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首航高科针对熔盐储热系统开展攻关研究，经过了多年的研发和运行经验积累。在没有相关设计标准为依据的情况下，解决了高温设备热膨胀，熔盐储罐基础隔热，熔盐防冻，熔盐泵减震等技术问题，并对化盐方案等进行优化，形成了完整的熔盐储热系统设计体系。

本技术成果依托敦煌100MW熔盐塔式光热发电项目，自2018年投运至今实现连续稳定运行，满足技术指标，其中，

1、熔盐储罐保温设计满足每日温降1～2℃的技术要求。根据运行数据，冷罐满液每日温降为0.99℃，热罐满液每日温降为0.48℃。

2、提出了剪力墙与钢结构相结合的熔盐泵支架设计方案。采用剪力墙结构之后，悬挑结构远端的最大振幅由原来的26.7mm减小到3.5mm。经运行验证，冷盐罐侧的冷盐泵在满负荷运行时最大振幅在6mm左右，最小的振幅2mm左右，热盐罐侧的热盐泵振幅在3mm左右，运行状态良好。

3、提出了利用太阳能与天然气相结合的化盐设计方案，通过太阳能化盐，减少天然气使用量55万Nm³。

该技术拥有自主知识产权，授权实用新型专利5项，在敦煌100MW熔盐塔式光热发电项目上成功应用，运行效果良好，具有良好的推广前景。该技术已通过科技成果鉴定，以何雅玲院士为首的专家组一致同意通过鉴定，认为该技术总体水平达到国际领先。

首航高科结合我国首批光热发电示范项目--首航敦煌100MW熔盐塔式光热电站的前期研发与设计建设工作，开发了目前国内单体储罐储热容量最大的熔盐储热系统。其创新点如下：

1）技术创新，在没有相关设计标准的情况下，采用有限元技术和三维仿真相结合的方法，对储罐进行设计，并采用超声相控阵对储罐焊缝进行无损探伤，保证焊缝质量。

2）设计创新，为避免储罐基础陶粒级配改变引发基础失效，提出了储罐基础隔热层内分层设置金属网的设计新方法

由于陶粒是散装集料按一定配比混合而成，设备长期运行情况下，会出现细小陶粒向下渗漏的情况，导致其级配发生改变，对陶粒隔热层的承载力和保温效果不利，严重时可造成基础失效。为此，罐基础的隔热层内设置了若干层金属网，每层按网带采用平纹形式编织成面，用于防止陶粒级配变化，使其力学性能和传热性能稳定，以长期保持罐基础承载力和隔热效果良好。

3）结构创新，提出了防止罐体散热与适应受热膨胀协同的设计方法，研制了储罐隔热检修平台，满足了保温和安全防护功能

罐体半径约20m，工作温度能达到565℃左右，罐体膨胀量非常大，径向膨胀量达到约200mm。这种工况下，普通形式的检修步道无法满足使用要求，本项目自主开发了一种新型的步道结构形式：一种高温设备检修平台。

4）结构创新，为了减少长轴熔盐泵运行中的振动幅度，提出了剪力墙与钢结构相结合的熔盐泵支架设计方案

熔盐泵座落在蒸发岛的悬挑结构上，为减小熔盐泵的振动，针对结构做了部分优化。经后期运行验证，冷盐罐侧的冷盐泵在满负荷运行时最大振幅在6mm左右，最小的振幅2mm左右，热盐罐侧的热盐泵振幅在3mm左右，运行状态良好。

5）工艺创新，针对同类工程MI伴热电缆易损坏故障，设计了采用电加热丝、氧化镁绝缘、金属铠装复合加热元件的管道防凝伴热系统

由于敦煌10MW光热项目和目前其他同类型电站采用MI伴热电缆进行管道伴热，均出现了电缆易损坏的问题，本项目设计采用了电加热丝、氧化镁绝缘、金属铠装复合加热元件的管道防凝伴热系统。

6）工艺创新，提出了利用太阳能与天然气相结合的化盐设计方案，显著减少了天然气使用量

化盐过程中，固态盐通过化盐罐融化成液态，再经化盐炉升温，分别输送至化盐罐和熔盐罐；当熔盐罐内熔盐满足熔盐上塔时的最低启动液位后，采用太阳能化盐，熔盐经吸热器加热后，流回至化盐罐，化盐罐中高温熔盐与固态盐混合成低温液态熔盐，被输送至熔盐罐内。

随着国家政策的支持以及绿色环保理念的日益深入，我国能源消费结构逐渐发生了巨大的变化，清洁能源消费占比不断提升，可再生能源的重要性愈发凸显。

国家能源局发布的首批光热示范项目名单中，共有20个项目入选，几乎全部配置了熔盐储热系统。熔盐储热系统实现了太阳能热发电的稳定性和可调性。使其在电力市场中逐渐占据有利的竞争地位。其应用领域也在不断扩展，今后熔盐储热技术将在：可再生能源消纳、火电灵活性改造、清洁供热、综合能源服务等领域得到应用。

首航高科研究开发并建设的熔盐储热系统目前已在投建的敦煌10MW和敦煌100MW熔盐塔式光热发电项目中稳定运行至今。同时，依据本项目经验，首航高科为敦煌大成一期5万千瓦熔盐线性菲涅尔式光热发电项目提供了熔盐储罐设计服务，项目已于2019年12月31日并网发电。同时，首航高科还为敦煌大成一期5万千瓦熔盐线性菲涅尔式光热发电项目和中电建青海共和50MW光热发电项目提供了化盐服务。

齐志鹏，首航高科副总经理，西安交通大学工程热物理专业硕士，负责熔盐储热系统工艺设计和结构设计。

徐艳，首航高科高级研发工程师，华北电力大学热能工程专业硕士，负责熔盐储热系统工艺设计和结构设计。

李黄成，首航高科高级研发工程师，西安交通大学机械及结构设计专业本科，负责熔盐储热系统结构设计。

张亚丽，首航高科高级研发工程师，北京理工大学结构设计专业硕士，负责熔盐储热系统结构设计。

王帅，首航高科研发中心经理，北京理工大学能源开发与利用专业硕士，负责储罐基础陶粒及分层金属网的研究、选型和试验等。

景承涛，首航高科资深研发工程师，清华大学环境与水利工程专业硕士，负责化盐系统优化。

张宇庆，首航高科高级工程师，江苏科技大学机械专业本科，负责化盐系统设计。

姚立波，首航高科技术部经理，黑龙江科技大学自动控制专业本科，负责熔盐储热系统测量仪表设计和选型。

李燕，首航高科高级研发工程师，太原重型机械学院金属热加工专业本科，负责熔盐储热系统焊接工艺设计。

陈洪翠，首航高科高级研发工程师，青岛理工大学土木工程专业硕士，负责熔盐储热系统结构设计。

首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热发电示范项目并网投运，该电站是全球单体聚光规模最大、吸热塔最高、建设周期最短、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站。该项目是我国首批光热示范项目中首个并网投运的项目，也是我国首座百兆瓦级光热电站。这也标志着我国光热制造已达国际领先水平。该项目年减排量：二氧化碳35万吨、二氧化硫1.05万吨、氮氧化物0.5万吨、碳粉尘10万吨，消耗过剩产能玻璃100多万平方米、钢铁4.5万吨；节约标准煤13万吨，每年发电量3.9亿度电，其环保效益相当于造林的1万亩。

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