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中控技術熔鹽控制閥:為光熱發電卓越運營保駕護航

作者: 2023年10月11日 來源: 瀏覽量:
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導讀近年來,隨著煤炭、石化等傳統能源對環境的影響越來越引發關注,人們開始尋找更加清潔、環保的能源替代方案。光熱發電,因其清潔環保和可持續特性正在被大力推廣和應用。光熱發電是指利用太陽能產生的熱量來加熱



導讀

近年來,隨著煤炭、石化等傳統能源對環境的影響越來越引發關注,人們開始尋找更加清潔、環保的能源替代方案。光熱發電,因其清潔環保和可持續特性正在被大力推廣和應用。



光熱發電是指利用太陽能產生的熱量來加熱熱媒材料,熱媒材料通過換熱推動蒸汽輪機發電產生電能,其中塔式熔鹽發電是最為成熟的技術路線。不過,熱媒材料通常為二元或三元硝酸熔鹽,塔高動輒200米以上,高溫、大壓差、易結晶、強腐蝕性等多種復雜工況結合,對控制閥性能提出了極高要求。



典型的光熱發電系統




應用難點

01

熔鹽本身具有強腐蝕性和易結晶特性;

02

熔鹽實際運行溫度范圍290~565℃,工作溫度范圍寬;

03

運行壓差大,如下塔大壓差控制閥,閥前壓力超過5MPa,閥后壓力0.2MPa;

04

需滿足多組工況條件要求,調節性能要求高。


解決方案

關鍵技術—材料選擇


低溫熔鹽控制閥(一般375℃及以下),閥體、閥蓋材料可采用WCB、WCC,閥芯閥座采用奧氏體不銹鋼整體堆焊司太立硬質合金,閥桿則采用高溫奧氏體不銹鋼,螺栓螺母緊固件材料采用耐高溫鉻鉬鋼,該材料組合性價比高,應用效果良好。


高溫熔鹽控制閥(一般565℃左右),閥體、閥蓋材料可采用CF8C,閥芯閥座采用高溫不銹鋼整體堆焊司太立硬質合金,閥桿采用高溫高強度不銹鋼,螺栓螺母緊固件材料采用耐高溫不銹鋼,該材料組合具備優異的高溫抗氧化性、耐腐蝕、耐沖刷、抗疲勞等綜合性能。


關鍵技術—主體結構設計


根據其實際工作壓差情況決定,一般口徑不大,壓差小于1MPa時,可以采用拋物線型的單座閥;壓差較大時,可采用多級降壓單座閥。口徑較大的情況,一般采用套筒閥;壓差較大時,建議選用串級式或迷宮式控制閥。

  串級式控制閥 VS 迷宮式控制閥


關鍵技術—特殊設計


墊片設計:—般建議使用高溫奧氏體不銹鋼金屬鋸齒墊、金屬八角墊、金屬C型圈或金屬O型圈,確保高溫高壓和冷熱交變下的高可靠性。


熔鹽控制閥專用墊片


填料設計:熔鹽控制閥采用熔鹽專用組合填料,及多種耐高溫密封組合材料,專門解決常規石墨填料高溫下因石墨氧化產生孔隙,導致增加泄漏通道而引發的安全和環保問題。


上閥蓋設計:可采用加長上閥蓋或波紋管密封型上閥蓋設計,由于熔融狀態的熔鹽具有很強的滲透性,容易從填料處外漏,而閥桿波紋管密封是最有效的選擇。無論帶或不帶波紋管的控制閥上閥蓋都必須采取伴熱措施(見下圖),防止熔鹽結晶。


熔鹽控制閥

電伴熱


角型結構設計:流道內部光滑無死角,降低介質磨損和積料。


焊接式連接:對壓力和溫度的變化適應能力強,杜絕管道連接處外漏。


上導向設計:加長閥蓋設置導向,與閥芯外圓形成雙導向,解決閥蓋加長導致的閥桿細長比大、穩定性差等問題。


高溫閥內件尺寸控制:為閥內件高溫下熱脹冷縮提供精準的尺寸間隙控制,保證閥門穩定運行,防止高溫工作時閥內件卡澀。


熔鹽控制閥


自2014年進入熔鹽控制閥行業以來,中控技術控制閥成功應用在德令哈、金塔等多個項目中,多年來積累了豐富的設計制造運行經驗。未來,中控技術將繼續用成熟優異的控制閥解決方案,以先進技術和優質服務為企業卓越運營保駕護航。



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