谷电加热低熔点熔盐蓄热供热示范工程在河北投入运行,北京工业大学为技术支持方

时间:2018-02-03 14:02来源:太阳能光热联盟
  针对北方地区清洁供暖的需求,以及普遍存在的弃风弃光情况,和各地出台的谷电政策,北京工业大学创新型的自主研发了利用弃风弃光电力或谷电加热熔盐进行蓄热供热技术。该技术利用弃风弃光电力或谷电加热从低温熔盐罐抽出的200℃低温熔盐至500℃后放入高温熔盐罐储存起来,利用高温熔盐储存的热量实现24小时的建筑供暖和工业供热,是一种“不烧煤、不烧气”的绿色供热技术。与热泵、固体蓄热、水蓄热供暖技术相比,该技术在初投资、运行工况稳定性、可调节性方面具有优势。
图: 谷电加热熔盐储热集中供热系统原理
  2017年12月,北京工业大学做为技术支持方的冀中能源井矿集团谷电加热熔盐蓄热供热示范工程在河北临城建成并投入运行。该示范工程的基本参数如下:
  采暖面积:18000平方米
  熔盐罐尺寸:两个(低温熔盐罐,高温熔盐罐)Φ3.4×5米
  熔盐用量:200吨
  蓄热容量:20MWh
  设计熔盐工作温度:200℃~500℃
  电加热器最大功率:2800kW
  据悉,该示范工程目前已经成功运行两个月,供热热水的温度达到了70℃以上,建筑物室内温度能够稳定维持在19~24℃,达到了国家规定的供暖标准要求。示范工程采用了北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室研发的LMPS III号低熔点熔盐,同时北京工业大学在总体方案、关键设备设计与安装、运行控制等方面提供了全方面的技术支持。
 
图:熔盐电蓄热供暖系统
  熔盐传热蓄热是北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室的特色研究方向,熔盐团队在马重芳教授、吴玉庭研究员的带领下潜心研究十多年,在低熔点高工作温度混合熔盐配制与改性、熔盐热物性测定与推算理论、熔盐对流传热等方面取得了世界领先的研究成果,拥有二百多种混合熔盐配方,研发了三代低熔点熔盐,实现了低熔点、高工作温度和低成本的完美结合;建立了熔盐热物理和热化学性质测试平台,准确测试了熔盐的热物性和热化学性质,进行了混合熔盐传热蓄热循环的受迫对流、自然对流和混合对流传热实验和数值模拟,提出了熔盐对流传热的通用实验关联式,美国爱达荷核能实验室(世界权威核能研究机构)连续两次大篇幅引用我们的研究成果,把我们得到的6个熔盐传热公式做为唯一的计算公式推荐。在此基础上提出了低熔点熔盐传热太阳能热发电技术、熔盐冷却燃气轮机叶片、弃风弃光或谷电加热熔盐蓄热供热、独立熔盐储能电站、熔盐热管等一系列专利应用技术,具有熔盐蓄热罐、大容量电加热器、熔盐换热器、熔盐泵等关键设备的可靠技术方案,掌握了熔盐蓄热系统的设计优化与安全运行技术,实现专利转让600万元。先后获得3项973子课题、2项中英国际合作项目等二十余项科研项目3000万元的支持,先后发表SCI期刊论文30余篇,获得授权发明专利15项,公开发明专利18项。
  2017年9月29日,北京工业大学与冀中能源井陉矿业集团(以下简称井矿集团)正式签署战略合作框架协议,在混合熔盐材料与传蓄热装备制造及工程服务、气体单螺杆压缩机/膨胀机等方面进行产学研服务。冀中能源集团是一家以煤炭为主业,制药、现代物流、化工、电力、装备制造等多产业综合发展的大型省属国有企业。自2011年以来,连续7年跻身世界500强,位列第320位。井矿集团为冀中能源集团全资子公司,是集煤炭开采、洗选加工、煤炭物流、煤焦化、电力、建筑、机械加工制造等多个产业、多元发展的大型企业集团。井矿集团与北京工业大学强强联合,将依托马重芳、吴玉庭教授团队在熔盐储能领域十多年的研发、技术优势,结合井矿集团熔盐生产、装备制造、工程建设等方面的产业优势,着力打造集光热发电、清洁供暖、装备制造与工程总承包于一体的新能源全产业链供应商。
图:北京工业大学与冀中能源井矿集团签约仪式
  该项示范工程的成功运行标志着北京工业大学与井矿集团的产学研合作成功迈出了第一步,双方将会加大力度,积极推进熔盐高温传热蓄热技术的规模化利用,为我国清洁能源技术的发展与应用做出贡献。(来源:北京工业大学)

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