GB/T 45313-2025 太阳能光热发电站熔融盐储热系统技术要求

　　ICS 27. 160 CCS F 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45313—2025

　　太阳能光热发电站熔融盐储热系统

　　技术要求

　　Technicalrequirementsformolten saltthermalstoragesystem ofsolar

　　thermalelectricplant

　　2025-02-28发布 2025-09-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 45313—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 系统构成 2

　　5 技术要求 2

　　5. 1 正常工作条件 2

　　5. 2 系统性功能与性能 2

　　5. 3 熔融盐储罐 3

　　5. 4 熔融盐泵 3

　　5. 5 油盐换热器 4

　　5. 6 熔融盐管道及阀门 4

　　5. 7 储热介质 4

　　5. 8 仪表和控制 4

　　5. 9 辅助系统 5

　　6 检测内容 6

　　参考文献 8

　　Ⅰ

　　GB/T 45313—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国电力企业联合会提出 。

　　本文件由全国太阳能光热发电标准化技术委员会(SAC/TC565)归 口 。

　　本文件起草单位 :浙江可胜技术股份有限公司 、浙江绿储科技有限公司 、中国广核风电有限公司 、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 、北京工业大学 、山东电力工程咨询院有限公司 。

　　本文件主要起草人 :徐能 、金建祥 、唐亚平 、余志勇 、周慧 、王伊娜 、宓霄凌 、毕文剑 、孙峰 、周烨 、唐娟 、王玄骅 、周恩波 、章颢缤 、尹 航 、赵 晓 辉 、王 海 霞 、车 晟 、吴 玉 庭 、俞 明 锋 、刘 义 达 、胡 亦 工 、张 灿 灿 、黄 其 、王妮妮 、张斌 、陈伟 。

　　Ⅲ

　　GB/T 45313—2025

　　太阳能光热发电站熔融盐储热系统

　　技术要求

　　1 范围

　　本文件规定了太阳能光热发电站熔融盐储热系统的系统构成 、技术要求及相应的检测内容 。

　　本文件适用于太阳能光热发电站利用熔融盐作为储热介质进行显热储热且最大储罐容积不小于500 m3 的双罐储热系统 ,包括以熔融盐为传热介质的直接储热系统和以导热油作为传热介质的间接储热系统 。

　　注 : 双罐储热系统是指存在高温熔融盐储罐和低温熔融盐储罐两种储罐的储热系统 ,罐的数量为两个或多个 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 6075. 7—2015 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第 7 部分 :工业应用的旋转动力泵(包括旋转轴测量)

　　GB/T 16839. 1—2018 热电偶 第 1部分 : 电动势规范和允差

　　GB/T 29529—2013 泵的噪声测量与评价方法

　　GB/T 30121—2013 工业铂热电阻及铂感温元件

　　GB/T 40104 太阳能光热发电站 术语

　　GB/T 41087 太阳能热发电站换热系统技术要求

　　GB/T 44800 太阳能光热发电站储热/传热用工作介质技术要求 熔融盐

　　3 术语和定义

　　GB/T 40104界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　有效储热容量 effectiveheatstoragecapacity

　　从完全充热状态开始放热直至完全放热状态 ,储热系统释放的热量 。

　　注 1: 完全充热状态是指储热系统的充热量 、温度达到设计值 ,不再继续充热的状态 。

　　注 2: 完全放热状态是指储热系统的放热量 、温度达到设计值 ,无法继续放热时的状态 。

　　3.2

　　储热系统热效率 thermalstorageefficiency

　　一个完整的充放周期内 ,充放热过程接续进行 ,储热系统通过传热流体释放的能量与通过传热流体接收的能量的比值 。

　　3.3

　　额定充热功率 rated chargepower

　　额定温度和额定流量工况下 ,储热系统通过传热介质在单位时间内接收的热量 。

　　1

　　GB/T 45313—2025

　　3.4

　　额定放热功率 rated dischargepower

　　额定温度和额定流量工况下 ,储热系统通过传热介质在单位时间释放的热量 。

　　3.5

　　储罐不可用盐量比率 unavailablesaltquantity

　　所有储罐中熔融盐泵启动液位以下的熔融盐总量与电站熔融盐总量之比 。

　　4 系统构成

　　太阳能光热发电站熔融盐直接储热系统主要包括储罐 、熔融盐泵 、熔融盐管道及阀门 、储热介质 、仪表和控制 、辅助系统等 。

　　太阳能光热发电站熔融盐间接储热系统主要包括储罐 、熔融盐泵 、油盐换热器 、熔融盐管道及阀门 、储热介质 、仪表和控制 、辅助系统等 。

　　5 技术要求

　　5. 1 正常工作条件

　　5. 1. 1 环境温度 : -50 ℃ ~ 60 ℃ 。

　　5. 1.2 海拔 :5 000 m 以下 。

　　5.2 系统性功能与性能

　　5.2. 1 储热系统最大充热功率不宜小于 110%的额定充热功率 ,最大放热功率不宜小于 110%的额定放热功率 。

　　5.2.2 储热系统的 有 效 储 热 容 量 在 额 定 放 热 功 率 下 的 工 作 时 长 应 满 足 电 站 对 储 热 系 统 的 储 能 时 长需求 。

　　5.2.3 储热系统设备应具有在充热和放热过程中承受温度 、压力和负荷波动的能力 ,变负荷运行能力不应低于每分钟 10%的额定充热功率或放热功率 。

　　5.2.4 储罐不可用盐量比率要求见表 1。

　　表 1 储罐不可用盐量比率

　　序号

　　最大储罐容积 V

　　m3

　　储罐不可用盐量比率 δ

　　%

　　1

　　500≤V<2 000

　　≤20

　　2

　　2 000≤V<5 000

　　≤18

　　3

　　5 000≤V<10 000

　　≤16

　　4

　　V≥10 000

　　≤13

　　5.2.5 在所在地年平均温度和平均风速下 ,储热系统热效率要求见表 2。

　　2

　　GB/T 45313—2025

　　表 2 储热系统热效率

　　序号

　　最大储罐容积 V

　　m3

　　储热系统热效率 η

　　%

　　1

　　500≤V<2 000

　　≤95

　　2

　　2 000≤V<5 000

　　≤98

　　3

　　V≥5 000

　　≤98. 5

　　5.2.6 储热系统全寿命周期内完全充放热次数不应低于 12 000次 。

　　5.2.7 储热系统设计使用寿命不应低于 25年 。

　　5.2. 8 储热系统与熔盐接触设备的材料应具有抗熔融盐腐蚀的性能 ,腐蚀裕量满足以下要求 :

　　a) 采用不锈钢材质时 ,不应低于 1 mm;

　　b) 采用碳钢或合金钢材质时 ,不应低于 3 mm。

　　5.3 熔融盐储罐

　　5.3. 1 熔融盐储罐应采用立式圆筒形钢制焊接罐 。储罐罐体的刚度和强度应能承受本体重力载荷 、雪载荷 、保温和检修的重力载荷 ,介质液位波动载荷 、介质温度变化产生的应力和其他临时载荷 。罐顶 、罐壁和罐底的绝热层应满足储罐温降和储热系统热效率要求 。

　　5.3.2 在所在地年平均温度和平均风速下 ,储罐最大温降要求见表 3。

　　表 3 储罐最大温降

　　序号

　　最大储罐容积 V

　　m3

　　热盐罐 24h最大温降 ΔThot

　　℃

　　冷盐罐 24h最大温降 ΔTcold

　　℃

　　1

　　500≤V<2 000

　　≤8

　　≤5

　　2

　　2 000≤V<5 000

　　≤5

　　≤3

　　3

　　5 000≤V<10 000

　　≤3

　　≤2

　　4

　　V≥10 000

　　≤2

　　≤1. 5

　　5.3.3 熔融盐储罐内应设置进盐均布装置 ,储罐内部的各向盐温应分布均匀 。进盐过程中 , 同一罐体内最高盐温与最低盐温差值不宜超过 56 ℃ 。

　　5.3.4 熔融盐储罐宜设置疏盐 口 。

　　5.3.5 熔融盐 储 罐 应 设 置 防 止 熔 融 盐 泄 漏 扩 散 的 设 施 , 宜 采 用 储 罐 下 沉 式 布 置 或 在 储 罐 周 边 设 置围堤 。

　　5.3.6 熔融盐储罐隔热基础顶部应采取均载措施 。

　　5.3.7 熔融盐储罐基础与罐体之间应设置隔热层等隔热保温措施和通风管等通风散热措施 ,通风管上表面温度应不高于下列两项条件的最低值 :

　　a) 当地 50年一遇极端高温加 30 ℃ ;

　　b) 90 ℃ 。

　　5.3. 8 熔融盐储罐 基 础 宜 在 储 罐 底 部 与 基 础 隔 热 层 之 间 设 置 砂 垫 层 , 砂 垫 层 宜 采 用 质 地 坚 硬 的 中 、粗砂 。

　　5.4 熔融盐泵

　　5.4. 1 储热系统应设置低温熔融盐泵 、高温熔融盐泵 、调温泵和疏盐泵等熔融盐泵 。

　　3

　　GB/T 45313—2025

　　5.4.2 熔融盐泵的配置应根据系统的最大运行工况结合泵的可靠性确定 。 当同一功能的工作用泵数量小于或等于 3 台时 ,工 作 用 泵 总 流 量 和 扬 程 应 满 足 充 热 和 放 热 最 大 使 用 工 况 的 输 送 要 求 且 应 配 置1 台备用泵 ; 当同一功能的工作用泵大于 3 台时 ,可不再配置备用泵 。

　　5.4.3 熔融盐泵宜采用立式悬吊式泵 ,并应具有在重力作用下自动排液的功能 。

　　5.4.4 熔融盐泵电机应采用变频电机 。

　　5.4.5 熔融盐泵宜通过安装板安装在熔融盐储罐上方的支撑平台上 ,储罐管口法兰与安装板之间宜采用膨胀节连接 。

　　5.4.6 熔融盐泵支撑平台的刚度应能满足其在各工况下的运行要求 。

　　5.4.7 熔融盐泵宜设有吊耳等满足起吊的结构或装置 。

　　5.4. 8 熔融盐泵出口管应设置防凝装置 。

　　5.4.9 熔融盐泵的振动烈度应满足 GB/T 6075. 7—2015表 A. 1 中 1组的要求 。

　　5.4. 10 熔融盐泵的噪声限值应满足 GB/T 29529—2013中 10. 4规定的 C级的要求 。

　　5.4. 11 熔融盐泵吸入口至熔融盐储罐底板的距离应大于熔融盐泵热膨胀量和熔融盐泵正常吸入高度之和 。

　　5.4. 12 熔融盐泵全寿命周期允许启停次数不应低于 15 000次 。

　　5.5 油盐换热器

　　5.5. 1 油盐换热器进口端差和出口端差不宜高于 10 ℃ 。

　　5.5.2 油盐换热器的换热面积应满足储热系统最大充热和放热工况下的工作需求 ,且宜取 10%的面积裕量 。

　　5.5.3 油盐换热器的选型和布置应满足检修的便利性需求 ,并防止熔融盐在换热器中发生冻堵 。

　　5.5.4 油盐换热器的结构应具有耐热冲击能力 ,全寿命周期内其耐热冲击的次数不应低于 15 000次 。

　　5.5.5 油盐换热器的选材和性能应满足 GB/T 41087的要求 。

　　5.6 熔融盐管道及阀门

　　5.6. 1 熔融盐管道直径的公称尺寸不宜小于 DN 50。熔融盐管道布置坡度不宜小于 0. 3% ,其中公称直径小于或等于 DN 80的熔融盐管道坡度不宜小于 3% 。

　　5.6.2 阀门的结构型式应适应熔融盐系统温度 、压力 、流量 、流向和严密性的要求 ,融盐阀门宜采用对焊连接 ,不宜采用法兰连接 、螺纹连接等连接形式 。

　　5.6.3 除用于紧急排放 、疏盐和排气功能的熔融盐管道外 ,熔融盐管道正常工作流速不宜超过4. 5 m/s。

　　5.6.4 熔融盐阀门的设置应满足储热系统运行与启停 、检修 、维护和应急处置等工况变化的要求 。

　　5.6.5 熔融盐泵出口宜设置止回阀 。

　　5.6.6 熔融盐阀门的阀体和阀杆均宜设置单独的防凝装置 。

　　5.7 储热介质

　　熔融盐的工作温度 、流动性能 、传热性能 、储热性能和腐蚀性能的技术要求应符合 GB/T 44800 的规定 。

　　5. 8 仪表和控制

　　5. 8. 1 储热系统仪表应包括温度 、流量 、压力 、振动烈度测量仪表等 。

　　5. 8.2 熔融盐储罐及隔热基础应配置热电偶 。 热电偶的允差等级应为 GB/T 16839. 1—2018 中表 12的 1 级 , 防护等级不应低于 IP65。热电偶的配置满足以下要求 :

　　a) 热电偶宜安装在套管内 ;

　　4

　　GB/T 45313—2025

　　b) 储罐内应至少配 置 3 组 多 点 式 热 电 偶,每 组 热 电 偶 从 储 罐 底 部 至 直 筒 段 最 顶 部 宜 按 不 小 于2 m 的间距均匀分布且罐底应至少有 2个测点 ;

　　c) 储罐罐壁应至少配置 3层热电偶,每层应沿圆周方向均匀分布且不宜少于 4个 ;

　　d) 储罐罐顶应至少配置 6个热电偶,并应均匀分布 ;

　　e) 通风管上表面及其混凝土层间应至少配置 12个热电偶,并应按间距不大于 5 m 均匀分布 ;

　　f) 储罐基础砂垫层下表面应按间距不大于 5 m 均匀配置 。

　　5. 8.3 每个熔融盐储罐应至少配置 3 台液位计 ,液位计应安装在远离熔融盐泵 、测温元件 、熔融盐管道等干扰测量的位置 。液位计满足以下要求 :

　　a) 最大允许误差应为 ±5 mm;

　　b) 防护等级不应低于 IP65;

　　c) 输出响应时间不应大于 200 ms。

　　5. 8.4 熔融盐储罐应配置位移监控装置 ,每个储罐应配置不少于 6个且应沿储罐圆周均匀布置 。位移监控装置的精度不应低于 ±1 mm。

　　5.8.5 采用氮封的储罐顶部应至少配置 1 台压力监测装置 ,其量程宜为 0 Pa~ 5 000 Pa,防护等级不应低于 IP 65。

　　5. 8.6 熔融盐泵宜配置铂热电阻 ,每台泵的轴承温度测点不应少于 2 个 , 电机绕组温度测点不应少于3个 。铂热电阻的允差等级不应低于 GB/T 30121—2013中表 3 的 A级 。

　　5. 8.7 同种功能熔融盐泵的出口应至少配置 1 台流量计和 1 台压力监测装置 。流量计应安装在长度不小于 15倍管径的直管上 ,上游直管长度宜不小于 10倍管径 ,下游直管长度宜不小于 5 倍管径 ,其精度等级应不低于 1. 0 级 , 防护等级不应低于 IP65。压力监测装置等级应不低于 1. 0 级 , 防 护 等 级 不 应 低于 IP65。

　　5. 8. 8 熔融盐泵应配置振动烈度测量仪 ,每台泵振动监测点不应少于 3 个 , 即垂直方向 1 个 、水平方向2个 。振动烈度测量仪精度等级不应低于 1. 0 级 。

　　5. 8.9 储热系统应具有以下报警功能 :

　　a) 熔融盐储罐内液位的高限和低限报警 ;

　　b) 熔融盐储罐内盐温的高限和低限报警 ;

　　c) 熔融盐储罐隔热基础及其通风管温度高限报警 ;

　　d) 熔融盐泵轴承温度 、电机绕组温度 、振动烈度的高限报警 。

　　5. 8. 10 储热系统应具有以下联锁保护功能 :

　　a) 熔融盐泵轴承 、电机绕组温度超限或振动烈度超限时 ,熔融盐泵联锁停机 ;

　　b) 熔融盐储罐液位超低限和超高限时 ,熔融盐泵联锁停机 。

　　5.9 辅助系统

　　5.9. 1 供电电源

　　5.9. 1. 1 储热系统的熔融盐泵 、防凝装置 、熔融盐储罐基础冷却风机 、阀门 、仪表与控制设备和照明的用电负荷应计入储热系统电源容量 ;储热系统的预热和化盐负荷可按临时负荷考虑 ,不计入储热系统电源容量 。

　　5.9. 1.2 低温熔融盐泵 、高温熔融盐泵的供电类别应为 Ⅰ 级 ,疏盐泵 、熔融盐储罐防凝装置 、储罐基础冷却风机 、疏盐系统防凝装置应为 0Ⅲ级 ,其他防凝装置应为 Ⅱ级 。

　　5.9. 1.3 储罐区应设置闭合的接地网 ,并与全厂主接地网连接成一个整体 。 每个储罐本体应至少有两点和接地网可靠连接 。

　　5.9. 1.4 储热系统可根据控制负荷需求设置独立的不间断电源(UPS) , 电压等级宜选用 220V。

　　5

　　GB/T 45313—2025

　　5.9.2 疏放系统

　　5.9.2. 1 疏放系统应包括疏盐罐 、疏盐泵和配套的阀门 、管道和仪表等 。

　　5.9.2.2 疏盐系统应具有将储热系统除熔融盐储罐外的设备 、管道 、阀门和仪表中熔融盐排放并输送返回至低温熔融盐储罐和高温熔融盐储罐的功能 。

　　5.9.2.3 熔融盐设备和管道的低点应设置疏盐点,设备和管道的高点应设置排气点,疏盐点和排气点应通过管道连接至疏盐罐或熔融盐储罐 ,并通过阀门予以隔离 。 当设备可通过进 、出 口连接管道的高点和低点实现排气和疏盐时 ,不必额外设置设备本体疏盐点和排气点 。

　　5.9.3 氮封系统

　　5.9.3. 1 低温熔融盐储罐 、高温熔融盐储罐 、疏放系统 、换热器等设备及子系统应根据防爆 、抗氧化需求设置氮封系统 。

　　5.9.3.2 氮封系统宜设置超压泄放装置 。 当氮封系统的超压泄放装置不能完全避免因氮气的注入而引起的超压问题时 ,应在熔融盐储罐上设置超压泄放装置 。

　　5.9.3.3 氮封系统中的氮气品质应满足以下要求 :

　　a) 氮气纯度(体积分数)高于 99. 9% ;

　　b) 气体含尘颗粒直径 ≤3μm;

　　c) 含尘量 ≤1mg/m3 ;

　　d) 含油量 ≤0. 000 1% ;

　　e) 排气压力下露点 ≤-40 ℃ 。

　　5.9.3.4 氮封系统的氮气工作压力范围应为 0 Pa(g) ~ 2 000 Pa(g) 。

　　5.9.4 防凝系统

　　5.9.4. 1 熔融盐储热系统的设备 、管道 、阀门和仪表均应设置防凝装置 , 防凝装置可采用矿物绝缘(MI)电伴热 。

　　5.9.4.2 防凝装置的额定功率不宜低于 30年一遇极端低温下的设备表面散热功率的 1. 5 倍 。 当采用电伴热作为防凝装置时 ,其配置功率不宜低于额定功率的 150% 。

　　5.9.5 预热系统

　　5.9.5. 1 预热系统应能将熔融盐储罐罐体加热至比熔融盐凝固点高 50 ℃以上的温度 。

　　5.9.5.2 预热系统宜选用洁净空气作为加热介质 ,加热空气的温度应具有可调节性 。

　　5.9.5.3 预热系统加热气体应在罐内均匀分布 ,应满足储罐均匀升温的要求 ,储罐罐体最大温差不宜超过 56 ℃ 。

　　6 检测内容

　　储热系统的检测内容见表 4。

　　表 4 储热系统检测内容

　　序号

　　试验项 目

　　技术要求

　　1

　　充热功率测试

　　5. 2. 1

　　2

　　放热功率测试

　　5. 2. 1

　　6

　　GB/T 45313—2025

　　表 4 储热系统检测内容 (续)

　　序号

　　试验项 目

　　技术要求

　　3

　　有效储热容量测试

　　5. 2. 2

　　4

　　不可用盐量比率测试

　　5. 2. 4

　　5

　　储热系统热效率测试

　　5. 2. 5

　　7

　　GB/T 45313—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 41308—2022 太阳能光热发电站储热系统性能评价导则

　　8