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　　隨著首批太陽(yáng)能光熱示范項(xiàng)目的落地，我國(guó)光熱行業(yè)將進(jìn)入快速發(fā)展新階段。國(guó)家能源局公布的首批20個(gè)光熱示范工程項(xiàng)目中，有12個(gè)將采用高溫硝酸鹽傳熱儲(chǔ)能技術(shù)。

　　在上世紀(jì)80年代硝酸鹽已在光熱發(fā)電中有過(guò)應(yīng)用的先例，90年代至今美國(guó)、西班牙等國(guó)則已有多個(gè)硝酸鹽示范的光熱電站投入運(yùn)行。但我國(guó)熔鹽傳熱儲(chǔ)能技術(shù)在光熱發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用起步較晚，硝酸鹽高溫傳熱的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)大多來(lái)自于傳統(tǒng)化工行業(yè)，迄今為止，也只有少數(shù)單位與企業(yè)采用硝酸鹽傳熱儲(chǔ)能技術(shù)建設(shè)的光熱電站成功實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電，且大多都是示范性項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能熔鹽傳熱儲(chǔ)能技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累具有重要意義。

　　盡管?chē)?guó)際上已有商業(yè)化光熱發(fā)電行業(yè)專(zhuān)用的硝酸鹽出售，但其制備、融化和裝載技術(shù)皆有專(zhuān)利保護(hù)。相應(yīng)的硝酸鹽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，硝酸鹽長(zhǎng)期運(yùn)行的高溫穩(wěn)定性，以及其對(duì)傳熱儲(chǔ)能回路材料的腐蝕性等未見(jiàn)報(bào)道。同時(shí)國(guó)際光熱發(fā)電行業(yè)所用的硝酸鹽銷(xiāo)售價(jià)格，也比國(guó)內(nèi)化工企業(yè)簡(jiǎn)單混配產(chǎn)品高出20%以上。為規(guī)范太陽(yáng)能用硝酸鹽的質(zhì)量，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光熱發(fā)電行業(yè)也正在積極籌劃出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但走向成熟和實(shí)用仍有一段路要走。以光熱電站中較為成熟的商用SolarSalt硝酸熔鹽為例，其穩(wěn)定性和腐蝕性等問(wèn)題仍有待探索和工程考驗(yàn)。尤其在塔式集熱系統(tǒng)中，這類(lèi)熔鹽的腐蝕性對(duì)集熱器、換熱器等核心部件提出了嚴(yán)格的要求。雖然可以通過(guò)新穎的傳熱儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低對(duì)集熱器、換熱器等核心部件的設(shè)計(jì)要求，但這也必然要以犧牲發(fā)電成本或效率為代價(jià)，最終問(wèn)題的解決還必須回到熔鹽的穩(wěn)定性和腐蝕性等化學(xué)與材料問(wèn)題上來(lái)。

　　作為一家致力于提供熔鹽傳熱儲(chǔ)能相關(guān)化學(xué)與化工技術(shù)的專(zhuān)業(yè)服務(wù)商，上海煜志新能源事業(yè)部（簡(jiǎn)稱(chēng)上海煜志）的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)從事熔鹽化學(xué)與化工技術(shù)有近10余年的歷史，對(duì)氟化鹽、氯化鹽、碳酸鹽和硝酸鹽等各類(lèi)熔鹽在高溫傳熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中存在的化學(xué)與材料等問(wèn)題有深刻的認(rèn)識(shí)和獨(dú)到的見(jiàn)解，結(jié)合傳熱儲(chǔ)能的熱工回路設(shè)計(jì)和運(yùn)行，掌握了一系列解決上述問(wèn)題的思路和工程實(shí)施方案。以光熱電站中廣受關(guān)注的材料腐蝕問(wèn)題為例，行業(yè)內(nèi)很多人認(rèn)為，只要降低熔鹽中的氯離子含量就能解決熔鹽的腐蝕問(wèn)題。而通過(guò)采用模擬不銹鋼熔鹽高溫回路動(dòng)態(tài)腐蝕試驗(yàn)之后，上海煜志的專(zhuān)家通過(guò)金屬材料腐蝕測(cè)定，熔鹽成分定性定量分析，搞清楚了氯離子與其他雜質(zhì)對(duì)合金材料腐蝕的協(xié)同效應(yīng)。氯離子本身并不具有腐蝕性，而是當(dāng)熔鹽中存在其他雜質(zhì)時(shí)，由于協(xié)同效應(yīng)，氯離子才會(huì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的腐蝕性。因此，只是簡(jiǎn)單的除氯不但帶來(lái)熔鹽成本的急劇上升，而且也不能從根本上解決熔鹽的腐蝕問(wèn)題。

　　另一個(gè)問(wèn)題是熔鹽的穩(wěn)定性，從熱力學(xué)的角度理解，理想狀態(tài)下硝酸鈉和硝酸鉀在600℃下是穩(wěn)定的，之所以發(fā)生分解的原因是雜質(zhì)起到了一定的催化效應(yīng)。對(duì)于現(xiàn)階段的光熱發(fā)電行業(yè)商用硝酸鹽來(lái)說(shuō)，高溫下的分解和揮發(fā)也是其應(yīng)用過(guò)程中的一個(gè)難題。研究表明熔鹽中的雜質(zhì)含量會(huì)顯著影響熔鹽的分解，可見(jiàn)穩(wěn)定性問(wèn)題的最終解決也將回到熔鹽本身。

　　如果僅僅是從硝酸鹽的純度入手，通過(guò)降低雜質(zhì)含量，的確可以解決其在太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中的腐蝕性與穩(wěn)定性問(wèn)題。雖然技術(shù)上是可行的，但勢(shì)必導(dǎo)致硝酸鹽價(jià)格極大上升，增加電站成本。因此，如何在充分考慮成本的前提下，在一定純度硝酸鹽的基礎(chǔ)上，充分理解高溫硝酸鹽的腐蝕機(jī)制與分解揮發(fā)過(guò)程，結(jié)合其它如添加穩(wěn)定劑等控制手段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硝酸鹽腐蝕性與穩(wěn)定性的有效控制，才是市場(chǎng)可接受的解決方案。

　　 另?yè)?jù)上海煜志方面介紹，傳統(tǒng)熔鹽傳熱行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)表明，簡(jiǎn)單的熔鹽熔融裝載方式，會(huì)在系統(tǒng)啟動(dòng)初期對(duì)關(guān)鍵設(shè)備如泵、閥門(mén)和檢測(cè)探頭造成很大的損傷。以往熔鹽使用廠商都將這種損壞歸咎于設(shè)備廠家，實(shí)際上主要原因來(lái)自于熔鹽熔融方式不當(dāng)。

　　針對(duì)上述問(wèn)題上海煜志研發(fā)了一種新型熔鹽熔融、改性和裝載工藝，能有效提高熔鹽的質(zhì)量。新穎的熔鹽化學(xué)與化工技術(shù)不但能提高熔鹽穩(wěn)定性，也能顯著降低其腐蝕性，同時(shí)熔鹽熔化轉(zhuǎn)運(yùn)速率也能達(dá)到令人驚奇的效果。

　　按照上海煜志公司的方案，熔鹽需經(jīng)過(guò)干燥、熔融、改性，再經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控，最后才進(jìn)入光熱發(fā)電系統(tǒng)中的熔鹽儲(chǔ)罐。經(jīng)過(guò)一整套的工藝處理，熔鹽的質(zhì)量得到大幅提升。尤其是微量穩(wěn)定劑和緩蝕劑的加入，使得熔鹽在570℃下長(zhǎng)期運(yùn)行的質(zhì)量損失降低了60%以上，腐蝕速率顯著降低。同時(shí)熔鹽熔化中引入了高溫氣液流熔化技術(shù)，化鹽速率可達(dá)70噸每小時(shí)，極大地縮短了光熱系統(tǒng)的化鹽時(shí)間。通過(guò)一系列的處理流程，在保證熔鹽價(jià)格優(yōu)勢(shì)的前提下，保證熔鹽符合太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用需求，為光熱電站的按時(shí)投運(yùn)提供保障。　 

　　這套技術(shù)工藝融合了上海煜志多年來(lái)的高溫裝備制造技術(shù)和專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的熔鹽化學(xué)化工技術(shù)，提供的不僅僅是化鹽加料服務(wù)，通過(guò)化鹽過(guò)程中的特殊工藝同時(shí)提高熔鹽的穩(wěn)定性，并降低其腐蝕性，進(jìn)而提高鹽的品質(zhì)才是初衷。據(jù)上海煜志方面介紹，目前該技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成熟，未來(lái)有望在光熱發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。