黄文博:首航节能敦煌10MW熔盐塔电站的开发经验分享
发布者:wxx | 来源: CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 4647查看 | 2017-01-07 22:33:00    
  CSPPLAZA光热发电网讯:“这样复杂的项目,冒然建设是不可取的,这里面很多系统需要进行分步中试试验来完善,以推动各个系统走向成熟,最后形成各个整体的协调,再进行整体的开发设计。”2016年12月28~30日,在甘肃敦煌召开的中国光热示范电站开发领导者峰会暨CSPPLAZA2017新年汇上,首航节能副董事长黄文博在分享首航节能敦煌10兆瓦熔盐塔式光热电站并网投运经验时如是表示。

  在本次演讲中,黄文博主要从团队建设、设计安装调试过程中遇到的困难和挑战,聚光系统、吸热、储热、传热和控制等系统的开发完善细节等方面对首航节能敦煌10兆瓦熔盐塔式光热电站并网投运进行了介绍和经验的分享。

  黄文博表示,在整个项目中开发了包括集光系统、吸热、储热、传热和控制等系统,每个系统都做了大量的实验,来保证各个系统的精度和稳定性,通过中试和10兆瓦的设计安装调试,掌握了包括各个系统中的困难和意想不到问题的发现,整个电站分成两大部分,一是集光和吸热系统(闭环),换热和发电系统(另外一个闭环),这两个闭环的交叉点是在熔盐储热作为交叉点,两个系统都可以独立,所以运行是从技术路线上是稳定可靠的。


更多精彩内容,请阅读下面刊出的黄文博的演讲全文(注:本文根据速记和录音资料整理,文章内容未经演讲者本人审阅,仅供参考):

  尊敬的各位领导、各位专家、各位同仁、各位朋友,很荣幸能够来参加这次光热示范电站开发领导者峰会,感谢主办方给我们创造了这次交流的平台,作为第一批入住敦煌的企业,对大家在这个寒冷冬日的到来表示热烈的欢迎!

  作为这次大会的联合主办方,感谢大家对本次峰会的大力支持。今天我跟大家分享的主题是首航节能敦煌10兆瓦熔盐塔式光热电站并网投入运行的分享。

  在各级领导和各界专家支持下,首航敦煌10兆瓦熔盐塔式电站2016年12月26日22时58分并网发电,在此感谢对本项目支持的领导和专家。整个项目运行指标达到设计值,接下来跟大家分享整个项目的开发建设感想。

  光热是人才密集型、技术密集型、资金密集型的项目,整个项目的开发必须有队伍的建设、技术的研究、终试的实验,包括项目几十亿资金的募集、生产线的建设,最后形成商业化的项目,每一个环节都有很多问题需要克服。

  第一个困难是整个队伍的建设,我们公司有一套完善的队伍建设机制来保障公司人才队伍方面的稳定性和优势。作为整个光热项目人才队伍有几个分支机构来组成,保证以首航总部的技术中心、首航欧洲、首航天津公司、首航光热、首航上海公司,这几个公司共同分工协作完成整个光热各项技术共同的研发跟整个项目的推进。

  到目前为止首航研发团队累计参与了国内外超过1G瓦光热项目的工作,这样可以支撑整个项目的开发,包括后期的建设运营,保障整个项目健康稳健的推进。作为这么复杂的一个技术,首航除了组建团队以外,大力的推动各领域的研发,在研发方面取得了一定的团队经验,包括获得国家企业级中心、博士后工作站、国家火炬计划项目,荣获国家科技进步二等奖,这些是在多年队伍建设跟研发方面组建了一些团队和我们取得部分的成就。

  这套复杂的项目冒然建设是不可取的,这里面很多系统是在分步中试下完善的,来推动各个系统走向成熟,最后来形成各个整体的协调,再来开发整体的设计。首航在槽式和塔式等方面开展了中试实验包括槽式中试实验2014年发电,很荣幸获得了中广核50MW槽式镜场总承包合同,这是作为第一批示范项目中的第一个开工建设的槽式国家示范项目。还联合北航共同开发碟式斯特林光气互补的光热发电项目,也是在2014年发电,这是北京市科委的科研项目,也通过了北京市科委的验收。

  如图,熔盐塔式示范项目,是企业参加国家第一批示范项目中也荣获了100兆瓦光热熔盐塔式的示范项目作为入围的一个项目,在敦煌规划是4*100兆瓦的熔盐塔式的项目,把它分成4*100兆瓦是考虑到更稳健的来开发整个光热的技术和项目,整个项目通过两年多的努力,在前两天成功并网发电,也为整个项目包括100兆瓦的项目和第一批示范项目的推进积累了一定的经验。

  在整个项目中开发了包括集光系统、吸热、储热、传热和控制等系统,每个系统都做了大量的实验,来保证各个系统的精度和稳定性,通过中试和10兆瓦的设计安装调试,掌握了包括各个系统中的困难和意想不到问题的发现,整个电站分成两大部分,一是集光和吸热系统(闭环),换热和发电系统(另外一个闭环),这两个闭环的交叉点是在熔盐储热作为交叉点,两个系统都可以独立,所以运行是从技术路线上是稳定可靠的。

  前半段是集光系统和吸热系统的效率如何保障,是作为投资者、技术研发必须要去考虑的问题,怎样保障整个项目高效率的运行、低成本的建设,这是每个技术人员、每个企业乃至业主都应该考虑的问题。如何控制精度,包括集光的晶片系统、红外成像的预测、如何判断吸热器和集光系统之间的协调,都要靠控制方面来预测和调节。镜场的设计分布是值得去研究的课题,每一个镜场分布之间会影响到互相间的遮挡,效率的提高就在遮挡间会差好几个点,这几个点也就是优化过程中能够不断的提高,这种分析目前采用的是自动化的分析软件来保证分析的有效性。

  在几年在分析效率的过程中,我们的软件要分析十几、二十天,对整个计算还是一个障碍,通过这几年对软化的优化,现在整个软件计算都是在几分钟就可以算一遍,对整个项目优化有很大的帮助。这次示范项目的申报,在短短的时间内如何提高镜场的技术要求,比如镜场面积应该是多少、用地面积是多少、效率是多少,涉及到投资,因为整个镜场占的投资比例是最大的,镜场包括子镜、执行机构的精度直接影响镜场的效率,精度是指哪打哪这是所追求的目标,如果有偏差吸热器应该要做得更大才能满足我们的要求,精场的精度低,吸热器的成本就高了或者是效率就低了,整个镜场和吸热器耦合的分析是很重要的过程,也是必须要联合来共同对一个项目进行方案的计算。

  熔盐储热系统和换热系统,也在国内这几年间作为新的挑战,熔盐的储热达到565度,未来可能会更加高,在以前的化工是没有这么高的温度,这些挑战也是在很多实验过程中,很多专家的指导和支持的情况下来完成储热的设计和建设。

  后半段是常规岛的范畴,汽轮机和火电汽轮机有很多相似之处,但是又有它的个性化,因为作为光热的汽轮机的启动、启停比较的频繁,启停的时间长效率就会很低,有一些要求是根据光热的特性,怎样来提高运行效率,对于汽轮机提出个性化的要求。其他的大部分跟常规火电站是相似的,包括整个建设过程常规岛的建设是整个中国队伍是非常强大的。

  整个项目耦合设计,开发的软件是把整个吸热器和镜场耦合起来,每一个时间段镜子的角度、折光率、吸热器的热流密度都是不断变化的,这期间效率也是不断变化的,怎么样在一年四季不同的太阳角度、不同的状态下在综合一年的运行效率会达到最高,这都是软件中短短时间内必须要算好,如图,坐标、当地的DNI,现在有很多软件可以提供DNI的数值,这些数值的准确性是有一定偏差的,必须要根据当地的实测纠正软件的偏差,通过纠正以后用这些软件就可能有利于整个项目初步的规划与设计,保证投资的回报。

  设计方面也是做了一些储备,包括大到镜场小到定日镜,小到一个子镜都是全自动化的分析,吸热器从流体换热到耦合的计算必须是全数字化的分析,整个储热除了高温传热和里面的流场如何分配做了大量的研究,保证整个熔盐罐的安全,除了前面的人才和技术的储备以外,这么大的项目特别是机组越来越大到了100兆瓦,国外更大,整个100兆瓦的镜场生产子镜应该是30几万面的小镜子,大的制造的强度是很大的,必须要保证质量、保证进度就必须要靠智能化更高保证整个精度能够达到聚光的目标,因为镜场如果效率低整个投资可能会出现落空的可能性,整个精度出问题整个项目的效益就不可能实现。

  整个镜子从
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