近年來(lai),隨著煤炭、石(shi)化等傳統能源對環(huan)(huan)境的(de)影(ying)響越(yue)來(lai)越(yue)引發關注,人們開始尋找更加清潔(jie)(jie)、環(huan)(huan)保的(de)能源替代方案。光熱發電,因其清潔(jie)(jie)環(huan)(huan)保和(he)可持續(xu)特(te)性(xing)正在被大力推廣和(he)應用(yong)。
光熱(re)發電是指(zhi)利(li)用太陽(yang)能(neng)(neng)產(chan)(chan)生的(de)熱(re)量來加熱(re)熱(re)媒(mei)材(cai)(cai)料(liao)(liao),熱(re)媒(mei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)通(tong)(tong)過換熱(re)推(tui)動蒸汽(qi)輪機發電產(chan)(chan)生電能(neng)(neng),其中(zhong)塔式熔鹽發電是最為(wei)成熟的(de)技術路(lu)線(xian)。不(bu)過,熱(re)媒(mei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)通(tong)(tong)常(chang)為(wei)二元或(huo)三元硝酸熔鹽,塔高動輒200米以上,高溫、大壓(ya)差、易結(jie)晶、強腐蝕(shi)性等(deng)多種(zhong)復雜(za)工(gong)況(kuang)結(jie)合,對控制閥性能(neng)(neng)提(ti)出(chu)了極高要(yao)求。

典型的光熱發電系統
應用難點
1、熔鹽本身(shen)具有強腐蝕性和易(yi)結晶(jing)特性;
2、熔鹽實際運行溫度(du)范(fan)圍290~565℃,工作溫度(du)范(fan)圍寬;
3、運行(xing)壓(ya)差大,如下塔大壓(ya)差控制閥(fa),閥(fa)前壓(ya)力超過(guo)5MPa,閥(fa)后(hou)壓(ya)力0.2MPa;
4、需滿(man)足多(duo)組工況條件要求(qiu),調節性能(neng)要求(qiu)高。
解決方案
關鍵技術—材料選擇
低溫(wen)熔鹽控制(zhi)閥(一般(ban)375℃及以下),閥體(ti)、閥蓋材(cai)料可采(cai)(cai)用(yong)WCB、WCC,閥芯閥座采(cai)(cai)用(yong)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼整體(ti)堆焊司太立硬質合金,閥桿則采(cai)(cai)用(yong)高溫(wen)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼,螺栓螺母緊(jin)固(gu)件(jian)材(cai)料采(cai)(cai)用(yong)耐高溫(wen)鉻鉬鋼,該材(cai)料組合性價(jia)比高,應(ying)用(yong)效果良好。
高(gao)溫(wen)熔鹽控制閥(fa)(一般565℃左右),閥(fa)體、閥(fa)蓋材(cai)料(liao)(liao)可(ke)采(cai)用(yong)CF8C,閥(fa)芯閥(fa)座采(cai)用(yong)高(gao)溫(wen)不銹(xiu)鋼整體堆焊司太立(li)硬質合金,閥(fa)桿(gan)采(cai)用(yong)高(gao)溫(wen)高(gao)強度不銹(xiu)鋼,螺栓螺母(mu)緊(jin)固件材(cai)料(liao)(liao)采(cai)用(yong)耐高(gao)溫(wen)不銹(xiu)鋼,該(gai)材(cai)料(liao)(liao)組合具備(bei)優異的(de)高(gao)溫(wen)抗(kang)氧化(hua)性(xing)、耐腐蝕、耐沖刷、抗(kang)疲勞(lao)等(deng)綜(zong)合性(xing)能(neng)。
關(guan)鍵技術—主體結構設(she)計
根(gen)據(ju)其(qi)實際工(gong)作壓(ya)差(cha)情(qing)況(kuang)決定(ding),一般口徑不大(da)(da),壓(ya)差(cha)小(xiao)于(yu)1MPa時,可(ke)以采用(yong)(yong)拋(pao)物(wu)線型的單座(zuo)閥(fa)(fa);壓(ya)差(cha)較大(da)(da)時,可(ke)采用(yong)(yong)多(duo)級(ji)降壓(ya)單座(zuo)閥(fa)(fa)。口徑較大(da)(da)的情(qing)況(kuang),一般采用(yong)(yong)套(tao)筒閥(fa)(fa);壓(ya)差(cha)較大(da)(da)時,建議(yi)選用(yong)(yong)串級(ji)式或迷宮(gong)式控制閥(fa)(fa)。

串級(ji)式控制閥(fa)VS迷(mi)宮式控制閥(fa)
關鍵技術—特殊設計
墊(dian)(dian)片(pian)設計(ji):—般建議使用高(gao)溫奧氏體不銹鋼金屬(shu)(shu)鋸齒墊(dian)(dian)、金屬(shu)(shu)八角墊(dian)(dian)、金屬(shu)(shu)C型圈或金屬(shu)(shu)O型圈,確保高(gao)溫高(gao)壓和冷熱交(jiao)變(bian)下的高(gao)可靠性。

熔鹽控制閥專用墊片
填(tian)料(liao)設計:熔鹽控制閥采用(yong)熔鹽專用(yong)組(zu)合填(tian)料(liao),及多種耐(nai)高溫密封組(zu)合材料(liao),專門(men)解決常規石墨(mo)填(tian)料(liao)高溫下因石墨(mo)氧化產生孔隙,導致增(zeng)加泄漏通道而引(yin)發的安全和環保問(wen)題。
上閥(fa)蓋設(she)計:可采用加長上閥(fa)蓋或(huo)(huo)波(bo)紋管(guan)密封(feng)型(xing)上閥(fa)蓋設(she)計,由于(yu)熔融狀態的(de)熔鹽(yan)具有很強的(de)滲透性,容易從填(tian)料(liao)處外(wai)漏,而閥(fa)桿波(bo)紋管(guan)密封(feng)是最有效的(de)選擇。無(wu)論帶或(huo)(huo)不帶波(bo)紋管(guan)的(de)控制閥(fa)上閥(fa)蓋都必須采取伴熱措施(見下圖),防止熔鹽(yan)結(jie)晶。

熔鹽控制閥電伴熱
角型結構設(she)計(ji):流道內部光(guang)滑無死角,降低介(jie)質磨損和積料。
焊接(jie)式(shi)連接(jie):對壓力(li)和溫度的變化適應能力(li)強,杜絕管(guan)道連接(jie)處外(wai)漏。
上導向設(she)計:加(jia)長(chang)(chang)閥(fa)蓋(gai)設(she)置導向,與閥(fa)芯外圓(yuan)形(xing)成(cheng)雙導向,解(jie)決閥(fa)蓋(gai)加(jia)長(chang)(chang)導致的閥(fa)桿(gan)細長(chang)(chang)比大、穩定(ding)性差等問題。
高(gao)溫閥內件(jian)尺(chi)寸控(kong)制:為閥內件(jian)高(gao)溫下(xia)熱(re)脹(zhang)冷縮提供精準的尺(chi)寸間(jian)隙控(kong)制,保證閥門穩定運行,防止高(gao)溫工作時閥內件(jian)卡澀。

熔鹽控制閥
近年(nian)來(lai),熔鹽控制(zhi)閥(fa)成功應用在德(de)令哈、金塔等多(duo)(duo)個項目中,多(duo)(duo)年(nian)來(lai)積累了豐富的設計制(zhi)造運行經(jing)驗。未來(lai),各(ge)企業將繼續用成熟優(you)異的控制(zhi)閥(fa)解(jie)決方案,以先進技術(shu)和優(you)質服務(wu)為自身卓越運營保駕護航。
