2025年5月28日,在浙江杭州舉辦的第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上,山西沃錦新材料股份有限公司(并盛化工)技術總監王洪國發表了《太陽能熔鹽(硝基型)典型安全性問題研究與分析》主題演講。
圖:王洪國
演講重點圍繞熔鹽產品特性、危險化學品與易制爆危險化學品管理、以及液態熔鹽安全使用三大核心板塊展開,為與會者提供了全面而深入的行業見解。
常見儲熱用熔鹽產品及參數指標
王洪國表示,熔鹽作為儲熱材料的主要優點是其在融化變成液態后沒有蒸汽壓,并擁有傳熱無相變,傳熱均勻穩定,傳熱性能好、系統壓力小、使用溫度較高、價格低、安全可靠等優勢,其主要缺點則是容易凝固凍堵管路的風險,做好防凝防護可以有效解決這個問題。
目前市場上常用的儲熱熔鹽產品主要由硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣和亞硝酸鈉等通過不同配比組成不同型號的熔鹽,以滿足不用的應用場景。
表:不同熔鹽產品的參數指標
危險化學品、易制爆危化品管理
王洪國詳細闡述了熔鹽作為危險化學品的分類與鑒定情況。
針對二元熔鹽產品,有危險性鑒定或分類報告。若按不燃燒物品分類,可能屬于甲乙丙丁的戊類;若按氧化性固體分類,則定性為乙類危險物品,并非甲類氧化性固體,且不屬于易燃固體,是優秀的儲能材料。
針對道路危險性運輸的鑒定分類顯示,熔鹽不屬于爆炸品、不屬于易燃物品,不屬于腐蝕品、不屬于毒害品,也無其他危險性。
硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉均被列入《危險化學品目錄2022調整版》
此外,王洪國還介紹了針對二元鹽和三元鹽化學品的危險性分類分析,以及熔鹽在道路運輸條件下的鑒定情況,強調熔鹽不屬于爆炸品,為熔鹽的合法運輸與使用提供了依據。
二元鹽化學品危險性分類分析
三元鹽化學品危險性分類分析
熔鹽火災危險性分析【不屬于易燃固體】
熔鹽道路運輸條件鑒定【不屬于爆炸品】
針對熔鹽產品中涉及的易制爆化學品,如硝酸鉀和硝酸鈉,王洪國介紹了公安部發布的易制爆危險化學品名錄及管理辦法。
硝酸鈉、硝酸鉀被列入《易制爆危險化學品名錄(2021版)》
王洪國強調,這些化學品在生產、儲存、運輸和使用過程中需嚴格遵守相關法規,確保安全。同時,他也提到了易制爆危險化學品儲存場所的治安防范要求,為企業的安全管理提供了指導。
在太陽能光熱發電領域,依據2013版使用許可目錄,太陽能熔鹽不在其中,無需辦理危險化學品使用許可。不過,針對光熱電站和熔鹽儲能項目的開拓,國家實行安全建設項目“三同時”,即安全預評價、建設項目安全設計審查、建設項目安全設施施工和竣工報告,其中竣工報告會對重大危險源進行辨識分類。
熔鹽從固態轉為液態后的安全風險
王洪國重點介紹了液態熔鹽從固態轉為液態后的安全風險及化鹽設備的安全操作。他提到,化鹽過程中可采用電加熱和天然氣加熱兩種方式,但無論哪種方式,均需注意施工專業性強、工種多等特點,加強安全管理。此外,他還介紹了化鹽系統的技術指標及安全操作規程,確保化鹽過程的安全與高效。
※標準化學性質規格表【級別:按照GB/T36376-2018太陽能熔鹽規定的Ⅰ類一等品】
※標準化學性質規格表【級別:按照GB/T36376-2018太陽能熔鹽規定的Ⅱ類一等品】
在液態熔鹽的使用過程中,雜質的存在對安全構成潛在威脅。王洪國特別提到了硝酸鎂、氯離子及亞硝酸根離子等雜質對熔鹽設備的影響。他指出,硝酸鎂在高溫下分解產生的氧化鎂會對設備引發管道結垢的風險,而氯離子和亞硝酸根離子則可能引發管道腐蝕和局部超溫等風險問題。因此,在化鹽過程中需嚴格控制雜質含量,確保熔鹽品質。
此外,王洪國還強調了液態熔鹽在運輸、儲存和使用過程中需遵循的法規要求。
他提到,單純硝酸鉀產品按固體重大危險源標準,儲存不能超過1000噸;按氧化性固體標準要求,則不能超過200噸,這給熔鹽單一產品在現場儲存帶來政策困局。
同時,目前國家重大危險源辨識以固體硝酸鉀、硝酸鈉狀態呈現,但熔鹽儲能和光熱發電使用過程中為高溫液體狀態。法規缺失,僅在危險貨物品名表里對高溫液體有描述,將液態金屬和熔熔鹽類列為未另做規定的高溫液體。2025版危險物品標準及GB 6944(2025版)標準今年將實施,液態熔鹽按舊標準屬第九類范疇,標準中鋰電池也屬第九類,希望借此法規避開液態熔鹽在重大危險源辨識規則中的問題,但需政策突破或技術、標準依據及檢測證明。
關于山西沃錦新材料股份有限公司(并盛化工):
山西沃錦新材料股份有限公司(簡稱:沃錦新材料)是2021年山西省專精特新中小企業。公司專業研發、生產、制造、銷售、運輸、化鹽、回收于一體的熔鹽儲能核心原材料提供商,旗下“并盛”、“沃錦金甲”、“沃豐裕”等品牌高純光學級、熔鹽級、工業級和農業級的硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸鹽等系列產品。
山西基地:生產規模為年產12萬噸離子交換工藝工業級硝酸鉀生產線、6萬噸硝酸鈉生產線。
青海基地:格爾木基地年產20萬噸硝酸鉀、20萬噸硝酸鈉生產線復工復產。
合計形成目前國內最大熔鹽級硝酸鉀年產32萬噸,高純熔鹽級硝酸鈉年產26萬噸。
公司產品服務于工業應用領域;農業高端水溶肥等領域;光學玻璃化學鋼化用熔鹽領域;光熱發電熔鹽儲能項目;火電廠深度調峰熔鹽儲能領域;碳達峰熔鹽新型儲能供熱和發電領域。
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