一、光熱電站用的是什么熔鹽？

目前行業(yè)內(nèi)普遍用作儲(chǔ)熱的鹽是二元硝酸鹽，為質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%硝酸鈉和40%硝酸鉀的混合物。這種混合物有著多種優(yōu)點(diǎn)，非常適于用作儲(chǔ)熱介質(zhì)，但不可否認(rèn)它也存在一些問題。

表. 二元硝酸鹽的優(yōu)缺點(diǎn)

表中可以明顯看到，常用的二元硝酸鹽一個(gè)很大的安全問題在于凝固點(diǎn)太高，低于220攝氏度熔鹽會(huì)凝固，造成電站管路堵塞凍結(jié)，嚴(yán)重影響電站正常的運(yùn)行。

二、光熱電站溫度控制解決方案：電伴熱/電加熱

我們都知道，電流通過導(dǎo)電材料會(huì)產(chǎn)生熱量升溫，一部分電能轉(zhuǎn)換為熱能。因此為了解決這個(gè)問題，電伴熱/電加熱方案被引入到光熱電站中來。通過電加熱器加熱儲(chǔ)罐中的熔鹽，或者通過鋪設(shè)加熱線纜，來達(dá)到保證流體管路、閥門、儲(chǔ)罐等溫度的作用。

兩者區(qū)別在哪呢？簡(jiǎn)單理解，電伴熱耗能低，均勻放熱來達(dá)到保溫防凍作用，而電加熱功率高很多，主要用于集中在某點(diǎn)或某區(qū)域的主動(dòng)加熱。二者在光熱電站中都能夠?qū)崿F(xiàn)保溫，功能類似。目前電伴熱方案在光熱電站中運(yùn)用更加普遍。

事實(shí)上，電加熱和電伴熱方案早已在傳統(tǒng)的油氣等其他行業(yè)有所運(yùn)用，技術(shù)方案十分成熟。

三、我國(guó)光熱發(fā)電項(xiàng)目中的溫控應(yīng)用場(chǎng)景

由于國(guó)內(nèi)大部分光熱電站都建在西北地區(qū)，在冬季環(huán)境溫度可低值零下幾十?dāng)z氏度，因此針對(duì)不同流體介質(zhì)的保溫、伴熱/加熱就顯得極為重要。

光熱電站中，水工質(zhì)的伴熱需求溫度是12℃，導(dǎo)熱油需要維持在50℃，熔鹽安全溫度在260℃。因此,在這些介質(zhì)流經(jīng)的管道和閥門、儲(chǔ)熱罐、儀表儀器等地方需要格外注意保溫和熱補(bǔ)償。

通常，熱熔鹽罐和管道的溫度需要維持在600℃左右的溫度，冷熔鹽罐和管道需要維持在300℃左右的溫度。

電加熱/伴熱需要保證儲(chǔ)罐內(nèi)熔鹽溫度正常。常溫下，在流體進(jìn)入空管之前，也需要將管道溫度加熱到指定溫度。例如每天塔式熔鹽電站熔鹽首次上塔的時(shí)候。

新型的槽式熔鹽電站比塔式熔鹽電站回路管道更長(zhǎng)，管道凍結(jié)堵塞風(fēng)險(xiǎn)更高，因此更加需要注意敷設(shè)伴熱帶來保證管內(nèi)熔鹽溫度。傳統(tǒng)槽式導(dǎo)熱油電站中雖然油溫的安全溫度要低，但在電站停運(yùn)等情況下仍然需要控制好管道內(nèi)溫度。

四、電伴熱/電加熱如何配置？

環(huán)境溫度、流體介質(zhì)的維持溫度、最高溫度，管道或設(shè)備的尺寸等因素都影響電伴熱和電加熱的選擇和匹配。

實(shí)際中，根據(jù)介質(zhì)溫度和升溫時(shí)間的需求，結(jié)合電伴熱的發(fā)熱功率，保溫材料和厚度，導(dǎo)熱系數(shù)，管道材料和厚度等參數(shù)，即可計(jì)算出需伴熱的地方需要補(bǔ)償多少熱量，從而得出安裝伴熱帶的數(shù)量和溫度閾值。

但在設(shè)計(jì)時(shí)，伴熱溫度需要設(shè)置合理，既不能太低，也不能過高。過高的伴熱溫度會(huì)增加整個(gè)電站廠用電比例，增加不必要的成本；對(duì)于管道閥門、儀表等設(shè)備來說，尺寸和形狀的參數(shù)也決定了伴熱的敷設(shè)設(shè)計(jì)和溫度。

五、投資和成本優(yōu)化空間幾何？

電伴熱系統(tǒng)（線纜+控制系統(tǒng)）的投資并不高，僅占電站總投資的1~3%，但這并不說明其不重要。由于傳儲(chǔ)熱流體的本身性質(zhì)，一個(gè)好的電加熱、伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置才能為光熱電站的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

但是由于電伴熱系統(tǒng)需要消耗廠用電，因此，盡可能降低這方面的用電量也是提高電站經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)要點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，伴熱溫度的選取、敷設(shè)線路的選擇、采用更優(yōu)質(zhì)的保溫材料都能對(duì)成本起到優(yōu)化作用。

電加熱/電伴熱系統(tǒng)需要根據(jù)項(xiàng)目情況來定制，因此提前和設(shè)計(jì)院、EPC等設(shè)計(jì)施工方溝通確認(rèn)，盡早確定參數(shù)和圖紙，則會(huì)大大降低后期伴熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)和供貨的風(fēng)險(xiǎn)，從而節(jié)省投資。