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電伴熱/電加熱——光熱電站能量管理的“貼身保鏢”

2018-08-15 16:55:09 北極星太陽能光伏網  點擊量: 評論 (0)
目前,熔鹽是光熱電站應用最廣泛的儲熱介質,其作為傳熱介質也正在成為一大趨勢。但熔鹽較高的凝固點為光熱電站運行帶來了一些難題。一旦溫度低于熔鹽凝固點,極易造成管路凍堵,甚至導致整個系統陷入癱瘓。

目前,熔鹽是光熱電站應用最廣泛的儲熱介質,其作為傳熱介質也正在成為一大趨勢。

但熔鹽較高的凝固點為光熱電站運行帶來了一些難題。一旦溫度低于熔鹽凝固點,極易造成管路凍堵,甚至導致整個系統陷入癱瘓。

為保證光熱電站的安全穩定運行,儲罐、管道、閥門、換熱器等熔鹽介質流通的設備一般都需加裝電伴熱、電加熱裝置。而不同技術路線、儲熱介質的光熱電站,對電伴熱、電加熱的需求也不盡相同。

電伴熱與電加熱分別適用光熱系統哪些環節?

從定義上來講,電伴熱與電加熱分屬于不同的產品。據CSPPLZA了解,電伴熱是指用電能來補償介質、設備的熱量損失,維持介質、設備的所需溫度,其目的在于“保溫”。與電伴熱不同,電加熱是指用電能來提升介質的溫度,其作用在于“加熱”。

總的來說,二者的主要功能均是保證光熱發電系統在熱傳導過程中,裝置/設備等維持一定的溫度,使導熱介質順利的將攜帶的能量進行轉換。但不同的熱量補償方式決定了兩者擁有不同的產品特性,以下表格比較了兩者的優缺點:

鑒于不同的工作原理和優劣勢,電加熱與電伴熱往往應用于同一光熱發電系統中,但又因各自的產品特點,分別適用于不同的部位。

久盛電氣股份有限公司(以下簡稱“久盛電氣”)總工程師任燮炎認為,為了保證熔鹽儲罐的穩定運行,需要使用電加熱將常溫下的熔鹽加熱到一定溫度,使其循環流動。同樣,常溫下的空管也需要用電加熱加熱到工藝指定的溫度,以使熱狀態的介質可以安全地通過管道。除此之外,與熔鹽、離子水關聯的工藝管道、儲罐、閥門等管路附件則需要電伴熱。

圖:久盛電氣電伴熱產品應用實例

從功率適配角度出發,沈陽市中色測溫儀表材料研究所有限公司(以下簡稱“沈陽中色”)副總經理季冬表示,電伴熱適用于有一定鋪設空間、功率適當且長時間使用的工況環境中,如熔鹽管道、儲熱罐、集熱器等部位。而電加熱適用于加熱功率較大的部位。

博太科電氣(上海)有限公司(以下簡稱“博太科”)電伴熱產品經理吳靜則認為,在某些場合,電伴熱也可以起到加熱的作用。針對光熱發電系統的絕大多數場合,如管道、閥門、儀表、換熱器等,電伴熱更加適合。但是對于熱鹽和冷鹽罐,電加熱和電伴熱各有優缺點。

電伴/加熱產品的選擇與技術路線有無關系?

針對不同技術路線的光熱電站,對電伴熱及電加熱的需求有何不同?據CSPPLAZA多方了解,大多數受訪者均認為二者的選擇使用與技術路線并沒有太大關系,而是與最低環境溫度、介質的維持溫度、介質最高溫度、管道/設備尺寸等因素相關。

吳靜表示,與其說受到塔式或槽式電站技術路線的影響,不如說水工質、熔鹽、導熱油等介質對電伴熱的影響更大。尤其是導熱油,需要考慮到整個系統的防爆要求。

季冬舉例指出,由于其供貨的中控德令哈10MW項目采用的熔鹽介質,需維持較高的工作溫度,便選用了外管材質為825高溫合金的鎧裝礦物絕緣加熱電纜。而華強兆陽張北項目的介質為水工質,需維持相對較低的工作溫度,因此選用了外管材質選用316L或321不銹鋼的鎧裝礦物絕緣加熱電纜。

圖:沈陽中色熔鹽管道電伴熱產品應用實例

重慶川儀自動化股份有限公司(以下簡稱“重慶川儀”)光熱事業部總經理邱東則建議,鑒于光熱發電系統導熱工質的溫度變化梯度較大,溫度絕對值較高,普通電伴熱不能滿足該使工況,且普通電伴熱的主要組成材料在高溫區間的熱老化效應明顯,也建議使用上述鎧裝電加熱電纜進行過程裝置/設備的伴熱和保溫。

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責任編輯:蔣桂云

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