首航节能敦煌100MW塔式光热发电项目全面解读
发布者:cspplaza | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 1397查看 | 2019-01-04 09:32:28    

CSPPLAZA光热发电网讯:12月27日,在由CSPPLAZA光热发电平台、北京首航艾启威节能技术股份有限公司、敦煌市人民政府联合主办的2019年中国光热发电市场形势与应对策略峰会暨CSPPLAZA2019新年汇上,北京首航艾启威节能技术股份有限公司副总经理惠超就刚刚投运的首航节能敦煌100MW塔式光热项目作全面解读。


首航节能敦煌100MW塔式光热项目由首航节能自主设计、投资和建设,首航节能拥有百分百自主知识产权,是目前全球最高的熔盐塔式光热电站,配备目前全球单机最大的镜场。


惠超表示,在设备及技术自主化的道路上,首航节能做了很多努力:定日镜采用了首航节能自主研发的115.7平米的定日镜,相对于一期定日镜而言,二期定日镜有较大改进,背板的形式有较大改变,减速机的体积减小了很多,子镜数量35面,设计寿命30年,跟踪精度达到2毫弧度。同时,针对吸热器、子镜、跟踪系统等关键装备或部件的加工制造,首航节能也进行了大量的研发和优化工作。


据惠超介绍,首航节能敦煌100MW塔式光热项目一年约可发电3.9亿度,每年可以减排二氧化碳35万吨,粉尘10万吨,二氧化硫1万吨,氮氧化物0.5万吨,每年可节约的标煤量是13万吨。投产以后,如果阳光条件满足要求,达到设计标准,每年可实现经济效益约3-4亿元。


惠超.jpg

图:惠超


更多精彩内容,请阅读下面刊出的惠超的发言全文(注:本文根据速记和录音资料整理,未经嘉宾本人审阅,可能存在纰漏,仅供参考):


各位领导、各位参会的嘉宾大家上午好!我是来自首航节能的惠超。下面我把首航节能敦煌100MW熔盐塔式光热电站的情况做一个全面的汇报。


我的汇报一共包括六个部分,第一部分是公司的简介,首航节能是一家A股的上市公司,业务方向是两个,一个是清洁能源,另外一个是节能环保。业务板块主要是空冷系统,水务技术,光热电站,余热发电,清洁供暖等。


第二,项目概况,2016年底,国家能源局确定了第一批光热发电示范项目,首航节能的项目是其中之一。这批示范项目最初是要求在2018年年底前要并网发电,时值年终岁尾,这个项目也即将进入到并网发电的阶段。时间再长的考试最终都要交卷,我们把我们这两年工作的一些情况给大家做一个汇报和展示,给关心和支持光热发电的领导和专家、以及我们自己一个交代。


我们这个项目位于敦煌市西南方向的七里镇的光电产业园区,地貌是以戈壁为主,原地貌是右侧那张图,有少量的耐旱植物。地势南高北低,平均海拔在1200米左右。这个地方太阳的辐射比较强,离敦煌市区比较近,生产和生活条件还是非常不错的。


这个地方的自然降雨量是比较少的,一年只有不到40毫米,但是日照时间比较长,约3300小时。我们设计DNI的取值是1777kwh/m2,唯一一个对光热发电不太有利的就是沙尘暴天数比较多。


首航1.png


这个项目完全由首航节能投资和建设,首航节能拥有100%的自主知识产权,也是目前吸热塔最高,单体镜场最大的光热电站。这个项目整个的占地是大约8公顷,镜场的面积是140万平方米,定日镜的数量大概是1万2千台。熔盐大概是3万吨,储热时间是11小时,吸热塔的净高为260米,年发电量是3.9亿度。


第三是主要建设的节点,敦煌二期的项目奠基是在2016年的11月底,然后就开始进行吸热塔基础的开挖。主厂房第一罐混凝土是在2017年的6月19号打进去的。吸热塔的土建封顶是在2017年的11月4号。汽轮机大约是在2018年9月中旬完成扣缸,2018年10月镜场调试并完成了第一次的聚光。


今年呢,在降雨量这么低的地区,今年下了三场大雪,给我们带来了很多安装以及施工过程中的不利因素。另外在运行维护上防冻的问题也很突出。2018年12月1号,我们进行了第一次蒸汽吹扫。12月25号,我们进行了第一次汽轮机冲转,这是达到3000转的时候的一个截图。


第四是我们运行的一些情况。由于12月22号是冬至,整个日照时间比较短,这个是DNI的情况。这是早上11点钟才具备运行条件,4点半左右太阳光的强度就不够了。一天的聚光吸热的时间只有四到五个小时。


我们运行的情况,上面粉色的线是吸热屏的出口母管的温度情况,蓝色的是冷盐泵的流量。下面这两条分别是冷盐罐和热盐罐的液位。这个是冷盐上塔时候的状况,大家可以看到紫色的在慢慢上升,上盐还是很均匀,很平稳的。


在整个工程的建设过程当中,我们也做了很多的努力,也做了很多相关的产品设计和装备的制造。首先就是我们做了整个镜场和吸热器的耦合设计,考虑在额定的日光条件下,要做好整个系统的聚光吸热系统的匹配。定日镜也是用我们自己研发的115.7平米的定日镜,子镜数量是35面,设计的寿命是30年,精度是2毫弧度,这个图是我们一期和二期定日镜的对比。左边是一期的定日镜,中间是二期的定日镜,改进主要是两个方面,一个是背板的形式有改变,第二个就是减速机的大小做了优化。左边的这个减速机体积很大,二期的减速机的体积很小。


一期和二期定日镜背板对比.png

图:一期与二期定日镜对比


在整个子镜的生产过程当中,我们也采用了世界上先进的流水线,高精度全自动化的流水线组装和检验设施。另外对于核心部件,就是这个减速机和传动装置, 为了确保交货期和控制进度,我们进口了高精度的加工中心,自行组装生产。


这个是我们不同距离的定日镜的打靶情况,光斑的形状都比较好。


另外整个在控制系统上,也对系统进行了优化。整个镜场的控制是非常灵活的,清洗也很方便,这也是有一个小视频。这个是我们自己制造的减速机。


刚才有一个沙尘的镜头,沙尘的时候风速是22米每秒,镜子的稳定性是有保证的。另外清洗的时间也很短,大概一面镜子也就是一分钟。


吸热系统的主要特点一个是局部的热负荷比较高,最高差不多能达到1000kWa/m²,并且阳光热负荷分布是很不均匀的,传热以辐射传热为主,表面的温度变化很大。热应力很敏感,启停速度也很高,每天要启停一次,这样热疲劳影响是比较严重的。


我们有自己比较先进的吸热器的设计程序,能够进行整个吸热器的温度场的计算、应力场的计算以及水动力循环的计算。


敦煌二期的吸热器设计的平均能流密度是750kW/m²,局部能流密度1.2MW/m²。采用耐高温、抗腐蚀的材料,另外,管子表面覆盖特殊吸热涂层,涂层吸收率大概是95%左右,另外呢,在检测方面作了100%无损检测和100%的渗透检测。


吸热系统.png


另外吸热器一共是14片,吊装也是很方便的。


这是我们第一次聚光的时候,在吸热器上截的红外线的图片。


在储换热系统,主要还是储罐材料的选择以及基础设计和基础材料的选择,以及保温和通风的设计。储罐的高温设计是590度左右,不到600度。这是我们当时做的储罐设计,采用API650的设计标准,后面做的是储罐的基础以及储罐内热流的分析。


储换热系统.png


这些是储罐一些相关的数据,我们的储罐高度是15米,冷罐直径是37米,热罐的直径是39米,设计温度冷罐是400度,热罐是593度,保温呢每天的温降是1度左右。储罐的安装方式也是采用顶升的方法。


换热系统也是光热发电的一个比较核心的设备,主要包括整个的“四器一包”:预热、蒸发、过热和散热这几个部分。结构形式全部是U型管的换热器,这些换热器的设计都是我们公司自主设计、自主完成的。


这是预热器的吊装以及安装情况。


整个100MW电站建成,意味着我们已经掌握了大规模塔式光热电站核心的设计技术、关键设备制造和研发技术,以及调试和运行维护的技术。这个电站的装机容量在世界上也是比较大的,发电量是一年3.9亿度,每年可以减排二氧化碳35万吨,粉尘10万吨,二氧化硫1万吨,氮氧化物0.5万吨,每年可节约的标煤量是13万吨。另外投产以后,如果阳光条件满足要求,达到设计标准,每年可实现经济效益大概是3-4亿元。


这个项目,我们是完全自主设计,有完全的自主知识产权,整个项目的投产能够进一步优化敦煌市新能源结构,有效解决风、光整个的调峰问题,新能源外送问题,对于整个甘肃以及新能源行业发展具有一定的示范作用。


第二,通过本项目的建设过程,我们也培养了一大批塔式光热电站的工程设计,EPC总包以及调试和运行维护的人员,为我们以后的光热项目开发打下了比较坚实的基础。


第三,本项目的投产,为我们立足于国内、准备迈向国际新能源市场积累了雄厚的技术储备。我们也相信,随着一带一路建设的深入,我们的光热技术也终将能走出国门,在适合发展光热的地区开花结果,使更多的清洁能源造福于广大人民。


各位领导、各位专家,2018年就要过去了,我们建设场地上的喧嚣也终将逝去,我们在2019年一定加倍努力,我们有信心有决心,用我们的汗水把我们的项目推向一个新的高度。


谢谢大家。

最新评论
0人参与
马上参与