來源:中國能源報(bào) | 0評論 | 5064查看 | 2017-07-03 15:11:00
進(jìn)入德令哈,就能遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到兩座頂著耀眼光斑的高塔,像鑲上珍珠的魔杖,矗立在小城西郊。這就是大名鼎鼎的青海中控10兆瓦塔式光熱試驗(yàn)電站(以下簡稱“試驗(yàn)電站”)。
2013年7月,試驗(yàn)電站并網(wǎng)投運(yùn)。2016年8月,試驗(yàn)電站熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)改造完成并成功投運(yùn),成為國內(nèi)首個(gè)投運(yùn)的熔鹽塔式項(xiàng)目。西北院完成了熔鹽改造的施工圖設(shè)計(jì)工作。
目前,由于國內(nèi)沒有光熱電站及熔鹽系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,西北院設(shè)計(jì)人員查閱石油化工類工程設(shè)計(jì)規(guī)范手冊,充分考慮系統(tǒng)布置的科學(xué)合理性,與中控公司一起針對每個(gè)細(xì)節(jié)幾經(jīng)討論,最終確定設(shè)計(jì)方案。
6月22日,在試驗(yàn)電站現(xiàn)場,青海中控總經(jīng)理熊步青表示:“截至目前,熔鹽儲(chǔ)能改造系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行一年。我們是搞系統(tǒng)控制出身,西北院很有電站設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),雙方合作非常密切,也很成功。”
合作還在繼續(xù)。作為總體設(shè)計(jì)院的西北院,在中控二期50兆瓦塔式熔鹽光熱電站設(shè)計(jì)中,又有哪些非同凡響的創(chuàng)意呢?為此,記者專訪了西北院中控德令哈二期工程設(shè)總李娜。
記者:請您介紹一下中控德令哈二期50兆瓦塔式光熱電站工程設(shè)計(jì)工作開展情況?
李娜:中控德令哈二期工程總投資約10.5億元,年利用小時(shí)2920小時(shí),設(shè)計(jì)年發(fā)電量1.46億千瓦時(shí),目前汽輪機(jī)、蒸汽發(fā)生器、吸熱器等主要設(shè)備已完成設(shè)計(jì),全廠初步設(shè)計(jì)已完成,主要輔機(jī)完成招評標(biāo)。
記者:您認(rèn)為,業(yè)主方選擇西北院作為主要設(shè)計(jì)合作方,看中了西北院具備的哪些技術(shù)優(yōu)勢?
李娜:西北院作為總體設(shè)計(jì)院,參與項(xiàng)目大部分工程設(shè)計(jì)。西北院在火電工程設(shè)計(jì)以及太陽能熱發(fā)電工程設(shè)計(jì)中,技術(shù)實(shí)力處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。參與并完成了目前在建的全球最大的摩洛哥150兆瓦塔式電站工程設(shè)計(jì),這些經(jīng)驗(yàn)的積累,對德令哈50兆瓦電站工程設(shè)計(jì)均有積極意義。
記者:二期50兆瓦電站設(shè)計(jì)中,西北院主要開展了哪些方面的科研創(chuàng)新?
李娜:針對傳統(tǒng)火電和光熱項(xiàng)目發(fā)電系統(tǒng)的不同特點(diǎn),西北院項(xiàng)目組在吸熱塔、熱機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等展開了技術(shù)創(chuàng)新。
吸熱塔是塔式太陽能光熱電站最主要的構(gòu)筑物,吸熱塔一般高度較高,屬于高聳結(jié)構(gòu);由于吸熱塔頂部連接較重的吸熱器,在地震作用下,頂部大質(zhì)量對結(jié)構(gòu)體系是極其不利的。對于這類高聳結(jié)構(gòu),目前還沒有相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范,結(jié)合摩洛哥150兆瓦電站項(xiàng)目吸熱塔的設(shè)計(jì),西北院通過技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用大型有限元軟件Ansys進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,直觀了解該類結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和薄弱部位,進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),目前已完成吸熱塔整體設(shè)計(jì)。
工程汽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮光熱項(xiàng)目特點(diǎn),給水、凝結(jié)水系統(tǒng)均采用小旁路設(shè)計(jì),即每臺加熱器可獨(dú)立切除,任何一臺加熱器故障時(shí),不影響其他加熱器正常運(yùn)行;主汽系統(tǒng)再熱蒸汽系統(tǒng)流速選擇低于常規(guī)機(jī)組,降低壓力損失;設(shè)置零號高加以滿足啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)熔鹽系統(tǒng)對于給水溫度的最低要求,保證了運(yùn)行安全;給水泵、凝結(jié)水泵配置兩臺100%容量的電動(dòng)變頻調(diào)速泵,提高泵組效率,節(jié)約廠用電。汽輪發(fā)電機(jī)組采用島式布置,方便檢修和運(yùn)行維護(hù),降低了汽機(jī)房標(biāo)高,布置更緊湊,節(jié)約初投資。
基于網(wǎng)絡(luò)化、信息化設(shè)計(jì)理念,從高效控制管理、先進(jìn)控制系統(tǒng)、高度自動(dòng)化以及減少不必要的投資、電廠全生命周期等方面考慮,使光熱項(xiàng)目建設(shè)成為既符合自身實(shí)際情況,又具有高效益、高度自動(dòng)化水平的現(xiàn)代化電廠。引進(jìn)目前最先進(jìn)的智慧能源電廠設(shè)計(jì)理念,從設(shè)計(jì)前端就讓光熱電廠站在數(shù)字化智能化和智慧化的控制高峰上。
記者:除了參與該電站的設(shè)計(jì),目前西北院還承擔(dān)了國內(nèi)哪些其它光熱發(fā)電示范電站設(shè)計(jì)建設(shè)任務(wù)?還需突破哪些技術(shù)瓶頸?
李娜:目前,西北院還承擔(dān)了諸如中電工程哈密50兆瓦塔式光熱電站、蘭州大成敦煌50兆瓦菲涅爾熔鹽電站,龍騰玉門50兆瓦槽式導(dǎo)熱油電站等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。上述項(xiàng)目多為民營申報(bào)示范項(xiàng)目,普遍面臨融資問題。
目前行業(yè)積累已基本滿足光熱發(fā)電大范圍快速發(fā)展的需求,西北院深耕此領(lǐng)域已近10年。國內(nèi)設(shè)備制造能力完全滿足項(xiàng)目需求。在聚光系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的性能指標(biāo)上,與國外成熟供貨方確有一定差距,這些問題隨著項(xiàng)目實(shí)施會(huì)很快被突破。