首航節能敦煌100MW塔式光熱電站建設和運維過程中的實踐分享
發布者:wwh | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 1122查看 | 2019-07-19 17:15:52    

CSPPLAZA光熱發電網訊:近日,在由CSPPLAZA主辦、中控太陽能和龍騰光熱聯合主辦的2019第六屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上,北京首航艾啟威節能技術股份有限公司常務副總經理畢成業就首航節能敦煌100MW塔式光熱電站建設和運維過程中的實踐作了主題發言。


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圖:畢成業作主題發?


在本次發?中,畢成業回顧了?航節能敦煌100MW塔式光熱電站建設的重要節點,詳細介紹了電站建設和運行過程中應注意的問題,并就相關體會同與會嘉賓進行了分享。


據畢成業介紹,?航節能敦煌100MW塔式光熱電站從2019年4月15日15:37到4月17日01:56完成連續三天運行,共計運行34小時19分鐘,運行負荷比較穩定;6月16日,機組完成滿負荷運行。


畢成業指出,光熱機組啟停與天氣、調度等密切相關。由于西北地區,尤其是甘肅省電網調度規則對機組負荷要求非常嚴格,因此,項目方在運維過程中必須遵循電網的調度規則。


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圖:運行中的首航節能敦煌100MW塔式光熱發電項目


談及光熱電站運維實踐中的體會時,畢成業表示,光熱電站要想達到預期的經濟價值和投資目標,必須要發技術引領作用,不斷進行工程經驗的積累;在設計方面,光熱電站設計的最大難點在于熔鹽系統設計;在安裝方面,要注意施工順序的安排,一定要各個系統相互配合;在調試方面,光熱系統需要更加重視系統的配合和聯調;在運行和維護方面,更加強調經驗的積累。


此外,畢成業認為,隨著光熱電站技術的成熟和示范項目運行經驗的積累,光熱項目的經濟效益和社會效益都會逐步顯現出來,光熱一定會有很好的發展空間,并得到越來越多的各方人士的重視,整個市場會熱起來的。


更多精彩內容,請閱讀下面刊出的畢成業的發言全文:


各位專家下午好!我今天匯報的內容包括兩個方面:第一,首航節能公司及我們掌握的光熱發電技術介紹;第二,首航節能敦煌100MW塔式光熱電站建設和運維過程中的一些實踐。


首航節能是一個電力行業的老兵了,以電站空冷業務起家,目前公司主要業務如下:電站空冷、光熱發電、余熱發電、海水淡化、清潔供暖,清潔供暖與光熱農業。光熱技術不僅可以用來發電,還可以和現代農業相結合,我們正在嘗試在霍爾果斯建設一個農業基地。


下面,我簡單回顧一下首航節能光熱發電業務的發展歷程。2006年,公司空冷業務商業化,2010年開始光熱技術研發,2011年獲得國家科技進步獎,2012年深交所A股上市,2013年完成光熱的所有的中試工作,2014年啟動首航節能敦煌10MW光熱發電項目建設,2015年開始申報國家示范項目,2016年10MW電站順利并網發電,到現在為止已經連續運行3年,首航節能在10MW項目的運行過程中積累了很多建設和運維經驗。


2016年,首航節能敦煌100MW塔式光熱發電項目入選示范名單,2018年12月底并網發電,2019年6?16號達到滿負荷運?。4?15日至17日完成了三天連續運行,負荷率達到80%。但是?常遺憾,今年敦煌的天?狀況很不理想,6?初之前基本都是揚沙天氣。最近,敦煌的天氣條件還不錯,100MW機組從8號開始到現在都在連續運?。


首航節能不僅掌握熔鹽塔式光熱技術,也擁有槽式、碟式技術,我們也參與了中?核德令哈50MW項?的建設。首航節能擁有光熱發電?主知識產權。目前,首航節能10MW塔式光熱項目、中?核德令哈50MW槽式項?、?航節能敦煌100MW塔式光熱發電項目都在運?中。


接下來,我簡單介紹?下首航節能敦煌100MW塔式光熱發電項目的建設及運行情況。


關于項目建設的重要節點:2015年11月9日舉行奠基儀式;2016年11?,項目正式動工,但是由于融資問題沒解決也沒有正式往前推進;2017年6?9日,主廠房澆筑第?罐混凝?;2017年11月4日,吸熱塔土建封頂;2018年12月28日,機組并網發電;2019年4月15日,完成了三天連續運?;2019年6月16日,完成滿負荷運行;2019年7月8日至13日,正在嘗試連續168小時運行試驗(按照示范項目的驗收規范偏??點的標準來做)。


下面我想分6個系統來介紹100MW項目在建設和運?過程中的?些問題。


*聚光系統:


1)鏡場。這個項目的聚光系統是用了12000面大型定日鏡。我們定日鏡的規格是115㎡的大鏡子,所有的子鏡均通過專用生產設備和光學儀器使其聚焦在設計的同?個點上,在控制方?,首航節能采用RV減速機,控制精度?常準確的,所以其控制精度包括聚光精度會更好?些。由于整個光熱電站的成本中有?半會投入鏡場部分,所以為減少整個鏡場的建設成本,大鏡子就可以發揮優勢。


2)光學校準系統。在鏡場校準的過程中,?鏡?的光學校準系統和小鏡子是不?樣的。為此,我們做了三方面的工作:第?,在工廠生產線制作過程中,定日鏡的靶向跟蹤包括微弧的調整做到非常精密的水準;第?,開環控制系統(根據地球圍繞太陽公轉的軌跡擬合的開環控制公式);第三,光斑控制系統,由于定日鏡本身的機械變化、運轉時間的變化以及風載的變化等會造成偏移,因此我們需要進?BCS系統校準。這三個系統需要聯合在?起才能使光學效果調整到位。


3)遠紅外監測系統。在機組運行的過程中,需要在東南西北四個方向對整個的吸熱器的熔鹽狀況進行監視,同時吸熱器還有吸溫的熱電偶,通過熱電偶的布置反映熔鹽的熱通量。


4)清洗系統。我國西部地區揚沙很大,定日鏡的清潔對發電量的影響很大,我們最初在設計的時候,認為85%左右的清潔度就能夠滿足,但實際上根本不是這樣的,定日鏡干凈程度直接影響80%以上的負荷,干凈的時候基本上能夠達成90%以上的發電量,但是灰塵天?下基本上出?也就是20%-30%左右。因此。我們?定要注意定日鏡的清洗?作。


5)?象預測和測量系統。建設光熱電站還需要培養能夠懂天?,會觀測?象的?員,除了用機器觀測天氣,運營人員也要觀測天象,這樣才能使后續的運營模式和機組調度之間的關系很好地連接起來。


*吸熱系統:


項?采用首航節能自己設計的吸熱器,該吸熱器包含14塊管屏,采?230鎳基合?(當然首航和寶鋼將通過合作采?國內的?種鋼材替代這種材質,準備?在下?個項?上),因為230鎳基合?的熱疲勞性要好于其它材料。


關于吸熱器的熱防護,吸熱器上下端的防護非常重要,在設計的時候,選擇熱防護材料至關重要,對根據吸熱器防護板材料的膨脹系數,計算相應的膨脹間隙,?了或者小了都不好,大了會漏光,小了熱膨脹位移不夠,容易出現壓變形的情況。


吸熱塔的?度是260米,目前這個?度也是全球最?的?個吸熱塔,迪拜100MW式光熱項目吸熱塔高也是260米,這個也是260米,為什么?因為敦煌的DNI值確實較低,約為1800kWh/㎡/y,所以要達到100MW的功率,必須增加塔高。


*儲熱系統:


有?組儲罐,熱鹽罐和冷鹽罐,熱鹽罐的設計溫度565℃,冷罐是300℃,熱罐直徑是39.3m,冷罐是37.4m,熔鹽?量31000噸,設計的儲熱時?為11個小時(儲滿后可供100MW汽輪機滿發11小時)。


*蒸發系統:


采?雙回路,包含兩套預熱器、兩套蒸發器、兩套過熱器、兩套再熱器和?個汽包;強制循環泵???備;冷態啟動時設置啟動加熱器。


*發電系統:


我們選?阿爾斯通的汽輪機。光熱電站和火電廠的設計有很大差異,所以在整個系統的設計過程中,要把這幾個大系統放在?起考慮。這個項目汽輪機主蒸汽參數是為12.6Mpa,550℃,再熱蒸汽參數為2.73Mpa,550℃;發電機的額定功率是100MW(我們選的是常?的發電機);主給?系統是50%容量的電動給?泵,兩用?備。


*輔助系統:


凝結水系統是2臺100%容量的凝結水泵,一用?備;疏水系統是3臺?壓加熱器、4臺低壓加熱器、1臺#0號?壓加熱器;輔助冷卻?系統采用的是3臺50%容量的閉式循環冷卻?泵,兩用?備。


關于光熱電站里的熔鹽系統。熔鹽系統是?常特殊的,除了管道應力計算很特殊,布置也是很特殊,為什么?它需要自流,需要傾斜坡度,另外所有的管道都要進行加溫和保溫,所以熔鹽管道的設計與傳統火電?的管道設計是不?樣的。


機組從4月15日15:37到4月17日01:56共計運行34小時19分鐘,運行負荷比較穩定。


機組啟停應按照這樣的程序:?先要看天?,其次要看熔鹽罐里面的液位高度,根據液位?度判斷今天機組到底能夠運?多長時間,然后根據光照情況充鹽。?般來說,有太陽的時候就要開始對吸熱器的管屏進?預熱,在預熱的過程中,我們就要和調度聯系了,看今天能采取何種負荷曲線,然后再啟動蒸發系統,再開始暖機,開始沖轉。剛開始啟動時間很長,差不多需要?個多小時,最近調整后,大概40分鐘之內就可以啟動帶負荷了,所以現在隨著運?操作的不斷熟練,有很?的改進。


我要強調?下,機組的啟停與天氣、調度等密切相關。因為西北地區,尤其是甘肅,其電網調度對我們機組負荷要求?常嚴格,我們不能想停就停,想啟就啟,要和電網搞好關系,遵循電網的調度規則。


最后,我簡單小結?下,有五點體會。


第?,光熱電站要想達到預期的經濟價值和投資目標,我們必須要發技術上的引領作?,不斷進??程經驗的積累。如果光熱電站現場沒有過硬的技術提供?牽頭組織和處理各個方面的問題,這個項目是沒有辦法進行下去的。


這?,我想提?下這個項目幾個重要參建方:第?是首航節能公司,主要的系統基本上是首航來提供的,包括全場設計、鏡場布置、定日鏡結構、組裝、減速機、控制系統是首航自己設計的;儲熱系統也是首航設計的;化鹽系統也非常重要,目前國際上化鹽速度最快的,?天可以化700噸鹽,但是首航可以化1000噸鹽,這樣大大加快化鹽進度,尤其是化鹽還要占用?部分鏡場的位置,什么時候完成化鹽,并把鏡場騰出來都是我們要考慮的問題;電站維護也是首航做的;設計審查由電規總院完成;設計監理東北院負責的;熱?系統及常規島主體施?是天津電建完成的。


總體來說,整個項目應該講是由首航??的技術引領,帶領著國內?流的設計和施工團隊來完成的,同時也?常感謝電規總院、東北院、天津電建等單位。


第?,在設計方面,我認為光熱設計的最大難點在于熔鹽系統設計,包括熔鹽儲熱罐體設計、基礎、熔鹽管道的設計、保溫、應?計算等等。


第三,在安裝方面,我們要注意施工工序的安排。?般火電廠的施工安全基本上按照主設備的安裝安排我們的關鍵路徑,但是光熱電站就不同了。光熱電站中的吸熱塔施工、吸熱器安裝、鏡場安裝,熔鹽儲熱系統、蒸發系統及常規島安裝,每個系統都有可能成為關鍵路徑。


所以,在安裝管理過程中,?定要幾個系統相互配合。在施工機械安排時,也要注意按照最?的吊裝量和施工工期的情況進行安排,譬如根據吸熱器的組合方式來安排我們的最大吊裝機械。另外,熔鹽泵的吊裝機械,因為熔鹽泵很長,沒有特殊的吊裝機械沒辦法安裝熔鹽泵,所以在機械的進場調度上也要注意。


第四,在調試方面,光熱系統需要更加重視系統的配合和聯調。


第五,在運行和維護方面,更加強調經驗的積累,包括對天?的判斷,吸熱器表?熱通量和上鹽流量的判斷,熔鹽溫度的變化,鹽罐液位和負荷調度的需求等,這些都需要運行人員不斷地積累運行經驗,好在首航節能在10MW項目的運維方面累積了兩三年的經驗,所以會有?定的優勢。如果后續的項目有意愿接受運維培訓,我們也愿意基于首航的10MW和100MW項?累積的經驗為大家做培訓。


總之,隨著光熱電站技術的成熟和示范項目運行經驗的積累,光熱項目的經濟效益和社會效益都會逐步顯現出來。我相信我們光熱?定會有很好的發展空間,?定會得到越來越多的各方人士的重視,我們的市場會熱起來的。


謝謝大家!

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