艾默生Vanessa三偏爱阀在熔融盐光热电站中的使用

太阳能具有清洁、方便、经济、平安、环保，取之不尽、用之不竭等优势，是世界今后动力关注的重点。而中国将光热发电列为&ldquo十三五&rdquo的关键技术研讨任务之一，估计在2016年到2020年时期，光热发电的装机目的或定为10GW。

低熔点熔融盐越来越成为更多光热发电公司的选择

太阳能热发电的任务原理，是将太阳能聚集起来，加热工质，驱动汽轮发电机即能发电。传热蓄热工质是储能零碎的关键，如图1所示，导热油和熔融盐均可作为工质。导热油零碎的熔盐蓄热温区是286℃~393℃，每吨熔盐只能蓄100℃的热量，而熔盐零碎的蓄热温区可以到达150℃~550℃。导热油零碎蒸汽温度最高可到达386℃，而熔盐蒸汽温度可到达535℃，进步蒸汽参数可以使发电站效率大约添加2%，年发电量提出14%，每年添加电站的收益十分可观，理论证明，低熔点熔融盐越来越成为更多光热发电公司的选择。

那么，什么是熔融盐？熔融盐有什么特性？对阀门有何要求？电厂用熔盐普通由60%的硝酸钠和40%的硝酸钾混合而成，这种熔盐在电场里用融熔形态的盐来传递热量，称其为熔融盐。熔融盐作为一种功能较好的传热介质，任务温度可达560℃，是传统的碳氢化合物和导热油等传热介质所无法相比的。总的来说，融熔盐是一种本钱低、寿命长、换热功能好的低温(大于500℃)、高热通量(大于105W/m2)和高压(<2bar)传热介质。其最大的属性缺陷在于较高的凝结点，这使其较易形成集热管管路梗塞。西班牙动力环境技术中心的Jesus Fernández-Reche表示，在储热罐中，熔盐的凝结不会惹起太大成绩，在西班牙已运转电站的熔盐储热零碎中，熔盐罐的温度每天仅下降约1℃。但在传热零碎中，熔盐的解冻将会形成较微风险，严重的可招致槽式电站集热管的断裂等。

熔融盐光热发电项目中的阀门要求

以图2熔盐槽式电站为例，在传热以及蓄热零碎，都有熔融盐的介质，在这些零碎里的设备，吸热塔和冷/热熔盐储罐，都需求装置开关及调理阀门，来控制调理工艺流程。要求装置在这些设备上的阀门，必需满足下述工况：

· 耐低温，高达560℃

· 阀门的热传导效率高，保证熔融盐一直在其凝结点之上

· 很好的耐腐蚀性

艾默生（Emerson）旗上品牌Vanessa三公平金属硬密封蝶阀完全满足上述要求，而现场阀门的运用工况也验证了Vanessa十分合适这一工况。下文中会以Vanessa三公平蝶阀为例，详细阐释阀门在光热发电项目中的使用。

Vanessa工厂自2007年即开端参与全球众多的太阳能光热发电项目，见证了太阳能光热发电的大开展的进程，亦为此做出了诸多奉献。从最开端的采用导热油的工艺到现如今的熔融盐工艺，Vanessa都有针对性地对阀门停止了特殊的设计开发，并成功取得订单。

同时，Vanessa工厂也十分乐于与各从事光热发电工艺技术开发的组织、公司停止协作，提供产品用于零碎的开发实验。为中国的光热发电奉献一份力气。

近日，艾默生最终控制事业部受CSP Focus光略征询的约请，行将参与于3月22-23日在北京举行的第八届CSP Focus光热发电中国聚焦大会，大会现场将由艾默生最终控制业务开展经理杨海涛女士分享随着中国经济向消费型模式的转型， 电子商务和移动电子商务的快速发展带来了支付行业强劲的增长。公司旗上品牌Vanessa产品在光热行业的处理方案。欢送光热行业人士列席会议并作现场交流。

艾默生Vanessa 三公平蝶阀密封原理

三公平蝶阀采用了一个与截止阀相相似的密封零碎，该密封零碎由具有相反圆锥截面外形的一个固定阀座和一个可转动的密封外表构成。但是，三公平蝶阀采为数亿中文用户免费提供海量、全面、及时的百科信息，并通过全新的维基平台不断改善用户对信息的创作、获取和共享方式。用旋转运动(而非轴向运动)，依托锥顶绝对于管道轴心倾斜的锥体来完成关断，这使得三公平蝶阀成为了&ldquo角行程的截止阀&rdquo。三公平蝶阀和截止阀的阀座构造比拟如图3所示。

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依据截止阀的设计，仅当密封元件处于封闭地位时才会发生一个单一的霎时接触，这是三公平阀门可以完成无摩擦封闭的缘由。但是，与截止阀不同，三公平阀可以完成双向完全封闭。它的完成是借助于三个&ldquo公平&rdquo(如图4所示)：

· 轴设置在密封面的前面，使得阀门取得了一个完好的延续密封面；

· 轴设置在管道/阀门中心线的一侧，发生凸轮效应，在开启行程中密封圈与阀座不接触，无效降低扭矩；

· 阀座和密封圈锥体中心线绝对于管道/阀门中心线是倾斜的，完全消弭了90°行程中的密封圈与阀座间的摩擦。

Vanessa锥中锥的设计概念要求运用金属硬密封，以应对所以能够的压力程度。Vanessa运用高强度的Stellite® Gr.21阀座堆焊和一个高强度的双相不锈钢层片式的密封圈来完成金属硬密封。

Vanessa三公平蝶阀在开启和封闭的运转进程中，阀座和密封圈之间的接触完全消弭，无效延伸了密封元件和阀门的全体寿命。这与阀门角行程的特性相结合，使得阀门的运转扭矩更低更波动，阀门的举措更快更易于操作。同时使得阀门可以在较小的角度停止调理。这一特性使得三公平蝶阀成为各种要求紧急关断、疾速泄放或高频举措使用的理想阀门。

由于Vanessa三公平蝶阀是角行程阀门，密封元件绕轴心旋转，可以为用户明显节省现场的装置空间，明显改善举措功能。另外，角行程的旋转运动也增加了关于填料的不利影响，防止了在直行程阀门阀杆上下运动时挤出磨损填料，形成外漏(如图5所示)。Vanessa可完成手动、电动、气动、液动操作。既可做切断阀亦可作调理阀运用。

■ 针对熔融盐的特殊工况，Vanessa做了如下的设计上的修正：首先，由于熔盐的易浸透性、易腐蚀性，关于管道及阀门的外漏必定有极高的要求。与截止阀相比，Vanessa仅有阀体与管道衔接处、阀杆处两个外漏点，而截止阀除此之外还需求思索螺栓衔接的阀盖处的走漏(如图6所示)。

其次，在资料的选择上充沛思索了耐低温。对整个阀门剩下的独一的外漏点的阀杆处的密封做了特殊的改良。由于在低温下，石墨容易与熔盐发作氧化反响，因而采用了更适用于熔盐介质的低温密封资料。同时添加了额定的O型圈和活载荷效应碟形弹簧，最大水平防止阀杆处外漏的发生，以及积极应对光热发电现场特有的极大的昼夜温差形成的热胀冷缩的影响。

最初，关于太阳能发电项目来说，节能意味着更高的发电效率。与截止阀相比，Vanessa的构造愈加紧凑复杂，因而在对管道停止隔热维护的时分，操作更方便(如图7所示)。而所需的电伴热更少，仅需求针对阀颈处暴露的局部停止电伴热设置。而同时，Vanessa还特别将填料改到了间隔阀门中心更近的地位，最大水平增加热量的损失。

Vanessa工厂专门针对阀门的热耗费停止了很多的研讨剖析任务。以口径为3的阀门作为样品停止了热流失的剖析。该实验阀门在高温与低温之间停止热循环，并在阀颈处设置电伴热。在阀门多处设置温度探头停止温度检测。图8中第一张图指出了热量一旦抵达阀颈处即刻流失，温度分明下降。而第二张图中阐明了，热量仅经过没有停止隔热的阀杆流失到内部。而当伴热输出230W的热量时，这局部损失掉的热量即失掉了均衡。热量的耗费随尺寸的增大而添加，最大测试24的样品的热量耗费为1350W。此外，碳钢资料比不锈钢资料有更高的热传导效率，因而需求电伴热输出更高的能量。