宏迪開發2507不銹鋼管用于太陽能光伏發電項目

隨著能源危機日益嚴重,太陽能成為很有潛力的可再生能源。目前世界各地都積極地投入到聚光太陽能熱發電系統的研究中,全球正籌建的聚光太陽能熱電站的裝機容量有17GW,其中中國有2.5GW。中國太陽能熱發電技術尚處于起步階段, 對于外接不銹鋼管式吸熱器研究較少。

太陽能光熱發電利用大規模陣列鏡面收集太陽熱能，并儲存在流體熔鹽中，通過。不銹鋼管道送入蒸汽發生器制造蒸汽，結合傳統汽輪發電機實現全天候發電的目的。太陽能光熱發電技術相比硅晶光電轉換工藝成本大大降低，同時解決了以往新能源發電對風、光等條件過度依賴的問題，在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發電，有效緩解了電網壓力，是重要的前沿清潔能源技術。

塔式太陽能熱電站熔鹽吸熱器進行傳熱特性和散熱損失的研究,并基于熔鹽吸熱器材料熱應力提出了熔鹽吸熱器的設計方法,并以50MW熔鹽吸熱器為例,進行尺寸的優化設計。 (1)分析了流體流動傳熱的基本理論和熱力特性仿真平臺Fluent的設置,并給出了熔鹽吸熱器傳熱工質熔鹽物性參數數據和擬合函數。 (2)對非均勻熱流密度下的吸熱管內側流體熔鹽流動傳熱特性進行了網格化建模和仿真計算,分析了熔鹽和吸熱管的傳熱特性,包括吸熱管截面溫度分布、內外壁和熔鹽的軸向溫度分布、平均傳熱性能和局部傳熱性能。在吸熱管的平均傳熱性能研究中,通過Fluent數值模擬、Sieder-Tate經驗公式、Gnielinski經驗公式和文獻實驗計算的結果比較,Gnielinski經驗公式更適合本文研究的非均勻熱流密度熔鹽吸熱器的傳熱特性。 (3)基于吸熱器散熱損失計算需要,對吸熱器外側流體空氣流動傳熱特性進行了網格化建模和仿真計算,分析了空氣和吸熱器間的傳熱特性,計算了不同吸熱器外壁溫度、環境溫度和風速下的空氣。

“十三五”規劃中提到，到2020年，我國太陽能發電裝機達到110GW，其中光熱發電總裝機規模為5GW，分布式光伏總裝機規模達到60GW以上。隨后，國家能源局確定了20個太陽能光熱發電示范項目， 項目的核心組件——儲熱器需要在590℃下二十年不間斷運行，對材料的選擇極為苛刻，不僅要耐鹽腐蝕，而且要長時間耐高溫，多年來一直依賴進口。宏迪了解到項目情況后，積極與大中院校和設計院合作，針對各項目特殊工況，對不銹鋼的成分、高溫強度、焊接性能等工藝組織技能多次攻關試驗，終于打破國外技術封鎖，成功開發出嚴于標準的耐高溫不銹鋼產品，達到了設計院和用戶的要求，實現了產品的供應。

經數據分析，我公司研發人員結合以往經驗，通過案例分析，得出塔式太陽能熱發電用2507不銹鋼鋼管式空氣吸熱器 塔式太陽能熱發電用2520不銹鋼鋼管式空氣吸熱器 。依據材料屬性對吸熱器進行材料選型設計;依據材料許用應力設計研究計算管式吸熱器壁厚;依據流體傳熱學研究設計空氣吸熱器的管徑規格。結果表明,不銹鋼管壁厚為2mm可滿足設計需要;空氣吸熱器管徑越細小,壁厚溫度越低,換熱能力越強;管徑較理想設計尺寸為6~10mm。 更多的宏迪耐高溫不銹鋼材料還將陸續使用在青海、甘肅、河北、內蒙、新疆等省市及自治區的光熱發電項目。

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