近日獲悉,通過近半年的多次研發(fā)和測試,由中國電建中南院設計和研發(fā)的熔鹽槽式端部旋轉接頭產(chǎn)品壽命測試達到預期。
“熔鹽槽式集熱技術采用二元熔鹽作為集熱和儲熱介質(zhì),最高集熱溫度可達540℃以上。與導熱油槽式技術相比,更高集熱溫度可以顯著提高單位質(zhì)量熔鹽的儲熱能力,大幅降低儲熱用熔鹽量,節(jié)約儲熱系統(tǒng)成本;同時主蒸汽溫度大幅的上升,將帶來汽輪發(fā)電機組效率的提高。所以,在集熱參數(shù)、建造成本方面,熔鹽槽式技術與熔鹽塔式技術基本相當。”項目負責人介紹。
據(jù)介紹,熔鹽槽式集熱技術對熔鹽過流的設備也帶來了更為嚴苛的要求:集熱器的出口端熔鹽溫度近540℃以上,運行瞬間靜態(tài)壓力達到2.5MPa及以上,且每天從-90°~+90°的運轉次數(shù)約為2次。適用于導熱油的球型接頭由于采用柔性石墨作為密封材料,不能耐受高溫和熔鹽的氧化及腐蝕性,不能適用熔鹽槽式集熱運行工況。
基于以上技術難點,結合國內(nèi)熔鹽槽式旋轉接頭技術的現(xiàn)狀,為了更好推動熔鹽槽式光熱技術發(fā)展和工程化應用,中國電建中南院勇于創(chuàng)新,積極開展了新型熔鹽槽式旋轉接頭的技術研發(fā)工作。從旋轉接頭結構型式到密封構造,再從密封材質(zhì)到緊固方式等,都是自主研發(fā)熔鹽槽式旋轉接頭的關鍵點,中國電建中南院通過多次試驗和分析,不斷改進,歷時超過6個月,近期完成了熔鹽旋轉接頭的工廠壽命測試。
新型熔鹽槽式旋轉接頭
測試的壓力設定為30bar、溫度為520℃下,預期壽命設定為3000次(折算到項目實際運行約為5年)。通過試驗,旋轉接頭在旋轉次數(shù)超過3000次后,尚未發(fā)生漏鹽現(xiàn)象和卡澀現(xiàn)象,性能表現(xiàn)及試驗壽命達到預期。項目負責人表示:本試驗還將繼續(xù)進行,直至達到破壞壽命次數(shù)為止。
測試臺實際運行的壓力(30Bar)
測試臺實際運行的溫度(520℃)、次數(shù)(3000次)
作為“熟水懂電、擅規(guī)劃設計、長工程承包、能投資運營”的國際型一流工程公司,中國電建中南院是全國勘察、設計、咨詢、監(jiān)理四綜合甲級資質(zhì)單位,中國電建中南院2013年開始進入光熱發(fā)電領域,通過數(shù)年的研發(fā)與實踐,形成了一支勝任太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)設計,尤其是線聚焦型太陽能熱發(fā)電站全廠性能優(yōu)化方案和大規(guī)模儲熱系統(tǒng)的團隊。總承包建設的世界上首例以熔鹽為集熱、傳熱和儲熱介質(zhì)的線性菲涅爾光熱發(fā)電項目——蘭州大成敦煌熔鹽線性菲涅爾50MW光熱發(fā)電示范項目取得了一系列達到國內(nèi)領先水平的設計成果。
在風光新能源建設中,中國電建中南院也一騎絕塵,業(yè)績眾多,正在開展近10個光熱+項目的總承包、前期或可研等工作。如今在熔鹽槽式關鍵設備國產(chǎn)化取得的重大突破,必將為企業(yè)發(fā)展如虎添冀,為實現(xiàn)“雙碳”目標作出更大貢獻。