熔盐控制阀：为光热发电卓越运营保驾护航

近年来，随着煤炭、石化等传统能源对环境的影响越来越引发关注，人们开始寻找更加清洁、环保的能源替代方案。光热发电，因其清洁环保和可持续特性正在被大力推广和应用。

光热发电是指利用太阳能产生的热量来加热热媒材料，热媒材料通过换热推动蒸汽轮机发电产生电能，其中塔式熔盐发电是最为成熟的技术路线。不过，热媒材料通常为二元或三元硝酸熔盐，塔高动辄200米以上，高温、大压差、易结晶、强腐蚀性等多种复杂工况结合，对控制阀性能提出了极高要求。

典型的光热发电系统

应用难点

1、熔盐本身具有强腐蚀性和易结晶特性；

2、熔盐实际运行温度范围290~565℃，工作温度范围宽；

3、运行压差大，如下塔大压差控制阀，阀前压力超过5MPa，阀后压力0.2MPa；

4、需满足多组工况条件要求，调节性能要求高。

解决方案

关键技术—材料选择

低温熔盐控制阀（一般375℃及以下），阀体、阀盖材料可采用WCB、WCC，阀芯阀座采用奥氏体不锈钢整体堆焊司太立硬质合金，阀杆则采用高温奥氏体不锈钢，螺栓螺母紧固件材料采用耐高温铬钼钢，该材料组合性价比高，应用效果良好。

高温熔盐控制阀（一般565℃左右），阀体、阀盖材料可采用CF8C，阀芯阀座采用高温不锈钢整体堆焊司太立硬质合金，阀杆采用高温高强度不锈钢，螺栓螺母紧固件材料采用耐高温不锈钢，该材料组合具备优异的高温抗氧化性、耐腐蚀、耐冲刷、抗疲劳等综合性能。

关键技术—主体结构设计

根据其实际工作压差情况决定，一般口径不大，压差小于1MPa时，可以采用抛物线型的单座阀；压差较大时，可采用多级降压单座阀。口径较大的情况，一般采用套筒阀；压差较大时，建议选用串级式或迷宫式控制阀。

串级式控制阀VS迷宫式控制阀

关键技术—特殊设计

垫片设计：—般建议使用高温奥氏体不锈钢金属锯齿垫、金属八角垫、金属C型圈或金属O型圈，确保高温高压和冷热交变下的高可靠性。

熔盐控制阀专用垫片

填料设计：熔盐控制阀采用熔盐专用组合填料，及多种耐高温密封组合材料，专门解决常规石墨填料高温下因石墨氧化产生孔隙，导致增加泄漏通道而引发的安全和环保问题。

上阀盖设计：可采用加长上阀盖或波纹管密封型上阀盖设计，由于熔融状态的熔盐具有很强的渗透性，容易从填料处外漏，而阀杆波纹管密封是最有效的选择。无论带或不带波纹管的控制阀上阀盖都必须采取伴热措施（见下图），防止熔盐结晶。

熔盐控制阀电伴热

角型结构设计：流道内部光滑无死角，降低介质磨损和积料。

焊接式连接：对压力和温度的变化适应能力强，杜绝管道连接处外漏。

上导向设计：加长阀盖设置导向，与阀芯外圆形成双导向，解决阀盖加长导致的阀杆细长比大、稳定性差等问题。

高温阀内件尺寸控制：为阀内件高温下热胀冷缩提供精准的尺寸间隙控制，保证阀门稳定运行，防止高温工作时阀内件卡涩。

熔盐控制阀

近年来，熔盐控制阀成功应用在德令哈、金塔等多个项目中，多年来积累了丰富的设计制造运行经验。未来，各企业将继续用成熟优异的控制阀解决方案，以先进技术和优质服务为自身卓越运营保驾护航。