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暖通动态

太阳能集热系统解决企业用热成本难题

时间2019-3-14 15:58:55   作者?#21644;?#25991;泷   来源注册发布   评论0
内容摘要太阳能集热系统解决企业用热成本难题随着煤改气煤改电双替代改造的实行众多工业企业面热源成本迅速上涨燃料价的不断攀升的现实问题目前成都禅德太阳电力有限公司简称成都禅德?#20445;?#27491;积极推广和实践槽式太阳能集热系统...

太阳能集热系统解决企业用热成本难题


        随着煤改气煤改电双替代改造的实行众多工业企业面热源成本迅速上涨燃料价的不断攀升的现实问题市场亟需提供抑制能源成本增加的?#34892;?#35299;决方案

        经过30余年的产业化发展太阳能已经从最初单一的生活热水领域向太阳能发电工业蒸汽农业生产采暖烘干?#35780;?#22826;阳能海水淡化等多重领域扩展在雾霾?#29616;?#24433;响健康和环境的今天太阳能作为清洁可再生能源是促进节能减排拯救环境的重要法宝

        作为一种可再生能源技术槽式太阳能集热系统的高效利用方式应运而生并逐步走向实施落地槽式太阳能集热系统拥有更佳的适应性经济性安全性和稳定性达到不同企业用热模式所要求的最佳耦合运行方案


太阳能

DNI直接辐射值

1700

1600

1500

1400

1300

kwh/O/y

8h无储能

蒸汽价格

100

110

120

130

140

元/t


燃气锅炉

天然气价格

3.3

3.5

3.7

4

4.5

元/m3

蒸汽价格

288

305

320

350

390

元/t

电锅炉

度电价格

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

元/kwh

蒸汽价格

249

415

581

747

913

元/t

830kwh/t

中国供热信息网 http://www.jkrl.tw/


案例一

项目名称?#26412;?#26124;平美佳兴业槽式太阳能集热系统

建设日期2019年3月建成投产

项目地点?#26412;?#24066;昌平区

建设规模1蒸吨集热器面积758.5平米

        ?#26412;?#32654;佳兴业贸易有限公司成立于2001年主要以种植食用菌生产菌棒为主企业集生产加工观光采摘科研教学于一体公司农户合作社的方式发展生产有机无公害食用菌 基地面积600余亩有温室大棚500多栋

1项目建设条件

?#26412;?#26124;平的年平均气温约为11.8棬7月最热月平均温度26档1月最冷月平均温度-5档历史最低温度是-27.4档年平均降水量在550.3毫米太阳能资源丰富区日?#25307;?#26102;数2684小时太阳能锅炉系统安装在屋顶上与电锅炉耦合使用当地电价0.53元/kwh

2主要建设内容

设计使用中海阳槽式太阳能集热系统制取蒸汽减少电耗量降低运行费用太阳能热量使用温度在170~180范围内系统制取的蒸汽服务于菌类的生产工艺蒸汽产量为1蒸吨/h工作压力为0.5MPa蒸汽制取系统压力在0.3-0.5MPa范围内

3主要设备

主要设备包括槽式集热器蒸汽发生器传热介质循环系统蒸汽输送系统补水系统控制系统?#21462;?#38598;热器的标准为开口2.55m选用2台0.5t的电磁锅炉作为辅助设备

4项目节能量

每年节约煤碳109吨二氧化碳排放量减少296.48吨二氧化硫排放量减少2.14吨粉尘排放量减少1.07吨


        目前成都禅德太阳电力有限公司简称成都禅德?#20445;?#27491;积极推广和实践槽式太阳能集热系统考虑到目前的工业企业煤改气电为主要的锅炉形式成都禅德优先开展燃气锅炉电锅炉用户的太阳能再节约替代方向该集热系统对于生物?#30465;?#37255;基燃料清洁煤等其他形式保留下来的锅炉同样可行?#34892;?#21516;时该公司根据用户的资源条件设计优化合理的多能互补模式

        在设计阶段其摈弃了目前光热发电槽式集热的相对高成本设计思想利用更匹配应用温度区间采取降低集热温度集热场出口温度由393下降至235左右从繁到简采用4片反射镜组成的抛物线减少到2片组成从大到小开口宽度从5770mm降低到3000mm焦距从1710mm降低到950mm从长到短集热器组合从150m减少到50m的思路这样使工程所需材料导热介质及全系统的配置成本大幅下降温度和压力的降低则使集热系统?#27493;?#20302;了安全风险反射镜采用两片的设计也极大的降低了施工安装成本

        成都禅德利用当前市场常规的中高温槽式集热的技术采取了提高增强的设计思维在现有中高温集热器开口2550mm的基础上提高了14%的宽度比例从而达到了2片反射镜产品设计的接近合理极限宽度同时其焦距设计也在此基础上提高了10%相应地采光面积也提高了14%加之对金属结构部分的优化设计既可以保证性能还可以降?#32479;?#26412;

        通过合理降?#37117;?#19978;优化升级双重系统设计后导热介质不仅仅是在最高温度的设计上控制在315以下更使导热油的冷凝点从14下降到-18棬从而降低导热传热系统的防凝成本通过合理的优化设计为打造更专业利用光热发电技术的累积经验充分汲取中高温集热系统的应用特点以适用于工业企业用热的广泛市场



?#38382;?#21517;称

光热发电

工业蒸汽

备注

SCE单元开口宽度

5770mm

3000mm

抛物线焦距

1710mm

950mm

SCE单元长度

12m

6m


SCE光学效率

77%

77%

入射角为0风速7m/s

拦截因子

96.5%

96.5%

入射角为0

钢结构主要材料

Q235B

Q235B


钢结构表面处理方式

热镀锌

热镀锌


使用寿命

25年

25年


集热管

3支

3支

70mm/50mm/40mm

反射镜

28片

8片

RP3/RC3A

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表集热器单元SCE?#38382;?


        槽式太阳集热器设计开口宽度为3000mm焦距950mm聚光比70倍左右集热管可选用管径在40mm-60mm范围大小适用更大范围的核心?#32771;?#36873;择有利于降?#32479;?#26412;增加竞争力能够满足温度在120桫300范围内的用热需要采取标准化模块单元每个SCE集热器单元(SCE=6000mm)的长度可以适用于6000mm或者8000mm以及12000mm的不同场地空间需要灵活合理搭配整个集热系统的标准回路按照200m设计由4个标准的SCA集热器组合SCA=50m组成整个系统的设计严格按?#23637;?#28909;发电的光学效率控制每项核心?#32771;难?#26684;设计精细制造光学检测过程控制组装集成系统优化


?#38382;?#21517;称

单位

光热发电

工业蒸汽

备注

总体长度

m

150

50


?#34892;?#38598;热面积

O

817.5

134.8


SCE数量

12

8

单个SCE为12m/6m

支撑立柱

12

8


驱动立柱

1

1


驱动系统

1

1

液压/减速机

就地控制系统(LOC)

1

1


金属软管

2

2

或者回转接头

最大工作风速

m/s

14

14

风速?#29123;?级

极限风速

m/s


33

33

停机保护状态下集热器不损坏风速?#29123;?2级

工作环境温度范围

-25-50

-25~50


跟踪范围

  -30~180

  -30~180


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表集热器组合SCA整体?#38382;?


        考虑到集热系统不能影响建工业厂房高度的因素采用槽式抛物线短焦距的技术形式可以?#34892;?#36991;免光污染问题考虑到工业?#34892;?#31354;间的最大利用采取单轴跟踪技术能够提高光学接收效率相比非跟踪技术为建筑屋顶设计更轻便标准模块化的半抛物面型结构方式集热系统采用导热油吸热传热换热能够降低系统压力提高系统安全稳定性通过利用导热油缓冲罐的配置能够稳定输出给蒸汽发生器经过蒸汽发生器内的换热器加热水从而给客户提供稳定的蒸汽避免云的遮挡给系统带来的不稳定影响通过合理的设计储能方案为用户提供更长时间的太阳能蒸汽利用小时数目前针?#28304;?#33021;的技术在可考虑配置?#32479;?#26412;固体储热导热油低熔点盐相变材?#31995;?#22810;种模式为不同用户的需要设计最佳的储热方案?#26376;?#36275;用户的蒸汽稳定需要

        槽式太阳能集热系统可以和现有燃气锅炉电锅炉耦合匹配使用也可以根据项目情况配置有机朗肯螺杆机等发电系统达到更高利用的模式槽式集热器采用多倍聚光的方式提高集热温?#29123;?#28909;能?#20998;ʣ?#31361;破太阳能只能提供低于80热水的局限专注于解决工业领域的蒸汽需求


        透过合理优化提供稳定运行可靠的槽式太阳能集热技术如何能给客户带来好处是每个企业最为关心的问题基于槽式光热技术的特性是直接的光热转换利用缩短了能量的转换模式


        如今槽式太阳能集热技术价值已经突显以张家口张北地区光资源DNI1700kwh/m2/y为例不考虑企业场地的成本仅仅利用槽式太阳能工业蒸汽的技术产生的蒸汽价格低于175元/吨准确数据需要根据场地规模大小进行核算就目前的天然气价格参考3.75元/m3来测算产生的蒸汽成本320元/吨左右此价格没有考虑供暖季天然气价格上涨的风险对于天然气未来价格会逐步上涨的风险工业企业本身的利润率会被能源成本增加逐年抵消在可预见的未来会让企业难以承受相比5年前的蒸汽成本其价格几乎接近翻番的窘?#22330;?


        在煤改气煤改电之后的新时代最佳的?#32479;?#26412;槽式太阳能集热匹配耦合技术?#20127;?#20250;给企业带来?#32479;?#26412;可再生能源多能互补利用时代

        在未来提高槽式太阳能集热系统优化为广大工业企业节约能源成本需要诸多相关企业携手设计制造优化技术精良装备共赢市场开展槽式太阳能集热系统的产业化模块化规模化优化集成合理利用的工业绿色动能发展之路


作者?#21644;?#25991;泷

电话18511281565



标签槽式太阳能集热系统 企业用热 太阳能取暖 企业供暖系统 供热节能减排 太阳能热利用 太阳能工业蒸汽 槽式太阳能集热技术 

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