
10月13日,江蘇省鋼協(xié)在東方潤安集團召開煤氣發(fā)電熔鹽儲熱調(diào)峰技術(shù)交流會。東方潤安集團有限公司董事長蔣中敏、常務(wù)副總裁劉建朝,設(shè)備動力廠廠長何偉、副廠長薛杰,省鋼協(xié)副會長兼秘書長陳洪冰、常務(wù)副秘書長蔣莉、現(xiàn)代冶金(南京)研究院副總經(jīng)理林仰東,北京思安營銷總經(jīng)理楊小強、售前設(shè)計總監(jiān)何川、銷售經(jīng)理王娟出席會議。
陳洪冰介紹了鋼鐵行業(yè)面臨的嚴(yán)峻形勢與應(yīng)對策略,并應(yīng)重點抓好資源效率、能源效率、資金效率、質(zhì)量品牌。能源效率關(guān)乎企業(yè)運營質(zhì)態(tài),煤氣發(fā)電熔鹽儲熱調(diào)峰技術(shù)也是關(guān)鍵路徑之一。
楊小強介紹了熔鹽儲熱技術(shù)的研發(fā)歷程、技術(shù)原理和工藝特點,擬為東方特鋼藕合建設(shè)10MW熔鹽系統(tǒng)調(diào)峰項目,通過在谷電時段存儲煤氣的熱量,減少鍋爐蒸汽產(chǎn)量,降低汽輪機的發(fā)電功率;在峰電時段釋放儲存熱量,生產(chǎn)高溫高壓蒸汽,并入原有機組,提高汽輪機發(fā)電收益。預(yù)計項目總投資約9000余萬元,年增加效益約1500萬元。

熔鹽儲能技術(shù)是以熔鹽儲能材料為媒介將太陽能光熱、地?zé)帷⒐I(yè)余熱、低品位廢熱、谷電等以熱能的形式儲存起來,在需要時釋放,力圖解決由于時間、空間或強度上的熱能供給與需求間不匹配所帶來的問題,最大限度地提高整個系統(tǒng)的能源利用率而逐漸發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。
1、市場的選擇——熔鹽
熔鹽是優(yōu)良的傳熱儲能介質(zhì),在移峰發(fā)電、建筑供暖、谷電制熱、風(fēng)電消納等方面都具有良好的應(yīng)用前景。由于其具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價格等“四高三低”的優(yōu)勢,成為目前光熱發(fā)電領(lǐng)域中認可度最高的傳儲熱介質(zhì)之一。
熔鹽儲能作為可再生能源發(fā)展的重要支撐點之一,既可以大規(guī)模集中應(yīng)用于光熱發(fā)電儲能、新能源廢棄電力利用、電網(wǎng)調(diào)峰等領(lǐng)域,也可以分布式應(yīng)用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯(lián)供等領(lǐng)域,尤其在光熱領(lǐng)域,可顯著提高發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性。
(1)電網(wǎng)削峰填谷、供暖等
熔鹽儲能即利用熔鹽的儲熱能力,在電力供給盈余或電力需求低谷時主動將電力以熱能的形式儲藏起來,在電網(wǎng)需要時再將熱能轉(zhuǎn)化為電能,從而實現(xiàn)削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻的作用,為電力供給提供彈性。在該應(yīng)用場景下,熔鹽儲能主要有雙罐系統(tǒng)和單罐系統(tǒng)兩種形式。


(2)光熱發(fā)電
光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統(tǒng)存放熔鹽。冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi),吸收熱能升溫后進入熱熔鹽儲罐中,隨后高溫熔融鹽流進熔鹽蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽渦輪機運行發(fā)電,而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲罐。
(3)火電靈活性改造
熔鹽儲能技術(shù)可應(yīng)用于火電靈活性改造,顯著改善火電機組供熱調(diào)峰能力。與現(xiàn)有的火電機組調(diào)峰技術(shù)相比,蒸汽加熱熔鹽儲能的火電調(diào)峰技術(shù)具有能耗更低、運行更節(jié)能可靠、改造成本低等優(yōu)點。

(4)余熱回收
以鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)為例,各個工序生產(chǎn)過程中形成的鋼制品、鋼渣廢料、焦炭等都存在大量可回收的熱量,熔鹽儲能技術(shù)即可應(yīng)用于此情況進行余熱回收,可產(chǎn)生穩(wěn)定可持續(xù)的高溫蒸汽,提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的靈活性。

2、熔鹽儲能技術(shù)的優(yōu)勢在哪里?
相比于電化學(xué)儲能,熔鹽儲能在可再生能源消納、清潔能源取暖等方面,具有更多優(yōu)勢。
(1)儲能密度高
由于熔鹽使用溫度區(qū)間較為廣泛,使用溫度最高可達600℃以上,提供了較大的溫差,儲能密度具有明顯優(yōu)勢。
(2)黏度低
在工作溫度區(qū)間,熔鹽的流動性近似于水,較好的流動性能夠大大降低管道流阻,減少泵耗,節(jié)約能源。

(3)穩(wěn)定性好,壽命長
從原理上來看,熔鹽儲能利用的是熔鹽材料本身的顯熱,不發(fā)生化學(xué)變化;從過往使用經(jīng)驗來看,熔鹽曾經(jīng)被當(dāng)作核反應(yīng)堆優(yōu)良的傳熱儲熱介質(zhì),使用壽命均在30a以上。
(4)價廉易得
熔鹽是一種或多種鹽的混合物,在國內(nèi)的儲藏量極為豐富,材料來源廣泛,成本優(yōu)勢明顯。

(5)無污染、零排放
熔鹽儲能工作原理是在夜間低谷電時間段,將低價格的電能轉(zhuǎn)化為能進行儲存,同時在夜間電極鍋爐也可作為直供設(shè)備對外供蒸汽,該設(shè)備為冗余配置,保證蒸汽供應(yīng)穩(wěn)定;在白天用氣時,熔鹽儲能系統(tǒng)則通過換熱裝置對外供應(yīng)蒸汽,具有清潔性與環(huán)保性。
