熔盐腐蚀性问题不用过虑
SQM(北京)贸易有限公司尹晶表示,熔盐腐蚀性问题肯定存在,但熔盐产品本身杂质含量已经很低了,而且腐蚀过程是系统运行初期的一个单向反应,达到平衡时就会停止并在内壁形成保护阻止进一步腐蚀。
百吉瑞(天津)新能源有限公司刘斌也表达了类似的看法,他认为只要熔盐成分控制得当,熔盐对于设备和管道的腐蚀性问题根本不用担心,以美国SolarTwo等熔盐项目的大量数据为例,并不会对系统正常运行造成多大的影响。
据刘斌提供的相关论文资料介绍,硝酸钾和硝酸钠的混合盐对常见的不锈钢和钢材腐蚀性较小,已成功地在美国SolarTwo太阳能热发电站中运用。在应用不锈钢材料之前,美国可再生能源实验室的Bradshaw对不锈钢和碳钢在三种混合硝酸钾和硝酸钠中的腐蚀行为进行了详细的实验(结果见下图)。
如上图数据显示,在将不锈钢进入混合硝酸盐达到7000h之后,304不锈钢在三种不同的硝酸盐中的质量减少量都在5-6mg/cm2,减重之后平均厚度减少了6-10μm,即在将近300天、最高实验温度为570℃的实验过程中,因熔盐腐蚀问题对材料造成的影响并不严重。
如何将腐蚀问题影响降到最低
虽然上述实验数据证明熔盐的腐蚀性问题并不算严重,但尽可能将该问题的影响降到最低限度仍是光热发电行业从业者应该考虑的问题。
事实上,除了氯化物以外,其它离子也会影响熔盐的腐蚀性问题。据刘斌提供的混合氯化熔融盐的腐蚀性实验和混合碳酸盐腐蚀性的实验结果显示,碳酸盐对不锈钢的腐蚀远低于氯化盐,但高于硝酸盐,所以要想降低熔盐腐蚀性问题,控制碳酸盐和其它影响熔盐腐蚀性成分的含量也很重要。
江苏太阳宝新能源有限公司刘平心认为,如想降低熔盐腐蚀性问题的影响,需要考虑的问题包括设备和管道的材质选择以及相关工艺处理等,像焊缝等脆弱的地方如果处理不好很可能发生问题。另外系统温度分布不均对熔盐腐蚀程度也会有影响。
刘平心告诉记者,不同材料的耐熔盐腐蚀性不同,而且不同温度下的腐蚀程度也不同。除了控制熔盐成分以外,项目方还需根据运行温度等工艺条件选择适合自身项目需要的设备和材料。一般来说,槽式光热系统运行温度一般在400℃以内,选择碳钢比较经济,而塔式光热系统运行温度高达500℃以上,采用不锈钢或特殊合金钢则更为稳妥。
从一定程度上讲,正是因为熔盐储热系统具有性价比高且稳定长久的储能优势,能使光热电站稳定向电网输电并实现调峰的作用,光热发电行业才得以获得政策支持并不断发展,伴随着国内光热发电行业的不断发展成熟,熔盐储热系统相关产品标准和安装使用规范也必将不断完善健全。
而且随着行业的不断发展和创新,储能介质也有可能更新换代,目前国际许多科研机构都在研究沙子、石墨等创新型储热介质并已取得一定成果,在不久的将来研发出腐蚀性更小甚至无腐蚀性的储热介质也极有可能。
责任编辑:solar_robot