塔式光熱發電站高溫雷達液位計使用部位在高低溫熔鹽儲罐上。液位計安裝位置的溫度、熔鹽特性是選型時需要考慮的關鍵因素。其中最關鍵的是熔鹽凝固的問題。目前塔式光熱電站熔鹽罐內溫度大約在565℃，在熔鹽液面上方存在著氣態鹽霧，氣態鹽霧接觸雷達液位計冷端后的結晶對其測量精度和使用壽命造成影響。因此，塔式光熱電站運維中需要考慮減少鹽霧在雷達液位計發射端結晶，盡量降低對雷達發射波的影響，提高測量精度。

　　對壓力傳感器的選型，目前主要是選擇毛細管NaK合金壓力傳感器。在此特別提出新的使用工況，對于800-900℃熔鹽系統的運行溫度，目前一般采取的方式是增加散熱片，使熔鹽溫度在壓力傳感器安裝位置降到400℃以內，再來安裝壓力傳感器。對此劉平心表示，“希望生產儀器儀表的廠家，能夠研發出（耐受）更高溫度的壓力傳感器。這樣的話，作為（EPC）我們配套的時候使用起來也更方便。”

　　針對雷達液位計和壓力傳感器的供方市場現狀，結合聯儲科技示范系統運行四年的數據，劉平心分析了儀器儀表使用工況及現狀，并分享了雷達液位計、壓力傳感器的選型及注意點。

　　

　　各位尊敬的來賓，大家下午好！

　　我下面向大家分享的是600℃（設計溫度）左右下高溫儀器儀表的選型，我分四塊跟大家講解一下，第一個是儀器儀表使用工況及現狀，第二個是聯儲科技示范系統，第三個是液位計的選型及注意點，第四個是壓力傳感器的選型及注意點。

　　第一個是儀器儀表，我說的重點是塔式565℃，同時也講一下碟式，因為我們的一個客戶推了一款新品，熔鹽使用溫度在800-900℃左右，我們也在儀器儀表選用過程當中遇到一些困難。希望今后儀器儀表的供方能夠提供這部分的產品。

　　首先談一下供方市場的現狀，主要針對高溫雷達液位計和高溫壓力傳感器。我們在2012年建立聯儲科技的示范系統的時候，包括找液位計和壓力傳感器的時候遇到很多困難。當時我們的儲熱系統熔鹽設計儲熱溫度是580℃，當時在全球尋找的時候遇到很多困難，國內廠商不用講，包括詢問國外廠商的時候，基本上回答得不是特別肯定，感覺不是特別成熟。到今天為止，國外在600℃左右的，無論是液位計還是壓力傳感器，有高溫熔鹽使用工況業績的供方都非常少。像咱們在招標的時候，供方的價格基本上都是處于壟斷的一種狀態。

　　因供方少、成本高、市場壟斷，對我們產業下一步的發展也是非常不利。希望隨著產業的發展，有更多的儀器儀表的企業參與研發，完善下游產業鏈，能夠讓整個電站在儀器儀表這一塊的成本有一個大的下降。

　　第二部分，我把我們聯儲科技示范系統給大家匯報一下。我們這個系統，這是當時建的三維效果圖，從2012年開始，上面主要包括儲熱系統，這一塊是我們的高低溫儲罐，油-鹽換熱器，這一塊就是包括蒸發器系統，這一塊是當時罐體的預熱系統，這一塊是化鹽系統，也是我們第一代的化鹽系統。

　　這個系統建在常州，當時設計溫度是580℃，到現在為止已經運行四年的時間。這個系統上面安裝的儀器儀表，都經過長時間的檢驗，積累了很多數據。

　　聯儲科技目前提供的服務和經營的范圍，首先提供解決方案（儲熱系統這塊），同時在提供解決方案的基礎上提供EPC，包括從設計、產品制造、采購、施工、調試、運行，同時還提供化鹽設備、預熱設備的租賃，以及提供化鹽及預熱服務。

　　儲熱用途包括以下幾點：第一個是用于光熱儲能，第二個是智能電網調峰的儲能，第三個是清潔能源供暖、蒸汽以及熱風。

　　在聯儲科技示范系統運行四年的基礎上，給大家分享一下相關的經驗。對液位計，565℃的塔式使用工況，使用的位置一般是高低溫熔鹽儲罐。在選型的時候有幾個比較關鍵的因素，第一個是溫度，就是液位計安裝位置的溫度，第二個是熔鹽特性。這里面最關鍵的是熔鹽凝固的問題。565℃并不是特別高，關鍵是在565℃情況下液面上方是氣態熔鹽，和雷達液位計接觸以后會結晶，它對雷達液位計的影響是非常關鍵的問題。

　　當時，我們也對這塊進行了模擬。首先是在儲罐上，我們在安裝雷達液位計的時候，對它使用的工況進行了分析。對外部，我們當時是模擬一個5米/秒風速情況，對外部的工況問題不大，主要是內部。內部熔鹽的液體不是一直不變，它有最低位和最高位。從最低到最高，在動態的運行過程當中，不光有熱傳導，還有熔鹽上到氣體的熱對流。在氣體當中，它夾雜鹽霧，就是熔鹽汽化的鹽霧，它遇冷很快就凝固。因為雷達液位計發射端耐溫也就是100多度，在這個情況下怎么能夠讓安裝部位降到它使用的溫度？所以這是我們當時重點考慮的一個問題，延長發射管，降低溫度。

　　這是我們當時對鹽罐進行的熱分析，也就是說最低液位是5%的熔鹽，熱罐內壁溫度隨高度的變化，以及90%的時候熔鹽內壁溫度隨高度的變化。左側是液位比較低的時候，右側是液位比較高的時候。其實罐壁的溫度和液位高低的關系不是很大，因為外壁整體保溫，整個罐壁溫度溫差不大。在這種情況下，雷達液位計安置位置中，溫度對它的影響容易解決。

　　除了熱傳導以外，我想重點講熱對流，因為在罐體底部有一個混流裝置，在儲熱和放熱階段，罐體里面的熔鹽始終是處于一種攪拌的狀態，攪拌的目的是讓熔鹽溫度上下均衡。在這個過程當中，當液位比較低的時候，熔鹽攪拌得相對劇烈一些，液位比較高的時候，它的攪拌隨著液位的升高，在同等壓力情況下，它的攪拌程度相對緩和一些。在熔鹽液面上方的氣態鹽霧的流動速度，隨著液態熔鹽攪拌劇烈的程度而變化，對于雷達液位計的影響要予以關注。剛才已經講過了它的熱傳導，你只要離我的高溫罐高溫部位遠一些，它的溫度就自然會降下來。而怎么防止氣態鹽霧盡可能少地進入雷達液位計，進入越少，鹽霧相對而言影響也就越少。這個我們待會兒可以看一下我們聯儲運行四年的一個照片。這是我們罐體當時做測試的時候，罐體混流溫度變化的過程。上面藍色是一個熔鹽液位變化的過程。這是一個降溫的曲線，上面有點淡綠色的是降溫的液位曲線。

　　綜合下來，我們選了這種雷達液位計，上方有一個導桿，大家可以看一下具體的參數。這是當時在我們系統上安裝的雷達液位計。這是從我們系統上拆下來拍的一張照片，大家可以看到，也就是說在紅色區域，這個白色的地方就形成了鹽霜，非常薄，用手一摸就沒有了。這就是拆下來以后，在空氣當中，很短的時間，它馬上就消失了，馬上就汽化掉了。包括閥門這個地方，包括喇嘛口這個地方。這是運行四年左右的工況，也就是說在運行過程當中，你只要竭力地避免我的鹽霧不要進入雷達液位計，凝固的熔鹽就非常少，也就不會影響雷達發射波，這樣的情況下也就不會影響液位計的運行，包括它的測量精度。

　　剛才為什么講液位計的精度？咱們現在的罐體，你如何判斷他的熱損？因為現在的罐體，如果是罐壁的話，相對它的熱損，我好測定一些，也就是它罐壁的溫度是多少，我保溫層程度是多少。對于整個罐體底部，你如何判斷它的熱損。你在招標的時候，你說我的熱損不能小于1℃，其實這是非常難以測量的問題。第一個，在十幾米液位的情況下，上下溫度本身不均衡，你如何判定？如果你靠外部或者每平方的熱損多少，你在底部又如何測？所以當時判定的時候，對我們液位后期檢驗也會起到非常重要的作用。那么雷達液位計的精度，對我們下一步如何判定它就起到非常關鍵的作用。我們當時的測定，對整個系統的影響大概是2.1%。

　　下面是一個壓力傳感器的選型及注意點。當時我們在選壓力傳感器的時候，包括像浮球式、氣泡式的液位計，都進行了嘗試。最后我們選擇的是毛細管的。當時在2012年給的答復說毛細管有一定的危險性，而且當時的運維經驗很少，并不是說有多少的工程案例可供咱們選擇。因為熔鹽儲熱是從2008年開始，那個時候主要是槽式，它的使用溫度都在400℃以內，針對塔式也都是近幾年。包括新月沙丘，包括咱們國內的，它建完之后實際運維時間非常短。對儀器儀表的可靠性，并沒有經過長期的驗證。所以我們當時在選的時候，也遇到了可靠性的困擾，對方也不能給一個100%的可靠性的保證，即使有，他也沒有經過工程案例的一些驗證。

　　當時我們想的辦法，如果在565℃左右的情況下不可靠，這樣的話比較好的辦法就是：第一個，我把溫度降到400℃以內，如何降？這是第一個；第二個，我們當時想后面和儀表供應廠家，能否直接開發出滿足600℃以內的儀器儀表？至于下一步，肯定不止600℃了，能夠到800~900℃，以及針對碟式，包括北京客戶開發的新品，熔鹽溫度將達到800~900℃，如何去滿足？所以我們遇到的主要問題，就是怎么把熔鹽的溫度控制在一個比較低的范圍內，提供一個更好的安全余量，哪怕它能夠時候在600℃的范圍內能滿足，也要留出100~200℃的安全余量出來，第二個就是評估凝固的風險，所以這是我們當時重點考慮的因素。

　　這是我們當時選擇的壓力傳感器，毛細管式，選的是杰弗倫的。從它的理論上講，毛細管里面填充的介質可以是金屬、無機鹽等，通過距離遠了以后，一個是溫度下降，另外一個能滿足使用要求。這個圖片是北京客戶開發的產品，它的使用溫度是非常高的，使用溫度高才能體現他的優勢。

　　這是我們現在想的方案，也是為了滿足800-900℃，主要增加散熱片，使壓力傳感器安裝位置降到更低的溫度，最好是在400℃以內。當然我也希望生產儀器儀表的廠家，能夠研發出（耐受）更高溫度的壓力傳感器。這樣的話，作為我們配套的時候成本更低，使用起來也更方便。

　　我的分享就到這個地方，謝謝大家！

　　問答環節：

　　提問：您說碟式，熔鹽溫度是800-900度嗎？

　　劉平心：可以，它和普通的碟式有不同，它看你的聚光倍數，可以達到。

　　提問：如果是這個溫度，管材怎么選擇？

　　劉平心：也需要供方配套提供。

　　提問：目前有已經供貨的案例嗎？還是在研發中？

　　劉平心：目前暫時還沒有。

　　提問：謝謝您。對管材的尺寸有什么要求呢？

　　劉平心：要看你對工藝物料平衡的選擇，就是工藝上的選擇。