西安慧金科技有限公司（原西安中冶新材料有限公司）由特大型中央企业中国五矿集团所属中国中冶的核心子公司——中冶赛迪集团有限公司，原中国机械工业部直属的国家级研究所——西安电炉研究所有限公司和西安交通大学及北京科技大学博导、教授、国家科技进步奖获得者一起创办的民营科技企业——西安江怀科技有限公司共同出资组建，成立于2015年11月，绝大部分员工和电热技术由西安电炉研究所有限公司直接转入，是一家专注于工业电加热技术创新的央企控股的混合所有制科技型高新技术企业，已计划在科创板上市。

一、国内外熔盐电加热器研究情况

国内采用的技术路线是低压电热管加热方案（电阻加热），目前大部分以380V为主，个别厂商可以做到660V，更高电压的设备仍在研发阶段。

国外采用的技术路线是高压电热管加热方案（电阻加热），目前最高电压可达7000V，但没有在熔盐加热领域的工业应用业绩。

国内也有单位开发了感应加热熔盐设备，加热效果较好。但采用的是传统感应加热方式，效率较低（综合效率最高88%）。

西安慧金科技有限公司独立开发了高压电磁感应加热技术，效率高达97%。

二、方案简介

图1 三种熔盐加热方案的优缺点

上图中最后一个高压电磁感应加热方案，是由西安慧金科技有限公司在多年感应加热设备研发的基础开发出来的新型高温流体加热设备。区别于传统的电热管熔盐加热器（电阻式），它具有换热效率高，工作电压高，绝缘性能好，使用寿命长的优点。因为直接采用电网高电压供电，避免了市面常规的低压电热管加热方案中大电流线路损耗高的问题，也解决了高压电热管加热方案中绝缘难处理的问题，使用寿命长，维护成本远低于电热管加热方案，是当前熔盐电加热领域的最优方案。

对于波动性、间歇性、随机性强的新能源弃电，待消纳的电能具有变化快且幅度大的特点，配备高压电力电子调功器后，系统响应时间可达100ms。

三、高压电磁感应加热特点

1.新型电磁感应加热

区别于传统感应加热，采用更为高效电磁耦合，具有功率因数高（＞0.95），效率高（＞97%）的特点。

2. 换热效率高

熔盐管道直接发热，湍流换热，换热效率高。

3. 均匀换热

熔盐管道均匀发热，管道内无死区，不存在熔盐过热问题。传统电热管虽有折流板改善均流，但仍存在高温死区。

4. 绝缘性高

采用电磁隔离，绝缘性能好，容易实现高电压低电流加热，可根据现场供电情况设计6kV、10kV、35kV等不同电压等级。传统电热管采用高纯氧化镁绝缘，因厚度太薄容易击穿。

5. 寿命长

熔盐管道采用厚壁管，强度好耐腐蚀，使用寿命久（＞3年），更换成本低。传统电热管1mm壁厚金属铠装容易腐蚀。

6.单体功率大

可设计500kW~10MW不同功率等级，满足不同工业现场需求。多台设备同时工作时，可应用群控技术智能分配功率，可实现零谐波污染。

四、实验装置情况

1.西安慧金科技公司在2021年完成了380V/100kW新型电磁感应加热实验装置，经国家电炉质量检测中心检测热效率达到97%。

2.2022年，西安慧金科技公司独立开发了6KV、10KV高压大功率电磁感应加热技术，效率高达97%。

图2  6kV/500kW高压熔盐感应加热

五、应用场景

1.火电厂灵活性改造：

火电厂可以通过投资建设电储热装置，将发电机电量转化为热能储存起来，抵减发电机出力帮助其进行深度调峰，并联合热电联产机组共同进行供热。深度调峰使得火电厂降低了上网电量，为新能源并网增加了发电空间。

图3 熔盐电加热装置用于火电厂灵活性改造

2.新能源弃电、谷电消纳：

在光热电站建设电储热装置，将光伏/风电等新能源弃电及谷电转化为熔盐热能储存起来，提高光伏/风电和光热互补的灵活性。

图4 熔盐电加热装置用于新能源弃电和电网谷电消纳

3.电储热供蒸汽、供暖：

在低谷电价时段，我们通过熔盐加热器加热熔盐，将电网廉价电能以热能的形式存储到熔盐中。在用蒸汽阶段，将热罐中熔盐通入换热器中，产生用户需要的工业蒸汽和热水。

图5 熔盐电加热装置用于工业蒸汽和清洁供暖