西北勘测设计研究院：大容量熔盐储热技术研究及工程应用报告（32页）.pdf

《西北勘测设计研究院：大容量熔盐储热技术研究及工程应用报告（32页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西北勘测设计研究院：大容量熔盐储热技术研究及工程应用报告（32页）.pdf（32页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、20242024年年9 9月月大容量熔盐储热技术研究大容量熔盐储热技术研究及工程应用及工程应用王迎春王迎春 21 1 研究背景研究背景2 2 技术研究技术研究3 3 工程实践工程实践一研究背景31.1研究背景熔盐储热系统主要应用于光热发电行业，亦可应用于火电灵活性改造和供热行业等。可参与电网调峰、调频，支撑风电、光伏等其它可再生能源并网发电。系统以太阳熔盐材料做为储热介质，熔盐从冷盐罐经过太阳直接辐射加热后的吸热器，温度由300左右提升到560左右，进入热熔盐罐内，发电时从高温罐经过蒸汽发生系统换热后回流低温罐，是热发电重要的系统之一。光热发电流程图1.1国外熔盐储热项目迪拜光热电厂项目CT区

2、：配置1x100MW塔式熔盐储热发电机组（15小时储热系统）南非红石100MW光热项目（12小时储热系统）1.2国内熔盐储热项目目前在建项目，储罐基本为国内设计，国内建造。1.3部分储罐项目概览项目内直径（m）竖壁高度（m）液面高度（m）公称容积（m3）共和2512.5116800鲁能3014.51311500金塔32.51614.514000大成3314.513.512400青豫直流青豫直流371513.516100首航首航39.31513.518100NOOR-41.21412.522000迪拜45.614.51324000部分项目熔盐储罐外形尺寸及公称容积（数据仅参考）目前迪拜项目储罐容

3、量估计是塔式项目中最大的。储罐能做到多大？1.4熔盐储罐风险主要风险点1、核心关键部位缺少标准规范等的指导（动态腐蚀余量、变形允许值、设计标准等）2、材料性能指标缺失（高温本构、蠕变疲劳指标等）3、储罐疲劳破坏问题尚未有效解决（动态循环受力，热变形趋势不均匀，底板受力复杂）4、项目施工管理能力有待提升（材料质量、无损检测等）5、加工建造水平有待提升（焊接质量及热应力、拼装等）6、技术故障和人为错误，是事故的一个决定性因素（温度梯度，升温速率等）有关文献：1、熔盐腐蚀失效2、局部失效3、储罐焊接质量4、地基非均匀沉降5、储罐热膨胀受限6、入罐熔盐温度波动较大。储罐设计研发仍有很多工作要做二技术研

4、究92.1材料2.1.12.1.1钢材钢材储罐目前普遍采用347H、Q345R、SA516-Gr70钢板拼装焊接而成。1、尚无在统计或标准层面上对高温熔盐环境钢材腐蚀性能，高、低周循环下疲劳曲线等基本数据。2、受制于厂家钢板供货（轧制）能力，储罐现场焊接拼接量偏大。3、高温高强钢、高性能钢的研发和推广动力不足。项目上目前主要参考已有经验和成果，与钢材供货厂家约定技术指标，以保证项目实施。2.1材料2.1.22.1.2保温保温1、基础方面绝热层分为两类：柔性绝热层采用级配陶粒土分层压实，半刚性绝热层采用绝热板材分层铺砌。2、壁板绝热采用硅酸铝、高温岩棉材料。由于保温材料市场产品质量参差不齐，项目

5、管理上材料品控难度大，以及储罐温降验收难度大等因素。保温层厚度实践中存在一定差异。2.2技术研究 储罐在温度和流体压力作用下，壁板变形下部呈象足状，顶部内收，中部较为均匀。在底部大脚焊缝处应力集中，其它部位以薄膜力为主。1 1 罐顶稳定性分析罐顶稳定性分析2 2 竖壁与竖壁与边缘边缘板厚度比板厚度比分析分析3 3 底部摩擦系数影响底部摩擦系数影响4 4 底部边缘板底部边缘板外伸长外伸长度影响度影响5 5 罐底局部脱空罐底局部脱空分析分析6 6 分叉壁分叉壁7 7 保温设计保温设计8 8 储罐基础储罐基础变形轮廓2.2技术研究2.2.12.2.1罐顶稳定性分析罐顶稳定性分析 罐顶的分析包括罐顶网

6、格结构的整体稳定和杆件的稳定与强度计算。一般采用肋环形。1 1 初始初始缺陷最大值按照缺陷最大值按照网网格格跨度跨度（即直径）（即直径）的的1/3001/300进行进行计算计算2 2 根据根据材料高温拉伸曲线确定本构关系材料高温拉伸曲线确定本构关系3 3 根据根据空间网格结构技术规程空间网格结构技术规程JGJ7JGJ7-2010 2010，单层球面，单层球面网壳，网壳，按弹塑性全过程分析时，按弹塑性全过程分析时，稳定极限承载力稳定极限承载力安全系数安全系数K K可取为可取为2.02.04 4 提取提取储罐罐顶构件的轴力与弯矩，储罐罐顶构件的轴力与弯矩，对构件对构件的强度与稳定的强度与稳定性进行