但熔鹽的溫度和易滲透特性將限制這些密封材料的使用效果。
石墨材料是傳統高溫密封應用的主導者,在低溫時高純度的石墨(碳含量98%以上)有很好耐化學腐蝕性,在一般高溫環境下(超過450℃時),石墨很容易產生質量損失。而在熔融鹽這類強氧化劑環境下,300℃以上時石墨墊片材料內部就會被氧化出孔隙,法蘭連接很難保持密封所需的扭矩,從而導致泄漏量大幅增加進而密封失效。
如何解決光熱發電領域較高的密封需求? 全球密封行業領導者Garlock(卡勒克密封技術(上海)有限公司隸屬旗下,以下簡稱Garlock)10年前就將極端高溫工況應用作為開發目標,經過多年研發,成功開發出一種名為THERMa-Pur?的高溫密封材料,完全可以滿足熔鹽極端的密封需求。
THERMa-Pur?最高使用溫度可達1000℃,具有很好的抗化學品性能與密封性能,可以供應切割墊片、金屬纏繞墊、金屬齒形墊、金屬波紋墊以及模壓填料組件等多種形式,并適用于設備、管道法蘭和閥門閥桿填料函等工況。
早在2014年,Garlock和中國光電行業領頭羊某集團就光熱發電項目實驗展開合作,Garlock提供了高溫Therma-pur?墊片參與到這個實驗室測試項目,以下是熔融鹽測試報告部分內容分享,測試溫度:420~580℃,螺栓法蘭連接著墊片(4種材料的密封件)直接放入充斥著高溫熔鹽的不銹鋼槽中進行加熱實驗,實驗時間為15-30天。
圖:測試裝置模擬圖
圖:高溫測試后THERMa-PUR?, 帶云母石墨纏繞、增強石墨纏繞、石墨平墊圖
從圖中可以觀察到THERMa-PUR?材料平墊片的外觀,雖然拆卸時不小心被為分為兩層,但也證明它與法蘭密封面密封效果較好;內圈與外圈接觸熔鹽但無明顯腐蝕跡象,證明它在熔鹽中能保存較為完好,短時間不會被腐蝕。內圈云母式石墨纏繞式(帶內環)墊片和增強石墨纏繞式墊片(帶內環)中的石墨部分已腐蝕殆盡,證明增強石墨纏繞式(帶內環)墊片不能被使用。內圈云母式石墨纏繞式墊片(帶內環)的外圈被腐蝕(從外圈滲漏進入),內圈云母保存較好;但仔細觀察,該云母環右下側也有少量積鹽現象,初步判斷云母密封性能不是很好易被滲透。(若云母無法隔離熔鹽,石墨依舊會產生腐蝕。)
此外,2014年Garlock也和某節能技術公司也順利展開了合作,并成為首個國內熔鹽塔式光熱發電項目示范項目的管道墊片供應商,大量供應了4122的高溫金屬纏繞墊和切割墊片用于熔融鹽的設備和管道中。近兩年來國內多家知名的閥門制造商在熔融鹽閥門的設計階段就找到了卡勒克,該公司應用工程師結合歐洲的成功經驗推薦了兩種熔融鹽閥門閥桿的密封方案(400℃/570℃,請見下圖),在安裝測試階段Garlock也盡心提供專業閥門填料的安裝指導,讓填料的性能發揮到極致。
鑒于對中國光熱發電市場的良好預期和對CSPPLAZA光熱發電平臺的信任,近日,卡勒克密封技術(上海)有限公司正式加入CSPPLAZA會員單位,同時入駐CSPPLAZA旗下中國光熱電站開發供應鏈平臺并成為金牌供應商。
圖:卡勒克金牌供應商展示頁面
關于中國光熱電站開發供應鏈平臺及金牌供應商:
2018年1月,CSPPLAZA旗下的中國光熱電站開發供應鏈平臺正式上線,引發光熱業界廣泛關注。
2018年6月,基于輕量化的微信小程序開發理念,CSPPLAZA在網頁版基礎上再推出了中國首個光熱供應鏈微信小程序,可隨時隨地檢索供求和招投標信息,擺脫了PC端電腦的束縛,帶來更便捷的使用體驗。
截至目前,共計358家供應商入駐,覆蓋光熱供應鏈80%以上廠商,其中認證供應商共計200家。合計已發布528條產品或服務信息,分太陽島、傳儲熱島、常規島、工程咨詢服務和原材料/配件五大類,涉及光熱電站開發全產業鏈。
2018年7月,CSPPLAZA依托供應鏈平臺服務體系,推出金牌供應商服務。
現在加會員,享專屬福利:
福利一:
值中國首個百兆瓦級光熱電站首航節能敦煌100MW熔鹽塔式光熱項目即將正式并網投運之際,由CSPPLAZA與首航節能聯合主辦的2019年中國光熱發電市場形勢與應對策略峰會和中國首個百兆瓦級光熱電站投運成果全球發布會即將于本月27-28日在敦煌正式召開。
為回饋會員單位對CSPPLAZA長期以來的支持,所有在服務期限內的會員單位參加此次敦煌峰會均可直接享有1名免費參會名額,會前新加入和成功續簽的會員單位也將享有此項福利。
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從即日起到年底前加入的會員單位,首年度服務期均將延至2019年12月31日(相當于多送1個月左右服務,越早加入,越多優惠)
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注:本文主要內容來自CSPPLAZA會員單位卡勒克密封技術(上海)有限公司。