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在第十二屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)中，上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“凱泉泵業(yè)”）技術(shù)總監(jiān)助理及研發(fā)經(jīng)理錢(qián)李玲出席會(huì)議并作主題演講《國(guó)產(chǎn)熔鹽泵定制化開(kāi)發(fā)及應(yīng)用》，從水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造與實(shí)驗(yàn)等方面深入解析了熔鹽泵定制化開(kāi)發(fā)的核心要點(diǎn)。

圖：錢(qián)李玲

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熔鹽泵應(yīng)用場(chǎng)景日趨多元化

錢(qián)李玲表示，當(dāng)前熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)已突破“單一光熱發(fā)電”的傳統(tǒng)功能定位，其適用邊界正向火電靈活性改造、鋼廠調(diào)峰熔鹽儲(chǔ)能改造、獨(dú)立儲(chǔ)能電站等方向持續(xù)延伸，形成多領(lǐng)域、多場(chǎng)景的應(yīng)用格局。

隨著熔鹽系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的多元化，熔鹽泵的工作環(huán)境與性能要求較傳統(tǒng)光熱發(fā)電場(chǎng)景發(fā)生顯著變化，不同應(yīng)用場(chǎng)景所需熔鹽泵的性能參數(shù)差異大。為適配動(dòng)態(tài)變化的工況需求，熔鹽泵需具備定制化設(shè)計(jì)與制造能力。

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熔鹽泵定制化開(kāi)發(fā)核心要點(diǎn)

▌定制化水力設(shè)計(jì)

錢(qián)李玲以招標(biāo)項(xiàng)目給出的冷鹽泵性能要求為例【詳見(jiàn)下圖】，說(shuō)明目前熔鹽泵的水力設(shè)計(jì)需滿足“設(shè)計(jì)工況、最大工況、最小工況”等多工況要求，與常規(guī)水泵設(shè)計(jì)存在顯著差異。

除適配多工況外，設(shè)計(jì)方面還需控制泵的關(guān)閉揚(yáng)程，尤其是冷泵，防止壓力管道的承壓過(guò)高；考慮BEP點(diǎn)的選擇，保證泵具有寬廣的高效區(qū)；充分考慮低振動(dòng)、噪聲等。因此，必須設(shè)計(jì)合理的性能趨勢(shì)曲線。

一些人認(rèn)為，可依托國(guó)內(nèi)光熱項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，采用常規(guī)水泵的“相似換算”方法設(shè)計(jì)熔鹽泵。但錢(qián)李玲指出，不同場(chǎng)景下熔鹽泵的參數(shù)，尤其是最大工況和最小工況與額定工況之間的差值差異大，無(wú)現(xiàn)成水泵模型可直接借用。因此，熔鹽泵設(shè)計(jì)必須跳出常規(guī)思維，基于客戶具體需求參數(shù)定制水力模型，才能實(shí)現(xiàn)安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

得益于近十年來(lái)年均上百臺(tái)水力模型樣機(jī)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)累積，凱泉泵業(yè)建立了“設(shè)計(jì)-模擬分析-性能試驗(yàn)-反饋-改進(jìn)設(shè)計(jì)”的閉環(huán)研發(fā)流程，獲得了多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，具有優(yōu)異的定制化水力設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力。

▌定制化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

“設(shè)計(jì)參數(shù)的不同會(huì)帶來(lái)結(jié)構(gòu)化的差異?！?/p>

錢(qián)李玲表示，除火電靈活性改造項(xiàng)目存在可復(fù)制情況外，光熱發(fā)電和儲(chǔ)能項(xiàng)目的熔鹽泵沒(méi)有完全一致的。管道阻力、吸熱塔高度、電機(jī)功率、電機(jī)品牌不同造成的重心變化等，都會(huì)影響熔鹽泵參數(shù)設(shè)計(jì)，進(jìn)而帶來(lái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整。因此，熔鹽泵不可套用固定模版。

凱泉泵業(yè)也對(duì)熔鹽泵進(jìn)行一系列包括強(qiáng)度、模態(tài)、溫度場(chǎng)等方面的結(jié)構(gòu)分析。除了關(guān)注強(qiáng)度、溫度、連接轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子可運(yùn)行性、通過(guò)性方面以外，還應(yīng)關(guān)注熔鹽泵的管口載荷與共振。

（1）管口載荷

管口載荷在高溫環(huán)境下影響尤為突出，若泵的管口載荷超出承受限制，出水座會(huì)發(fā)生變形，進(jìn)而影響內(nèi)部轉(zhuǎn)子、懸吊的定子，變形會(huì)對(duì)泵的整體運(yùn)行產(chǎn)生較大負(fù)面影響。因此，核算管口載荷能力對(duì)定制熔鹽泵至關(guān)重要。

（2）共振

共振問(wèn)題在其他泵類(lèi)中不明顯，但在立式泵中需重點(diǎn)關(guān)注。立式水泵在運(yùn)行時(shí)，泵頭容易與電機(jī)產(chǎn)生共振，引發(fā)電機(jī)廠與泵廠家的責(zé)任糾紛（電機(jī)廠認(rèn)為電機(jī)支撐架過(guò)弱，泵廠家認(rèn)為電機(jī)存在問(wèn)題）。凱泉泵業(yè)在定制熔鹽泵時(shí)，會(huì)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的共振分析與優(yōu)化，避免運(yùn)行時(shí)共振現(xiàn)象發(fā)生。

▌制造和實(shí)驗(yàn)

制造精度對(duì)熔鹽泵的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運(yùn)行可靠性至關(guān)重要。凱泉泵業(yè)擁有多臺(tái)IT4、IT5高精度加工設(shè)備、配備三坐標(biāo)檢測(cè)中心，能夠滿足細(xì)長(zhǎng)類(lèi)零件、大尺寸零件的高精度加工。

圖：IT5、IT4高精度加工中心、三坐標(biāo)檢測(cè)中心

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是熔鹽泵出廠前的關(guān)鍵質(zhì)量把控環(huán)節(jié)，尤其針對(duì)泵與電機(jī)共振問(wèn)題。錢(qián)李玲表示，每臺(tái)熔鹽泵出廠時(shí)，必須搭載其配用的電機(jī)共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)不低于5小時(shí)；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)在熔鹽泵變頻允許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，對(duì)多個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)試，包括最小轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速及中間轉(zhuǎn)速；測(cè)試過(guò)程中繪制相關(guān)性能曲線，同時(shí)完成運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與性能數(shù)據(jù)采集。

為滿足多轉(zhuǎn)速變頻測(cè)試需求，凱泉泵業(yè)專(zhuān)門(mén)購(gòu)置5000KW高壓變頻器及變頻控制柜，可覆蓋配套電機(jī)功率在5000KW以內(nèi)的熔鹽泵，確保此類(lèi)熔鹽泵均能在場(chǎng)內(nèi)完成允許轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的系列變頻試驗(yàn)，為實(shí)驗(yàn)的全面性與準(zhǔn)確性提供設(shè)備保障。

圖：5000KW高壓變頻器、變頻控制柜

業(yè)績(jī)展示

凱泉泵業(yè)在核電高溫熔鹽泵領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)近十年的開(kāi)發(fā)與交付，在熔鹽泵的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域?qū)崙?zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富。2025年3月，凱泉泵業(yè)生產(chǎn)的光熱發(fā)電及儲(chǔ)能熔鹽泵，順利通過(guò)中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)證。

在技術(shù)與制造能力支撐下，凱泉泵業(yè)已為多個(gè)光熱項(xiàng)目提供服務(wù)：

敦煌首航節(jié)能100MW太陽(yáng)能塔式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目熱鹽泵、冷鹽泵；

國(guó)電投河南公司新疆吐魯番鄯善七克臺(tái)100MW熱鹽泵、冷鹽泵；

中電建青海共和100MW光熱項(xiàng)目熱鹽泵、冷鹽泵；

中能建哈密150MW光熱項(xiàng)目熱鹽泵、調(diào)溫泵；

國(guó)家能源敦煌“光熱+”項(xiàng)目100MW熔鹽線性菲涅爾項(xiàng)目冷鹽泵；

國(guó)投若羌10萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目冷鹽泵；

安徽首礦大昌金屬材料10MW儲(chǔ)能工程技術(shù)改造項(xiàng)目熱鹽泵、放熱泵；

唐山海泰新能科技光熱+光伏一體化項(xiàng)目熱鹽泵；

中廣核阿里雪域高原“零碳”光儲(chǔ)熱電示范項(xiàng)目疏鹽泵。