近日，全國(guó)首套600兆瓦機(jī)組抽汽熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目在國(guó)家能源集團(tuán)河北公司龍山電廠投入試運(yùn)行，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)火電抽汽熔鹽儲(chǔ)能的技術(shù)先河，為火電機(jī)組大幅提高調(diào)峰能力開辟了全新的技術(shù)路徑。

作為儲(chǔ)能賽道“潛力股”的

熔鹽儲(chǔ)能

到底是什么？

它在火力發(fā)電廠

又是如何發(fā)揮作用的呢？

跟隨小編接著往下看~

什么是熔鹽儲(chǔ)能？

熔鹽儲(chǔ)能

是新型儲(chǔ)能“潛力股”

已成為光熱發(fā)電、供暖儲(chǔ)熱等

領(lǐng)域的“寵兒”

但在火電領(lǐng)域大規(guī)模的

熔鹽儲(chǔ)能尚無(wú)應(yīng)用案例

塔式熔鹽儲(chǔ)能光熱電站

供暖領(lǐng)域使用熔鹽儲(chǔ)能原理圖

熔鹽是指熔融態(tài)下的液體鹽

是一種由堿金屬、堿土金屬等鹵化物

以及硝酸鹽、硫酸鹽等

組成的特殊鹽混合物

熔鹽具有

高沸點(diǎn)、低粘度、低蒸汽壓力

和高體積熱的特點(diǎn)

在標(biāo)準(zhǔn)溫度和大氣壓下為固態(tài)

在加熱到一定程度后轉(zhuǎn)化為液態(tài)

是一種優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)

甲胺硝酸鹽

高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)是利用熔鹽

在升溫和降溫過程中

產(chǎn)生溫差實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)

相當(dāng)于是大號(hào)的暖手寶

先用電把暖手寶加熱

再把暖手寶的熱傳遞出來(lái)

加熱后的熔鹽通過熱交換器

便能將儲(chǔ)存的熱能

傳遞給水或蒸汽

熔鹽儲(chǔ)能在火電領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用

作為國(guó)家“煤炭清潔高效利用”科研攻關(guān)依托項(xiàng)目，河北公司龍山電廠積極探索改革路徑，把儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)作為企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的“必由之路”、實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的最佳選擇。

技術(shù)人員在討論抽汽蓄能技術(shù)路線

確定方向

2021年，該廠成立儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)工作組，研究選擇儲(chǔ)能技術(shù)路線，通過實(shí)地調(diào)研、查詢資料，對(duì)水儲(chǔ)能、固體儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)能等多種技術(shù)路線進(jìn)行論證比選，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)及與機(jī)組的適配性，最終選定了“抽汽蓄能熔鹽儲(chǔ)熱”技術(shù)路線。

技術(shù)人員在項(xiàng)目地質(zhì)勘探現(xiàn)場(chǎng)討論問題

經(jīng)過多次性能試驗(yàn)，該廠確定了最佳儲(chǔ)、放熱參數(shù)，完成了不同儲(chǔ)、放熱工況下鍋爐及汽機(jī)的安全性評(píng)估，形成了一套完整的抽汽蓄能熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

性能指標(biāo)

提升深調(diào)能力：機(jī)組負(fù)荷在鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷基礎(chǔ)上再降低100兆瓦，機(jī)組負(fù)荷最低可降至51兆瓦（8.5%Pe），時(shí)長(zhǎng)不少于4小時(shí)。

增加頂峰能力：在額定工況下，機(jī)組出力增加47兆瓦，時(shí)長(zhǎng)不少于6小時(shí)。

熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)內(nèi)部熱交換效率不低于98%、電轉(zhuǎn)換效率不低于70%。

抽汽蓄能投運(yùn)后，機(jī)組調(diào)頻能力、AGC響應(yīng)速率提高1.5倍。

抽汽蓄能項(xiàng)目首根樁基澆筑現(xiàn)場(chǎng)

2023年5月，該廠抽汽蓄能研發(fā)成果與初步設(shè)計(jì)通過外部專家評(píng)審。專家一致認(rèn)為，技術(shù)方案可行，具有首創(chuàng)性，為火電機(jī)組大幅提升靈活性開辟了新路徑，示范意義重大。

熔鹽選型

通過熔鹽選型研究，最終選定Hitec三元鹽（GB∕T 36376-2018 太陽(yáng)能熔鹽Ⅱ類Ⅰ型，7%NaNO3，53%KNO3，40%NaNO2，熔點(diǎn)142℃，使用溫度170℃~450℃），作為本項(xiàng)目熔鹽介質(zhì)，保證熔鹽安全性及可靠性。

技術(shù)路線

建設(shè)歷程

2024年3月1日，抽汽蓄能項(xiàng)目主體工程建設(shè)正式開工；

3月7日，首根樁基順利澆筑完成；

5月30日，完成換熱廠房基礎(chǔ)澆筑；

8月20日，首個(gè)大件疏鹽罐順利吊裝到位；

9月17日，熔鹽罐落庫(kù)；

11月5日，10千伏、380伏母線首次受電成功；

11月25日，開始設(shè)備單體調(diào)試；

12月9日，進(jìn)行設(shè)備聯(lián)調(diào)；

12月26日，產(chǎn)汽成功。

一個(gè)個(gè)工程節(jié)點(diǎn)按期完成，項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)如火如荼。

抽汽蓄能項(xiàng)目熔鹽罐成功落庫(kù)

運(yùn)行效果

試運(yùn)行期間，龍山電廠抽汽熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目完成100兆瓦深度調(diào)峰、40兆瓦頂峰能力測(cè)試，測(cè)試期間儲(chǔ)、放熱系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定。

抽汽蓄能項(xiàng)目試運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)

該廠立足抽汽蓄能，申報(bào)17項(xiàng)專利，撰寫《用于火電機(jī)組靈活性改造的熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)效率研究》等6篇論文。

試運(yùn)行期間開展頂峰能力測(cè)試

綠色是發(fā)展的底色

創(chuàng)新是企業(yè)的責(zé)任

國(guó)家能源集團(tuán)將勇當(dāng)創(chuàng)新先鋒

全力以赴做好火電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

推動(dòng)火電機(jī)組向基礎(chǔ)保障性和

系統(tǒng)調(diào)節(jié)性雙重功能電源轉(zhuǎn)型

助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系