中廣核德令哈50MW槽式光熱電站運維情況及經驗分享
發布者:lzx | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 1376查看 | 2019-07-24 19:17:28    

CSPPLAZA光熱發電網訊:近日,在由CSPPLAZA主辦、中控太陽能和龍騰光熱聯合主辦的2019第六屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上,中廣核新能源德令哈有限公司生產運維部經理杜小龍就中廣核德令哈50MW槽式光熱發電項目的運維情況及經驗作了主題發言。


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圖:杜小龍作主題發言


在本次發言中,杜小龍回顧了中廣核德令哈50MW光熱發電項目建設及運行的幾個關鍵的時間節點,并重點介紹了該項目近一年來的運營經驗,同時就電站運維調試中可能出現的問題及應對措施同與會嘉賓進行了交流。


據杜小龍介紹,中廣核德令哈50MW光熱電站于2015年8月份開建,并于去年6月30號實現了首次并網發電,是20個示范項目中首個完成并網發電的項目。該項目總投資約17億人民幣,上網電價1.15元/千瓦時。


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根據近一年運營經驗的積累,杜小龍總結到,即使是在比較惡劣的情況下,通過掌握和總結光熱電站運營規律,合理安排運行方式,也可以最大限度地保證電站運行的穩定性,滿足當前電網對光熱電站的需求。


同時,杜小龍指出,對于已投運和即將投運的光熱電站而言,電站的運維必須引起高度重視。運營團隊人才技能的儲備,知識結構的多元化以及控制策略的優化,都需要長期的探索。


談及光熱電站運維過程中遇到的挑戰,杜小龍特別強調,光熱電站在建設完成后存在的潛藏的缺陷,會隨著電站的實際運行逐步暴露出來,此時,應當重視問題并妥善處理。同時,缺陷的發現、分析和處理也是對整個運營團隊能力的重要考驗。


更多精彩內容,請閱讀下面刊出的杜小龍的演講全文:


各位領導、各位前輩、各位同仁大家下午好,我叫杜小龍,接下來把中廣核德令哈50MW項目近一年時間的運營實踐給大家做一下匯報和分享。


其中主要有四部分的內容:一個是中廣核德令哈50MW的項目,因為有很多朋友可能是第一次參加這個盛會;第二個是這個項目這一年多的實踐的經驗總結還有我們在實際運營過程中遇到的挑戰以及目前已經采取的應對措施;最后一個我們就想通過這個項目把我們對光熱的一些想法給大家做一下匯報。


中廣核德令哈50MW光熱項目與中控德令哈光熱項目比鄰而居,我們采取的是兩種技術路線,中控德令哈采用的塔式技術,而我們采用的是槽式技術。


我們正式開工是2015年的8月份,裝機規模是50MW,目前我們的項目總投資大概是17億人民幣,上網電價還是1.15元/千瓦時,按照2016年確定的20家示范項目的電價在走。


我們在去年6月30號實現了首次的并網發電。當時是在20家示范項目中第一家完成首次并網的項目。


在去年的12月31日之前我們這邊主要還是做一些試驗,主要是配合水規院的示范性項目做的一些包括滿負荷、升降負荷速率以及運行時間等滿足新要求的試驗。


槽式的技術原理其實和塔式非常相像,無外乎就是太陽場。這一塊我們用的是拋物面槽式進行太陽熱能的集熱,然后通過傳儲熱島實現熱能的轉換和儲存,再通過常規島將熱能最終轉變為電能輸送到電網。


主要的技術參數有:太陽場整個集熱面積是62萬平方米,一共有190個標準的ET-3槽式集熱器回路,我們采用的傳熱介質是導熱油,工作溫度在293-393℃,使用的儲熱方式是二元硝酸鹽雙罐儲熱。


同時,與塔式的技術路線不同的是,我們的傳熱介質和儲熱介質是兩類物質,所以工藝系統相對復雜一點,容易受到工質的影響。


因此,我們的常規島所采用的機組參數就比塔式稍微低一點,我們采用的是中溫、高壓的汽輪發電機組,主汽溫度有兩種:381℃是正常運行方式下的,而370℃是我們在儲熱發電模式下所使用的主汽參數。


由于我們是去年6月30日首先實現并網發電,所以在2016年國家能源局確定的20個示范項目里面基本上屬于首個開工建設,首個并網、注油,首個商業運營,并依托中廣核的背景,成為首個獲得亞洲開發銀行低息貸款的項目。


因為我們屬于國內比較早的一個光熱項目,所以當時除了希望把這個項目做好,同時也想通過這樣的項目為后續中廣核光熱業務的發展和布局做一定的基礎和鋪墊,主要有四個目標:一是技術人員隊伍的培育和建立;二是為中國的光熱事業的發展盡自己的綿薄之力,搭建一個產供銷的產業聯盟;三是通過這個項目的設計、建設、運營最終打造一種核心能力,達到最終擁有自主知識產權的目標;四是對光熱發電標準體系的建立編制做出一定的貢獻。


關于項目實踐,大家都知道我們德令哈這段時間算是最好的時段,本身德令哈是進藏的中轉站,游客比較多。但是德令哈的冬天很冷,時間很長,晝夜溫差很大,應了那句老話——“中午穿紗,晚上穿棉,圍著火爐吃西瓜”。對我們來說,在海拔高達3000米地區建設光熱電站,不僅是技術上的考驗,也是生理上、精神上的挑戰。


在建設過程中,我們逐步形成了一種德令哈的光熱精神,也就是“不計得失講奉獻,千方百計想辦法,攻堅克難有信心”。實際上,我們目前已經投運和正在進行建設的光熱電站都位于祖國的西邊,自然條件惡劣,而電站的設計者、建設者和運營者等都付出了超出常人的奉獻精神。


接下來要匯報的第一個是安全管控。跟我們過去接觸到的常規火電廠、風電以及光伏相比,光熱發電的供應系統相對更加復雜,工作介質也不一樣,所以風險點也和以前接觸到的發電形態都不一樣。


所以我們認為對于光熱電站的建設、運營以及設計來說,它的安全管控應該引起我們足夠的重視,以實現整個安質環工作的預控、可控和再控。


我們還進行了全場鏡場導熱油回路泄露的消防演習,并針對項目工作的推進召開會議。


第二,經過近一年的運營,我們對槽式光熱電站的運營經驗和控制策略也在不斷總結和完善中。


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圖1:4月16日DNI、機組負荷變化簡圖


大家可以看到,這是我們選取了4月16日一個機組DNI和機組負荷變化簡圖(圖1)。藍線就是當天的DNI變化情況,綠線是當時機組負荷變化的情況。


從這個情況來看,4月16日DNI的變化非常好,波形非常漂亮,沒有出現大幅度的波動,所以當天整個機組的負荷基本比較漂亮,平均負荷基本上都在30MW以上,當天的日累計發電量達到89萬千瓦/小時,基本上接近設計值。


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圖2:5月25日DNI、機組負荷變化簡圖


這是5月25日的DNI和機組負荷變化簡圖(圖2),相對于4月14日來說,5月25日的DNI情況的波形并不是特別漂亮。尤其是在中午1點之后,由于多云天氣的影響,DNI直線下降。所以也可以看到當天負荷的變化情況也受此影響,最低負荷基本上維持在10MW以上,也就是最小基礎出力以上。


按照累積的運行經驗,在德令哈這個地方只要DNI情況允許,光熱發電量、發電效率基本上是可以保證的。即使是在比較惡劣的情況下,通過對光熱電站運營規律的掌握和總結,以及運行方式的合理安排,可以最大限度地保證發電運行的穩定性,滿足電網對于我們光熱電站當前的需求。


第三個方面是發電運營團隊的培養。大家都知道,運營需要通過人去做很多既定的工作目標和任務。尤其是進入光熱發電的行業,它屬于資金、技術密集型的行業,所以不管對運行還是維護檢修的人員都有非常高的要求。


在這個過程中,因為我們以前沒有成熟的光熱運營團隊,我們需要從零開始培養屬于我們自己的發電運營團隊。


最后,在近一年的發展中,我們完成了去年的6.30首次并網發電,并克服了許許多多的困難,我們通過不懈的努力,至少為中國光熱事業的整體發展作出了自己應有的貢獻。


而且經過這一年的運營和發展,不管是好的經驗還是失敗的教訓,都為我們后續光熱事業的發展提供了一個有益的借鑒和探索,我覺得這可能比我們單純追求發電更有意義。


第三部分我想把項目遇到的挑戰給大家匯報一下,這也是在不斷的運營過程中發現的。


光熱電站運營過程中有很多的因素對我們造成了影響,一個就是天氣的不確定性因素,尤其是極端的短時間內的強對流天氣。因此,我們對天氣預測需要進行更精準的研究,以后的運行人員中需要有對天氣狀況進行研究的人員,我們將通過他們來安排后期的運行策略,以及與電網部門進行對接。


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這張圖片是德令哈5月中旬的一張照片,內地應該是春暖花開,但是對于德令哈來說則是“青海長云暗雪山”。


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當天的環境溫度只有4度,還有很典型的DNI的變化波形,接近中午一點多的時候,DNI的變化會受到來云的影響,這樣會對光熱電站的運營產生不確定性的影響,這些規律都是需要經過一定的時間去摸索、總結、完善的,并作為控制電站運行策略變化的依據,然后妥善處理運行過程中出現缺陷的問題。


以我的理解,光熱電站更類似于常規火電廠和大型化工廠的結合體。雖然光熱和光伏只差一個字,但是,它們之間的工作原理、系統流程及運行維護要點都有非常大的差別。所以光熱電站的建成肯定要遵循電力生產的規律,即使投運之后還要進行大量的調試、試驗,甚至在運營過程中暴露的缺陷的處理。


實際上,有很多缺陷在設備處于靜態的時候是暴露不出來的,只有當整個設備開始運轉,系統整個流程打通之后它的缺陷才可能逐步暴露出來,其中有一些缺陷甚至是致命的。


所以這里要特別給大家分享的就是,在實際運營之后,我們要對暴露出來的缺陷引起足夠的重視并進行分析處理,尤其要妥善處理,否則的話可能會因為一個小缺陷導致一些大故障的出現。


而且我們覺得在運營過程中對于缺陷的發現、分析和處理可能是對整個運營團隊運營能力的重要考驗,因為這個時候處在從基建到正常運行之間的過渡階段,正是各種問題交織的時候,如果處理得不夠妥當,很可能導致整個項目向不好的方向發展。


最后是對于光熱關鍵技術的探索和攻克。


從運維的角度來講講,比如集熱器調整精度的問題,還有優化調整策略以及機組啟動時間的優化等。


我們怎么根據第二天DNI的實際變化情況安排機組運行方式呢?是優先發電還是確保長周期穩定運行?這些對于我們來說都是一個比較大的課題,而且大家知道,由于發電企業自身需要承擔社會責任,電網對發電企業的要求非常地高,對并網時間、升降速率的負荷時間以及調節品質都有比較嚴苛的要求。


所以我們在光熱運行過程中,可能還需要對一些關鍵技術進行摸索,而且我個人認為在光熱的運行過程中,由于對天氣情況的掌握程度不像煤電的可控程度那么高,所以對于后期光熱的運營來講,不管是人才技能的儲備,知識結構的多元化還是控制策略的優化,都需要長期的探索過程。


最后一點將參與德令哈項目的感受分享給大家。


一個是通過德令哈項目近一年多的運營,總結項目從設計一直到建設、調試、運維的各個階段,我們發現,不管是塔式還是槽式,對于一些標準體系我們還需要逐步的完善和編撰。


因為我們在實際運行過程中發現,一些曾從事其他發電行業的從業人員,比如常規的火電或是光伏,他們對于光熱這種新的發電形態還處在摸索總結的過程。


再一個是希望大家通過項目的實際工作得到錘煉。為什么用“錘煉”這個詞,就是想告訴大家,通過近一年時間的運營,我覺得整個后期的運營對于已投運和即將投運的光熱電站來說是必須要著重解決的問題。我們要考慮怎樣把我們已經掌握的知識和經驗陸續傳承給后面的跟進者,讓他們少走彎路,能夠往前多走一步。


我的匯報就到這里,如果有什么不妥之處請大家批評指正。


提問:我在做光熱電站調試運維的時候會發現有一些問題,有的時候完全是設計人員沒有考慮過的,作為設計人員更尊重現場實際工作人員經的驗或者是建議是不是會對光熱電站更好?


杜小龍:我以前是做常規火電出身的,后期才進入到光熱這個行業,時間很短。您說的這個問題我想分成兩部分來回答:


第一,目前我們在運營和調試過程中遇到很多的問題,為什么?是因為光熱行業的發展時間很短。


光熱真正大規模的發展也就是從2016年到現在只有短短3年時間,之前大家都只是在做工業試驗,并且都是很多專家在做。現在要做大規模商業化運營的時候需要我們普通的工作人員進入,而普通工作人員本身很少接觸光熱行業,在這個過程中,由于科研和實際的工業運作在各方面都有差異,所以可能會出現設計上更偏向于理論,而在實際操作過程中又覺得很不適用的情況。我個人覺得,隨著光熱行業的發展,將更多的人尤其是普通的工作人員培養起來之后,讓他們把實際運營的經驗反饋給設計人員,這樣可能會逐步解決這個問題。


第二,我們在實際運營過程中確實出現了一些調試的問題,比如說蒸發器的水位計。有一個項目用的是德國進口的蒸發器水位計,但是到現場之后不適用,當時我們就說鍋爐汽包的熔鹽水位計就可以很好地解決這個問題,而且它的生產企業就是東北的重型機械廠的輔助機械廠,不用進口。


我覺得這還是理念的問題,尤其是傳儲熱調試和光熱調試。這兩個領域和我們過去火電廠的一些理念、標準不太一樣,我覺得這些可能也是我們目前真正遇到的問題,隨著時間的推移更多人會參與其中,通過完善以前的知識,并結合新知識,這些問題將逐步得到解決。

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