凝汽器背压降低0.2kPa对光热电站意味着什么?
发布者:CSPPLAZA光热发电网 | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 991查看 | 2018-09-17 18:54:30    

——CSPPLAZA第二期会员巡回调研·走进佶缔纳士机械有限公司


CSPPLAZA光热发电网报道:目前,发电成本较高无疑是掣肘中国乃至全球光热发电行业大规模发展的主要因素之一。如何帮助光热电站提升收益和降低成本也成为全行业的一致追求。


主营汽机真空泵产品、已成功参与摩洛哥Noor2 & Noor3光热电站、首航节能100MW塔式光热发电项目、金钒阿克塞50MW熔盐槽式光热发电项目并为印度、西班牙等国内外多个光热发电项目供货的佶缔纳士机械有限公司(简称“佶缔纳士”)也在为了上述目标而不断努力。


斩获一大批光热项目订单的秘诀是什么?


截止目前,佶缔纳士已在全球光热发电领域已取得了不俗的成绩。


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图:佶缔纳士部分光热发电业绩


何以成功斩获众多光热项目订单?佶缔纳士的真空泵在维持汽轮机凝汽器真空和设备的能效方面的领先优势无疑是最大的因素。


以今年3月30日投入商业运行的装机200MW的摩洛哥Noor2槽式光热发电项目为例,该项目采用了ENEXIO引风式空冷凝汽器InAIR技术,其中的汽机真空泵便由佶缔纳士供应。


佶缔纳士亚太区行业经理王迎迎告诉记者,该项目真空泵由ENEXIO总包采购,在项目前期预算阶段,ENEXIO倾向于价格较低的国产品牌真空泵。但是在投标澄清阶段,佶缔纳士发现本项目异于常规空冷机组的设计边界条件,其对空冷岛的要求非常苛刻,要求产品必须满足汽轮机极限条件下6kPa的设计背压,此时经过空冷岛后真空泵的入口压力仅为3.9kPa,而对应的真空泵冷却水温度高达38℃。


如此低的设计背压在空冷机组中十分少见,对空冷岛乃至真空泵的设计和经济性方面是巨大的挑战。针对如此苛刻的边界条件,佶缔纳士工程技术团队提出了三个可行的设计方案,并同ENEXIO公司及山东电建三公司进行多次交流,从最终用户的角度对三个方案进行了详细的能耗和投资比较,确定了最优化的方案,在满足性能指标的前提下,做到最低的采购成本和运行成本,并成功取得该项目真空泵机组订单。


如何做到每年为光热电站增加50多万收益?


出色的设计方案带来的是产品的高性能,而这对于成本高企的光热发电行业无疑是雪中送炭。


在CSPPLAZA会员单位巡回调研活动走进佶缔纳士时,王迎迎给记者算了一笔经济账:


根据佶缔纳士在电厂汽机真空泵改造项目中的现场测试的数据,相比目前市场上其他品牌的真空泵产品,使用佶缔纳士的设备不仅电流可下降30%左右,而且凝汽器背压降低0.2kPa以上(发明专利技术)。当然这个改善并非真空泵所建立的,而是凝汽器本身的能力体现,只是因原来的抽空设备在高真空区域的能力不足导致的。


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图:参考用凝汽器的微增功率曲线(由佶缔纳士提供)


这个数据意味着什么呢?对照凝汽器的微增功率曲线可知,凝汽器背压每降低1kPa,发电效率可提高0.5%左右。按照一台100MW的光热机组,年发电3500小时估算,如果使用佶缔纳士的真空泵系统,按照背压改善0.2kPa计算,那么发电效率可提高0.1%,年发电量可增加100000kW*3500小时*0.1%=350000kWh,如果每度电按照1.15元上网电价计算,那么节省的费用为40.25万元每年。再考虑到电机功率节省的30%的轴功耗按照30kW计算,30*3500*1.15=12.075万元。同时,再考虑到佶缔纳士装备的高稳定性,维护费用可每年节省1.2万元计算,那么年节省的总费用为53.525万元。


而一台100MW光热发电机组的真空泵总价一般在100万元以内,因此,基本上一年多就可收回所有投资,这对于亟待下降成本的光热发电行业来说极具诱惑力。


据王迎迎介绍,佶缔纳士之所以能够保持同行业技术领跑的地位,是基于公司每年在研发方面的投入。包含中国区域的研发团队在内的全球研发中心,每年都会有产品的研发、更新和升级换代,特别是在真空泵高真空和防气蚀方面的研究,为各个行业包括光热行业带来了实实在在的经济效益。


如何应对特殊工况给装备带来的挑战?


除了装备性能对电站经济性会带来直接影响,装备的质量对电站稳定运行和收益保证也至关重要。


下面一则视频,通过往真空泵吸气口灌水、喷淋以及放入各种杂质的情况下,佶缔纳士真空泵的优异表现,充分展示了佶缔纳士真空泵产品特有的优势和稳定性。



在凝汽器抽空的工艺中,特别是空冷机组;真空泵吸气口在实际运行中会进入大量的水蒸汽甚至是水柱,因此对真空泵设备的水处理能力和运行的稳定性要求比较高。


视频解读:视频中研发人员测试了不同性状的介质进入佶缔纳士真空泵后的反应及真空度的变化,特别是大量的水进入吸气管道,泵的叶片并没有因为恶劣的介质而受到损伤,泵运行也非常稳定,体现了真空泵的设计对于各种恶劣介质的适应性。


中国光热电站主要建于西北地区,多风沙、扬尘、冬季气温极低,昼夜温差较大……,特殊的气候特点对装备的耐久性提出了更高要求。同时,受天气等因素影响,光热电站需要频繁启停,运行模式较多,工况变化较大。再加上交通条件较差,运维成本较高,这也对装备的安全性和稳定性提出了较高要求。


综上,光热电站装备的性能及运行稳定性就极其重要了。一旦装备出现故障,将会直接影响电站的正常运行和经济效益。


以汽机真空泵为例,据王迎迎介绍,由于光热电站一般建设在沙漠或者戈壁等偏远地区,温差变化大,凝汽器背压变化范围大,对设备稳定性要求高,这样就对机组从产品的选择及设计阶段的预防为主到后期的维护提出了相应的要求。


针对此问题,佶缔纳士在优化设备选型和设计的同时,也采取了严格执行标准化生产和售后人员“持证上岗”等措施。


在生产过程中,作为美国HEI标准协会的会员,佶缔纳士生产全过程均严格按照国际相关标准执行。


在参观该公司真空泵系统生产车间的过程中,CSPPLAZA记者切实感受到了佶缔纳士对于产品细节与质量的追求。从来料检验区、钢管区、加工区、焊接区、测试区、防腐区、清洗区、预处理区、喷漆区到包装区等各个区域,相应位置都贴有明显的标示。


同时,秉承“We won’t sell our future for quick profits”(决不因短期利益而出卖未来)的信条,佶缔纳士生产所需的相关配品配件均采用全球一流的产品,以确保产品质量。


此外,为了解决产品调试时工况与实际运行工况的差异,佶缔纳士会针对性进行饱和空气试验,通过模拟客户现场工况试验产品整体性能,以确保装备投运后的运行稳定性。


以下图片来自佶缔纳士真空泵生产现场:


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图:美丽的厂区


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图:码放整齐的各种标准件


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图:生产线上的真空泵机组产品


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图:整装待发的产品


在售后服务方面,佶缔纳士拥有遍布全球的运营服务中心网络,配备了最新的技术,致力于向客户提供随时随地的支持,以保证设备的平稳、高效的运行,及时预防并排除故障。同时,提供售后的技术人员需要通过专门的考核,才能“持证上岗”。


关于佶缔纳士机械有限公司:


佶缔纳士的前身是德国西门子于1996年在中国投建的西门子真空泵压缩机有限公司,在经历相关业务整合后,于2004年整体加入美国Gardner Denver(佶缔)集团,组成Nash产品部,最终于2006年正式更名为佶缔纳士机械有限公司。


Gardner Denver(佶缔)集团为美国纽约交所上市公司(NYSE:GDI),创立于1859年,是一家美国跨国工业设备、技术及相关零件和服务供应商,通过一系列品牌向广泛和多样化的客户群提供服务,是全球公认的压缩空气和气体、真空和输送技术领先供应商。


佶缔纳士机械有限公司为佶缔集团的全资子公司,是Nash事业部在亚太地区的唯一生产基地,专业生产和销售Nash/Garo液环真空泵/压缩机,Hoffman&Lamson多级和单级高速离心鼓风机,Dry-Pro干式螺杆真空泵及相关工程化系统。


截止目前,佶缔纳士的凝汽器真空泵产品在火电、核电、光热、燃机、生物质发电等领域已经积累了大量的经验和使用业绩。佶缔纳士在核电凝汽器真空泵的应用中市场占有率超过97%,大亚湾核电站1991年投运运行至今还在安全稳定的运行;在火电行业,仅百万机组的业绩就有近百个,是当之无愧的电力行业真空泵领军企业,也同时承担着行业健康发展所赋予的责任和使命。


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