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光热电站之导热油丨CSP Focus小课堂

2017.02.23 来自:CSP Focus


导热油是光热电站,尤其是槽式电站中最常见的传热介质之一。得益于低廉的价格、合适的温度上限、良好的导热率等特点,使其十分适合用作热传导流体。在光热电站中用来传递热量,通过热量交换使得水成为水蒸气从而推动汽轮机、发电机组发电,和汽车所用的机油类似。

 

在光热行业中所使用的导热油多为联苯、联苯醚的混合物合成油,相比矿物质油价格稍贵,但使用温度高,热稳定性好,早在80年代就被应用于美国SEGS系列槽式电站当中。目前槽式光热电站也多使用这种合成油用做传热介质。此外,拥有更高温度的熔融盐,以及更宽使用范围的有机硅油等新型导热油也逐渐为光热行业熟知,有望在商业化光热电站中占有一席之地。

 

光热电站注油


因导热油遇空气会被氧化,遇明火易燃,因此光热电站系统中一定要确保管路系统密封性良好。此外,系统在初始注油时,一是要用惰性气体充入管路排除空气,防止高温下导热油接触空气变质,保证使用寿命。二是要预热管路,消除管道内部水分,以免高温蒸发后形成管内高压带来隐患。

 

联苯-联苯醚混合物导热油

优良特性:工作区间一般在12~400摄氏度区间,较低的凝固点降低了导热油发生相变的危险,也能减少电站隔热保温和电伴热的投资,较高的温度上限使其能够基本满足光热电站热能转换效率;另外一个重要优势是在高温时压力很低,保证了操作的安全性,增加了电站系统的可靠性。

 

存在缺陷:首先就是在超过400摄氏度时性质不稳定,易发生裂解变质,寿命下降,而熔融盐的工作温度可达550摄氏度以上,而更高的工作温度往往意味着更高的光热转换效率和更多的发电量;其次,导热油闪点虽然不低,但高温状态下暴露在空气中遇明火会易燃,因此不太适合用作储热介质。

 

新型硅油


相比传统合成油有着更宽的使用温度区间,可见,新型硅油的凝固点更低,极大地降低了光热电站防护保温的投资压力,其使用寿命也更加长久,电站生命周期内一般不需要更换。通常在高温运行环境下,导热油析出的气体和低沸点物质在一定时间内必须分离,否则会影响传热效率,增加管内气压,因此需要定期对导热油进行替换补充。联苯、联苯醚类合成油必须去除苯气体等物质,有机硅油则需要移除有机硅烷等,但有机硅油的析出物总量要远远小于传统合成油,故对传热系统的后续维护来说更为简单。但价格相比传统合成油来说也更加昂贵。目前国际上尚无大型商业电站使用新型硅油作为传热介质。

 

常见品牌及供应商


全球来看,美国陶氏化学及首诺导热油公司(隶属伊士曼化工)实力最为雄厚,供应了全球大多数光热电站的导热油产品。陶氏用于光热电站的产品为DOWTHERM A,首诺旗下品牌THERMINOL®导热油包含十多个牌号的产品,涵盖了-115℃—400℃的使用温度范围。其他公司还有朗盛化学、德国瓦克等。

 

国内也有多家化工企业加入了光热发电产业。江苏知本化学于2011年起向CSP行业导热油供应商提供OEM服务。2013年起,公司以MANTO品牌向EPC公司提供导热油产品。其他公司还有大连丰瑞、舒尔茨等。

 

在即将召开的3月北京CSP Focus光热发电中国聚焦大会上,陶氏化学、苏州首诺导热油、江苏知本化学公司将在展览区展示并讲解导热油产品,欢迎业内人士现场交流。


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