光热电站储热系统设计及储罐预热方案研究

储热系统是光热电站的重要子系统及事故高发系统之一,是光热电站能够持续稳定运行的关键,储热系统的精细化设计对光热电站成本控制及安全稳定运行具有重要意义。提出了光热电站储热系统储罐熔盐量及壁厚的精细化设计方法,通过数值模拟烟气和熔盐在储罐内的流动过程和储罐的实时壁温,获得不超过储罐允许最大壁温差的预热方案,用于减少储罐预热过程中的热应力,降低储罐的风险和故障率。该预热方案在实际项目中应用取得了良好的效果。

熔盐储罐热分层混温过程研究

储热系统是太阳能热发电系统的核心系统之一,在调试、大修以及连续较差气象条件下,储罐面临较长时间的停机,从而形成热分层现象,对储罐安全性造成影响。加大储罐内的扰动是破坏热分层现象的最有效手段,目前在储罐设计研究中对热分层现象破坏研究内容较少。通过流体动力学(CFD)模拟计算分析了熔盐储罐发生热分层现象后通过再循环扰动热分层被破坏现象。计算结果显示熔盐在储罐内部以100 kg/s流量再循环扰动时能够在2.8 h得到充分混合。在低温熔盐储罐采用分配环进行混温时,需要3.1 h,储罐内熔盐最大温差下降至14.5℃。因此可将此流量作为该项目实际运行阶段发生热分层现象后的再循环扰动流量。