DL/T 5622-2021 太阳能热发电厂储热系统设计规范
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ICS27.100
P60
备案号：J2979-2021 DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T5622一2021
太阳能热发电厂储热系统设计规范
Technical code for the design of thermal storage system of solar thermal power plant
2021-11-16发布2022-05-16实施
国家能源局发布
1总则
1.0.1为规范太阳能热发电厂储热系统设计，满足安全可靠、技术先进、经济适用的要求，制定本标准。
1.0.2本标准适用于太阳能热发电厂储热系统的设计，也适用于太阳能热发电与其他发电方式互补项目中太阳能热发电储热系统的设计，及采用本标准中涉及的同类储热技术的非太阳能热发电项目中储热系统的设计。
1.0.3本标准适用于双罐熔融盐储热系统，包括以导热油作为传热介质、熔融盐作为储热介质的储热系统，以熔融盐作为传热介质和储热介质的储热系统。
1.0.4太阳能热发电厂储热系统设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2基本规定
2.0.1储热系统设计方案应综合考虑太阳能热发电厂总体规划、太阳能资源、储热介质、电力系统条件、辅助燃料来源等因素，通过技术经济比较后确定。
2.0.2储热系统的设计应积极采用经运行实践检验或工业试验证明的新技术、新工艺、新材料和新设备。
2.0.3储热系统的设计宜采用全厂统一的标识系统。
3储热工艺系统
3.1一般规定
3.1.1储热系统宜采用双罐储热系统。经技术成熟性和可靠性论证合理时，也可采用其他储热方式。
3.1.2储热介质宜采用质量比6：4硝酸钠和硝酸钾的二元盐，也可采用其他多元熔盐。
3.1.3储热系统额定容量宜结合电站在电力系统中的定位、集热系统容量配置、汽轮发电机组额定功率及运行模式，经技术经济比较后确定。
3.1.4储热介质总质量应根据储热系统容量、储热介质工作参数、运行工况下罐壁受热膨胀后熔盐泵最低液位要求、运行工况下设备及管道充满度、相关基础及泵支撑的沉降或变形等因素计算确定。
3.2导热油传热介质储换热系统
3.2.1系统设计范围应符合下列规定：
1储热系统导热油人口隔离阀至出口隔离阀范围内的导热油-熔盐换热器及管道、附件、阀门：
2高温熔融盐储罐系统，包括高温熔盐罐、高温熔盐泵及管道、附件、阀门；
3低温熔融盐储罐系统，包括低温熔盐罐、低温熔盐泵及管道、附件、阀门；
4上述系统范围内的辅助系统。
3.2.2导热油传热介质储热系统设计应能满足储热工况和释热工况下汽轮发电机组各种运行负荷的要求，并应符合下列规定：
1根据熔盐总量及储罐加工制作工艺，合理确定熔融盐储罐容积，可采用单列、双列或多列熔融盐储罐，冷热储罐数量可不相同；
2可设置一套或多套导热油熔盐换热器，换热器数量宜与熔融盐储罐配置相对应，每套导热油-熔盐换热器中各级换热器数量配置宜通过经济技术比较后确定；
3每个熔融盐储罐上应设置不少于2台熔盐泵，其中1台备用，宜采用变频调速泵。
3.2.3冷熔融盐的工作温度应与集热系统进出口温度、导热油-熔盐换热器端差、蒸汽发生系统相匹配，对储热发电工况和释热发电工况分别进行计算，并经技术经济比较后确定。
3.2.4储热系统导热油侧管道设计压力应结合所有可能出现工况的水力计算确定。选取原则应符合下列规定：
1设计压力取用导热油最高工作压力加上安全阀整定压力与工作压力的差；
2最高工作压力取集热场来油管道和释热工况油盐换热器来油管道的较大值；
3较高位置布置的设备，其内部液柱产生的静压。
4储热系统主要设备
4.1熔融盐储罐
4.1.1大型熔融盐储罐宜选用立式圆筒形储罐，设计应符合现行国家标准《立式圆简形钢制焊接油罐设计规范》GB50341中的有关规定，应考虑启动和运行过程可能出现的不利因素的影响，并宜结合有限元分析对储罐整体进行应力分析。
4.1,2熔融盐储罐罐体设计温度，取用储罐中介质最高工作温度和储罐预热温度的较大值，并加20℃~30℃温度裕量，罐体内部分配管及浸没式加热器（若有）套筒等其他部件，设计温度应结合该部件可能承受的最高温度确定。
4.1.3熔融盐储罐设计压力，取用储罐内氨气覆盖压力和储罐最高工作压力的较大值。
4.1.4当设计温度不高于425℃时，熔融盐储罐宜选用优质碳素钢，当设计温度高于425℃时，熔融盐储罐宜选用奥氏体不锈钢。
4.1.5熔融盐储罐附件应符合下列规定：
1顶部管嘴宜设置补偿热位移的波纹管或高温织物补偿器，以减少管嘴处的热损失；
2对于采用惰性气体覆盖罐内气侧空间的储罐系统，应设置气侧压力平衡接口；所有储罐应设置超压保护、预热接口、注盐口、人孔，宜设置罐内爬梯、储罐预热辅助系统及罐底熔盐放空辅助系统等；
3罐内应设置带分配孔或喷嘴的熔盐分配管及其支架等附件；
4应设置熔盐防凝电加热装置，并考虑冗余；
5所有接口应设置保温。