新型電伴熱替代傳統蒸汽伴熱之太陽(yáng)能熱發(fā)電站案例
點(diǎn)擊次數：1057 更新時(shí)間：2017-08-03
太陽(yáng)能熱發(fā)電站選用電伴熱計劃來(lái)替代蒸汽伴熱的案例分析，不帶儲熱的光熱電站對保溫的請求較低，選用通常的氣凝膠等傳統保溫計劃即可到達保溫意圖。而關(guān)于帶儲熱的光熱電站，因為熔鹽的凝結點(diǎn)在220攝氏度左右，對保溫的請求非常嚴厲，否則一旦熔鹽凝結，對電站將形成破壞性丟失。為安全思考，現在通常選用電伴熱解決計劃。電伴熱將會(huì )額定耗費廠(chǎng)用電，帶來(lái)更多運營(yíng)本錢(qián)開(kāi)銷(xiāo)，特別是在中國西北地區的酷寒環(huán)境下建造光熱電站，因為夜間溫度低至零下數十度，假如選用電伴熱計劃，將耗費很許多的廠(chǎng)用電，這會(huì )對電站的經(jīng)濟效益形成較大影響。但假如單單選用氣凝膠等保溫資料，也許又無(wú)法滿(mǎn)意保溫需求。這對中國開(kāi)發(fā)光熱電站項目是一個(gè)需求思考的疑問(wèn)。
氣凝膠是一種新型輕質(zhì)的納米多孔資料，具有低密度、優(yōu)良的隔熱功能和杰出的透光特性。其廣泛應用于保溫隔熱范疇。光熱發(fā)電站的管道保溫也能夠思考選用氣凝膠作為保溫資料。
1931年，美國科學(xué)家Kistler初次以水玻璃為質(zhì)料選用超臨界枯燥法成功制備二氧化硅氣凝膠資料。常見(jiàn)的二氧化硅氣凝膠是由二氧化硅網(wǎng)絡(luò )骨架和填充在納米孔隙中的氣體所構成的高分散固體資料。氣凝膠內部納米網(wǎng)狀構造通常呈鏈狀或串珠狀構造，直徑約為2~20nm之間，其內部孔隙率在80%以上。
氣凝膠具有許多*的性質(zhì)，如比重僅為水的1/5，是現在世界上zui輕的固體。氣凝膠具有優(yōu)良的絕隔熱功能，其耐熱溫度可高達600℃以上，之所以具有如此杰出的隔熱功能，是由氣凝膠內部均勻的納米多孔構造所決定的。
關(guān)于氣凝膠等高孔隙率多孔質(zhì)資料，其傳熱進(jìn)程包含三種方式，即對流傳熱、經(jīng)過(guò)氣凝膠固體骨架和內部孔隙的熱傳導、輻射傳熱，和內部空氣發(fā)作的熱對流完結。在氣凝膠資猜中，因為許多納米孔的存在，氣孔內的空氣分子失去了自由運動(dòng)的才能，資料的熱對流傳熱量簡(jiǎn)直為零。同時(shí)因為氣凝膠資料自身具有極低的體積密度，資料的熱傳導率也很低。此外因為氣凝膠內部納米級多孔構造使其內部富含許多的反射界面與散射微粒，再加上在熱輻射吸收方面臨資料進(jìn)行了改性，能夠使氣凝膠的熱輻射經(jīng)反射、散射和吸收而降到zui低。因而，氣凝膠資料不論是在高溫或是常溫時(shí)均具有較低的導傳熱系數。
氣凝膠還具有杰出的透光性，其對太陽(yáng)光的透過(guò)率可到達87%以上。二氧化硅氣凝膠的折射率很小(n=1.01～1.06)，這意味著(zhù)二氧化硅氣凝膠對入射光簡(jiǎn)直沒(méi)有反射丟失，能有用地透過(guò)太陽(yáng)光，如10mm厚的高透光二氧化硅氣凝膠層(由2～4mm氣凝膠顆粒填充)的可見(jiàn)光透過(guò)率為85%，太陽(yáng)光透過(guò)率為88%。
電伴熱作為一種有用的管道(儲罐)保溫及防凍計劃一直被廣泛應用。其作業(yè)原理是經(jīng)過(guò)伴熱媒體發(fā)出一定的熱量,經(jīng)過(guò)直接或間接的熱交換彌補被伴熱管道的丟失,以到達升溫、保溫或防凍的正常作業(yè)請求。20世紀70年代，美國能源行業(yè)就提出用電伴熱計劃來(lái)替代蒸汽伴熱的想象。70年代末80年代初，包含能源行業(yè)在內的許多工業(yè)部門(mén)已廣泛推行了電伴熱技能，以電伴熱全面替代蒸汽伴熱?，F在，電伴熱現已在石油化工、船運等多個(gè)范疇廣泛應用。Andasol1、Andasol2、Extresol1、Extresol2、Gemasolar、Solana等快到30座光熱電站現已或將要選用電伴熱保溫計劃用于管道及有關(guān)設備的保溫。
