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　　塔式光熱發(fā)電站高溫雷達(dá)液位計(jì)使用部位在高低溫熔鹽儲(chǔ)罐上。液位計(jì)安裝位置的溫度、熔鹽特性是選型時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。其中最關(guān)鍵的是熔鹽凝固的問題。目前塔式光熱電站熔鹽罐內(nèi)溫度大約在565℃，在熔鹽液面上方存在著氣態(tài)鹽霧，氣態(tài)鹽霧接觸雷達(dá)液位計(jì)冷端后的結(jié)晶對(duì)其測(cè)量精度和使用壽命造成影響。因此，塔式光熱電站運(yùn)維中需要考慮減少鹽霧在雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射端結(jié)晶，盡量降低對(duì)雷達(dá)發(fā)射波的影響，提高測(cè)量精度。

　　對(duì)壓力傳感器的選型，目前主要是選擇毛細(xì)管NaK合金壓力傳感器。在此特別提出新的使用工況，對(duì)于800-900℃熔鹽系統(tǒng)的運(yùn)行溫度，目前一般采取的方式是增加散熱片，使熔鹽溫度在壓力傳感器安裝位置降到400℃以內(nèi)，再來安裝壓力傳感器。對(duì)此劉平心表示，“希望生產(chǎn)儀器儀表的廠家，能夠研發(fā)出（耐受）更高溫度的壓力傳感器。這樣的話，作為（EPC）我們配套的時(shí)候使用起來也更方便。”

　　針對(duì)雷達(dá)液位計(jì)和壓力傳感器的供方市場(chǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合聯(lián)儲(chǔ)科技示范系統(tǒng)運(yùn)行四年的數(shù)據(jù)，劉平心分析了儀器儀表使用工況及現(xiàn)狀，并分享了雷達(dá)液位計(jì)、壓力傳感器的選型及注意點(diǎn)。

　　

　　各位尊敬的來賓，大家下午好！

　　我下面向大家分享的是600℃（設(shè)計(jì)溫度）左右下高溫儀器儀表的選型，我分四塊跟大家講解一下，第一個(gè)是儀器儀表使用工況及現(xiàn)狀，第二個(gè)是聯(lián)儲(chǔ)科技示范系統(tǒng)，第三個(gè)是液位計(jì)的選型及注意點(diǎn)，第四個(gè)是壓力傳感器的選型及注意點(diǎn)。

　　第一個(gè)是儀器儀表，我說的重點(diǎn)是塔式565℃，同時(shí)也講一下碟式，因?yàn)槲覀兊囊粋€(gè)客戶推了一款新品，熔鹽使用溫度在800-900℃左右，我們也在儀器儀表選用過程當(dāng)中遇到一些困難。希望今后儀器儀表的供方能夠提供這部分的產(chǎn)品。

　　首先談一下供方市場(chǎng)的現(xiàn)狀，主要針對(duì)高溫雷達(dá)液位計(jì)和高溫壓力傳感器。我們?cè)?012年建立聯(lián)儲(chǔ)科技的示范系統(tǒng)的時(shí)候，包括找液位計(jì)和壓力傳感器的時(shí)候遇到很多困難。當(dāng)時(shí)我們的儲(chǔ)熱系統(tǒng)熔鹽設(shè)計(jì)儲(chǔ)熱溫度是580℃，當(dāng)時(shí)在全球?qū)ふ业臅r(shí)候遇到很多困難，國(guó)內(nèi)廠商不用講，包括詢問國(guó)外廠商的時(shí)候，基本上回答得不是特別肯定，感覺不是特別成熟。到今天為止，國(guó)外在600℃左右的，無論是液位計(jì)還是壓力傳感器，有高溫熔鹽使用工況業(yè)績(jī)的供方都非常少。像咱們?cè)谡袠?biāo)的時(shí)候，供方的價(jià)格基本上都是處于壟斷的一種狀態(tài)。

　　因供方少、成本高、市場(chǎng)壟斷，對(duì)我們產(chǎn)業(yè)下一步的發(fā)展也是非常不利。希望隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有更多的儀器儀表的企業(yè)參與研發(fā)，完善下游產(chǎn)業(yè)鏈，能夠讓整個(gè)電站在儀器儀表這一塊的成本有一個(gè)大的下降。

　　第二部分，我把我們聯(lián)儲(chǔ)科技示范系統(tǒng)給大家匯報(bào)一下。我們這個(gè)系統(tǒng)，這是當(dāng)時(shí)建的三維效果圖，從2012年開始，上面主要包括儲(chǔ)熱系統(tǒng)，這一塊是我們的高低溫儲(chǔ)罐，油-鹽換熱器，這一塊就是包括蒸發(fā)器系統(tǒng)，這一塊是當(dāng)時(shí)罐體的預(yù)熱系統(tǒng)，這一塊是化鹽系統(tǒng)，也是我們第一代的化鹽系統(tǒng)。

　　這個(gè)系統(tǒng)建在常州，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)溫度是580℃，到現(xiàn)在為止已經(jīng)運(yùn)行四年的時(shí)間。這個(gè)系統(tǒng)上面安裝的儀器儀表，都經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的檢驗(yàn)，積累了很多數(shù)據(jù)。

　　聯(lián)儲(chǔ)科技目前提供的服務(wù)和經(jīng)營(yíng)的范圍，首先提供解決方案（儲(chǔ)熱系統(tǒng)這塊），同時(shí)在提供解決方案的基礎(chǔ)上提供EPC，包括從設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、采購(gòu)、施工、調(diào)試、運(yùn)行，同時(shí)還提供化鹽設(shè)備、預(yù)熱設(shè)備的租賃，以及提供化鹽及預(yù)熱服務(wù)。

　　儲(chǔ)熱用途包括以下幾點(diǎn)：第一個(gè)是用于光熱儲(chǔ)能，第二個(gè)是智能電網(wǎng)調(diào)峰的儲(chǔ)能，第三個(gè)是清潔能源供暖、蒸汽以及熱風(fēng)。

　　在聯(lián)儲(chǔ)科技示范系統(tǒng)運(yùn)行四年的基礎(chǔ)上，給大家分享一下相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)液位計(jì)，565℃的塔式使用工況，使用的位置一般是高低溫熔鹽儲(chǔ)罐。在選型的時(shí)候有幾個(gè)比較關(guān)鍵的因素，第一個(gè)是溫度，就是液位計(jì)安裝位置的溫度，第二個(gè)是熔鹽特性。這里面最關(guān)鍵的是熔鹽凝固的問題。565℃并不是特別高，關(guān)鍵是在565℃情況下液面上方是氣態(tài)熔鹽，和雷達(dá)液位計(jì)接觸以后會(huì)結(jié)晶，它對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的影響是非常關(guān)鍵的問題。

　　當(dāng)時(shí)，我們也對(duì)這塊進(jìn)行了模擬。首先是在儲(chǔ)罐上，我們?cè)诎惭b雷達(dá)液位計(jì)的時(shí)候，對(duì)它使用的工況進(jìn)行了分析。對(duì)外部，我們當(dāng)時(shí)是模擬一個(gè)5米/秒風(fēng)速情況，對(duì)外部的工況問題不大，主要是內(nèi)部。內(nèi)部熔鹽的液體不是一直不變，它有最低位和最高位。從最低到最高，在動(dòng)態(tài)的運(yùn)行過程當(dāng)中，不光有熱傳導(dǎo)，還有熔鹽上到氣體的熱對(duì)流。在氣體當(dāng)中，它夾雜鹽霧，就是熔鹽汽化的鹽霧，它遇冷很快就凝固。因?yàn)槔走_(dá)液位計(jì)發(fā)射端耐溫也就是100多度，在這個(gè)情況下怎么能夠讓安裝部位降到它使用的溫度？所以這是我們當(dāng)時(shí)重點(diǎn)考慮的一個(gè)問題，延長(zhǎng)發(fā)射管，降低溫度。

　　這是我們當(dāng)時(shí)對(duì)鹽罐進(jìn)行的熱分析，也就是說最低液位是5%的熔鹽，熱罐內(nèi)壁溫度隨高度的變化，以及90%的時(shí)候熔鹽內(nèi)壁溫度隨高度的變化。左側(cè)是液位比較低的時(shí)候，右側(cè)是液位比較高的時(shí)候。其實(shí)罐壁的溫度和液位高低的關(guān)系不是很大，因?yàn)橥獗谡w保溫，整個(gè)罐壁溫度溫差不大。在這種情況下，雷達(dá)液位計(jì)安置位置中，溫度對(duì)它的影響容易解決。

　　除了熱傳導(dǎo)以外，我想重點(diǎn)講熱對(duì)流，因?yàn)樵诠摅w底部有一個(gè)混流裝置，在儲(chǔ)熱和放熱階段，罐體里面的熔鹽始終是處于一種攪拌的狀態(tài)，攪拌的目的是讓熔鹽溫度上下均衡。在這個(gè)過程當(dāng)中，當(dāng)液位比較低的時(shí)候，熔鹽攪拌得相對(duì)劇烈一些，液位比較高的時(shí)候，它的攪拌隨著液位的升高，在同等壓力情況下，它的攪拌程度相對(duì)緩和一些。在熔鹽液面上方的氣態(tài)鹽霧的流動(dòng)速度，隨著液態(tài)熔鹽攪拌劇烈的程度而變化，對(duì)于雷達(dá)液位計(jì)的影響要予以關(guān)注。剛才已經(jīng)講過了它的熱傳導(dǎo)，你只要離我的高溫罐高溫部位遠(yuǎn)一些，它的溫度就自然會(huì)降下來。而怎么防止氣態(tài)鹽霧盡可能少地進(jìn)入雷達(dá)液位計(jì)，進(jìn)入越少，鹽霧相對(duì)而言影響也就越少。這個(gè)我們待會(huì)兒可以看一下我們聯(lián)儲(chǔ)運(yùn)行四年的一個(gè)照片。這是我們罐體當(dāng)時(shí)做測(cè)試的時(shí)候，罐體混流溫度變化的過程。上面藍(lán)色是一個(gè)熔鹽液位變化的過程。這是一個(gè)降溫的曲線，上面有點(diǎn)淡綠色的是降溫的液位曲線。

　　綜合下來，我們選了這種雷達(dá)液位計(jì)，上方有一個(gè)導(dǎo)桿，大家可以看一下具體的參數(shù)。這是當(dāng)時(shí)在我們系統(tǒng)上安裝的雷達(dá)液位計(jì)。這是從我們系統(tǒng)上拆下來拍的一張照片，大家可以看到，也就是說在紅色區(qū)域，這個(gè)白色的地方就形成了鹽霜，非常薄，用手一摸就沒有了。這就是拆下來以后，在空氣當(dāng)中，很短的時(shí)間，它馬上就消失了，馬上就汽化掉了。包括閥門這個(gè)地方，包括喇嘛口這個(gè)地方。這是運(yùn)行四年左右的工況，也就是說在運(yùn)行過程當(dāng)中，你只要竭力地避免我的鹽霧不要進(jìn)入雷達(dá)液位計(jì)，凝固的熔鹽就非常少，也就不會(huì)影響雷達(dá)發(fā)射波，這樣的情況下也就不會(huì)影響液位計(jì)的運(yùn)行，包括它的測(cè)量精度。

　　剛才為什么講液位計(jì)的精度？咱們現(xiàn)在的罐體，你如何判斷他的熱損？因?yàn)楝F(xiàn)在的罐體，如果是罐壁的話，相對(duì)它的熱損，我好測(cè)定一些，也就是它罐壁的溫度是多少，我保溫層程度是多少。對(duì)于整個(gè)罐體底部，你如何判斷它的熱損。你在招標(biāo)的時(shí)候，你說我的熱損不能小于1℃，其實(shí)這是非常難以測(cè)量的問題。第一個(gè)，在十幾米液位的情況下，上下溫度本身不均衡，你如何判定？如果你靠外部或者每平方的熱損多少，你在底部又如何測(cè)？所以當(dāng)時(shí)判定的時(shí)候，對(duì)我們液位后期檢驗(yàn)也會(huì)起到非常重要的作用。那么雷達(dá)液位計(jì)的精度，對(duì)我們下一步如何判定它就起到非常關(guān)鍵的作用。我們當(dāng)時(shí)的測(cè)定，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響大概是2.1%。

　　下面是一個(gè)壓力傳感器的選型及注意點(diǎn)。當(dāng)時(shí)我們?cè)谶x壓力傳感器的時(shí)候，包括像浮球式、氣泡式的液位計(jì)，都進(jìn)行了嘗試。最后我們選擇的是毛細(xì)管的。當(dāng)時(shí)在2012年給的答復(fù)說毛細(xì)管有一定的危險(xiǎn)性，而且當(dāng)時(shí)的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)很少，并不是說有多少的工程案例可供咱們選擇。因?yàn)槿埯}儲(chǔ)熱是從2008年開始，那個(gè)時(shí)候主要是槽式，它的使用溫度都在400℃以內(nèi)，針對(duì)塔式也都是近幾年。包括新月沙丘，包括咱們國(guó)內(nèi)的，它建完之后實(shí)際運(yùn)維時(shí)間非常短。對(duì)儀器儀表的可靠性，并沒有經(jīng)過長(zhǎng)期的驗(yàn)證。所以我們當(dāng)時(shí)在選的時(shí)候，也遇到了可靠性的困擾，對(duì)方也不能給一個(gè)100%的可靠性的保證，即使有，他也沒有經(jīng)過工程案例的一些驗(yàn)證。

　　當(dāng)時(shí)我們想的辦法，如果在565℃左右的情況下不可靠，這樣的話比較好的辦法就是：第一個(gè)，我把溫度降到400℃以內(nèi)，如何降？這是第一個(gè)；第二個(gè)，我們當(dāng)時(shí)想后面和儀表供應(yīng)廠家，能否直接開發(fā)出滿足600℃以內(nèi)的儀器儀表？至于下一步，肯定不止600℃了，能夠到800~900℃，以及針對(duì)碟式，包括北京客戶開發(fā)的新品，熔鹽溫度將達(dá)到800~900℃，如何去滿足？所以我們遇到的主要問題，就是怎么把熔鹽的溫度控制在一個(gè)比較低的范圍內(nèi)，提供一個(gè)更好的安全余量，哪怕它能夠時(shí)候在600℃的范圍內(nèi)能滿足，也要留出100~200℃的安全余量出來，第二個(gè)就是評(píng)估凝固的風(fēng)險(xiǎn)，所以這是我們當(dāng)時(shí)重點(diǎn)考慮的因素。

　　這是我們當(dāng)時(shí)選擇的壓力傳感器，毛細(xì)管式，選的是杰弗倫的。從它的理論上講，毛細(xì)管里面填充的介質(zhì)可以是金屬、無機(jī)鹽等，通過距離遠(yuǎn)了以后，一個(gè)是溫度下降，另外一個(gè)能滿足使用要求。這個(gè)圖片是北京客戶開發(fā)的產(chǎn)品，它的使用溫度是非常高的，使用溫度高才能體現(xiàn)他的優(yōu)勢(shì)。

　　這是我們現(xiàn)在想的方案，也是為了滿足800-900℃，主要增加散熱片，使壓力傳感器安裝位置降到更低的溫度，最好是在400℃以內(nèi)。當(dāng)然我也希望生產(chǎn)儀器儀表的廠家，能夠研發(fā)出（耐受）更高溫度的壓力傳感器。這樣的話，作為我們配套的時(shí)候成本更低，使用起來也更方便。

　　我的分享就到這個(gè)地方，謝謝大家！

　　問答環(huán)節(jié)：

　　提問：您說碟式，熔鹽溫度是800-900度嗎？

　　劉平心：可以，它和普通的碟式有不同，它看你的聚光倍數(shù)，可以達(dá)到。

　　提問：如果是這個(gè)溫度，管材怎么選擇？

　　劉平心：也需要供方配套提供。

　　提問：目前有已經(jīng)供貨的案例嗎？還是在研發(fā)中？

　　劉平心：目前暫時(shí)還沒有。

　　提問：謝謝您。對(duì)管材的尺寸有什么要求呢？

　　劉平心：要看你對(duì)工藝物料平衡的選擇，就是工藝上的選擇。