發布者:本網記者Crystal | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6707查看 | 2014-07-09 11:27:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:在光熱發電系統中,無論采用導熱油還是熔鹽等作為傳熱介質,在實際運行中都需要對管道中流通的介質流量進行日常測量,以掌握電站的工質工作情況。
圖:KROHNE UFM 530 HT 高溫型超聲波流量計
槽式光熱發電技術一般采用聯苯聯苯醚導熱油作為傳熱介質。聯苯聯苯醚導熱油是一種共熔共沸混合物,因苯環上沒有烷基側鏈連接,在導熱油中耐熱性最佳,積碳傾向小,使用壽命長,它最突出的特性是熱穩定性優良、使用溫度高,以保證在槽式光熱電站設計使用壽命(25年或更久)內,所用的導熱油不需進行更換。鑒于導熱油的重要性,選擇合適的導熱油流量計就成了計量的關鍵。首先,導熱油的高溫限制了很多流量計的應用,其次,導熱油隨著溫度的變化,其密度、粘度、聲速等數據都會隨之發生變化,一些測量會受密度等物理參數影響的流量計也無法使用。
圖:KROHNE的超聲波流量安裝于槽式光熱太陽能電站
科隆測量儀器(上海)有限公司(KROHNE)工程師劉影對CSPPLAZA記者介紹稱,經過很多電站的實際應用證明,KROHNE的高溫型超聲波流量計UFM530 HT是測量這種導熱油流量的理想選擇。從歐洲第一個商業化運行的槽式光熱電站ANDASOL一期二期三期電站,到位于美國的去年剛剛投運的世界最大槽式光熱電站SOLANA電站,全球多達20多個槽式光熱電站都使用了KROHNE的高溫型超聲波流量計UFM530 HT 來測量高溫導熱油,幾乎涵蓋了世界上所有的商業化運行的槽式光熱電站。針對這種導熱油的應用,科隆特殊設計了焊接式的結構,以應對白天到夜晚導熱油巨大的溫差變化。同時轉換器有特殊的高能設計,應對導熱油的特殊工況。
熔鹽作傳熱工質正成為光熱發電技術的主流發展方向。目前廣泛使用的兩元熔鹽即太陽鹽通常是60%的硝酸鈉和40%的硝酸鉀,對這些熔鹽測量的最佳流量計也應推高溫超聲波流量計。超聲波流量計采用時差法的原理,測量管內沒有阻流或可動部件,不會產生壓損和磨損,測量精度高,維護量小。從200多度開始融化流動到四五百度的工作溫度的范圍內,熔鹽的粘度會隨著溫度的上升而降低,溫度較低時粘度不會超過10cp,高溫工作時粘度僅1~3cp左右,完全在超聲波流量計可測的范圍之內。而一些傳統的機械式儀表,如孔板、橢圓齒輪、刮板等流量計,有的無法應用于如此高的溫度,有的因為存在可動部件,維護量大,非常不適合用于如此苛刻的工況,這種高溫的熔鹽管道一旦停工維護,那么將帶來非常大的損失。
劉影解釋稱,超聲波流量計分為管道式和外夾式兩種,推薦用于測量熔鹽的絕對是管道式流量計。外夾式超聲波流量計是在工廠生產完成之后再夾裝到現場的管道上的,也就是說它在出廠時是沒有經過實流標定的,測量精度無法保證,安裝的水平會很大程度上影響測量精度。在如此重要的測量環節,沒有經過實流標定保證精度的儀表是無法令人信服的。況且外夾式超聲波流量計需要定期在超聲波換能器上涂抹耦合劑幫助超聲波透過管道,在如此高溫的管道上經常需要人工操作本身就是非常危險的工作。而且所有的熔鹽管道都需要進行保溫,外夾式超聲波流量計的安裝形式會對保溫層的鋪設造成極大的困擾,如果將儀表包裹在保溫材料內,會因為高溫的聚集對儀表造成損壞,如果儀表安裝的管段不鋪設保溫材料,會造成能量極大的浪費。而管道式超聲波流量計可以完全采用不銹鋼或者耐高溫不銹鋼打造,可以與管道焊接成一體,不影響保溫材料的鋪設,是測量熔鹽的理想選擇。