太阳能光热发电中熔盐蓄热储能循环系统的设计开发

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1、第35卷第1期2014年2月化工装备技术11应用研究太阳能光热发电中熔盐蓄热储能循环系统的设计开发*汪琦俞红啸张慧芬（上海热油炉设计开发中心)摘要分析了熔盐蓄热储能技术，讨论了光热发电中使用的熔盐混合物特性，介绍了采用熔盐蓄热储能技术的太阳能光热发电站的结构和型式。开发了熔盐蓄热储能循环系统的工艺流程，并对熔盐的流量与流速、熔盐膜壁温度、熔盐分解物、熔盐结垢堵塞等问题及其相互之间的关系进行了研究，给出了熔盐管路预热与保温、熔盐贮罐内防固化、惰性气体密封装置和安全保护措施等的设计原则。关键词太阳能光热发电熔盐蓄热储能循环系统中图分类号

2、TQ02DesignandDevelopmentoftheThermalandEnergyStorageCirculatingSystemwithMoltenSaltsforSolarThermalPowerGenerationWangQiYuHongxiaoZhangHuifenAbstract：Analyzedthethermalandenergystoragetechnologyofmoltensalts,discussedthepropertiesofmoltensaltsmixtureforsolarthermalpowe

3、rgeneration,andintroducedthestructureandtypeofthesolarthermalpowerstationadoptingmoltensaltsforthermalandenergystorage.Developedtheprocessofthermalandenergystoragecirculatingsystem,researchedtheproblemsandrelationshipsofmoltensaltsspeedandflowquantity,membranewalltempe

4、rature,decomposedproducts,foulingandblocking.Atlast,putforwardthedesignprinciplesofseveralkeypointssuchaspreheatingandheatpreservationofthemoltensaltstube,solidificationpreventionofthemoltensaltsintank,theinertgassealingdeviceandthesecuritymeasures.Keywords：Solarenergy

5、;Solarthermalpowergeneration;Moltensalt;Thermalandenergystorage;Circulatingsystem槽式系统是利用抛物面槽式反射镜将太阳光聚0前言焦到管状的接收器上，并将管内的热载体（熔盐或熔盐蓄热储能技术可以解决光热发电中的能源导热油）加热，熔融盐释放的热能用来产生蒸汽，储存难题。相比光伏发电和风力发电而言，光热发推动蒸汽涡轮机发电；而其中有些热能被储存在高电具有电网友好性，更易于被电网所接纳。目前光温熔融盐贮罐内，以便在夜晚或者阴雨天释放出来热发电的聚光反射装置主要分

6、为槽式、塔式、菲涅产生电力。塔式系统是利用定日镜将太阳热辐射反尔式和碟式等四种，而已大规模使用的是槽式和塔射到置于高塔顶部的高温熔盐集热器上，加热后的式；槽式在技术上最为成熟，但从成本下降的潜力熔融盐可以在更高温度下储存热量，通过熔盐蒸汽来看，塔式更具有优势。发生器产生过热蒸汽，驱动蒸汽涡轮发电机组发*汪琦，男，1961年生，高级工程师。上海市，200042。12化工装备技术第35卷第1期电。2熔盐蓄热储能的太阳能光热发电站1熔盐蓄热储能技术1981年在意大利西西里的Adrano附近建成了光热发电中熔盐蓄热储能技术早在20世纪80E

7、urelios塔式太阳能热电站，该电站采用三元无机年代就已经出现了，当时建造的塔式太阳能光热发熔盐做为蓄热载体。1983年西班牙的CESA-1电电站中采用三元无机熔盐做为蓄热储能材料，它是站也采用三元无机熔盐做为蓄热载体。1984年在由硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠混合而成，采用美国新墨西哥州Albuquerque建立了0.75MW熔盐53%KNO3∶7%NaNO3∶40%NaNO2的比例进行配制。发电试验电站，采用硝酸盐做为传热和蓄热载体，现在光热发电中采用的熔盐是二元混合熔盐，它是并使用了冷熔盐贮罐和热熔盐贮罐的循环系统。由60%Na

8、NO3∶40%KNO3混合而成，该熔盐在2211996年在美国加利福尼亚的Mojare建成了[2]℃时开始熔化，在600℃以下热稳定性非常好。采SolarTwo太阳能试验电站。SolarTwo是美国能用添加剂可以使二元混合熔盐的熔点大