CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:近日,在由CSPPLAZA主辦、中控太陽能和龍騰光熱聯(lián)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(jié)能技術(shù)股份有限公司常務(wù)副總經(jīng)理畢成業(yè)就首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱電站建設(shè)和運維過程中的實踐作了主題發(fā)言。
圖:畢成業(yè)作主題發(fā)?
在本次發(fā)?中,畢成業(yè)回顧了?航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱電站建設(shè)的重要節(jié)點,詳細(xì)介紹了電站建設(shè)和運行過程中應(yīng)注意的問題,并就相關(guān)體會同與會嘉賓進(jìn)行了分享。
據(jù)畢成業(yè)介紹,?航節(jié)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(xù)三天運行,共計運行34小時19分鐘,運行負(fù)荷比較穩(wěn)定;6月16日,機組完成滿負(fù)荷運行。
畢成業(yè)指出,光熱機組啟停與天氣、調(diào)度等密切相關(guān)。由于西北地區(qū),尤其是甘肅省電網(wǎng)調(diào)度規(guī)則對機組負(fù)荷要求非常嚴(yán)格,因此,項目方在運維過程中必須遵循電網(wǎng)的調(diào)度規(guī)則。
圖:運行中的首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱發(fā)電項目
談及光熱電站運維實踐中的體會時,畢成業(yè)表示,光熱電站要想達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)價值和投資目標(biāo),必須要發(fā)技術(shù)引領(lǐng)作用,不斷進(jìn)行工程經(jīng)驗的積累;在設(shè)計方面,光熱電站設(shè)計的最大難點在于熔鹽系統(tǒng)設(shè)計;在安裝方面,要注意施工順序的安排,一定要各個系統(tǒng)相互配合;在調(diào)試方面,光熱系統(tǒng)需要更加重視系統(tǒng)的配合和聯(lián)調(diào);在運行和維護(hù)方面,更加強調(diào)經(jīng)驗的積累。
此外,畢成業(yè)認(rèn)為,隨著光熱電站技術(shù)的成熟和示范項目運行經(jīng)驗的積累,光熱項目的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都會逐步顯現(xiàn)出來,光熱一定會有很好的發(fā)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(nèi)容,請閱讀下面刊出的畢成業(yè)的發(fā)言全文:
各位專家下午好!我今天匯報的內(nèi)容包括兩個方面:第一,首航節(jié)能公司及我們掌握的光熱發(fā)電技術(shù)介紹;第二,首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱電站建設(shè)和運維過程中的一些實踐。
首航節(jié)能是一個電力行業(yè)的老兵了,以電站空冷業(yè)務(wù)起家,目前公司主要業(yè)務(wù)如下:電站空冷、光熱發(fā)電、余熱發(fā)電、海水淡化、清潔供暖,清潔供暖與光熱農(nóng)業(yè)。光熱技術(shù)不僅可以用來發(fā)電,還可以和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相結(jié)合,我們正在嘗試在霍爾果斯建設(shè)一個農(nóng)業(yè)基地。
下面,我簡單回顧一下首航節(jié)能光熱發(fā)電業(yè)務(wù)的發(fā)展歷程。2006年,公司空冷業(yè)務(wù)商業(yè)化,2010年開始光熱技術(shù)研發(fā),2011年獲得國家科技進(jìn)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(jié)能敦煌10MW光熱發(fā)電項目建設(shè),2015年開始申報國家示范項目,2016年10MW電站順利并網(wǎng)發(fā)電,到現(xiàn)在為止已經(jīng)連續(xù)運行3年,首航節(jié)能在10MW項目的運行過程中積累了很多建設(shè)和運維經(jīng)驗。
2016年,首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱發(fā)電項目入選示范名單,2018年12月底并網(wǎng)發(fā)電,2019年6?16號達(dá)到滿負(fù)荷運?。4?15日至17日完成了三天連續(xù)運行,負(fù)荷率達(dá)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(xiàn)在都在連續(xù)運?。
首航節(jié)能不僅掌握熔鹽塔式光熱技術(shù),也擁有槽式、碟式技術(shù),我們也參與了中?核德令哈50MW項?的建設(shè)。首航節(jié)能擁有光熱發(fā)電?主知識產(chǎn)權(quán)。目前,首航節(jié)能10MW塔式光熱項目、中?核德令哈50MW槽式項?、?航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱發(fā)電項目都在運?中。
接下來,我簡單介紹?下首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱發(fā)電項目的建設(shè)及運行情況。
關(guān)于項目建設(shè)的重要節(jié)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(jìn);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(wǎng)發(fā)電;2019年4月15日,完成了三天連續(xù)運?;2019年6月16日,完成滿負(fù)荷運行;2019年7月8日至13日,正在嘗試連續(xù)168小時運行試驗(按照示范項目的驗收規(guī)范偏??點的標(biāo)準(zhǔn)來做)。
下面我想分6個系統(tǒng)來介紹100MW項目在建設(shè)和運?過程中的?些問題。
*聚光系統(tǒng):
1)鏡場。這個項目的聚光系統(tǒng)是用了12000面大型定日鏡。我們定日鏡的規(guī)格是115㎡的大鏡子,所有的子鏡均通過專用生產(chǎn)設(shè)備和光學(xué)儀器使其聚焦在設(shè)計的同?個點上,在控制方?,首航節(jié)能采用RV減速機,控制精度?常準(zhǔn)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(shè)成本,大鏡子就可以發(fā)揮優(yōu)勢。
2)光學(xué)校準(zhǔn)系統(tǒng)。在鏡場校準(zhǔn)的過程中,?鏡?的光學(xué)校準(zhǔn)系統(tǒng)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(chǎn)線制作過程中,定日鏡的靶向跟蹤包括微弧的調(diào)整做到非常精密的水準(zhǔn);第?,開環(huán)控制系統(tǒng)(根據(jù)地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌跡擬合的開環(huán)控制公式);第三,光斑控制系統(tǒng),由于定日鏡本身的機械變化、運轉(zhuǎn)時間的變化以及風(fēng)載的變化等會造成偏移,因此我們需要進(jìn)?BCS系統(tǒng)校準(zhǔn)。這三個系統(tǒng)需要聯(lián)合在?起才能使光學(xué)效果調(diào)整到位。
3)遠(yuǎn)紅外監(jiān)測系統(tǒng)。在機組運行的過程中,需要在東南西北四個方向?qū)φ麄€的吸熱器的熔鹽狀況進(jìn)行監(jiān)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(tǒng)。我國西部地區(qū)揚沙很大,定日鏡的清潔對發(fā)電量的影響很大,我們最初在設(shè)計的時候,認(rèn)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(fù)荷,干凈的時候基本上能夠達(dá)成90%以上的發(fā)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(yù)測和測量系統(tǒng)。建設(shè)光熱電站還需要培養(yǎng)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(xù)的運營模式和機組調(diào)度之間的關(guān)系很好地連接起來。
*吸熱系統(tǒng):
項?采用首航節(jié)能自己設(shè)計的吸熱器,該吸熱器包含14塊管屏,采?230鎳基合?(當(dāng)然首航和寶鋼將通過合作采?國內(nèi)的?種鋼材替代這種材質(zhì),準(zhǔn)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(guān)于吸熱器的熱防護(hù),吸熱器上下端的防護(hù)非常重要,在設(shè)計的時候,選擇熱防護(hù)材料至關(guān)重要,對根據(jù)吸熱器防護(hù)板材料的膨脹系數(shù),計算相應(yīng)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(xiàn)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(dá)到100MW的功率,必須增加塔高。
*儲熱系統(tǒng):
有?組儲罐,熱鹽罐和冷鹽罐,熱鹽罐的設(shè)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(shè)計的儲熱時?為11個小時(儲滿后可供100MW汽輪機滿發(fā)11小時)。
*蒸發(fā)系統(tǒng):
采?雙回路,包含兩套預(yù)熱器、兩套蒸發(fā)器、兩套過熱器、兩套再熱器和?個汽包;強制循環(huán)泵???備;冷態(tài)啟動時設(shè)置啟動加熱器。
*發(fā)電系統(tǒng):
我們選?阿爾斯通的汽輪機。光熱電站和火電廠的設(shè)計有很大差異,所以在整個系統(tǒng)的設(shè)計過程中,要把這幾個大系統(tǒng)放在?起考慮。這個項目汽輪機主蒸汽參數(shù)是為12.6Mpa,550℃,再熱蒸汽參數(shù)為2.73Mpa,550℃;發(fā)電機的額定功率是100MW(我們選的是常?的發(fā)電機);主給?系統(tǒng)是50%容量的電動給?泵,兩用?備。
*輔助系統(tǒng):
凝結(jié)水系統(tǒng)是2臺100%容量的凝結(jié)水泵,一用?備;疏水系統(tǒng)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(tǒng)采用的是3臺50%容量的閉式循環(huán)冷卻?泵,兩用?備。
關(guān)于光熱電站里的熔鹽系統(tǒng)。熔鹽系統(tǒng)是?常特殊的,除了管道應(yīng)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(jìn)行加溫和保溫,所以熔鹽管道的設(shè)計與傳統(tǒng)火電?的管道設(shè)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(fù)荷比較穩(wěn)定。
機組啟停應(yīng)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(jù)液位?度判斷今天機組到底能夠運?多長時間,然后根據(jù)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(jìn)?預(yù)熱,在預(yù)熱的過程中,我們就要和調(diào)度聯(lián)系了,看今天能采取何種負(fù)荷曲線,然后再啟動蒸發(fā)系統(tǒng),再開始暖機,開始沖轉(zhuǎn)。剛開始啟動時間很長,差不多需要?個多小時,最近調(diào)整后,大概40分鐘之內(nèi)就可以啟動帶負(fù)荷了,所以現(xiàn)在隨著運?操作的不斷熟練,有很?的改進(jìn)。
我要強調(diào)?下,機組的啟停與天氣、調(diào)度等密切相關(guān)。因為西北地區(qū),尤其是甘肅,其電網(wǎng)調(diào)度對我們機組負(fù)荷要求?常嚴(yán)格,我們不能想停就停,想啟就啟,要和電網(wǎng)搞好關(guān)系,遵循電網(wǎng)的調(diào)度規(guī)則。
最后,我簡單小結(jié)?下,有五點體會。
第?,光熱電站要想達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)價值和投資目標(biāo),我們必須要發(fā)技術(shù)上的引領(lǐng)作?,不斷進(jìn)??程經(jīng)驗的積累。如果光熱電站現(xiàn)場沒有過硬的技術(shù)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(jìn)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(jié)能公司,主要的系統(tǒng)基本上是首航來提供的,包括全場設(shè)計、鏡場布置、定日鏡結(jié)構(gòu)、組裝、減速機、控制系統(tǒng)是首航自己設(shè)計的;儲熱系統(tǒng)也是首航設(shè)計的;化鹽系統(tǒng)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(jìn)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(hù)也是首航做的;設(shè)計審查由電規(guī)總院完成;設(shè)計監(jiān)理東北院負(fù)責(zé)的;熱?系統(tǒng)及常規(guī)島主體施?是天津電建完成的。
總體來說,整個項目應(yīng)該講是由首航??的技術(shù)引領(lǐng),帶領(lǐng)著國內(nèi)?流的設(shè)計和施工團(tuán)隊來完成的,同時也?常感謝電規(guī)總院、東北院、天津電建等單位。
第?,在設(shè)計方面,我認(rèn)為光熱設(shè)計的最大難點在于熔鹽系統(tǒng)設(shè)計,包括熔鹽儲熱罐體設(shè)計、基礎(chǔ)、熔鹽管道的設(shè)計、保溫、應(yīng)?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(shè)備的安裝安排我們的關(guān)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(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)及常規(guī)島安裝,每個系統(tǒng)都有可能成為關(guān)鍵路徑。
所以,在安裝管理過程中,?定要幾個系統(tǒng)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(jìn)行安排,譬如根據(jù)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(jìn)場調(diào)度上也要注意。
第四,在調(diào)試方面,光熱系統(tǒng)需要更加重視系統(tǒng)的配合和聯(lián)調(diào)。
第五,在運行和維護(hù)方面,更加強調(diào)經(jīng)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(fù)荷調(diào)度的需求等,這些都需要運行人員不斷地積累運行經(jīng)驗,好在首航節(jié)能在10MW項目的運維方面累積了兩三年的經(jīng)驗,所以會有?定的優(yōu)勢。如果后續(xù)的項目有意愿接受運維培訓(xùn),我們也愿意基于首航的10MW和100MW項?累積的經(jīng)驗為大家做培訓(xùn)。
總之,隨著光熱電站技術(shù)的成熟和示范項目運行經(jīng)驗的積累,光熱項目的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都會逐步顯現(xiàn)出來。我相信我們光熱?定會有很好的發(fā)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!