電伴熱/電加熱——光熱電站能量管理的“貼身保鏢”
目前,熔鹽是光熱電站應(yīng)用最廣泛的儲熱介質(zhì),其作為傳熱介質(zhì)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(dǎo)致整個系統(tǒng)陷入癱瘓。
為保證光熱電站的安全穩(wěn)定運行,儲罐、管道、閥門、換熱器等熔鹽介質(zhì)流通的設(shè)備一般都需加裝電伴熱、電加熱裝置。而不同技術(shù)路線、儲熱介質(zhì)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(tǒng)哪些環(huán)節(jié)?
從定義上來講,電伴熱與電加熱分屬于不同的產(chǎn)品。據(jù)CSPPLZA了解,電伴熱是指用電能來補償介質(zhì)、設(shè)備的熱量損失,維持介質(zhì)、設(shè)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(zhì)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(fā)電系統(tǒng)在熱傳導(dǎo)過程中,裝置/設(shè)備等維持一定的溫度,使導(dǎo)熱介質(zhì)順利的將攜帶的能量進行轉(zhuǎn)換。但不同的熱量補償方式?jīng)Q定了兩者擁有不同的產(chǎn)品特性,以下表格比較了兩者的優(yōu)缺點:
鑒于不同的工作原理和優(yōu)劣勢,電加熱與電伴熱往往應(yīng)用于同一光熱發(fā)電系統(tǒng)中,但又因各自的產(chǎn)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(rèn)為,為了保證熔鹽儲罐的穩(wěn)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(huán)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(tài)的介質(zhì)可以安全地通過管道。除此之外,與熔鹽、離子水關(guān)聯(lián)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(chǎn)品應(yīng)用實例
從功率適配角度出發(fā),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(jīng)理季冬表示,電伴熱適用于有一定鋪設(shè)空間、功率適當(dāng)且長時間使用的工況環(huán)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(chǎn)品經(jīng)理吳靜則認(rèn)為,在某些場合,電伴熱也可以起到加熱的作用。針對光熱發(fā)電系統(tǒng)的絕大多數(shù)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(yōu)缺點。
電伴/加熱產(chǎn)品的選擇與技術(shù)路線有無關(guān)系?
針對不同技術(shù)路線的光熱電站,對電伴熱及電加熱的需求有何不同?據(jù)CSPPLAZA多方了解,大多數(shù)受訪者均認(rèn)為二者的選擇使用與技術(shù)路線并沒有太大關(guān)系,而是與最低環(huán)境溫度、介質(zhì)的維持溫度、介質(zhì)最高溫度、管道/設(shè)備尺寸等因素相關(guān)。
吳靜表示,與其說受到塔式或槽式電站技術(shù)路線的影響,不如說水工質(zhì)、熔鹽、導(dǎo)熱油等介質(zhì)對電伴熱的影響更大。尤其是導(dǎo)熱油,需要考慮到整個系統(tǒng)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(zhì),需維持較高的工作溫度,便選用了外管材質(zhì)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(zhì)為水工質(zhì),需維持相對較低的工作溫度,因此選用了外管材質(zhì)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(chǎn)品應(yīng)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(yè)部總經(jīng)理邱東則建議,鑒于光熱發(fā)電系統(tǒng)導(dǎo)熱工質(zhì)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(qū)間的熱老化效應(yīng)明顯,也建議使用上述鎧裝電加熱電纜進行過程裝置/設(shè)備的伴熱和保溫。
責(zé)任編輯:蔣桂云
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