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太阳能光热电站调试工作具体如何落地?

放大字体  缩小字体 光伏产业网讯 发布日期:2018-11-06  来源:CSPFocus光略咨询  浏览次数:265
核心提示:目前国内建成并网的光热电站数量非常有限,调试方面经验也非常有限,这是我们大家共同关注的一个问题。
   目前国内建成并网的光热电站数量非常有限,调试方面经验也非常有限,这是我们大家共同关注的一个问题。
 
  中能建西北电力试验研究院关盼龙经理2016年参与了甘肃阿克塞高温熔盐槽式太阳能热发电测试平台,还有新疆哈密熔盐塔式50兆瓦光热项目。在此前召开的CSP Focus光热发电创新大会上,关经理发表了题为“太阳能光热电站调试核心问题浅析”的专题报告,以下内容为关经理对光热发电项目后期调试方面的解析:
 
  今天给大家介绍的主要有三方面内容,第一是如何实施光热电站调试;第二是光热电站调试核心问题;第三是公司光热调试团队介绍。
 
  我想在座各位对电站调试都有自己一定的了解,其实今天我对整个电站的调试做了一个总结,简单说电站调试是一个过程:由多名专业技术人员组成技术团队,根据相关的技术文件编制出专业的调试程序文件,并据此通过系统的测试调试,把一个电站从最初的物理完工状态转移到具备设计水平和商业投产能力的过程。我想请大家留意一下“设计水平”和“商业投产”,后面还会再介绍。
 
  第一,如何实施光热电站调试。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  主要过程包括哪一些环节呢,首先是建立团队,选择调试队员,建立调试队。对一个电站建设项目,作为调试方来说,选择有一定专业基础、工作敬业,且具有团队协作意识的成员是一个调试成功的关键所在。
 
  第二个环节是编制程序,这个大家非常了解,根据相关供货方及设计的相关资料制定一些调试计划、操作清单、检查清单、验收签证等等。接下来就是调试的核心环节,是一个动态的循环过程。我定义就是三部分,分别是预调试、调试、优化完善。之前参与的高温熔盐槽式光热示范平台调试过程中,这个环节确实暴露了不少问题,在现场也解决了不少问题。
 
  举一个例子,预调试阶段,整个集传热系统的保温、伴热、支撑当时困扰了我们一个多月,集中开会讨论研究方案,包括到最后的整改完成,也花费一个多月,付出相当大成本。再举一个例子,比如说冷热熔盐泵试转过程中,当时发现盐垂现象,类似于水垂,为什么,就是一开始过程控制不严密,在对熔盐泵频率控制过程中没有做到最优化,所以通过静态的调试、动态的反复论证和现场团队一起讨论制定一个相对完整的方案,避免同类问题再次发生。
 
  关于优化完善举一个例子,在蒸汽发生器试投的过程中,通过一些静态逻辑的优化,对操作流程的优化,实现了蒸汽发生器从预热到上水过程的无扰切换,大大缩短了机组启动时间。调试核心环节完了以后三个岛具备整体启动条件以后进入整体验证环节,等整体验证基本达到设计水平,那么参建各方一起确认验收通过,就转到生产运行,这是我所理解的调试的这么几个环节。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  这是一个我们公司对整个调试项目在委派调试人员时的组织架构图,对于光热电站调试,我们之前安排是选派调总以后,会根据机组的特点会安排几个专业,一个是机务、仪控、电气和化学,机务有两列,大家可以猜到,主要是指一个机务主管专门负责传储热,一个专门负责常规发电,另外还专门设置安健环主管和计划与文件主管。
 
  这是之前参与过的,这个小小的实验平台项目从调试员进厂到满负荷投产历时93天,也就是三个月,投入10名工程师,大家可能觉得有点少,因为这个涉及到合同的关系,在聚光镜场这一块没有在合同之内,所以参与比较少,整个期间投入10名工程师,编制14份调试措施,调试过程中逻辑讨论十余次,每一次系统试运行之前编制操作清单,也就是操作卡,同时每个系统投运之前在现场集控室对各参建方进行投运前的安全技术交底。
 
  最后移交的后期还参与了业主组织的光热电站运规的编制审核。说到工程师委派方面,个人建议如果对一台50MW机组光热电站,人员肯定大于10名,不然肯定是调不好的。如果说是把三个岛都包含的话,我觉得这个人数应该在13到16个之间比较合适。下面两幅图一个塔式,一个槽式大家非常熟悉,储热都用熔盐作为储热介质。
 
  第二,关于熔盐作为储换热介质的这么一个光热电站的调试问题。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  据统计国外的大部分投产光热电站以及在建的,还有国内20个示范项目,绝大多数都采用的是熔盐作为储热介质。今天主要谈熔盐作为储换热介质非常有必要。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  先说一下聚光集热,参与较少,现场也遇到一些问题给大家抛出来,希望引起大家更多关注。之前参与项目过程当中,镜场调试过程中遇到一些逐日镜连接问题,以及支撑问题,当时整改也花费了不短的时间,还有一个保温的问题,当时有一些接头没设计保温,肯定不合适,包括一些伴热。
 
  镜场调试过程中,如果说参观过已经投产的电厂,跟他们交流也会遇到我们之前的问题。有一些SCA单元在某一天某一个时段聚焦效率其实是达不到设计值,或者说很差,这时候作为调试方来说就应该及时的去修正这个逐日角度,设置一定的偏差,这也是在我们之前参与过程中做的一部分工作。
 
  着重说一下“三防”问题,传热流体的防凝、防超温、防泄露,这是针对之前项目包括后面内部技术总结,作为调试方在参与光热电站调试过程中必须完成的环节,或者说督促建设方和总承包方必须验收的一些环节。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  首先提到的是严密性试验,必须按照规定要达标。左边这个图是FRIATEC伴热的图片,专门把这个伴热在这里要着重说一下,因为之前我们在这方面确实吃了大亏,就是因为之前对这个不太关注,等有了问题再去整改麻烦的很,所以说也是借此机会建议相关的设计、厂家和投资建设方,在基建的初期,甚至在选型,在采购,再到现场安装过程中一定要重视伴热和保温等产品质量和安装质量。因为对熔盐防凝固是非常关键的一个保护措施,如果说是熔盐凝固了怎么办,我做了一番调研,也包括跟行内一些专家交流,如果凝固以后立即投入伴热,然后耐心的等待,等熔化以后重新启动循环,这是通用做法。
 
  其实对于换热系统,如果用辅助蒸汽来加热可以实现较快的过程。如果说是没有伴热怎么办?当时之前我们也遇到局部凝固,可能就要拆除保温,采取一些措施,国外有报导说是可以用电加热毯,就是类似于焊接以后的后处理,也可以采取一些其他加热措施。
 
  关于传热系统加注介质之前要完成相关连锁保护试验,主要是压力、温度、流量、膨胀、恶劣天气、液位等。防超温这一块,一定在传热系统投运过程中要控制好升温速率在合理范围,严密监视好管道的膨胀。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  接下来讲一下储换热系统方面的核心问题,一个是化盐,还有一个是储罐防泄露,换热器防泄露。这是我们在在内部讨论总结以后关于调试过程中应该完成的调试步骤,一是初期熔化盐过程中必须对储罐进行水压试验,建议按照逐段逐步进行,对于初始熔化盐方法可以用干式熔融法或加水融化法,对水质要求,建议用反渗透产水或者除盐水。还有一个注意一下,在注盐过程中,一定要做量的统计避免溢流。储罐沉降实验现场肯定是要严密监测,要履行程序。储罐冷态升温过程中一定要按照升温曲线进行预热。
 
  换热器一定要在升温之前进行空管预热,包括在注入介质过程中要逐级排除空气。这里面还有一条,要控制好换热介质的量,如果是熔盐的话是盐水比,我们初期吹管过程中,就是盐水比控制不太恰当中间停了一次,后来通过优化调整进行的比较顺利。
太阳能光热电站调试工作具体如何落地?
  这个图也是来自FRIATEC,关于真正泄露发生以后怎么办,或者怎么防止泄露,大家比较关注这个问题,据我了解,目前咱们国内不管是示范平台还是投产的,在过程中都发生过这种现象。国外投产的光热电站是怎么处理的,现在公开报道很少。大家精力主要是在于怎么预防。
 
  这里介绍一下通常做法,预防主要是关注一些测点,比如说压力、温度、流量,通过测点异常读数及时发现,国外已投产的某个电站,他们采用大量分布式无线摄像机监测所有可能发生泄露的部位。还有一个措施也是跟设计相关的,在设计熔盐电站,特别是有介质流动管道过程中,尽量的少采用法兰连接,针对法兰连接的部位利用停机机会一定要检查螺栓松动,或者采取防止松动的措施,这都是有效防止熔盐泄露的措施。
 
  这里抛出一个问题,也是困扰我们很长时间的,因为之前参与了调试项目,移交的时候有人问我说验收签证怎么做,是不是像火电调试一样,截止目前国家包括行业没有颁布相关的光热调试启动规范或者验收规程,在这里谈一下个人的感想。
 
  还是回到刚才我说的设计水平和商业投产,虽然现在是示范建设阶段,但是我觉得必须有一个移交的标准,这个标准而且必须量化,如果是定性的不行。我个人建议在项目建设初期,可以请一些专业咨询公司由业主来组织各建设方参与,就调试的移交,或者转生产之前怎么就算具备转生产,关于一些设计的指标是否达到,这里面可能有一个疑问,火电机组都有168,72+24,光热电站调试其实我们内部也进行过激烈的辩论,更多的声音希望采用72小时,但是也有人问72小时负荷率怎么算,所以说我们还是要遵循设计水平,个人觉得不一定是72小时满负荷的,但是必须是连续的,如果中断了怎么办,中断了重新来,必须有一个量化指标作为一个调试移交,这有利于将来各个光热示范电站之间的对比,包括将来我们项目的投产以后的评优,促进我们整个光热电站的建设进程。
 
  下面还有一个核心问题。光热电站性能测试国内没有相关标准,后来我也是通过网站搜出来有两个标准,但是都是草版,一个是PTC52,针对四种类型的光热电站提供了一个光热电站如何做性能测试的一些定义,有一些方法,但是量化的东西不多。第二个是PTC53是今年2月颁布的,一个关于具体的储热系统测试标准。这两个标准对于国内相关机构可作为一个借鉴,针对我们自己的光热电站在基建期间以及初期的试生产如何进行测试,我的个人建议必须由相关方就保证参数、测试的方法,以及测试应该具备的条件、工况、时间,提前出一个指导意见,哪怕形成一个会议纪要,先试点,通过项目投产多了,大家再总结交流,最终我们国家光热项目一个一个投产,自己的标准雏形也就建立起来了,这也是我们公司光热团队目前的工作重点。
 
  中国能建西北电力试验研究院
 
  我们参与光热行业较晚,但是也积极参与了这两个标准的编制,一个是我们集团所属工程研究院牵头的太阳能光热电站调试技术规范,我们作为主体起草单位。还有一个是参与了光热电站技术规范国家标准编制。下面这个是我们公司光热调试团队成员,全部是高工组成的光热调试团队,每个人有自己所属的专业领域,大家都可以去交流。
 
  以上就是我今天所讲的主要内容,我相信在座都是对光热这个行业有兴趣的,也想在这个行业做出自己的贡献,所以借此机会希望大家要保持这一份情怀,只要坚持我觉得10年后中国光热发电行业一定会蓬勃发展。
 
  谢谢大家。
 
 
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