Применение в солнечной энергетике
В области солнечной фотовольтаики применение клапанов делится на следующие две части.Первый, контролировать охлаждающую воду, циркуляционную воду и другие среды в системе производства солнечной энергии для обеспечения нормальной работы системы; иСистема очистки фотоэлектрических панелей. Секунда, солнечная электростанция.
Фотоэлектрические панели позволяют нам вырабатывать электроэнергию устойчивым образом, преобразуя солнечную энергию в электричество. Однако для обеспечения высокоэнергетической работы фотоэлектрических систем необходимо точно контролировать поток жидкости через систему для поддержания температуры и охлаждения панелей и других критически важных компонентов.
Фотоэлектрическая система охлаждения:
В фотоэлектрических системах охлаждения клапаны используются для управления потоком охлаждающей жидкости; Это помогает поддерживать температуру фотоэлектрических панелей в безопасном диапазоне, обеспечивая высокую производительность системы.
Регулировка температуры:
Температура фотоэлектрических панелей оказывает значительное влияние на их производительность, и клапаны могут использоваться для регулирования потока охлаждающей жидкости для поддержания постоянной температуры, тем самым максимизируя эффективность панелей.
Система очистки:
Фотоэлектрические панели будут накапливать пыль и грязь во время работы, что влияет на их производительность. Клапан используется для управления распылением чистящей жидкости, чтобы фотоэлектрические панели оставались чистыми и максимизировали эффективность выработки электроэнергии.
Клапаны должны обеспечивать постоянную теплопередачу и поток жидкости, а также выдерживать экстремальные температуры, давления и расход, которые могут усугубляться низкими температурами наружного воздуха. Материалы разбухают, изгибаются и деформируются, что требует обслуживания и снижает производительность завода.
С точки зрения производительности и надежности, термомеханическое напряжение будет наиболее важным фактором
1. CУстойчивость к коррозии
Способен адаптироваться к длительному использованию при солнечном свете, влажности и дождливой среде без повреждений; Материал из нержавеющей стали является первым выбором.
2. HТемпературный допуск igh
Фотоэлектрические панели генерируют высокую температуру в процессе выработки электроэнергии, поэтому требуется система охлаждения для поддержания температуры в подходящем диапазоне. Клапаны должны быть способны стабильно работать в условиях высоких температур, чтобы обеспечить эффективность системы охлаждения.
3. EЭнергосберегающий
Электрические клапаны обычно питаются от электричества, что позволяет им достичь высокого уровня энергопотребления и снизить энергопотребление. По сравнению с традиционными ручными клапанами, электрические клапаны могут более точно регулировать поток, тем самым снижая потери энергии.
4. RУправление эмоциями
Клапаны, оснащенные функциями дистанционного управления, могут сделать эксплуатацию и мониторинг более удобными. Состояние клапана можно контролировать и контролировать в любое время и в любом месте с помощью удаленной системы для лучшего управления работой фотоэлектрической станции.
1.1 Сквозная солнечная тепловая электростанция
Желобчатая солнечная тепловая электростанция представляет собой последовательное и параллельное расположение нескольких желобчатых параболических концентрирующих коллекторов для нагрева термального масла. Высокотемпературное термомасло передает тепло пару через теплообменник, тем самым приводя в движение паровую турбину для выработки электроэнергии.
Благодаря зрелости и надежности технологии сквозных CSP, в настоящее время около 90% солнечных электростанций CSP в мире являются электростанциями.
Рабочим телом желобной электростанции обычно является термальное масло. Поскольку масло-теплоноситель разлагается при высоких температурах, его максимальная рабочая температура обычно ограничена примерно 395 °C. После обмена теплом с паром температура масла-теплоносителя упадет примерно до 295°C.
Поскольку термомасло является легковоспламеняющимся и взрывоопасным, внешнее уплотнение оборудования, как правило, строго строгое, и категорически запрещено утечки термального масла в окружающую среду во избежание риска возгорания и взрыва.
Для обеспечения непрерывной выработки электроэнергии в дождливые дни или ночью электростанции обычно оснащаются системами аккумулирования тепла на расплавленных солях. Система теплового аккумулирования в основном состоит из горячих баков, холодных баков, рабочей жидкости для расплавленных солей и другого оборудования. Когда погода хорошая в течение дня, высокотемпературное термальное масло, нагретое солнечной энергией, нагревает расплавленную соль примерно до 385°C и хранит ее в резервуаре с горячей солью. Ночью или в пасмурную погоду высокотемпературная расплавленная соль в резервуаре с горячей солью используется для нагрева пара для выработки электроэнергии. Таким образом, солнечная тепловая электростанция, оснащенная системой аккумулирования тепла, может достигать 24-часовой непрерывной выработки электроэнергии.
1.2 Солнечная тепловая электростанция башенного типа
Самое большое различие между башенными солнечными тепловыми электростанциями и корытными электростанциями заключается в разной структуре солнечных островов.
Электростанция башни состоит из тысяч отражающих солнце плоских зеркал, которые фокусируют солнечный свет на теплопоглощающую башню и нагревают рабочую жидкость. Принцип показан на рисунке 2. Нагретое рабочее тело обменивается теплом с паром для увеличения энергии пара.
Башенные солнечные тепловые электростанции обычно используют в качестве рабочего тела расплавленную соль, а их максимальная рабочая температура может достигать 565°С. По сравнению с солнечными тепловыми электростанциями, башенные солнечные электростанции имеют более высокую температуру пара и более высокую эффективность выработки электроэнергии в цикле Ренкина.
Из-за низкой технической зрелости башенных электростанций в настоящее время в мире относительно мало успешно построенных башенных электростанций. Однако, по сравнению с корытным типом, башенный тип имеет преимущества низких первоначальных инвестиций и высокой эффективности. На данном этапе на смену тренду корыты пришли солнечные тепловые электростанции башенного типа.
Кроме того, для достижения непрерывной выработки электроэнергии башенные электростанции, как правило, оснащаются системой аккумулирования тепла. Структура системы аккумулирования тепла аналогична системе корытного типа.
2.2 Условия работы клапана
Условия эксплуатации установок CSP с различными техническими типами относительно ясны. Рабочие параметры установок КСП с разной единичной мощностью будут отличаться.
Для башенных электростанций из-за большой высоты теплособирающей башни рабочее давление среды внутри солнечного острова обычно выше, чем давление среды системы аккумулирования тепла. Рабочее давление системы аккумулирования тепла составляет от 0,7 до 1,1 МПа.
Общее рабочее давление теплообменного масла в лотковой электростанции рассчитывается в зависимости от длины трубопровода теплообменного масла. Например, для электростанции мощностью 100 МВт клапан теплообменного масла обычно выбирает класс 600 фунтов.
2.3 Требования к клапанам
Поскольку рабочая жидкость внутри клапана солнечной тепловой электростанции отличается от рабочей жидкости обычных клапанов, структура и материалы, используемые в клапане, также отличаются от обычных клапанов.
Для системы сбора тепла лотковой электростанции циркуляционной средой является теплообменное масло с легковоспламеняющимися характеристиками, поэтому требования к утечкам клапана относительно высоки. Уплотнение набивки, как правило, представляет собой двойную уплотнительную конструкцию сильфона и графитовой набивки.
Для клапанов из расплавленной соли, благодаря высокой рабочей температуре расплавленной соли и сильным окислительным свойствам расплавленной соли при высоких температурах, это вызовет сильную коррозию металлов и неметаллов. Кроме того, бинарная расплавленная соль затвердевает при температуре ниже 220°C. Как только соль не будет полностью слита в клапане, он не сможет открываться и закрываться.
Клапаны для расплавленной соли имеют определенные особые требования по сравнению с обычными клапанами:
(1) Нормальная работа клапана может быть обеспечена, когда клапан часто открывается и закрывается, и соль не должна накапливаться в корпусе клапана во время удаления соли, чтобы предотвратить замерзание расплавленной соли и невозможность герметизации клапана.
(2) Материал корпуса клапана из расплавленной соли может противостоять коррозии расплавленной соли.
(3) Неметаллические прокладки и набивки клапана могут выдерживать коррозию высокотемпературной расплавленной соли.
(4) Система сбора тепла солнечной тепловой электростанции подвержена влиянию солнечного света (когда облака закрывают солнце), поэтому оборудование будет работать с перебоями, поэтому клапан может выдерживать требования чередования высоких и низких температур.
(5) Чтобы предотвратить замерзание клапана расплавленной соли, клапан расплавленной соли обычно оснащен требованиями к электрическому отоплению.
2.4 Выбор клапана
В связи с тем, что расплавленная соль имеет высокую температуру замерзания, при выборе клапана необходимо учитывать влияние затвердевания расплавленной соли на клапан.
Поэтому клапаны, склонные к скоплению жидкости в средней полости (например, шаровые краны и задвижки), не подходят для систем с расплавленными солями.
Исходя из анализа фактического опыта использования, общий выбор клапанов для расплавленной соли делится на два типа:
1. Сильфонный клапан Goble, который в основном предназначен для клапанов с меньшими диаметрами.
2. Дроссельная заслонка: Для трубопроводов с расплавленной солью большого диаметра обычно выбирают дисковые затворы.
Кроме того, учитывая температурную изменчивость фактических условий работы и безопасность утечки расплавленной соли на месте, в клапанах расплавленной соли обычно используются сварные торцевые методы соединения, а также не подходит использование фланцевых конструкций, чтобы избежать утечки на фланце из-за изменения температуры.
