發布者:CSPPLAZA | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 13123查看 | 2015-10-29 15:42:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:光熱發電需配置儲熱系統已成為國內外光熱發電行業的共識,而熔鹽儲熱系統則以其介質性能穩定和低成本的特性成為了項目業主的普遍選擇。在熔鹽儲熱系統中,熔鹽泵是最為關鍵的設備之一,泵的設計、材料的選擇、工藝等各方面都需要有豐富的經驗支持。
美國路易斯泵是全球領先的工程公司Weir集團旗下的一個品牌,Weir集團成立于1871年,總部位于蘇格蘭的格拉斯哥,致力于開發創新工程解決方案,在礦業、石油與天然氣,以及電力等行業領域均可提供相關產品與服務。
Weir集團共有四個品牌的產品可以應用于光熱發電領域,分別為:LEWIS(路易斯,可提供熔鹽泵)、FLOWAY(可提供冷卻水泵,大揚程熔鹽泵)、ISOGATE(導熱油閥門)和GABBIONETA(導熱油泵),其中以LEWIS熔鹽泵在光熱發電領域的應用業績較為突出,全球最大的槽式光熱發電項目Solana光熱電站所使用的熔鹽泵產品全部來自該品牌。
圖:Solana光熱電站中使用的LEWIS熔鹽泵
圖:全球最大的槽式光熱發電項目Solana光熱電站
一般來說,在確定熔鹽泵的選型前,首先要對所采用的熔鹽成分進行分析。包括熔鹽的種類、使用溫度、熔點、氣化點等。熔鹽在高溫下發生分解釋放出的氣體具有更大的腐蝕性。整體來看,泵的材料選擇要耐高溫、耐腐蝕,考慮其強度和使用壽命。
作為世界領先的硫酸泵和熔硫泵制造商,美國LEWIS現已開發了針對熔鹽特殊要求的路易斯? VMS 熔鹽泵。結合100多年來針對高密度、高溫應用條件的研究成果,路易斯? VMS熔鹽泵有著優越的特性,能夠保證更高的可靠性和更低的運營成本。
據美國LEWIS中國獨家代理商北京泰酉機電設備有限公司的銷售代表陳黔介紹,美國LEWIS熔鹽泵在制作過程中主要從耐磨蝕、耐腐蝕、穩定性和熱膨脹等幾個關鍵點著手,通過采用特殊的材料、加工工藝或者獨特的設計來達到提高熔鹽泵性能,降低維護成本,并延長使用壽命的目的。
擁有自有品牌的耐腐蝕材料
據陳黔介紹,在材料選擇方面,路易斯? VMS熔鹽泵的殼體和葉輪密封環、軸套和襯套等關鍵部位全部選用了路易斯的專有合金材料LEWMET(路美特)合金,可以大大提高熔鹽泵的耐腐蝕性和耐磨性,這是其他國際熔鹽泵廠商所不具備的獨特優勢。
獨特的高性能常壓密封
此外,路易斯? VMS熔鹽泵還通過一些獨特的設計,提高了其在光熱發電領域的適用性。
路易斯? VMS 熔鹽泵含有一個干燥密封腔,能消除其他加壓設計帶來的結晶鹽的問題,通常,帶有氮氣沖洗的深填料箱可以保持高溫填料的溫度適中。在密封件上面是一個水套式軸承座和安裝在軸上的風扇。在軸旋轉的同時,風扇能夠驅散熱量,從而降低對結構和軸承的溫度負荷。水冷系統則能夠在運行或待機期間保持溫度的恒定(詳見下圖)
圖:獨特的高性能常壓密封設計
通過熔鹽回流來調節軸套溫度并實現潤滑
路易斯?VMS 熔鹽泵的液下軸套通過旁路回流大大降低了軸承熱量,軸承上部的溢流孔可以確保潤滑適當。再者,軸頸軸承的螺旋凹槽結構形式,能在軸旋轉時促進潤滑。出液管和支撐管之間的壓差能夠保證熔鹽的流動和傳熱,在潤滑軸套的同時確保兩根管子熱膨脹量相當。(詳見下圖)
先進的流體力學設計
過流部件的設計,保證液體無論在連續還是間斷的運行狀態下穩定可靠的輸送。上下都有耐磨環的封閉式葉輪,可以確保高效率并減小軸向載荷。高效的葉輪通過鍵安裝在軸上,以達到更好的扭矩傳遞很效果。更重要的是,路易斯?VMS 熔鹽泵能使用不對稱耐磨環來平衡軸向推力,從而明顯增加推力軸承的壽命。同時,路易斯?VMS 熔鹽泵采用了榫接的鏈接方式,裝配起來非常方便。
陳黔介紹,路易斯? VMS熔鹽泵還采用了雙渦道的的設計,從而消除了徑向載荷,減小了振動,在很大程度上擴展了允許的操作范圍。而蝸殼的彎頭設計提供了光滑的通道,又在很大程度上提高了效率。(詳見下圖)
此外,與國際上其他品牌的熔鹽泵相比,LEWIS熔鹽泵的單級設計要更加簡單,因此更具成本優勢,維護也更加簡單。但據陳黔透露,因為是單級設計,所以路易斯泵更加適用于揚程為50m以下的光熱儲熱系統,如果客戶需要揚程更高的熔鹽泵產品,路易斯泵的姐妹公司Floway的垂直渦輪泵則可以滿足。
可為中國光熱項目提供定制化產品
據CSPPLAZA記者了解,Solana項目自2013年10月份正式投運以來,該項目中使用的所有LEWIS熔鹽泵均未進行過任何維護,這一事實有力地證明了LEWIS熔鹽泵在光熱發電領域的穩定性和可靠性,也是對LEWIS采取上述各項措施取得效果的最好詮釋。
伴隨著一批光熱發電示范項目的籌劃和啟動,中國光熱發電市場有望迎來行業期待已久的爆發。陳黔表示,LEWIS希望能更多參與國內光熱示范項目的建設,他強調,LEWIS熔鹽泵可以為中國光熱項目提供定制化產品,可以針對項目的實際參數來設計和生產可以充分滿足客戶需要的熔鹽泵。