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電站鍋爐耦合熔鹽儲熱調峰系統(tǒng)技術規(guī)范目??次TOC\h\z\t"前言、引言標題,1,參考文獻、索引標題,1,章標題,1,參考文獻,1,附錄標識,1"前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13總則 24術語和定義 25符號 36熔鹽儲熱系統(tǒng)設計 47熔鹽儲熱系統(tǒng)主要設備 88輔助系統(tǒng) 119設備及管道布置 1410儲罐基礎 1411其他技術要求 16電站鍋爐耦合熔鹽儲熱調峰系統(tǒng)技術規(guī)范范圍本文件規(guī)定了電站鍋爐耦合熔鹽儲熱調峰系統(tǒng)技術規(guī)范,包括熔鹽儲熱系統(tǒng)設計,熔鹽儲熱系統(tǒng)主要設備,輔助系統(tǒng),設備及管道布置,儲罐基礎,其他技術要求。本文件適用于火電靈活性改造的熔鹽儲熱系統(tǒng),其他以熔鹽作為傳熱儲熱介質的儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修訂單)適用于本文件。GB50007建筑地基基礎設計規(guī)范GB50009建筑結構荷載規(guī)范GB50010混凝土結構設計規(guī)范GB/T151熱交換器GB50034建筑照明設計標準GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50057建筑物防雷設計規(guī)范GB500603~110kV高壓配電裝置設計規(guī)范GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范GB50217電力工程電纜設計標準GB50236現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范GB50242建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范GB50275風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范GB50303建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范GB50473鋼制儲罐地基基礎設計規(guī)范GB150.1壓力容器第1部分:通用要求GB150.2壓力容器第2部分:材料GB150.3壓力容器第3部分:設計GB/T1576工業(yè)鍋爐水質GB/T26972聚光型太陽能熱發(fā)電術語GB/T29465浮頭式熱交換器用外頭蓋側法蘭CJJ28城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范CJJ34城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范JB/T2379金屬管狀電熱元件JB/T12234鎧裝加熱電纜NB/T47020~47027壓力容器法蘭、墊片、緊固件Q/SYGD0222立式圓筒形鋼制焊接儲罐防雷規(guī)范SH/T3040石油化工管道伴管和夾套管設計規(guī)范SH/T3068石油化工鋼儲罐地基與基礎設計規(guī)范SH/T3108石油化工全廠性工藝及熱力管道設計規(guī)范SH/T3528石油化工鋼制儲罐地基與基礎施工及驗收規(guī)范SH3532石油化工換熱設備施工及驗收規(guī)范SH/T3551石油化工儀表工程施工質量驗收規(guī)范TSG21固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程HG/T20592鋼管制法蘭(PN系列)HG/T20615鋼管制法蘭(Class系列)HG/T20658熔鹽爐技術規(guī)范DL/T5622太陽能熱發(fā)電廠儲熱系統(tǒng)設計規(guī)范T/CDHA505電加熱熔鹽儲能熱力站技術標準總則為規(guī)范火電靈活性改造的熔鹽儲熱系統(tǒng)設計,滿足安全可靠、技術先進、經(jīng)濟適用的要求,制定本標準。本標準適用于火電靈活性改造的熔鹽儲熱系統(tǒng)的設計及采用本標準中涉及的同類儲熱技術的非火電廠項目中儲熱系統(tǒng)的設計?;痣婌`活性改造的熔鹽儲熱系統(tǒng)設計除應執(zhí)行本標準外,還應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。本標準中的技術方案主要針對以熔鹽作為傳熱介質和儲熱介質的雙罐熔鹽儲熱系統(tǒng),不包含其它熔鹽儲熱技術。術語和定義下列術語和定義適用于本文件。有效放熱量effectiveheatrelease熔鹽儲能系統(tǒng)在放熱階段釋放的可有效利用的熱量總和。熔鹽罐moltensalttank用于存放熔鹽的容器,存放加熱升溫后的高溫熔鹽的熔鹽儲罐為高溫熔鹽罐,存放換熱降溫后的低溫熔鹽的熔鹽儲罐為低溫熔鹽罐。熔鹽-水/蒸汽換熱器moltensalt-water/steamheatexchanger熔鹽與水/蒸汽進行熱交換的換熱裝置。在蓄熱時蒸汽/水將熱量傳給熔鹽,放熱時熔鹽將熱量傳遞給水/蒸汽。高徑比height-diameterratio儲罐容器的內部高度與容器內直徑之比。面容比surfacetovolumeratio儲罐面積和容積的比值。熔鹽儲熱系統(tǒng)調峰深度Peakregulationdepthofmoltensaltheatstoragesystem未安裝熔鹽儲熱系統(tǒng)的機組最小連續(xù)上網(wǎng)電功率與集成熔鹽儲熱系統(tǒng)后調峰時最小連續(xù)上網(wǎng)電功率的差值占機組額定出力的百分比值。調峰時長Peakregulationtime火電機組以最小連續(xù)上網(wǎng)電功率運行的時間。符號QS——熔鹽蓄熱量;Qd——蓄熱設備有效放熱量;η——系統(tǒng)的熱效率;Mx——熔鹽量;cp,l——熔鹽的平均比熱容;Δt——熔鹽高低溫蓄熱罐的溫差;K——熔鹽的附加裕量;V——熔鹽罐體積;A——熔鹽罐體積計算系數(shù);ρ——使用溫度范圍內的熔鹽平均密度;b——罐容積富余系數(shù);N——加熱功率;hf——熔鹽管內流動的沿程阻力;λ——摩擦阻力系數(shù);l——管道的長度;d——管道的內徑;v——熔鹽的流速;Re——熔鹽的雷諾數(shù);Gh——高溫熔鹽泵流量;Gl——低溫熔鹽泵流量;β——富余系數(shù);T——調峰時間P——汽輪機發(fā)電功率Ps——蒸汽-熔鹽換熱器功率D——調峰深度e——汽輪機發(fā)電效率熔鹽儲熱系統(tǒng)設計蒸汽加熱熔鹽儲熱系統(tǒng)火電機組將高溫蒸汽以熱能的形式進行儲存和釋放,實現(xiàn)燃煤機組靈活性運行,熱負荷應按火電機組負荷調節(jié)容量確定。蒸汽作為熱源加熱熔鹽儲熱系統(tǒng)中,蒸汽與熔鹽間的最小傳熱溫差不應低于10℃:1)只利用蒸汽顯熱時,蒸汽過熱度不宜低于150℃;2)同時利用蒸汽潛熱和顯熱時,蒸汽冷凝溫度宜比熔鹽最低使用溫度至少高50℃;3)推薦利用主蒸汽或者再熱蒸汽作為熱源。對于抽汽供暖/供汽機組,熔鹽儲熱系統(tǒng)放熱過程中產生的蒸汽應優(yōu)先用于供暖/供汽。對于純凝機組,熔鹽儲熱系統(tǒng)放熱過程中產生的蒸汽應優(yōu)先供給機組。蒸汽作為熱源加熱熔鹽的系統(tǒng)中,應根據(jù)調峰需求、熔鹽種類、抽汽位置、抽汽溫度、機組情況等因素建立熱平衡關系,進而核算抽汽量、儲熱溫差以及儲熱量等。電加熱熔鹽儲熱系統(tǒng)火電機組將過剩的電能加熱低溫熔鹽至高溫熔鹽,以熱能的形式進行儲存和釋放,實現(xiàn)燃煤機組靈活性運行,熱負荷應按火電廠負荷調節(jié)容量確定。熔鹽儲熱系統(tǒng)設計計算一般規(guī)定系統(tǒng)設計范圍應符合下列規(guī)定:1.高溫熔鹽儲罐系統(tǒng),包括高溫熔鹽罐、高溫熔鹽泵及管道、附件、閥門;2.低溫熔鹽儲罐系統(tǒng),包括低溫熔鹽罐、低溫熔鹽泵及管道、附件、閥門;3.高溫熔鹽泵出口至蒸汽發(fā)生系統(tǒng)熔鹽入口隔離閥間的管道、附件、閥門;4.上述系統(tǒng)范圍內的輔助系統(tǒng)。熔鹽儲熱系統(tǒng)設計應能滿足儲熱工況和發(fā)電工況下汽輪發(fā)電機組各種運行負荷的要求,并應符合下列規(guī)定:1 .應根據(jù)熔鹽總量及儲罐加工制作工藝合理確定熔鹽儲罐容積,可采用單列、雙列或多列熔鹽儲罐,冷熱儲罐數(shù)量可不相同;2. 每個熔鹽儲罐上應設置不少于2臺熔鹽泵,其中1臺備用,宜采用變頻調速泵;3. 低溫熔鹽儲罐上應設置不少于2臺調溫泵,其中1臺備用,宜采用變頻調速泵。熔鹽管道設計壓力應符合下列規(guī)定:1. 熔鹽泵出口管道,從上游熔鹽泵出口至第一個關斷閥的管道,設計壓力應取泵在額定轉速特性曲線最高點對應的壓力與進鹽側壓力之和,扣除泵吐出口與最大工作液位之差;從泵出口第一個關斷閥至下游蒸汽發(fā)生系統(tǒng)進口區(qū)段的管道,應取泵在額定轉速及設計流最下泵提升壓力的1.1倍,扣除泵吐出口與最大工作液位標高之差對應的靜壓;2.熔鹽管道設計壓力,應計入熔鹽泵進鹽溫度對壓力的修正。3.熔鹽管道設計溫度應取各工況下各計算管段熔鹽最高持續(xù)工作溫度與最大溫度偏差值之和,最大溫度偏差值可取5°C。熔鹽儲熱量與放熱量計算熔鹽儲熱量計算對于電加熱熔鹽儲熱系統(tǒng)QQs——熔鹽儲熱量(MWh)T——調峰時長(h)P——汽輪機額定功率(MW)D——熔鹽儲熱系統(tǒng)調峰深度占汽輪機額定功率的百分比(%)對于蒸汽加熱熔鹽儲熱系統(tǒng),應根據(jù)調峰需求、熔鹽種類、抽汽位置、抽汽溫度、機組情況等因素建立熱平衡關系,進而核算抽汽量、儲熱溫差以及儲熱量等。蓄熱設備有效放熱量,應根據(jù)用熱量需求、設備熱效率、管網(wǎng)熱損失及用熱特點進行計算并符合下列規(guī)定:1)蓄熱設備有效放熱量宜滿足用戶要求時段的熱量總需求;2)蓄熱設備的蓄熱和放熱特性應滿足末端系統(tǒng)的需求。蓄熱時段內應能完成設計有效放熱量的存儲。放熱時,取出的熱量應滿足用熱需求,放熱速率應滿足用熱需求,且供熱溫度與壓力應穩(wěn)定;3)一個蓄放熱循環(huán)周期內的熔鹽蓄熱量應根據(jù)有效放熱量確定,按下式計算:Q式中:Qs——熔鹽蓄熱量(kJ);Qd——蓄熱設備有效放熱量(kJ);η——系統(tǒng)的熱效率(%),可取90%。熔鹽質量計算熔鹽儲熱系統(tǒng)中所需的熔鹽量宜按下式計算:M式中:Mx——熔鹽量(kg);Qs——熔鹽蓄熱量(kJ);Cp,l——熔鹽的平均比熱容[kJ/(kg?K)];Δt——熔鹽高低溫蓄熱罐的溫差(K);k——熔鹽的附加裕量,可根據(jù)儲罐直徑及熔鹽泵最低吸入高度綜合計算確定。高低溫罐最低液位高度參考值0.5m。熔鹽罐設計計算熔鹽罐體積應按下式計算:V=b×式中:V——熔鹽罐體積(m3);b——富裕系數(shù),b≥1.2;Mx——熔鹽量(kg);??——使用溫度范圍內的熔鹽平均密度(kg/m3)。熔鹽泵設計計算熔鹽泵的揚程應根據(jù)裝置情況確定,并應考慮管道的沿程和局部阻力壓力損失、熔鹽泵吸入管管口與泵體出口的高度的靜壓差。揚程應留有余量,可按計算揚程的1.05倍-1.1倍取值。熔鹽管道的沿程阻力應按下列公式計算:?λ式中:hf——熔鹽管內流動的沿程阻力(Pa);λ——摩擦阻力系數(shù);l——管道的長度(m);d——管道的內徑(m);??——使用溫度范圍內的熔鹽平均密度(kg/m3);v——熔鹽的流速(m/s),推薦熔鹽流速為1-3m/s;Re——熔鹽的雷諾數(shù)??傋枇?沿程阻力+局部阻力,局部阻力可根據(jù)實際情況計算。熔鹽泵流量應按下列公式計算:高溫熔鹽泵流量:G低溫熔鹽泵流量:G式中:Gh——高溫熔鹽泵流量(kg/h);Gl——低溫熔鹽泵流量(kg/h);β——富余系數(shù),β=1.1;Qg——熔鹽放熱量(kJ);Qs——熔鹽蓄熱量(kJ);Cp,l——熔鹽的平均比熱容[kJ/(kg?K)];η——系統(tǒng)的熱效率(%),可取90%;Δt——熔鹽高低溫蓄熱罐的溫差(℃);T——調峰時間(h);Tg——熔鹽放熱時間(h)。電加熱器功率計算熔鹽電加熱器功率按下式計算:N=P式中:N——加熱功率(kW);P——汽輪機發(fā)電功率(kW);D——調峰深度(%)熔鹽儲熱系統(tǒng)主要設備熔鹽罐1大型熔融鹽儲罐宜選用立式圓筒形儲罐,設計應符合現(xiàn)行國家標準《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范》GB50341中的有關規(guī)定,應考慮啟動和運行過程可能出現(xiàn)的不利因素的影響,并宜結合有限元分析對儲罐整體進行應力分析。低溫熔鹽罐與高溫熔鹽罐的容積應相同。2熔鹽罐罐體設計應符合下列規(guī)定:1)熔鹽罐罐體設計使用壽命應大于30年;2)熔鹽罐罐體采用立式圓筒形結構時,高徑比應考慮降低高溫熔鹽帶來的應力集中,應具有較小的面容比;3)當熔鹽正常運行溫度小于400℃時熔鹽罐體材質宜選用Q345R低合金鋼或者Q245R優(yōu)質碳素鋼,當熔鹽正常運行溫度大于等于400℃時熔鹽罐體材質宜根據(jù)溫度選擇合適的不銹鋼;4)熔鹽罐頂部應有加強結構,罐壁厚度應根據(jù)設計壓力、設計溫度確定,應考慮使用年限和腐蝕速率,并能滿足設備安裝和檢修的要求;5)立式圓筒型熔鹽罐頂部應設置熔鹽泵安裝的支撐結構;6)熔鹽罐與周圍物體的距離應考慮熔鹽罐的熱膨脹間隙;7)熔鹽罐直徑大于5m時筒體應采用圈焊接,鋼板厚度應自下而上依次減薄。8)非不銹鋼材料熔鹽罐焊接制作完成后外表部分應進行除銹防腐處理。3熔鹽罐應設置通風與泄壓裝置,并應符合下列規(guī)定:1)熔鹽罐罐頂?shù)淖罡卟课惶帒O置直徑不小于20mm的通氣孔,且在罐頂下部沿圓周向應均勻布置環(huán)向通氣孔,環(huán)向通氣孔不得少于4個。通氣孔的總面積應不小于0.06D,D為儲罐內徑。通氣孔和環(huán)向通氣孔應設置防雨/雪罩和3目~4目粗鋼絲網(wǎng)。2)熔鹽罐頂應設置公稱直徑不小于500mm的人孔,罐壁人孔的公稱壓力不應小于PN6.0,人孔應設有法蘭蓋,人孔法蘭蓋上應設有真空壓力釋放閥。真空壓力釋放閥應有電伴熱措施,不得因鹽霧凝結堵塞閥門。4每個熔鹽罐內應設置熔鹽罐入口分布環(huán),并應位于距熔鹽罐底部1m以下的范圍。分布環(huán)上的噴口應向上噴鹽,熔鹽應充分混合,不得產生熱分層。5熔鹽罐之間宜設置尾管將低溫熔鹽泵、高溫熔鹽泵連接起來,在熔鹽罐發(fā)生泄漏等緊急情況下應能將低溫熔鹽罐底部鹽直接抽到高溫熔鹽罐,或將高溫熔鹽罐底部鹽抽到低溫熔鹽罐。6熔鹽罐的加熱系統(tǒng)宜為空氣加熱系統(tǒng),并應符合下列規(guī)定:1)在低溫熔鹽罐和高溫熔鹽罐初始充鹽時,應能對熔鹽罐進行預熱。在液態(tài)熔鹽充注前,熔鹽罐內部應被預熱到300℃以上,并應維持到液態(tài)鹽液位高于電加熱器為止;2)在初始充鹽時,熔鹽罐底部和連接處應能被預熱;3)在高溫熔鹽罐長期停運后,再啟用時應對高溫熔鹽罐進行預熱,低液位時不得造成大的熱梯度;4)空氣加熱系統(tǒng)可采用電加熱或天然氣等燃料燃燒進行加熱;5)熱空氣在熔鹽罐的進出口應設置在熔鹽罐頂部;6)當空氣加熱系統(tǒng)停用時,應采用蝶閥或盲板進行密封。7高溫熔鹽罐應配備電機驅動的槳輪式機械攪拌器,在高溫熔鹽罐長時間放置時進行攪拌以減少熱分層。8熔鹽罐應設置溫度監(jiān)檢點及溫度傳感器,并應符合下列規(guī)定:1)應監(jiān)測熔鹽溫度和罐內空氣溫度;2)溫度監(jiān)測點應靠近罐內壁附近沿軸向設置;3)熔鹽溫度監(jiān)測點距罐底應小于300mm。9熔鹽罐應設置液位傳感器,用于實時監(jiān)測熔鹽液位,提供熔鹽液位報警功能。10熔鹽罐整體應進行保溫,并應符合下列規(guī)定:1)熔鹽罐保溫應符合現(xiàn)行國家標準《設備及管道保溫設計導則》GB/T8175的相關規(guī)定;2)熔鹽罐頂保溫層的強度應可以滿足檢修維護時人腳踩踏的力度。熔鹽泵1熔鹽泵宜選用立式泵,并應符合現(xiàn)行國家標準《石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵》GB/T3215、《槽式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》GB/T51396和《塔式太陽能光熱發(fā)站電設計標準》GB/T51307的規(guī)定,熔鹽泵宜采用立式液下泵,并應采用變頻調速。2高、低溫熔鹽泵數(shù)量不應少于2臺,其中備用泵不應少于1臺,備用泵與使用熔鹽泵之間應方便切換。3熔鹽泵上方應留有足夠的空間,并應配備吊裝裝置。4熔鹽泵應根據(jù)軸承密封、冷卻、防凝等要求,設置必要的氮氣密封、冷卻系統(tǒng)、電伴熱等。5熔鹽泵吸入口處應加裝過濾裝置,濾網(wǎng)孔徑不應大于葉輪與泵殼間隙的1/2。6熔鹽泵的液下深度應根據(jù)熔鹽罐的高度確定。7熔鹽泵材質的選擇應考慮熔鹽的工作參數(shù)、物性參數(shù)及腐蝕性等。熔鹽泵的功率應根據(jù)使用可靠性,選擇高效節(jié)能的熔鹽泵。水/蒸汽-熔鹽換熱器水/蒸汽-熔鹽換熱器的設計按滿足以下要求:1水/蒸汽-熔鹽換熱器的設計溫度應符合下列規(guī)定:1)設計溫度不應低于元件金屬在工作狀態(tài)下可能達到的最高溫度;2)換熱器的各程設計溫度應按各自可能出現(xiàn)的最高工作溫度確定;各部分在工作狀態(tài)下的金屬溫度不同時,可分別設定設計溫度;3)對于同時受兩側介質溫度作用的金屬元件,設計溫度宜取各運行工況下設備入口可能達到的最高溫度,換熱器外部應進行保溫2水/蒸汽-熔鹽換熱器宜選用管殼式換熱器。水/蒸汽-熔鹽換熱器面積應留10%的面積裕量。3換熱器設計計算方法應符合家標準《壓力容器》GB150和《熱交換器》GB/T151的有關規(guī)定。4換熱器承壓能力、防腐蝕和保溫應滿足設計使用要求。5水/蒸汽-熔鹽換熱器使用壽命不應低于15年。6水/蒸汽-熔鹽換熱器停止使用時,熔鹽介質應能全部排空。熔鹽電加熱器1熔鹽電加熱器應符合《電加熱熔鹽儲能熱力站技術標準》T/CDHA505-2022的有關規(guī)定。熔鹽電加熱器的布置應滿足系統(tǒng)工藝流程、熔鹽疏放及運行檢修要求。2熔鹽電加熱器系統(tǒng)安全性應符合下列規(guī)定:1)當設備安裝在室內,應配備足夠的通風設施;2)各類防護罩、蓋、欄、護板等安全設施應完備可靠;3)工藝設備標識、儀表、閥門、開關等應處于醒目位置,且應方便人員巡檢操作;4)高溫管路及設備應設置高溫警示標;5)電加熱爐外殼應進行保溫,保溫材料均應為阻燃材料;6)電加熱器及其它用電設施應符合有關安全規(guī)范。3熔鹽加熱器應由殼體、電加熱元件、溫度控制及液位控制裝置組成。4熔鹽電加熱器的殼體設計應按現(xiàn)行國家標準《壓力容器第3部分:設計》GB150.3的有關規(guī)定執(zhí)行。5熔鹽電加熱器的金屬電熱管應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《金屬管狀電熱元件》JB/T2379的有關規(guī)定。6溫度控制柜設計應符合現(xiàn)行國家標準《3.6kV~40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備》GB3906和《低壓成套開關設備和控制設備第1部分:總則》GB/T7251.1的有關規(guī)定。7熔鹽電加熱器設接地保護應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《立式圓筒鋼制焊接儲罐防雷規(guī)范》Q/SYGD0222的規(guī)定。8熔鹽電加熱器宜采用直通式圓筒結構,低溫熔鹽入口無要求,高溫熔鹽出口應設置在加熱器上部,以便于排出氣體,防止局部干燒。進口流速過大容易引發(fā)進口處電熱管震動、磨損、疲勞。9熔鹽加熱器入口和出口之間的壓降應不大于50kPa。10熔鹽電加熱器宜進行保溫,保溫材料可為硅酸鋁棉、氣凝膠等低導熱系數(shù)材料,保溫外殼為鋁板、鍍鋅鐵板等材料,保溫厚度應根據(jù)傳熱計算求得,保溫后外表面溫度應小于等于50℃。11熔鹽加熱器進鹽管道、出鹽管道均應設置管道伴熱裝置。12首次啟動前,管道伴熱裝置應將管道溫度預熱到高于熔鹽熔點40℃以上后再開啟低溫熔鹽泵,熔鹽不應因遇冷降溫凝固堵管。13熔鹽泵停止運行后,熔鹽從熔鹽電加熱器下面進液口依靠重力通過管道和熔鹽泵自流回到低溫熔鹽罐內。14熔鹽加熱器爐體材質應符合表1的規(guī)定。表1熔鹽電加熱器材料的材質使用溫度T(℃)T≤400400<T≤500500<T≤600爐體材質Q345R低合金鋼304或31634715加熱器發(fā)熱段浸沒在熔鹽液體內,電熱元件應符合下列規(guī)定:1)電熱元件接線盒的防護等級應大于或等于IP65;2)在不拆卸固定板的情況下,電熱元件應能獨立更換;3)電熱元件換熱管殼材質應符合表2的規(guī)定;表2電熱元件換熱管殼材質使用溫度T(℃)T≤400400<T≤600電熱元件換熱管殼材質不低于S30408不低于S31608、S31008、S347784)電熱元件電阻絲應采用鎳鉻合金;5)電熱元件絕緣材料可為高純氧化鎂、氧化鋁、氮化硅、氮化硼等高介電強度絕緣粉末,氧化鎂粉應大于或等于99.5%;氧化鋁應大于或等于95%;6)電熱元件表面負荷應不大于2W/cm2;7)電熱元件的功率偏差應為±4%;8)電熱元件冷態(tài)耐壓測試值應按表3進行選擇;表3電熱元件冷態(tài)耐壓測試值使用電壓Vb(V)0~250251~600601~15000耐壓測試要求1000+Vb1000+3Vb2000+2.25Vb9)電熱元件冷態(tài)絕緣電阻測試值應符合表4的規(guī)定。表4電熱元件冷態(tài)絕緣電阻測試值使用電壓Vb(V)Vb≤500500<Vb≤1000Vb>1000絕緣電阻表電壓等級50010002500絕緣電阻值(MΩ)≥1000≥1000≥100018熔鹽電加熱器溫度控制系統(tǒng)宜采用可控硅調功控制。19熔鹽電加熱器升壓時間應符合表5的規(guī)定。表5電加熱爐升壓時間使用電壓Vb(V)Vb≤600600V<Vb≤15000升壓時間(s)≥10≥4520溫度控制系統(tǒng)宜具備減小對電網(wǎng)沖擊的功能。21溫度控制系統(tǒng)宜具備單支電熱元件的故障檢測功能,并應具備就地和遠程顯示。22熔鹽電加熱器內溫度傳感器信號應按3根進行冗余配置。管道及附件1儲熱系統(tǒng)中的管道及附件應根據(jù)熔鹽管道及附件應根據(jù)熔鹽介質特性、溫度、熔鹽系統(tǒng)進行設計。2儲熱系統(tǒng)中的管道的介質流速宜為1-4m/s,熔鹽管道管徑不宜小于DNl00。3儲熱系統(tǒng)管道的直管壁厚計算可按現(xiàn)行國家標準《電廠動力管道設計規(guī)范》GB50764中的相關規(guī)定執(zhí)行。其中腐蝕和磨損要求的附加厚度取值可根據(jù)介質的特性確定。4儲熱系統(tǒng)管道及附件的選擇應符合現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》GB/T20801和現(xiàn)行行業(yè)標準《壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》TSGD0001中的相關規(guī)定,并應符合下列規(guī)定:1應采用鍛鋼或鑄鋼閥門,不得采用鑄鐵閥門;2當設計溫度不高于400°C時,熔鹽管道材料宜選用優(yōu)質碳素鋼;3當設計溫度高于400°C時,熔鹽管道材料宜選用奧氏體不銹鋼。4儲熱系統(tǒng)中管道的檢驗和試驗應符合現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》GB/T20801中的相關規(guī)定。輔助系統(tǒng)儲熱介質熔鹽在常壓中的熔點宜≤150℃,分解溫度宜≥450℃。熔鹽的最高工作溫度宜在其分解溫度30℃以下,最低工作溫度宜在其熔點50℃以上。熔鹽可安全使用工作溫度范圍宜不小于250℃;熔鹽的熔點宜在其分解溫度300℃以下?;旌先埯}應具有物理化學穩(wěn)定性,可保證熔鹽的蓄熱效率隨著使用年限的增加基本保持不變。在工作溫度范圍內熔鹽的導熱系數(shù)不小于0.4W/(m·K)。在工作溫度范圍內熔鹽的比熱容不小于1.3kJ/(kg·K)。熔鹽應具有較低的腐蝕性,碳鋼試樣在300℃熔鹽中浸泡的平均腐蝕率應小于0.1mm/年;不銹鋼試樣在400℃熔鹽浸泡的平均腐蝕速率應小于0.1mm/年。熔鹽的品質宜滿足現(xiàn)行國家標準《太陽能熔鹽(硝基型)》GB/T36376和《工業(yè)硝酸鈉》GB/T4553-2016的要求。熔鹽的采購、運輸?shù)葢稀段kU貨物品名表》GB12268、《危險貨物分類和品名編號》GB6944的有關規(guī)定。熔鹽的現(xiàn)場儲存應根據(jù)火電廠總平面布置合理規(guī)劃,并應符合《常用化學危險品貯存通則》GB15603和《危險化學品儲存管理規(guī)定》的有關規(guī)定。熔鹽初始熔化熔鹽初始熔化可選用燃料加熱方式或電加熱方式,當采用燃料加熱時,燃料宜采用天然氣。熔鹽初始熔化設備宜選用成熟產品。熔鹽初始熔化設備容量及數(shù)量宜根據(jù)項目投運時間、熔鹽總量、設備化鹽能力等因素合理確定。熔鹽初始熔化設備宜布置在熔融鹽儲罐附近,預留足夠場地,確保配套化鹽用燃料和供電條件。熔鹽爐應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《熔鹽爐技術規(guī)范》HG/T20658,污染物排放應執(zhí)行現(xiàn)行國家標準《大氣污染物綜合排放標準》GB16297二級標準和當?shù)丨h(huán)保標準。熔鹽初始熔化進入儲罐的液態(tài)熔鹽溫度應結合儲罐預熱溫度、固體熔鹽品質、化鹽工藝流程等合理確定。熔鹽注入系統(tǒng)與防凝系統(tǒng)注鹽前,應對儲鹽罐預熱,宜采用空氣加熱方式,應保證罐休在預熱過程中的均勻受熱,滿足罐休工藝和結構要求。預熱之前應做好罐內清潔,預熱過程宜監(jiān)測罐底板及基礎溫度,滿足注鹽條件。儲罐預熱過程中,應按照儲罐設計要求控制升溫速率。注鹽系統(tǒng)熔鹽泵宜配置備用泵。防凝系統(tǒng)應保證在各種工況下,儲罐、設備、管道、閥門等內部熔鹽不發(fā)生凝結,管道、閥門及附件的防凝宜采用電伴熱方案。管道和閥門電伴熱的功率應綜合設計要求時間內預熱空載鹽管道指設計溫度,維持熔鹽管道溫度以及解凍時間要求。熔鹽罐的防凝宜采用浸沒式電加熱器,也可采用其他防凝形式。加熱器的總容量應根據(jù)罐體保溫后的散熱量來確定;電加熱器的數(shù)量根據(jù)保溫后的總的散熱功率和單只電加熱器最大容量來確定。電伴熱系統(tǒng)設計宜符合下列規(guī)定:1)伴熱電纜宜按不低于100%冗余設置;2)伴熱電纜宜采用礦物絕緣電纜;3)伴熱啟動溫度設定值宜為熔鹽析晶溫度加30°C。熔鹽疏放系統(tǒng)與氮封系統(tǒng)對于熔鹽儲換熱系統(tǒng)宜設置事故疏放系統(tǒng),疏放系統(tǒng)設計應符合下列規(guī)定:1)熔鹽管道高點宜設置放氣系統(tǒng),低點應設置疏鹽系統(tǒng),并可接至熔鹽儲罐或疏鹽罐;2)當蒸汽發(fā)生系統(tǒng)布置在高低溫熔鹽儲罐之間時,儲熱系統(tǒng)宜與蒸汽發(fā)生系統(tǒng)合并設置熔鹽疏放系統(tǒng)。3)疏鹽罐容量應根據(jù)管道及設備容積確定。4)儲熱系統(tǒng)中安全閥排氣應排至安全區(qū)域。5)事故疏放系統(tǒng)的管道、閥門及儀表管等應設置伴熱系統(tǒng),事故熔鹽排放槽或排放池可不設置伴熱系統(tǒng)。儲熱系統(tǒng)的氮氣系統(tǒng)宜與全場氮氣系統(tǒng)合并。高溫熔鹽儲罐與低溫熔鹽儲罐之間應設置氮氣平衡管。接至熔鹽儲罐的氮氣管道應設置流量測量裝置。熔鹽事故應急處理措施應設置熔鹽事故應急處理措施,保證在緊急故障下能夠通過疏放系統(tǒng)將熔鹽安全疏放到疏鹽罐。熔鹽儲罐的事故疏鹽系統(tǒng)可采用預留虹吸管及接口,接口通過堵頭封閉的方式,也可采用預先連接好所有系統(tǒng),將熔鹽罐事故疏鹽虹吸管引至疏鹽罐。事故疏鹽管道宜設置兩道截止閥。對于采用預留虹吸管及接口通過堵頭封閉的熔鹽罐事故疏鹽系統(tǒng),可采用真空泵創(chuàng)造真空法建立虹吸效應,也可采用高液位法通過專業(yè)堵頭破壞器建立虹吸效應。對于采用真空泵創(chuàng)造真空法建立虹吸效應的疏鹽系統(tǒng),當熔鹽儲罐需要事故疏鹽時,應在液位低千虹吸管出口位置后,切割掉堵頭,分兩路連接真空泵和疏鹽管道、閥門及附件,通過真空泵制造真空使虹吸管啟動。對于采用高液位法通過專業(yè)堵頭破壞器建立虹吸效應的熔鹽罐事故疏鹽系統(tǒng),當熔鹽儲罐需要事故疏鹽時,虹吸管出口應低千儲罐最低液位,在連接好專業(yè)堵頭破壞器、疏鹽管道及附屬系統(tǒng)后,通過專業(yè)堵頭破壞器破壞堵頭,建立虹吸效應啟動疏鹽。當采用預先連接好事故疏鹽系統(tǒng)的方案時,在需要事故疏鹽情況下,應在儲罐液位滿足下列條件時開啟事故疏鹽系統(tǒng),將儲罐內的熔鹽疏到疏鹽罐,再通過疏鹽泵將其打回至狀態(tài)完好的儲罐中。1)儲罐液位應高于熔鹽泵允許最低液位;2)儲罐液位應高于疏鹽管啟動允許最低液位。設備及管道布置熔鹽儲熱系統(tǒng)設備及管道布置,應結合當?shù)貧庀髼l件考慮運維檢修等需求,可采用封閉換熱器布置的方案。儲罐宜露天布置。熔鹽儲熱系統(tǒng)的設備及管道宜集中布置,各設備的相對位置應適應工藝流程的要求,并應滿足安裝、運行、檢修的需要,應做到設備布局和空間利用緊湊、合理;管線連接短捷、整齊;巡回檢查通道順暢。熔鹽儲熱系統(tǒng)的設備及管道的布置應能夠安全、便捷地疏放設備及管道內的介質。熔鹽儲熱系統(tǒng)熔鹽管道各個工況下的坡度不應小于0.015。疏鹽罐的疏鹽進口標高應低于熔鹽管道及設備上各疏鹽點接口標高,并應滿足疏鹽管道的放坡要求。熔鹽儲熱系統(tǒng)各設備應有檢修空間、運輸通道、運行和檢修通道。檢修起吊設施的起重量應根據(jù)檢修時起吊的最重件選擇,露天布置的設備可根據(jù)周圍的條件設置移動或固定式起吊設施。運行維護平臺應符合現(xiàn)行國家標準《固定式鋼梯及平臺安全要求》GB4053的規(guī)定。熔鹽閥門的布置應按照供貨方要求,宜布置在水平管道。主要閥門及其執(zhí)行機構應能正常操作和便于維修,必要時應設置操作、維修平臺。在不便設置固定維護檢修平臺的地方可設置移動升降檢修設施。儲罐基礎一般規(guī)定儲罐基礎的結構設計使用年限應為50年。儲罐基礎的地基基礎設計等級應為甲級。儲罐基礎設計輸入資料應包括建設場地的巖土工程勘查報告及相關工藝設計資料。儲罐基礎的設計除應滿足地基承載力、變形、穩(wěn)定、基礎強度、抗裂、抗震、溫度作用等計算和驗算要求外,尚應滿足耐久性、防腐蝕等使用要求,并應符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《構筑物抗震設計規(guī)范》GB50191等的相關規(guī)定。當天然地基的承載力、變形或穩(wěn)定不能滿足設計要求時,應采用人工地基。儲罐基礎應進行抗震設計,并應符合現(xiàn)行國家標準《構筑物抗震設計規(guī)范》GB50191的有關規(guī)定。罐體與基礎之間應采取適當?shù)慕Y構措施,防止地震作用下罐體位移或傾覆。熔鹽儲罐容積小于5萬立方米時,基礎抗震設防類別為丙類;大千或等于5萬立方米時,基礎抗震設防類別為乙類。儲罐基礎所在場地存在飽和砂土或飽和粉土時,應進行液化判別和處理。儲罐基礎宜設置在同一持力層上。應避免直接建在軟硬不均勻的地基上,無法避免時,應采取有效處理措施。未經(jīng)處理的人工填土、工業(yè)廢料等穩(wěn)定性差的土層,不應作為儲罐基礎的持力層。儲罐基礎選型應根據(jù)儲罐的形式、荷載、地基條件、經(jīng)濟合理性等因素綜合考慮。儲罐基礎宜采用外環(huán)墻式基礎。當修正后的地基承載力特征值小于基底平均壓力,且地基變形不滿足要求時,可采用圓板式鋼筋混凝土基礎。儲罐基礎應考慮保溫隔熱措施,基礎與罐體之間應設置隔熱層。儲罐基礎除設置隔熱層外,宜采取在基礎中設置通風管等通風散熱措施。儲罐基礎宜在儲罐底部與基礎隔熱層之間設置砂墊層,以滿足儲罐底部對變形的要求。儲罐基礎環(huán)墻可采用鋼筋混凝土結構,也可采用鋼質環(huán)板結構。儲罐基礎應進行地基變形計算,沉降及沉降差的允許值應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《石油化工鋼儲罐地基與基礎設計規(guī)范》SH/T3068的有關規(guī)定。儲罐基礎應設置沉降觀測點,并應進行沉降觀測。沉降觀測點的數(shù)量和觀測要求應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《石油化工鋼儲罐地基與基礎設計規(guī)范》SH/T3068的有關規(guī)定。儲罐應設置防止泄漏時熔鹽擴散的設施,宜采用下沉式布置或周邊設置圍堤。圍堤宜采用黏土耐火磚砌體等耐高溫材料。隔熱材料選擇隔熱材料應采用無機材料。隔熱材料應采用隔熱性能好、導熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)小、具有足夠抗壓強度且耐久性好的材料。隔熱材料宜選用整體性好、不易破損的憎水性制成品。非憎水性材料應考慮濕度對導熱性能的影響,對于部分需要長期檢修的部位,宜采用預制成型隔熱材料。隔熱結構設計隔熱層厚度應根據(jù)計算溫度差、工藝要求的熱損失速率、隔熱材料的導熱系數(shù)等計算確定。憎水性隔熱材料可按干燥狀態(tài)時的導熱系數(shù)取值。非憎水性隔熱材料應取水飽和狀態(tài)時的導熱系數(shù)值可按照《太陽能熱發(fā)電廠儲熱系統(tǒng)設計規(guī)范》DL/T5622-2021中相關的規(guī)定計算得到。儲罐基礎中混凝土的材料導熱系數(shù)應取干燥狀態(tài)的數(shù)值。隔熱材料的熱工計算指標,如重力密度、對應不同溫度的導熱系數(shù)、線膨脹率、吸水率等,應按照實際試驗資料確定,并應采用壓實后的導熱系數(shù)。非耐熱混凝土基礎隔熱層下的基礎溫度不宜超過90°C。構造措施儲罐基礎埋深不宜小于600mm,當?shù)鼗劣幸夯赡軙r,埋深不宜小于1000mm,在寒冷地區(qū),儲罐基礎埋深應滿足凍土深度要求。鋼筋混凝土環(huán)墻寬度不應小于300mm,儲罐壁至環(huán)墻外緣尺寸不宜小于100mm。儲罐基礎的混凝土強度等級不應低于C25。儲罐基礎的砂墊層宜采用質地堅硬的中粗砂,亦可采用最大粒徑不超過20mm的砂石混合料;不宜采用細砂,不應采用粉砂或冰結砂,不應含有草根等有機雜質,含泥量不得超過5%。放置罐底的儲罐基礎頂部至少應高出周圍地面300mm。其他技術要求儀表控制熔鹽儲熱系統(tǒng)應納入機組主控制系統(tǒng)監(jiān)視與控制。熔鹽儲熱系統(tǒng)檢測儀表和執(zhí)行裝置的設置應滿足運行人員在就地人員的巡回檢查和少量操作的配合下,在集中控制室內通過操作員站實現(xiàn)儲熱系統(tǒng)的啟停、運行工況監(jiān)視和調整、事故處理等的要求。熔鹽儲熱系統(tǒng)電子設備間可根據(jù)太陽能熱發(fā)電廠工藝設備的布置情況,與其他系統(tǒng)電子設備間合并設置,也可在儲換熱系統(tǒng)區(qū)域分散布置。熔鹽儲熱控制系統(tǒng)宜采用與機組主控制系統(tǒng)相同硬件的控制系統(tǒng)。熔鹽儲熱系統(tǒng)儀表、控制設備與機組同類型儀表設備的選型宜統(tǒng)一,并應滿足機組運行、自動化系統(tǒng)的功能和接口要求。熔鹽儲熱系統(tǒng)儀表與控制系統(tǒng)設計還應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《太陽能熱發(fā)電廠儀表與控制及信息系統(tǒng)設計規(guī)范》DL/T5594的相關規(guī)定。電氣系統(tǒng)直接執(zhí)行相關標準熔鹽儲熱系統(tǒng)高、低壓廠用電電壓等級,廠用電系統(tǒng)中性點接地方式應與火電廠電站主體工程一致。熔鹽儲熱系統(tǒng)高、低壓負荷可設高、低壓工作母線,也可直接接于就近的高、低壓工作母線段。熔鹽儲熱系統(tǒng)高壓廠用工作電源應從就近的高壓廠用工作母線引接。熔鹽儲熱系統(tǒng)低壓廠用工作電源可單獨設置低壓廠用工作變壓器,也可從其他低壓工作母線上引接。熔鹽儲熱系統(tǒng)應設置備用電源,高壓備用電源宜由主體工程高壓備用變壓器低壓側引接,低壓備用電源可從主體工程低壓備用段引接,當有2臺及以上工作變壓器時也可采用2臺工作變壓器互為備用的方式。當工藝設備需要時,熔鹽儲熱系統(tǒng)可設置交流保安電源,熔鹽儲熱系統(tǒng)交流保安電源可與火電廠電站主體工程合用,也可單獨設置。儲熱系統(tǒng)直流負荷宜由機組直流系統(tǒng)供電。當供電距離較遠時,宜與鄰近區(qū)域的直流負荷統(tǒng)籌考慮設置獨立的直流電源系統(tǒng)。直流系統(tǒng)的設置應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《電力工程直流電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程》DL/T5044的規(guī)定。熔鹽儲熱系統(tǒng)裝置交流不停電負荷宜由機組交流不間斷電源系統(tǒng)供電。當供電距離較遠時,宜與鄰近區(qū)域的交流不停電負荷統(tǒng)籌考慮設置獨立的交流不間斷電源系統(tǒng),其直流供電回路宜由儲熱直流系統(tǒng)引接,也可考慮UPS自帶蓄電池組。熔鹽儲熱系統(tǒng)電氣設備或元件宜納人機組DCS系統(tǒng)監(jiān)控,與DCS系統(tǒng)宜采用硬接線連接。熔鹽儲熱系統(tǒng)高壓、低壓廠用備用電源宜裝設備用電源自動投人裝置。熔鹽儲熱系統(tǒng)裝置高壓工作電源回路、備用電源回路保護應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程》DL/T5153的規(guī)定。其他二次線要求應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設計技術規(guī)程》DL/T5136和《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程》DL/T5153的規(guī)定。土建結構熔鹽儲熱建(構)筑物結構設計應滿足相關設備正常使用要求。屋面、樓面、平臺的荷載取值及荷載組合應符合國家現(xiàn)行標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009、《火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)程》DL5022的相關規(guī)定。熔鹽儲熱建(構)筑物基礎設計應符合國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007、《火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)程》DL5022的相關規(guī)定。熔鹽儲熱建(構)筑物地基處理應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79的相關規(guī)定。換熱器支架宜采用鋼支架。換熱器支架地震作用計算和抗震構造措施應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《

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