摘要:本文主要介绍了迪拜950MW光热光伏一体化发电项目槽式光热镜场集热器系统组成及安装施工工艺,总结了槽式光热镜场集热器安装施工过程方法和步骤,可为类似工程项目提供实践参考。
1工程概况
迪拜950MW光热光伏一体化项目是迪拜穆罕穆德太阳能公园的第四期项目,包含700MW光热机组和250MW光伏机组,其中槽式光热发电站为600MW(3×200MW),塔式光热发电站为100MW。
槽式光热机组共分为PT1、PT2、PT3三台机组,每个机组容量均为200MW,共计600MW。每个PT镜场有530个回路,每个回路包括4个槽式集热器(PTC),共计2120个槽式集热器。每个槽式集热器由10个单元模块组成(见图1)。
图1单元模块结构图
槽式集热器由抛物线型镜面聚焦太阳光到集热管。集热管位于集热镜焦点,管内有导热油,聚光加热使导热油升温至391℃,导热油沿着管道输送至动力岛,将热量传递给热交换器中的水,产生的水蒸汽驱动汽轮发电机组。
2槽式集热器系统组成
2.1单元模块
单元模块是集热器的单独部分,每个长16m。它由金属结构和抛物线镜面组成,将阳光反射到集热管上。一台集热器由10个单元模块组成。单元模块长度16336mm、宽度8181mm、高度5276mm、重量3650kg。
夹持器将集热器单元模块安装到支架上。夹持器长度4530mm、宽度2167mm、重量2400kg,载荷4600kg。夹持器框架是夹持器和单元模块之间的夹具(见图2),长4800mm、宽2600mm、高1300mm、重903kg。
图2夹持器及夹持器框架
2.2单立柱
单立柱是钢型材结构,作为每个单元模块的旋转点和支撑集热器的原件。单立柱长度1995mm、宽度600mm、高度4700mm、重量220kg。
2.3驱动立柱
驱动立柱是一种钢型材结构,用于支撑和驱动集热器的元件(见图3)。驱动立柱长度880mm、宽度800mm、高度6812mm、重量1462kg。
3槽式集热器施工
3.1中间立柱和驱动立柱就位
在车间组装的中间立柱和驱动立柱由拖车倒运到镜场的特定位置,由伸臂叉车卸至就位点附近(见图4)。拖车是一个12m长的平板车,由一台拖拉机拉动。
图3单立柱及驱动立柱结构图
图4立柱安装
卸货后,同样的伸臂叉车将单立柱或者驱动立柱就位在基础上。使用双链或吊索进行吊装,不能与叉子直接连接,应利用合适的夹具或制造商批准的钩点。工人在地面将立柱就位。一旦单立柱或驱动立柱就位,立即将螺母垫片安装在顶部,并与相关的锚座拧紧。
立柱安装不需要遵循特定的顺序。支架的安装效率是每班/组3个集热器。
此后和模块就位之前,必须由测量团队按照集热器和光热电厂的设计要求对齐。立柱轴线位移偏差值应≤2mm,并满足设计文件要求。
在卡车装货或立柱就位基础时,应准备好旗手和控制导绳来控制吊装。该区域应不受其他工作和工人的干扰。
3.2中间立柱和驱动立柱对齐
集热器的旋转轴线通过中间立柱和驱动立柱的位置调整设定。测量立柱根据每个立柱的设计数据进行调整,以达到特定的位置。在基础周围的地面上设置参考点,以便连续记录每个立柱中心轴的最终位置。
集热器轴线和所有线程坐标(x,y,z)测量后必须填写施工记录,测量到的偏差应登记在相应的文件对齐检查清单上。
每次测量前,检查底座驱动立柱螺母是否拧紧。如果底座高度有微小移动,驱动立柱和单立柱的上部高度变化非常明显。
支架的对齐必须在中间立柱安装完成后,且必须从驱动立柱开始。和平时一样,中间立柱将从集热器的中心到边缘对齐。为了达到支架最高点,可以用梯子完成该操作。梯子固定在支架的顶部(见图5),以防止梯子倾倒,工作时员工将穿戴安全带。另外一名员工从梯子底部抵住。
在卡车装货和立柱安装时,应安排好旗手和控制导绳控制吊装。区域应不受其他工作或员工的干扰。
图5使用梯子到达立柱顶部
3.3单元模块就位
单元模块由板车运输到现场。集热器由10个单元模块组成,每个集热器有1个驱动立柱和10个中间立柱。集热器的每个模块必须时刻保持相同的位置,使用伸臂叉车将模块放置在它们之间。
首先就位伸臂夹持器车(见图6),居中垂直于即将到来的模块拖车以减少调整时间。然后,拖车开到模块即将就位的位置和夹持器中间,平行于夹持器,并保持夹持器对位模块中心(见图7)。
图6就位伸臂夹持器车
图7拖车就位
拖车就位后,液压装置将模块升起,以便夹持器伸在模块下面。模块升起后,夹持器伸入,将模块固定在夹持器上。夹持器框架与模块之间有4个锚固点。确认4个锚点固定好后,将模块从拖车上释放(见图8)。
图8模块从拖车上释放
夹持器将模块从拖车上抬起、移走。拖车离开,给夹持器留出操作空间,夹持器将模块就位在单立柱上面,确认居中(见图9)。
图9模块在单立柱就位
使用举人车安装保持器,最后将框架从模块上释放。
使用夹持器就位单元模块注意事项:必须使用棘轮绑紧带将单元模块固定在伸臂夹持器上;确保安全,操作时夹持器下面不得有车辆和人员;根据制造商的规范要求,安装期间的最大风速45km/h。
集热器安装后,将被转动到图10“防御位置”(约120°),在此状态下,集热器能满足在当地50年一遇[1]最大风速下不发生破坏。集热器应由就位组完全安装好,但对齐不应由就位组进行。对齐组应执行集热器对准天顶位置及之后的操作。
图10单元模块在防御位置
模块必须先从1N(自北向南)或1S(自南向北)开始安装,依次安装直到驱动立柱。模块全部就位,直到完成整个集热器模块后,将其朝向天顶。
3.4单元模块对齐
对齐操作包括将模块调整到天顶位置,绕集热器的轴线旋转,直到两边(东西)水平,对齐以外镜边缘作为参考。模块对齐夹具应钩到中心外镜边缘。每个工人应手持挂在中心镜子上的校准夹具(每边一个),并用附着在铝型材上的水平尺调平。必须配合光学水平仪操作员和调平工具操作员,调节模块水平,直到光学水平仪操作员确认正确位置。
对齐规则为始终从北方或者南方的第一个模块开始。按照正确的扭矩紧固,以确保两边的半集热器的对齐相等。之后,北方和南方的第一个模块必须固定,避免移动。使用3套调平工具,工具及顺序如下:
(1)对准1N y 1S,留下调平工具(A和B),直到集热器对齐结束。
(2)用调平工具C对准2°、3°、4°和5°。
注意:1N和1S结构必须是固定的。
根据设计要求,所用水平仪应在1km内的最小精度为±1mm,两侧之间的允许公差应在±2mm之内。
集热器对准后,集热管就位之前,模块之间的两个匹配板ETW和TTW的上部螺栓必须定位和拧紧。集热器将转到防御位置,螺栓很容易使用举人车够到。
员工使用梯子作业时,在开始任何活动之前,应将安全带钩在头上的模块结构安全点上。员工使用梯子应遵守安全程序,双手自由且有3个接触点。
4结语
槽式光热镜场集热器安装施工重点在于立柱的安装和对齐找正、单元模块的安装就位顺序和对齐找正。确保集热器安装对齐找正符合规范标准和设计要求,才能顺利开展集热管的安装和焊口对接。
文章转自《机电安装》,作者:中国能源建设集团天津电力建设有限公司,王云。
原标题:《槽式光热镜场集热器安装施工》。