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太阳能发电站的电伴热

与进程相匹配的伴热线
温度监控
案例:NOOR 1光热电站
爱敦赢得了Xina Solar太阳能热发电项目

为了防止熔融盐(高于260℃)、热传递油、合成油(15℃)、水或冷凝水(0℃)的凝固或冻结,亦或是为了给管道和设备预热,CSP设备有必要使用电伴热系统。其主要功能在于对空管道和设备进行预热,使得它们整个过程期间保持理想的温度,从而防止液体凝固。设计良好的伴热系统能将电能转化为热能,从而防止热量从管道流失到环境空间中。在CSP设备中,电伴热系统是不可或缺的,尤其是对于热系统(TES)以及自供电和应急供电设备。精心设计的伴热系统可确保进程顺利,避免管道堵塞带来的昂贵成本。而设计不当的伴热系统则会导致高额的成本,对设备的整体盈利能力产生不利影响。因此,必须选择可靠的、经验丰富的合作伙伴,该合作伙伴应该能为您的CSP设备提供一个包含工程设计、调试运行和设计在内的全面的系统。虽然电伴热系统的成本不到整个项目预算的百分之一,但它仍然是整个项目的重要组成部分,是一笔重要的关键投资。在这方面如果缺乏经验可能导致巨大的成本问题,危及整个项目

从数据采集到调试运行,爱敦提供灵活的、经济高效的即用式解决方案;方案包括了最优的设计和人性化的操作以及维护。


CSP设备伴热系统概览:


与进程相匹配的伴热线

为每个进程选择合适的伴热线很有必要。在防霜冻保护应用领域,我们自主生产并供应多种产品,如自动调节型伴热线、并联加热电缆或电阻加热电缆。频繁使用的槽式技术、线性菲涅尔反射技术或碟式斯特林系统需要使用热传递油运行涡轮机,从而实现发电,这类油需要保持一个精确的温度,以保持液体状态。另一个应用重点就是熔融盐的加热和温度保持。为提高系统效率,太阳能发电站会使用液态盐作为导热介质,该进程中温度的维持亦即工作温度的要求非常高:根据设备类型温度可达 400℃或565℃。此时可使用我们的矿物绝缘伴热线ELK-MI。该产品在极高的温度下拥有极高的性能,因此是高温应用情况下的最佳解决方案,即使在恶劣的环境中也是如此,它极其耐用、防潮,且具备高度的机械稳定性。

矿物绝缘伴热线的连接很关键:只有高精度的激光焊接工艺才能保证质量不变,确保连接安全可靠。爱敦采用这种工艺作为矿物绝缘伴热线的执行标准,这种连接绝对密闭不漏气,且无有害助焊剂残留。未焊接的部位允许了最大的灵活性,即使不锈钢、825合金和铬镍铁合金的激光焊接也可以。激光焊接连接既减少了安装成本,又减少了服务和维护成本。

矿物绝缘伴热线

Lasergeschweißte Verbindung
激光焊接连接

激光焊接连接


温度监控

CSP设备电伴热系统(尤其是使用熔融盐时)的一个特殊前提就是加热电路的测量、控制和监测。凭借TraceVision® 系统,爱敦工程师在监控领域开创了一个全新标准,它安全、可靠、高度灵活,且可以根据客户要求量身定做。对于生产强度极高的应用情况,它可以高速、高精度、高度灵活地进行高强度的运算,处理大量进程,同时它还简单易用。由一台或多台温度感测器测得的温度将通过CAN-open I/O模块传递,并通过EL-HTC/22控制器进行处理。整个系统的功率消耗会得到持续测量,超过或低于定义值都会激活警报器,从而找出可能的误差来源。

爱敦TraceVision®系统
技术参数:

EL-HTC/22加热电路监测器是一个全面能手,它能对工业控制任务进行调节和监测,配上我们的TraceVision® 软件,可作为一个完美用于全面伴热系统调节的低成本、高效率、操作简单的解决方案。

爱敦TraceVision®系统的功能


案例:NOOR 1光热电站​

如画的美丽城市瓦尔扎扎特因其土民区和多部好莱坞电影的拍摄地而闻名,世界上最大、最现代化的太阳能发电站之一建在了它的东北部。它是世界上最大的槽式热发电站之一,炎热的摩洛哥沙滩阳光提供了充足的太阳能,为这座发电站提供了160兆瓦的发电量。瓦尔扎扎特的ACWA Power公司受摩洛哥太阳能署(MASEN)委托,与西班牙财团SK-Acciona-Sener签订合同,委托该财团进行设备建造,爱敦在其中负责熔盐电路的电伴热工作。使用熔融盐(熔盐)可以储存热量(该情况下最多3小时),以便在没有阳光照射时也能产生能量。

爱敦工程师接受了这次挑战,仅用了3个月的时间就完成了整个伴热系统的工程设计, 同时也在极短时间内完成了生产、安装和按时交货等工作,带18km多长矿物绝缘伴热线(单双芯)的系统成功实现了安装,其中有315个用于熔盐的加热电路和30个用于热传递油的加热电路。这意味着:800处激光焊接连接,500多个接线盒和600多个Pt100铂热电阻温度传感器成功安装!一个特殊的挑战就是加热电路的监控系统。爱敦新开发的TraceVision®系统由一个PLC和多个I/O模块组成,爱敦通过这款软件,配上配套的、操作简便、用户友好的TraceVision®MANAGER和TraceVision®VIEWER软件,成功开辟了一个新标准。

在施工现场有30名安装工人从事着伴热线、温度传感器及配件的安装。安装完成后,NOOR 1光热电站拥有了一个可靠的伴热系统,该系统故障率低,测量和控制技术先进,并且带有高端监测设备。

NOOR 1光热电站只是一个开始:摩洛哥已经在规划NOOR 2、NOOR 3和NOOR 4。在3000公顷的面积上,500兆瓦的总发电量供给123万居民,这意味着可以省去60万吨的二氧化碳排放量!瓦尔扎扎特项目是一个气候友好型、低碳型能源生产的示范项目 - 爱敦凭借其先进的工艺对此出了贡献。


爱敦赢得了Xina Solar太阳能热发电项目

爱敦南非受委托负责Xina Solar One太阳能热发电站电伴热系统的设计和安装。这是自爱敦约翰内斯堡分公司成立一年以来,爱敦在南非的第一个大型项目。合作合同由西班牙跨国能源、电信公司阿苯哥(Abengoa)与爱敦签订,包括了Xina Solar One太阳能热发电站电伴热系统的客户个性化开发、工程设计和安装。

数千米的矿物绝缘伴热线被用于槽式热发电设备的加热。由于伴热线电缆采用激光焊接连接工艺,该电缆能完全防水,从而防止有水进入引起可能的损坏。此外,该伴热系统还通过爱敦客户个性化设计的TraceVision®系统进行控制和监测,该系统可确保设备运行高效、不受干扰。

Xina Solar One太阳能热发电站电伴热系统的安装于2016年6月开始,从开始到完一共用了约6到8个月的时间。爱敦SA的总经理贾尔斯·迈纳德(Giles Maynard)说:“有幸成为这一重要项目的一员,我们非常自豪,这为我们在南非CSP(Concentrated Solar Power,聚光太阳能热发电)市场的发展奠定了基石。该项目还是我们成为南非电伴热领域市场领跑者的目标的转折点,充分体现了我们为我国经济可持续发展做贡献的义务。”

Xina Solar One太阳能热发电站100兆瓦的槽式热发电工艺配备有一个熔盐(熔融盐)罐,它能确保高峰时段和日落之后高达5个小时的热能储存与备用。电伴热系统对于太阳能的储存和利用发挥着必要的作用。该工厂为95000多个家庭供电,每年省去了348000吨二氧化碳的排放。


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