光热电站熔盐储罐散热损失特性研究

牛东圣，周 治

(1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安 710065;2.中国电建太阳能热发电工程研究中心， 西安 710065；3.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司博士后科研工作站，西安 710065)

0 前 言

光热发电系统的核心优势是配置了大规模、低成本、性能可靠的熔盐储热系统。基于熔盐储热系统，光热发电机组能够保持稳定的电力输出，如果储热系统的容量足够大，机组可实现24小时连续发电；光热发电机组可以作为电力系统中的调峰机组承担高峰负荷，同时能够为系统提供转动惯量，有利于高比例可再生能源电力系统的稳定[1]。

熔盐储罐是光热机组储热系统的核心关键设备，将吸收的太阳辐射能量储存在储罐中，能够满足机组在夜间、阴雨天等不良工况下持续发电需要。目前工程中应用的熔盐介质主要为二元熔盐Solar Salt(60%NaNO3+40%KNO3)，其具有工作上限温度高、饱和蒸汽压低、热容量大、化学性能稳定、原料价格低廉等优势，但其凝固点为221 ℃[2]，远高于环境温度，在实际使用中必须要注意保温防凝的问题。

国内外对熔盐储罐的研究主要包括储罐罐体及保温层与罐底绝热层选材[3]、储罐结构优化设计[4-5]、储罐运行及其安全性[6-7]、储罐散热模拟[8-9]等。其中，对熔盐储罐进行散热损失分析计算有助于掌握储罐系统的热性能，为储罐保温层及电加热防凝系统的设计优化提供参考依据。目前文献中已有的储罐散热损失模拟多采用计算流体力学软件进行三维详细建模分析。……