新聞資訊
深入了解首航高科
首航高科光熱電站吸熱器為何可榮列能源領域首臺（套）重大技術裝備？
5月13日，國家能源局對外發布《國家能源局公告2022年第2號》，決定將“300MW級變速抽水蓄能機組成套設備”等75個技術裝備（項目）列為2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備項目，首航高科100MW熔鹽塔式光熱電站吸熱器”榮列其中。
作為光熱電站的關鍵設備之一，吸熱器就如同光熱電站的“心臟”。在整個塔式光熱電站的運行中承擔著吸收太陽能的至關重要的作用。它的運行可靠性及性能優劣，以及與聚光系統和儲熱系統的耦合都直接影響整個電站的安全與經濟性。
基于吸熱器在塔式光熱電站中的工作特性，其技術具有以下特點：
1）入射負荷大，局部熱負荷高，且熱負荷分布不均勻。
2）表面溫度變化敏感。
3）直接接受太陽輻射位置表面溫度高，且溫度梯度變化大，熱應力敏感。
4）聚光倍數高，設備表面溫度高。
5）每天至少一次啟停，熱疲勞影響嚴重。
6）吸熱器安裝高度較高，對下降管道有較大沖擊，容易產生振動。
而也因為以上特點決定了吸熱器技術的難點較大，技術含量高。經過多年的探索和實踐，首航高科掌握了全套吸熱器的設計、生產、安裝、調試技術，建立了完整的技術體系，形成了100MW級電站用吸熱器核心工藝設計包。
研發設計方面：
吸熱器表面的聚光傳熱過程是一個復雜的光熱聚集、轉換及耦合傳熱過程。吸熱器為外置式，其對流熱損失對吸熱器的熱效率影響較大。所以如何解決吸熱器表面瞬時熱流分布，如何解決吸熱器吸收多少熱量，都是決定設計的基本輸入條件，也是難點問題。
根據吸熱屏表面的熱流密度分布，首航研發團隊采用數值模擬的方法獲得吸熱管溫度分布及熱應力狀況，從而保證吸熱器在材料許可的溫度和應力范圍下運行。同時為保證吸熱器流動特性達到最優效果，采用經驗公式并結合流體動力學CFD分析對吸熱系統的壓降進行計算，不斷優化吸熱器結構。
生產制造方面
1. 由于吸熱器吸熱裝置工況的要求，吸熱裝置所用材料需要具備耐高溫、耐高溫疲勞等特性，開發了新型高溫合金SHBG-2。
由于吸熱系統面臨頻繁的啟停及負荷速率變化的要求，云量等方面的變化也要求吸熱器有較高的適應性和抗疲勞的性能。目前吸熱器材料的開發對國內的企業來說是一個技術壁壘，而首航致力于可替代材料的開發研究，推進吸熱器制造中核心材料的國產化。首航與寶鋼合作開發了國產鎳基合金材料SHBG-2，經過研發團隊的不懈努力，攻克了SHBG-2難變形等工藝難關，目前已在首航建設的兩個光熱電站中成功使用。
2. 制造工藝創新，吸熱器聯箱采用自主開發的生產工藝，聯箱抗疲勞性能優越。
吸熱器的制造工藝中的難點在于聯箱接管生產工藝及薄壁金屬管的焊接，吸熱器運行工況的特性決定了聯箱接管具有較大的疲勞應力水平。首航經過不斷的探索和試驗，突破了聯箱接管的生產新工藝，得到抗疲勞性能優良的吸熱器聯箱。吸熱屏焊接生產線也采用全自動焊接，焊接過程中嚴格控制焊接電流，保證焊接質量。吸熱屏無損檢測包括100%無損檢測，100%滲透檢測，水壓測試等工序，保證產品無缺陷，整個吸熱器的設計和制造完全實現了自主。
3.結構創新，吸熱器及其附屬設備、管道支撐結構采用了合理的布置方式，滿足支撐要求的條件下，節省重量。
由于技術創新，采用了合理的布置方式，敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站示范項目中吸熱塔212米轉換層平臺以上的設備和鋼結構的重量遠遠小于其他項目2000多噸的載荷。
首航高科光熱電站吸熱器研制過程中突破了較多的技術難關，實現了重大技術突破，且擁有自主知識產權。敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站示范項目是我國首批光熱示范項目中首個并網投運的項目，是目前世界上僅有在運行的兩座100MW級熔鹽塔式光熱電站之一。該電站順利運行已有三年，證明了其吸熱器的良好性能。完整的吸熱器運行控制策略，保證了吸熱器在各工況尤其是突發狀況下的安全穩定運行。