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《太阳能热发电有机热载体联苯—联苯醚混合物》标准以双号正式发布

2017-04-27 14:11:36  来源:互联网    关键词: 太阳能热发电  联苯 
经国家太阳能光热产业技术创新战略联盟和中国锅炉水处理协会联合批准,《太阳能热发电有机热载体联苯—联苯醚混合物》以双号的形式于近日正式发布(联盟标准号:T/GRLM 11-2017,锅炉水处理协会号:T/CBWQA 0004-2017)。

联苯—联苯醚有机热载体是槽式光热电站应用最广泛、最成熟的传热介质。自上个世纪80年代美国建设全球第一批商业化太阳能光热电站以来,槽式光热发电的传热介质一直以联苯—联苯醚为主流选择。联苯—联苯醚有机热载体拥有其它有机热载体所不具备的多方面的特性:1)具有优异的热稳定性,是有机热载体中允许使用温度最高的,允许在温度400℃的条件下使用;2)具有较低的蒸气压,在400℃时饱和蒸气压才超过1MPa;3)液相粘度较低,较低的粘度有利于系统运行,系统阻力相对降低;4)安全性较好,闪点在110℃以上,不属于易燃物;5)硫和氯的含量可低至10ppm以下,有效降低了设备腐蚀性,而这些特性正是满足太阳能光热发电系统需求的重要保障。

经过查阅,德国有标准《热传导液性能和试验要求》(DIN 51522-1998),我国有标准《有机热载体》(GB 23971-2009),《有机热载体安全技术条件》(GB 24747-2009),《导热油-400(联苯联苯醚混合物)》(HG/T 2546-1993),但没有适用于太阳能热发电这一特殊应用领域的联苯—联苯醚混合物的标准。因此,2015年,江苏中能化学科技股份有限公司提出立项申请,经过批准同意,江苏中能化学联合11家优势单位组建了标准编制起草组。

《太阳能热发电有机热载体联苯—联苯醚混合物》联盟标准主要的起草单位有江苏中能化学科技股份有限公司、中国科学院电工研究所、中广核太阳能开发有限公司和山东天一化学股份有限公司,协作单位包括北京天瑞星光热技术有限公司、苏州首诺导热油有限公司、中海阳能源集团股份有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、深圳市爱能森科技有限公司、华电新能源技术开发公司和成都博昱新能源有限公司等。

本标准根据太阳能热发电行业的要求和我国有机热载体行业生产工艺水平及实物质量作为制定依据。在充分考虑了联苯-联苯醚产品的基本特性和太阳能热发电行业使用的特殊性,运行温度高达近400℃,运行周期长达25年,对设备腐蚀率低的特点,以及使用安全等因素基础上,提出了适用于太阳能热发电的各项技术要求,在试验验证基础上规定了各项技术指标。

纯度。纯度是太阳能热发电有机热载体品质的一个关键指标,纯度不高的有机热载体很难在高达近400℃高温下维持较长的使用寿命,其杂质可能会使油品快速降解劣化而失效,缩短有机热载体的使用寿命。如果混入了不安全的化学物质,可能与有机热载体在高温下发生化学反应,给系统带来难以预测的安全风险。本标准设定了纯度指标,将其规定为不低于99.9%。

组分含量。太阳能热发电用有机热载体是联苯与联苯醚混合配制的低共熔混合物,联苯与联苯醚的质量比为26.5:73.5,最高使用温度400℃。联苯与联苯醚的配比准确与否,将影响产品能否具有低共熔特性、产品质量和使用性能。根据商业化运行的太阳能热发电站一次所购有机热载体数量大的特点,少则几千吨多则上万吨,有机热载体质量的一致性和稳定性最为重要,这也是业主最为关注的。规定组分含量指标和明确规定二者比例范围,可确保大批量供货产品质量的一致性和产品质量的稳定性,同时也可规范企业的生产,淘汰那些粗制乱造产品。

结晶点。结晶点反映了联苯-联苯醚有机热载体所具有的低共熔特性。本标准的结晶点指标规定为12.1℃-12.3℃。

硫、氯含量。硫、氯含量指标是一个重要指标。太阳能光热电站寿命周期长达25年之久,在如此超长的运行周期内,不仅要求所用有机热载体具有优异的高温热稳定性,高传热效率、使用安全等性质,而且还应对设备无腐蚀性。本标准认为硫和氯的含量应严格控制在10mg/kg以下,才能有效降低对设备的腐蚀性。

热稳定性。热稳定性是有机热载体在高温条件下抵抗化学分解的能力,是有机热载体的使用性能和安全性能评定指标。通过对有机热载体热稳定性试验,确定联苯-联苯醚有机热载体的最高允许使用温度为400℃。本标参照GB 23971-2009标准,将热稳定性作如下规定:在400℃下、加热1000h后,测试样品的外观应透明、无悬浮物和沉淀,变质率不大于10%。

闪点。油品的闪点标志着油品的易燃程度,是油品易燃危险性的分类依据,它关系着油品的储存、运输和使用安全,是业主极为关注的指标。本标准将闪点(闭口)指标规定为不低于110℃。

自燃点。自燃点是有机热载体重要的安全性能指标,预示有机热载体在运行中发生泄漏时在空气中自燃的倾向。自燃点越高,产品安全性越好。本标准将自燃点指标规定为不低于600℃。

此外,本标准还对密度、运动黏度、酸值、残炭、水分等指标进行了规定。

该标准与HG/T 2546-1993优等品标准指标对比

《太阳能热发电有机热载体联苯—联苯醚混合物》标准的制定为评判太阳能热发电用联苯-联苯醚混合物产品的性能和选用提供了技术依据。本标准的实施将对于保障产品质量,规范企业生产和市场秩序、保证太阳能光热发电行业的安全运行和加强监督管理、健康有序发展具有十分重要的意义和作用,会产生重大的经济和社会效益。

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