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熔盐蓄热供热示范工程已成功运行四个采暖季!北工大为技术支持方

太阳能光热联盟 太阳能光热产业技术创新战略联盟 2023-07-03

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,北京工业大学自主创新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”的绿色低碳供热技术。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,北京工业大学作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,目前已经成功运行四个采暖季,各项参数均达到设计要求,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。
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北京工业大学的研究成果,把北京工业大学得到的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。

依托该示范工程的成功运行,北京工业大学与井矿集团联合出资,共同成立河北井矿新能源科技有限公司,注册资本5000万元。该公司一家专业从事储能材料及储能设备研发、生产与销售的新能源企业,依托北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室马重芳、吴玉庭团队开发的系列低熔点熔盐配方、熔盐传热蓄热系统与装备技术,拥有目前国内唯一低熔点混合熔盐及储能整体解决方案全套自主知识产权;拥有产品质量名列全国前茅的稳定可靠的产品原料基地。该公司致力于熔盐产品与应用技术的推广,拥有低熔点熔盐、高温熔盐、化工传热用盐、传统熔盐等各类熔盐,专业提供熔盐初熔、熔盐检测、熔盐净化、储热传热项目的承接以及熔盐应用服务。并以该公司为主体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。

会议通知:

由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会、首航高科能源技术股份有限公司共同主办,中国能源建设股份有限公司西北区域总部、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、浙江可胜技术股份有限公司联合协办的2022中国太阳能热发电大会拟于11月9日~10日(11月8日报到,11月11日电站参观)在甘肃省敦煌市天河大酒店召开。大会拟定日程如下:


目前大会报名人数已超300人!欢迎行业同仁积极报名参会,共聚敦煌,共同探讨以科技创新推进太阳能热发电产业化发展。点击【阅读原文】在线报名。特别提醒:考虑到疫情的变化,建议不要太早订票!!


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