中广核德令哈50MW槽式光热电站运维情况及经验分享
发布者:lzx | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 1015查看 | 2019-07-24 19:17:28    

CSPPLAZA光热发电网讯:近日,在由CSPPLAZA主办、中控太阳能和龙腾光热联合主办的2019第六届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会上,中广核新能源德令哈有限公司生产运维部经理杜小龙就中广核德令哈50MW槽式光热发电项目的运维情况及经验作了主题发言。


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图:杜小龙作主题发言


在本次发言中,杜小龙回顾了中广核德令哈50MW光热发电项目建设及运行的几个关键的时间节点,并重点介绍了该项目近一年来的运营经验,同时就电站运维调试中可能出现的问题及应对措施同与会嘉宾进行了交流。


据杜小龙介绍,中广核德令哈50MW光热电站于2015年8月份开建,并于去年6月30号实现了首次并网发电,是20个示范项目中首个完成并网发电的项目。该项目总投资约17亿人民币,上网电价1.15元/千瓦时。


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根据近一年运营经验的积累,杜小龙总结到,即使是在比较恶劣的情况下,通过掌握和总结光热电站运营规律,合理安排运行方式,也可以最大限度地保证电站运行的稳定性,满足当前电网对光热电站的需求。


同时,杜小龙指出,对于已投运和即将投运的光热电站而言,电站的运维必须引起高度重视。运营团队人才技能的储备,知识结构的多元化以及控制策略的优化,都需要长期的探索。


谈及光热电站运维过程中遇到的挑战,杜小龙特别强调,光热电站在建设完成后存在的潜藏的缺陷,会随着电站的实际运行逐步暴露出来,此时,应当重视问题并妥善处理。同时,缺陷的发现、分析和处理也是对整个运营团队能力的重要考验。


更多精彩内容,请阅读下面刊出的杜小龙的演讲全文:


各位领导、各位前辈、各位同仁大家下午好,我叫杜小龙,接下来把中广核德令哈50MW项目近一年时间的运营实践给大家做一下汇报和分享。


其中主要有四部分的内容:一个是中广核德令哈50MW的项目,因为有很多朋友可能是第一次参加这个盛会;第二个是这个项目这一年多的实践的经验总结还有我们在实际运营过程中遇到的挑战以及目前已经采取的应对措施;最后一个我们就想通过这个项目把我们对光热的一些想法给大家做一下汇报。


中广核德令哈50MW光热项目与中控德令哈光热项目比邻而居,我们采取的是两种技术路线,中控德令哈采用的塔式技术,而我们采用的是槽式技术。


我们正式开工是2015年的8月份,装机规模是50MW,目前我们的项目总投资大概是17亿人民币,上网电价还是1.15元/千瓦时,按照2016年确定的20家示范项目的电价在走。


我们在去年6月30号实现了首次的并网发电。当时是在20家示范项目中第一家完成首次并网的项目。


在去年的12月31日之前我们这边主要还是做一些试验,主要是配合水规院的示范性项目做的一些包括满负荷、升降负荷速率以及运行时间等满足新要求的试验。


槽式的技术原理其实和塔式非常相像,无外乎就是太阳场。这一块我们用的是抛物面槽式进行太阳热能的集热,然后通过传储热岛实现热能的转换和储存,再通过常规岛将热能最终转变为电能输送到电网。


主要的技术参数有:太阳场整个集热面积是62万平方米,一共有190个标准的ET-3槽式集热器回路,我们采用的传热介质是导热油,工作温度在293-393℃,使用的储热方式是二元硝酸盐双罐储热。


同时,与塔式的技术路线不同的是,我们的传热介质和储热介质是两类物质,所以工艺系统相对复杂一点,容易受到工质的影响。


因此,我们的常规岛所采用的机组参数就比塔式稍微低一点,我们采用的是中温、高压的汽轮发电机组,主汽温度有两种:381℃是正常运行方式下的,而370℃是我们在储热发电模式下所使用的主汽参数。


由于我们是去年6月30日首先实现并网发电,所以在2016年国家能源局确定的20个示范项目里面基本上属于首个开工建设,首个并网、注油,首个商业运营,并依托中广核的背景,成为首个获得亚洲开发银行低息贷款的项目。


因为我们属于国内比较早的一个光热项目,所以当时除了希望把这个项目做好,同时也想通过这样的项目为后续中广核光热业务的发展和布局做一定的基础和铺垫,主要有四个目标:一是技术人员队伍的培育和建立;二是为中国的光热事业的发展尽自己的绵薄之力,搭建一个产供销的产业联盟;三是通过这个项目的设计、建设、运营最终打造一种核心能力,达到最终拥有自主知识产权的目标;四是对光热发电标准体系的建立编制做出一定的贡献。


关于项目实践,大家都知道我们德令哈这段时间算是最好的时段,本身德令哈是进藏的中转站,游客比较多。但是德令哈的冬天很冷,时间很长,昼夜温差很大,应了那句老话——“中午穿纱,晚上穿棉,围着火炉吃西瓜”。对我们来说,在海拔高达3000米地区建设光热电站,不仅是技术上的考验,也是生理上、精神上的挑战。


在建设过程中,我们逐步形成了一种德令哈的光热精神,也就是“不计得失讲奉献,千方百计想办法,攻坚克难有信心”。实际上,我们目前已经投运和正在进行建设的光热电站都位于祖国的西边,自然条件恶劣,而电站的设计者、建设者和运营者等都付出了超出常人的奉献精神。


接下来要汇报的第一个是安全管控。跟我们过去接触到的常规火电厂、风电以及光伏相比,光热发电的供应系统相对更加复杂,工作介质也不一样,所以风险点也和以前接触到的发电形态都不一样。


所以我们认为对于光热电站的建设、运营以及设计来说,它的安全管控应该引起我们足够的重视,以实现整个安质环工作的预控、可控和再控。


我们还进行了全场镜场导热油回路泄露的消防演习,并针对项目工作的推进召开会议。


第二,经过近一年的运营,我们对槽式光热电站的运营经验和控制策略也在不断总结和完善中。


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图1:4月16日DNI、机组负荷变化简图


大家可以看到,这是我们选取了4月16日一个机组DNI和机组负荷变化简图(图1)。蓝线就是当天的DNI变化情况,绿线是当时机组负荷变化的情况。


从这个情况来看,4月16日DNI的变化非常好,波形非常漂亮,没有出现大幅度的波动,所以当天整个机组的负荷基本比较漂亮,平均负荷基本上都在30MW以上,当天的日累计发电量达到89万千瓦/小时,基本上接近设计值。


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图2:5月25日DNI、机组负荷变化简图


这是5月25日的DNI和机组负荷变化简图(图2),相对于4月14日来说,5月25日的DNI情况的波形并不是特别漂亮。尤其是在中午1点之后,由于多云天气的影响,DNI直线下降。所以也可以看到当天负荷的变化情况也受此影响,最低负荷基本上维持在10MW以上,也就是最小基础出力以上。


按照累积的运行经验,在德令哈这个地方只要DNI情况允许,光热发电量、发电效率基本上是可以保证的。即使是在比较恶劣的情况下,通过对光热电站运营规律的掌握和总结,以及运行方式的合理安排,可以最大限度地保证发电运行的稳定性,满足电网对于我们光热电站当前的需求。


第三个方面是发电运营团队的培养。大家都知道,运营需要通过人去做很多既定的工作目标和任务。尤其是进入光热发电的行业,它属于资金、技术密集型的行业,所以不管对运行还是维护检修的人员都有非常高的要求。


在这个过程中,因为我们以前没有成熟的光热运营团队,我们需要从零开始培养属于我们自己的发电运营团队。


最后,在近一年的发展中,我们完成了去年的6.30首次并网发电,并克服了许许多多的困难,我们通过不懈的努力,至少为中国光热事业的整体发展作出了自己应有的贡献。


而且经过这一年的运营和发展,不管是好的经验还是失败的教训,都为我们后续光热事业的发展提供了一个有益的借鉴和探索,我觉得这可能比我们单纯追求发电更有意义。


第三部分我想把项目遇到的挑战给大家汇报一下,这也是在不断的运营过程中发现的。


光热电站运营过程中有很多的因素对我们造成了影响,一个就是天气的不确定性因素,尤其是极端的短时间内的强对流天气。因此,我们对天气预测需要进行更精准的研究,以后的运行人员中需要有对天气状况进行研究的人员,我们将通过他们来安排后期的运行策略,以及与电网部门进行对接。


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这张图片是德令哈5月中旬的一张照片,内地应该是春暖花开,但是对于德令哈来说则是“青海长云暗雪山”。


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当天的环境温度只有4度,还有很典型的DNI的变化波形,接近中午一点多的时候,DNI的变化会受到来云的影响,这样会对光热电站的运营产生不确定性的影响,这些规律都是需要经过一定的时间去摸索、总结、完善的,并作为控制电站运行策略变化的依据,然后妥善处理运行过程中出现缺陷的问题。


以我的理解,光热电站更类似于常规火电厂和大型化工厂的结合体。虽然光热和光伏只差一个字,但是,它们之间的工作原理、系统流程及运行维护要点都有非常大的差别。所以光热电站的建成肯定要遵循电力生产的规律,即使投运之后还要进行大量的调试、试验,甚至在运营过程中暴露的缺陷的处理。


实际上,有很多缺陷在设备处于静态的时候是暴露不出来的,只有当整个设备开始运转,系统整个流程打通之后它的缺陷才可能逐步暴露出来,其中有一些缺陷甚至是致命的。


所以这里要特别给大家分享的就是,在实际运营之后,我们要对暴露出来的缺陷引起足够的重视并进行分析处理,尤其要妥善处理,否则的话可能会因为一个小缺陷导致一些大故障的出现。


而且我们觉得在运营过程中对于缺陷的发现、分析和处理可能是对整个运营团队运营能力的重要考验,因为这个时候处在从基建到正常运行之间的过渡阶段,正是各种问题交织的时候,如果处理得不够妥当,很可能导致整个项目向不好的方向发展。


最后是对于光热关键技术的探索和攻克。


从运维的角度来讲讲,比如集热器调整精度的问题,还有优化调整策略以及机组启动时间的优化等。


我们怎么根据第二天DNI的实际变化情况安排机组运行方式呢?是优先发电还是确保长周期稳定运行?这些对于我们来说都是一个比较大的课题,而且大家知道,由于发电企业自身需要承担社会责任,电网对发电企业的要求非常地高,对并网时间、升降速率的负荷时间以及调节品质都有比较严苛的要求。


所以我们在光热运行过程中,可能还需要对一些关键技术进行摸索,而且我个人认为在光热的运行过程中,由于对天气情况的掌握程度不像煤电的可控程度那么高,所以对于后期光热的运营来讲,不管是人才技能的储备,知识结构的多元化还是控制策略的优化,都需要长期的探索过程。


最后一点将参与德令哈项目的感受分享给大家。


一个是通过德令哈项目近一年多的运营,总结项目从设计一直到建设、调试、运维的各个阶段,我们发现,不管是塔式还是槽式,对于一些标准体系我们还需要逐步的完善和编撰。


因为我们在实际运行过程中发现,一些曾从事其他发电行业的从业人员,比如常规的火电或是光伏,他们对于光热这种新的发电形态还处在摸索总结的过程。


再一个是希望大家通过项目的实际工作得到锤炼。为什么用“锤炼”这个词,就是想告诉大家,通过近一年时间的运营,我觉得整个后期的运营对于已投运和即将投运的光热电站来说是必须要着重解决的问题。我们要考虑怎样把我们已经掌握的知识和经验陆续传承给后面的跟进者,让他们少走弯路,能够往前多走一步。


我的汇报就到这里,如果有什么不妥之处请大家批评指正。


提问:我在做光热电站调试运维的时候会发现有一些问题,有的时候完全是设计人员没有考虑过的,作为设计人员更尊重现场实际工作人员经的验或者是建议是不是会对光热电站更好?


杜小龙:我以前是做常规火电出身的,后期才进入到光热这个行业,时间很短。您说的这个问题我想分成两部分来回答:


第一,目前我们在运营和调试过程中遇到很多的问题,为什么?是因为光热行业的发展时间很短。


光热真正大规模的发展也就是从2016年到现在只有短短3年时间,之前大家都只是在做工业试验,并且都是很多专家在做。现在要做大规模商业化运营的时候需要我们普通的工作人员进入,而普通工作人员本身很少接触光热行业,在这个过程中,由于科研和实际的工业运作在各方面都有差异,所以可能会出现设计上更偏向于理论,而在实际操作过程中又觉得很不适用的情况。我个人觉得,随着光热行业的发展,将更多的人尤其是普通的工作人员培养起来之后,让他们把实际运营的经验反馈给设计人员,这样可能会逐步解决这个问题。


第二,我们在实际运营过程中确实出现了一些调试的问题,比如说蒸发器的水位计。有一个项目用的是德国进口的蒸发器水位计,但是到现场之后不适用,当时我们就说锅炉汽包的熔盐水位计就可以很好地解决这个问题,而且它的生产企业就是东北的重型机械厂的辅助机械厂,不用进口。


我觉得这还是理念的问题,尤其是传储热调试和光热调试。这两个领域和我们过去火电厂的一些理念、标准不太一样,我觉得这些可能也是我们目前真正遇到的问题,随着时间的推移更多人会参与其中,通过完善以前的知识,并结合新知识,这些问题将逐步得到解决。

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