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熔鹽儲熱是一種顯熱儲熱技術(shù)，利用材料在升溫或降溫過(guò)程中的溫差而實(shí)現熱能存儲，在整個(gè)工作溫度范圍內，儲熱材料始終保持液態(tài)。
一、熔鹽是什么？
熔鹽是鹽類(lèi)熔化后形成的熔融體，例如堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽的熔融體。熔鹽是金屬陽(yáng)離子和非金屬陰離子所組成的熔融體。能構成熔鹽的陽(yáng)離子有80 余種，陰離子有30 余種，組合成的熔鹽可達2400 余種。熔鹽具有高沸點(diǎn)、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的傳熱儲熱介質(zhì)。
二、熔鹽塔式光熱電站發(fā)電原理：
在地面上有許多反射鏡，它們將陽(yáng)光反射到一座高塔上，高塔上有吸熱裝置，熔鹽通過(guò)熔鹽泵從低溫熔鹽罐內290℃的低溫熔鹽打到高塔上的吸熱裝置中，吸收熱量變成565℃高溫熔鹽回到高溫熔鹽罐內儲能。
熔鹽儲能分為蓄熱與放熱兩個(gè)工作過(guò)程。
蓄熱過(guò)程：采用智能互補系統將光伏、作為加熱熔鹽的能源，通過(guò)加熱熔鹽存儲可再生能源。
放熱過(guò)程：在換熱系統中高溫熔鹽與水換熱，產(chǎn)生水蒸汽，驅動(dòng)渦輪機工作，對外發(fā)電。熔鹽儲能系統常與光伏、等系統相耦合。
熔鹽塔式光熱電站解決了太陽(yáng)能不穩定的問(wèn)題，因為在其循環(huán)中自帶雙罐熔鹽儲熱系統。雙罐熔鹽儲熱系統將太陽(yáng)能與后端發(fā)電設備解耦，可以將獲得的太陽(yáng)的熱量?jì)Υ嬖谌埯}的顯熱之中，只要鏡場(chǎng)和熔鹽儲罐夠大，熔鹽塔式光熱電站甚能實(shí)現24小時(shí)的連續發(fā)電。
熔鹽塔式光熱發(fā)電，雙罐熔鹽儲熱系統是光熱發(fā)電系統圖
三、熔鹽熱能儲能裝置是一種將太陽(yáng)能收集后儲存起來(lái)的綜合系統。
由換熱設備、高溫儲罐、低溫儲罐、輸送泵、閥門(mén)、管線(xiàn)、自動(dòng)控制裝置組成。
熔鹽熱能儲能裝置配套的子系統為化鹽系統、啟動(dòng)系統、保溫伴熱系統、安全防護系統。
四、燃氣熔鹽爐是熔鹽熱能儲能裝置配套的子系統中化鹽系統的一個(gè)重要核心設備。
對于帶有熔鹽儲能的光熱電站，其關(guān)鍵技術(shù)是如何把大量固態(tài)熔鹽快速安全地熔化后注入系統和如何讓大量熔化后的熔鹽維持一定的溫度不凝固。其核心系統就是化鹽系統，核心裝置就是燃氣熔鹽爐
化鹽系統工藝流程說(shuō)明 ： 圖1 化鹽系統流程示意圖
1.
化鹽系統工藝流程如圖1所示，包括：熔鹽破碎加料系統（破碎機和熔鹽輸運機）、熔鹽槽化鹽系統、熔鹽爐加熱系統、冷卻水系統、蒸汽/煙風(fēng)排放系統及排污系統。具體化鹽流程如下：
（1）初始投鹽階段：叉車(chē)運送噸袋包裝的固態(tài)熔鹽從破碎機加料口投入，破碎后的熔鹽通過(guò)熔鹽輸運機運送到化鹽槽加鹽口（安裝有加料斗）投入，初始投入一定量固態(tài)混合鹽，采用外部加熱裝置熔化液態(tài)。
（2）持續投鹽階段：?jiǎn)?dòng)熔鹽爐、熔鹽泵和攪拌器，上料系統持續從加鹽口投鹽。保持熱鹽的循環(huán)和固態(tài)鹽的投入，維持化鹽槽內熔鹽的液位和溫度（在290±5℃），直到所有固態(tài)熔鹽全部熔化進(jìn)入熔鹽罐。
燃氣熔鹽爐化鹽系統供貨清單
序號 | 設備名稱(chēng) | 數量 | 規格型號 | 備注 |
1 | 熔鹽爐 | 1 | 熔鹽爐材質(zhì) | 含支撐 、煙道防爆門(mén)、平臺、扶梯、保護及防雨等結構，一次儀表，電控柜 |
S347H爐管，S304爐殼 | ||||
2 | 燃燒器 | 1 | 含燃燒器閥組、鼓風(fēng)機，本體自帶控制柜等 | |
3 | 空氣預熱器 | 1 | 12Cr1MoVG管子 | 熔鹽爐配套 |
4 | 煙囪及煙氣管道 | 1 | 熔鹽爐配套 | |
5 | 化鹽槽 | 1 | 主體材料S347H，墊板S347H，支座采用S304，煙囪為碳鋼。 | 含化鹽槽加鹽口漏斗、煙囪、含保溫 |
6 | 化鹽槽風(fēng)機 | 1 | 耐溫不低于300℃ | |
7 | 攪拌器 | 1 | 雙層槳葉 | 液下材質(zhì)為不銹鋼304 |
8 | 熔鹽泵 | 2 | 一用一備，匹配熔鹽爐循環(huán)量，設計溫度不低于565℃， | |
9 | 皮帶運輸機 | 1 | 單臺上料能力不低于系統要求 | 含加料斗、防護罩等 |
10 | 破碎機 | 1 | 單臺上料能力不低于系統要求 | 含支撐結構和入口漏斗等 |
化鹽設備系統功能是將固態(tài)熔鹽加熱熔化并升溫到290℃，化鹽系統主要設備說(shuō)明如下：
（1）熔鹽爐：載熱介質(zhì)為熔鹽的熱載體加熱爐，用于加熱液態(tài)熔鹽；
（2）化鹽槽：用于存儲高溫熔鹽的槽類(lèi)容器；
化鹽泵：用于提供壓頭使熔鹽在爐管和管道系統中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的泵類(lèi)設備；
（4）攪拌器：用于化鹽過(guò)程中，對化鹽槽內固液熔鹽均勻混合的器件；
（5）破碎機：用于熔鹽加料時(shí)，對板結的熔鹽物料進(jìn)行破碎的設備；
（6）熔鹽輸運機：用于熔鹽加料時(shí)，對熔鹽物料進(jìn)行傳輸的裝置。
五、燃氣熔鹽爐在光熱發(fā)電項目業(yè)績(jì)
1.中國電建集團中南勘測設計研究院敦煌光熱發(fā)電項目
2.中廣核德令哈光熱發(fā)電項
作者：常州市上能鍋爐有限公司芮亞平，咨詢(xún)電話(huà)：13815029577
2022年10月15日
