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5月13日，國家能源局對外發布《國家能源局公告2022年第2號》，決定將“300MW級變速抽水蓄能機組成套設備”等75個技術裝備（項目）列為2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備項目，首航高科100MW熔鹽塔式光熱電站吸熱器”榮列其中。

作(zuo)為光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)的(de)(de)關鍵設備(bei)之一，吸(xi)熱(re)器就如同光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)的(de)(de)“心臟”。在整個(ge)塔式(shi)光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)的(de)(de)運行(xing)中(zhong)承擔著吸(xi)收(shou)太陽能的(de)(de)至關重要(yao)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。它的(de)(de)運行(xing)可靠性及性能優劣(lie)，以及與(yu)(yu)聚光(guang)系(xi)統(tong)(tong)和儲熱(re)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)耦合都直接影(ying)響整個(ge)電(dian)站(zhan)的(de)(de)安全與(yu)(yu)經濟(ji)性。

基于吸熱器在(zai)塔式光熱電站中的(de)工作特性，其技術(shu)具有以下特點：

1）入射負荷(he)(he)大，局部熱負荷(he)(he)高，且熱負荷(he)(he)分(fen)布(bu)不均勻。

2）表(biao)面溫度變化敏感。

3）直接接受太(tai)陽(yang)輻(fu)射位(wei)置表面(mian)溫度(du)高(gao)，且溫度(du)梯度(du)變(bian)化大(da)，熱應力敏感。

4）聚光(guang)倍數高(gao)，設備表面溫度高(gao)。

5）每天至(zhi)少一次啟停，熱疲勞(lao)影(ying)響嚴重。

6）吸熱器安裝高度較(jiao)高，對下降管道有較(jiao)大沖擊，容易產生振動。

而(er)也因為以上特點(dian)決定(ding)了(le)吸熱器技(ji)術(shu)的難(nan)點(dian)較(jiao)大，技(ji)術(shu)含量(liang)高(gao)。經過多年的探索和實踐，首航高(gao)科掌握了(le)全套吸熱器的設計、生產、安(an)裝、調(diao)試技(ji)術(shu)，建(jian)立了(le)完整(zheng)的技(ji)術(shu)體系(xi)，形成(cheng)了(le)100MW級(ji)電站用吸熱器核心(xin)工藝設計包。

研發設計方面

吸熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)表面的聚光傳熱(re)(re)(re)(re)(re)過程是(shi)一個復雜的光熱(re)(re)(re)(re)(re)聚集、轉換(huan)及耦合傳熱(re)(re)(re)(re)(re)過程。吸熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)為外(wai)置(zhi)式，其對(dui)流(liu)熱(re)(re)(re)(re)(re)損(sun)失對(dui)吸熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的熱(re)(re)(re)(re)(re)效率影響較(jiao)大。所以(yi)如何解決吸熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)表面瞬時(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)分布，如何解決吸熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)吸收多少熱(re)(re)(re)(re)(re)量，都是(shi)決定設計(ji)的基(ji)本輸入條件，也是(shi)難點問(wen)題。

根據吸熱屏表面的(de)(de)熱流(liu)密度分布(bu)，首(shou)航研發團隊采(cai)(cai)用數值(zhi)模擬的(de)(de)方法獲得吸熱管溫(wen)度分布(bu)及熱應(ying)力(li)狀況(kuang)，從而保證(zheng)吸熱器在材(cai)料許可的(de)(de)溫(wen)度和(he)應(ying)力(li)范圍下運行(xing)。同時為保證(zheng)吸熱器流(liu)動特性達到最優(you)效果，采(cai)(cai)用經驗公(gong)式并結合流(liu)體(ti)動力(li)學CFD分析對吸熱系統的(de)(de)壓降進行(xing)計算，不(bu)斷(duan)優(you)化(hua)吸熱器結構。

生產制造方面

1.由(you)于吸熱器吸熱裝置(zhi)工(gong)況的(de)要(yao)求，吸熱裝置(zhi)所用(yong)材料需要(yao)具備耐高(gao)溫(wen)、耐高(gao)溫(wen)疲勞(lao)等(deng)特性，開發了新型高(gao)溫(wen)合金SHBG-2。

由(you)于(yu)吸熱(re)系統面臨頻繁的(de)啟停及負(fu)荷速率變(bian)化的(de)要求，云量等(deng)(deng)方(fang)面的(de)變(bian)化也要求吸熱(re)器有較高的(de)適應性和(he)抗疲(pi)勞(lao)的(de)性能。目前(qian)吸熱(re)器材(cai)(cai)料(liao)的(de)開發(fa)對國內的(de)企業來說是(shi)一個(ge)技術壁(bi)壘，而首(shou)航致(zhi)力(li)于(yu)可(ke)替代材(cai)(cai)料(liao)的(de)開發(fa)研究，推進(jin)吸熱(re)器制造中(zhong)核心(xin)材(cai)(cai)料(liao)的(de)國產化。首(shou)航與寶鋼合作開發(fa)了(le)國產鎳基合金材(cai)(cai)料(liao)SHBG-2，經過研發(fa)團隊(dui)的(de)不(bu)懈努(nu)力(li)，攻克了(le)SHBG-2難(nan)變(bian)形(xing)等(deng)(deng)工藝難(nan)關，目前(qian)已在首(shou)航建(jian)設的(de)兩個(ge)光熱(re)電站(zhan)中(zhong)成功使用。

2.制(zhi)造工藝創新，吸熱器聯(lian)箱采用自主開發的(de)生產工藝，聯(lian)箱抗疲(pi)勞性能(neng)優(you)越(yue)。

吸(xi)熱(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)工(gong)藝中的(de)(de)(de)(de)難(nan)點在于聯箱(xiang)接(jie)(jie)管(guan)生產(chan)工(gong)藝及薄壁(bi)金(jin)屬(shu)管(guan)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)，吸(xi)熱(re)器(qi)運行工(gong)況的(de)(de)(de)(de)特性決定了聯箱(xiang)接(jie)(jie)管(guan)具有(you)較大(da)的(de)(de)(de)(de)疲勞應力水平。首航經過不(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)(de)探索和(he)試(shi)驗，突破了聯箱(xiang)接(jie)(jie)管(guan)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)新工(gong)藝，得到抗疲勞性能優良的(de)(de)(de)(de)吸(xi)熱(re)器(qi)聯箱(xiang)。吸(xi)熱(re)屏焊(han)接(jie)(jie)生產(chan)線也采用全自動焊(han)接(jie)(jie)，焊(han)接(jie)(jie)過程中嚴格控制(zhi)焊(han)接(jie)(jie)電流，保證焊(han)接(jie)(jie)質量。吸(xi)熱(re)屏無損檢(jian)測包括(kuo)100%無損檢(jian)測，100%滲透檢(jian)測，水壓測試(shi)等工(gong)序，保證產(chan)品(pin)無缺陷(xian)，整(zheng)個吸(xi)熱(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)設計和(he)制(zhi)造(zao)完全實現了自主。

3.結構創新，吸熱器及其附(fu)屬設備、管道支撐結構采用了合理的布置(zhi)方式(shi)，滿足支撐要求的條件下，節省重量。

由于(yu)技術創新，采用了合理的布(bu)置(zhi)方式，敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站示(shi)范項目中(zhong)吸熱塔212米轉換層(ceng)平臺以上(shang)的設備和鋼結構的重(zhong)量遠遠小于(yu)其他項目2000多噸的載荷(he)。

首(shou)航(hang)高科光(guang)熱電(dian)站(zhan)吸(xi)熱器研制(zhi)過程中突破了(le)較多的技術難關(guan)，實現了(le)重(zhong)大技術突破，且擁有自主知識產權(quan)。敦煌100MW熔鹽(yan)塔式(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)示范項(xiang)目(mu)是我國首(shou)批光(guang)熱示范項(xiang)目(mu)中首(shou)個并網投(tou)運(yun)的項(xiang)目(mu)，是目(mu)前世界上(shang)僅(jin)有在(zai)運(yun)行(xing)的兩座100MW級熔鹽(yan)塔式(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)之(zhi)一。該電(dian)站(zhan)順利(li)運(yun)行(xing)已有三年，證明了(le)其(qi)吸(xi)熱器的良好性(xing)能。完整的吸(xi)熱器運(yun)行(xing)控制(zhi)策略(lve)，保證了(le)吸(xi)熱器在(zai)各工況尤其(qi)是突發狀況下(xia)的安全穩定運(yun)行(xing)。