Forebyg termiske skader og energitab i lagertanke til smeltet salt

Systemer til termisk energilagring i smeltet salt kræver pålidelig temperaturovervågning for at opretholde effektiviteten og beskytte kritisk infrastruktur. Høje procestemperaturer, termisk stratifikation og varmeoverførsel kan påvirke lagereffektiviteten og anlæggets levetid, hvis uregelmæssigheder ikke registreres. Endress+Hauser løser denne udfordring med et omfattende koncept til temperaturprofilering, der overvåger beholdningen af smeltet salt, tankvæggen og fundamentet. Løsningen gør det muligt at registrere unormale temperaturforhold på et tidligt tidspunkt og bidrager til sikker, effektiv og pålidelig drift af anlægget. 

Det integrerede koncept til temperaturovervågning giver indsigt i temperaturforholdene i hele systemet til lagring i smeltet salt, herunder lagringsmediet, tankvæggen og fundamentet. Ved at kombinere flere teknologier til temperaturprofilering kan operatørerne identificere begyndende termiske problemer, før de påvirker lagringseffektiviteten eller anlæggets strukturelle integritet. 

Løsningen understøtter registrering af termisk stratifikation, unormal varmeoverførsel, nedbrydning af isoleringen og temperaturafvigelser i fundamentet. Disse oplysninger giver et bedre grundlag for driftsmæssige beslutninger og bidrager til at opretholde stabile lagringsforhold under opladnings-, lagrings- og afladningscyklusser. 

De forventede fordele omfatter forbedret processikkerhed, bedre udnyttelse af den lagrede termiske energi, reduceret vedligeholdelsesrisiko og bedre beskyttelse af kritisk infrastruktur. Den omfattende temperaturprofilering understøtter desuden langsigtede strategier for forvaltning af anlægget og bidrager til høj driftstilgængelighed gennem hele anlæggets levetid.

Energilagring i smeltet salt er en vigtig teknologi i solvarmekraftværker (CSP) og industrielle systemer til termisk energilagring. For at maksimere lagereffektiviteten og sikre langsigtet driftssikkerhed har driftspersonalet brug for præcis indsigt i temperaturforholdene i hele lagringssystemet. Høje driftstemperaturer, termisk stratifikation, gentagne opvarmnings- og afkølingscyklusser samt korrosive procesforhold gør det imidlertid vanskeligt at opnå en pålidelig temperaturovervågning. 

Uden repræsentative temperaturprofiler kan unormal varmeoverførsel forblive uopdaget. Det kan medføre hotspots, nedbrydning af isoleringen, mekaniske spændinger, solidifikation af salt, reduceret lagereffektivitet eller langsigtede skader på tanken og fundamentet. Da lagertankene er store anlægskomponenter med begrænset adgang og lange vedligeholdelsesintervaller, har operatørerne brug for en pålidelig metode til at overvåge temperaturfordelingen i det smeltede salt, tankvæggen og fundamentet gennem hele anlæggets levetid.

Endress+Hauser løser udfordringen med et flerlagskoncept til temperaturovervågning, der giver et komplet billede af temperaturforholdene i systemet til lagring i smeltet salt. I stedet for at basere sig på enkelte målepunkter kombinerer løsningen dedikerede flerpunktsmålinger for hvert kritisk område af tanken. Det gør det muligt for operatørerne at registrere unormale temperaturforhold, før de påvirker sikkerheden, effektiviteten eller lagringssystemets strukturelle integritet. 

iTHERM MultiSens Flex TMS31 installeres lodret inde i lagertanken til smeltet salt og måler temperaturprofilen gennem hele mængden af lagret salt. Det gør det muligt for operatørerne at overvåge den termiske stratifikation under op- og afladningscyklusser, identificere en uensartet varmefordeling og kontrollere, at den termiske energi lagres og afgives effektivt. Ved at levere en repræsentativ temperaturprofil over hele tankens højde bidrager systemet til optimal lagereffektivitet og tidlig registrering af procesafvigelser. 

For at beskytte lagertankens mekaniske integritet installeres iTHERM MultiSens Bundle TMS01 omkring kritiske områder af tankkappen og isoleringssystemet. Løsningen overvåger kontinuerligt tankvæggens temperatur og bidrager til at identificere unormal varmeoverførsel gennem tankkonstruktionen. Det gør det muligt for operatørerne at registrere nedbrydning af isoleringen, begyndende hotspots eller for store termiske spændinger på et tidligt tidspunkt og dermed reducere risikoen for accelereret ældning af materialerne og omkostningskrævende reparationer. 

iTHERM MultiSens Slim TMS21 integreres i området omkring tankens fundament, hvor temperaturovervågning er afgørende for at beskytte betonkonstruktionen under lagertanken. Systemet registrerer unormal varmeoverførsel fra det smeltede salt mod fundamentet og giver en tidlig advarsel, hvis temperaturen nærmer sig kritiske grænser. Det bidrager til at forebygge langsigtede strukturelle skader, forlænge anlæggets levetid og sikre en sikker drift af hele lageranlægget. 

Tilsammen giver de tre teknologier et komplet billede af temperaturforholdene i lagringssystemet. Operatørerne får samtidig pålidelige oplysninger om tilstanden af det smeltede salt, tankkonstruktionen og fundamentet. Denne helhedsorienterede tilgang gør det muligt at gribe ind tidligere, opnå en bedre energiudnyttelse, reducere vedligeholdelsesrisikoen og beskytte de værdifulde komponenter i lagringssystemet bedre gennem hele deres driftslevetid.