熔盐热载体锅炉的特点及使用中存在的问题

发布时间:2018-09-10 作者：中正锅炉

　　1 熔盐热载体供热系统

　　熔盐热载体供热系统主要有热载体加热炉、熔盐循环泵、熔融槽构成。粉状的混合无机盐放人熔融槽内，通过槽内安装高压蒸汽加热管等方式加热到熔点以上，粘度达到某一合理值后，使其在熔融状态下通过熔盐循环泵注入加热炉，进一步加温后以设定的出口温度向用热设备输送，供热后回到熔融槽。运行停止时，熔盐全部回流贮存在熔融槽中。

　　2 熔盐热载体的特点

　　目前常用的熔盐是一种三元低共熔混合物：53% KNO3、40%NaNO2、7%NaNO3。主要性能是不燃烧、不爆炸危险、泄漏蒸汽无毒。它的主要物性数据如下：

　　熔点：Q =142℃;

　　密度： 150 ℃时，p=2000kg/m3; 600℃ 时，p=1650kg/m3 ，在此温度区间线性下降;

　　运动粘度：v=lOx10-6m2/s(150℃时)，随温度升高按指数规律下降，在400~550℃接近一稳定值(约0.8x 10-6m2/s);

　　比热熔：c=1.55kj/kg.k

　　导热系数： 0.3W/m·K(500℃ 时);

　　膨胀系数：固态盐=0.00159体积% /k，

　　熔盐=0.01 12体积%/K ;

　　3 在实际应用中应特别注意的几个问题

　　(1)在熔盐锅炉设计时，各受热面及相应的燃烧设备热负荷，可参照蒸汽锅炉选取。在流动阻力允许的情况下，受热面管内介质流速取值一般不大于3m/s。

　　(2)在熔盐锅炉设计中，还应考虑熔盐在高温下与水或导热油相比具有较高粘度，流阻相对较大，因此设计压力应略高于工作压力，一般控制在1.2倍以内。并将设计压力定为循环泵的高扬程。

　　(3)在受热面及系统管道选材方面与锅炉用材区别不大，主要取决于介质温度。但所有接触熔盐的部件应不含铜、铝及合金成分。

　　(4)由于溶盐锅炉受热面管一般为Cr—Mo钢，缺口敏感性大，必须采取焊前预热、层间保温、焊后热处理，以防止焊接裂纹，降低焊接接头处的残余应力水平。

　　(5)熔盐三组分均为强氧化剂，容易分解并放出氧和热量。它本身并不可燃，但能导致可燃物燃烧，

　　对摩擦和热震动敏感;和松软的可燃粉末能形式爆炸性混合物，与易燃物、有机物、还原剂接触能分解引起燃烧和爆炸。由于熔盐与空气接触会发生氧化劣化，因此系统必须密闭，在熔融槽(储槽)内必须充装惰性气体。

　　(6)系统启停时应特别注意安全问题。系统停止运行后一定要保证将系统内熔盐全部放回储槽，尤其是受热面内不能有残留，并且对系统缓慢冷却，防止应力破坏。熔盐炉在启动时需要对受热面管和系统管道空管预热。掌握好管壁温度特别重要，一般要求壁温达到180~C左右，如果熔盐发生了劣化则此温度还要适当提高。燃油炉的烘管要特别注意防止二次燃烧，因为用烟气烘管时炉膛温度低，容易积油。如果燃料是重油，则不但运行时要特别注意这个问题，在锅炉结构设计时也要首先考虑这个方面。

　　(7)熔盐劣化的定期测定与处理。熔盐使用后会出现劣化，特别是其中的亚硝酸盐类。热载体的劣化主要表现在化合物发生分解、氧化，使内部亚硝酸盐类含量降低，化合物熔点上升。劣化后物化数据也会发生变化，对加热、运行有多方面影响。

　　亚硝酸盐类热载体劣化程度的测定可采取定期分析亚硝酸盐类浓度、测定熔点、碳酸盐类含量及含

　　水量等办法。随着劣化程度的加剧，混合物溶点上升，但可通过补充亚硝酸盐来降低熔点，使载热体得到再生。一般熔点上升150℃时就必须补充，如果熔盐加热系统加热能力裕度不足，则更应提前补充。另外，若熔盐与空气接触，会氧化并产生大量碳酸盐，并且在系统中沉淀，容易导致堵塞，这时必须更换全部热载体。

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