鲁能海西光热运维项目:以科技创新与管理优化双轮驱动助力光热发电提质增效
发布者:Catherine | 来源:青岛华丰伟业 | 0评论 | 275查看 | 2024-12-23 15:45:05    

近年来,我国光热发电行业迅猛发展,青岛华丰伟业电力科技工程有限公司在这一领域默默耕耘,在新能源发电行业发展浪潮中崭露头角。


2024年10月,在华丰伟业公司项目团队精心运维下,鲁能海西50MW塔式光热项目月度发电量达1345.208万kWh,打破了此前2024年8月创造的1152.4275万kWh的最高月度发电量纪录;2024年12月16日10点,年度累计发电量达9115万kwh,成功超越2023年全年9102万kwh年度发电量,实现了产能的突破。


截至目前,电站机组运行状况良好,机组已连续安全稳定运行1928天,年发电量呈逐年增长趋势,承运以来发电量累计超3.46亿度,负荷率屡创新高。


鲁能海西州50MW塔式光热电站坐落于青海省海西州格尔木市,作为国家首批多能互补集成优化示范工程项目,其涵盖了聚光集热系统、储热和蒸汽发生系统、高温高压再热纯凝汽轮发电机系统及其他辅助设施。该项目由山东电建三公司以EPC总承包方式承建,华丰伟业公司承运。2024年,项目运维团队凭借卓越专业素养与精湛技术能力,与业主方鲁能新能源公司紧密协作,高效整合各方资源,全力攻克重重难关,在科技与管理两大维度获得了显著成效。


科技赋能:创新驱动机组效能提升


【集热场技术优化】


吸热器管屏清洗创新实践:在集热场吸热器管屏受热面清洗过程中,项目运维团队经深入研究与反复试验,在清洗液选择、清洗角度确定以及清洗频率设定等方面反复权衡与尝试,构建了一套清洗流程与规范,成功清除长期影响系统的污垢,使集热场吸热效率大幅提升36.7%,为高效热量吸收开辟新路径。项目运维团队对清洗液的化学性质及配比进行探究,在不损伤吸热器管屏材料(如特定合金或涂层)的前提下,有效去除污垢中的硅酸盐、碳酸盐等结垢物质,同时利用流体力学原理优化清洗角度与频率,保障清洗效果的均匀性与稳定性。


吸热器连接段密封工艺革新:吸热器作为核心设备,其下集箱连接段密封性对系统运行影响显著。项目运维团队对连接段结构与密封方式进行分析,采用具备良好的热稳定性与抗蠕变性能的高温密封材料配合焊接工艺,确保连接段在高温高压环境下的密封可靠性,有效提升连接段密封性与耐腐蚀性能,改善径向漏风状况,保障光热转换过程中热能有效传递与利用。


【镜场跟踪控制优化】


定日镜液压与镜面校正协同增效:项目运维团队聚焦定日镜液压机构优化,通过采用高精度液压控制阀与智能反馈系统,精确控制液压油的流量与压力,实现定日镜在双轴方向上快速、精准转动,确保始终对准太阳光线法向量,减少因跟踪误差导致的光线偏离和“溢光”现象,保证镜面反射光线聚焦精度,提高光热转换的初始能量收集效率。同时,项目运维团队运用机器视觉技术与光学传感器对镜面自动校正优化,实时检测并调整镜面平整度、角度误差,显著提升光热收集效率。


镜场聚焦坐标创新升级:鉴于镜场聚焦精度对光热转换效率的关键作用,项目运维团队综合考量镜场地形、光照角度、定日镜分布等多种因素,运用激光测距仪与精密计算模型,成功打造第二套全新镜场聚焦坐标。通过不同天气条件与太阳位置变化下光热转换效率统计分析,从而优化定日镜聚焦坐标,使反射光线更精准地聚焦于吸热器有效接收区域,减少因光线散射与聚焦偏差导致能量损失,进一步提高了镜场光热转换效率与稳定性。新坐标投入使用后,电站吸热塔温度场分布更趋均匀,吸热器“超热应力管屏”数量减少10组,为吸热器稳定运行营造了更优环境,有力提升了发电效率。


镜场液压油维护智能升级:项目运维团队引入滤油设备开展在线滤油,对镜场液压油实施实时监测与过滤。截至10月,全场累计完成2124组镜面液压传动机构滤油任务,成功将定日镜传动机构液压油颗粒度降至要求范围内(NAS≤7级),有效延长定日镜传动机构使用寿命,保障液压传动机构稳定运行,为光热电站整体稳定运行提供有力支撑。同时,项目运维团队不断汲取维护经验,采用多级过滤技术(包括粗滤、精滤等环节),利用不同孔径过滤介质(如纤维滤芯、金属滤网等)逐步去除液压油中的杂质颗粒、水分、氧化产物等污染物,通过在线监测,实时检测液压油的温度、压力、粘度、颗粒度等参数,并依靠数据采集与分析系统对液压油质量状况进行实时评估与预警,确保及时发现液压油劣化趋势并及时采取维护措施,保障液压油的良好润滑、密封与传动性能,维持定日镜稳定运行与精准跟踪控制。


【系统集成创新优化】


自华丰伟业公司项目运维团队承运鲁能海西州50MW塔式光热电站以来,顺利完成全部涉网试验,实现吸热器、蒸汽发生系统(SGS)及汽轮机一键启停,在全范围应用协调控制系统(CCS),并不断通过技术创新、经验积累与实践,热量吸收效率与光线收集效率逐步提高,定日镜投入数量、光热转换效率、吸热器吸收功率等关键指标渐趋可研设计值。


在系统集成过程中,项目运维团队通过优化吸热器热工控制逻辑,使镜场能够根据太阳辐照度与储热系统状态自动调整吸热功率,以确保在不同工况下能够实现热量高效吸收与传递。同时,项目运维团队采用CCS系统动态调整各设备运行状态,实现电站自动化、智能化运行控制,进一步提高电站响应速度与运行稳定性,保障电站在复杂多变的工况下安全稳定高效运行。


【制热盐量智能提升优化】


项目运维团队密切关注太阳高度角和直接辐射强度(DNI)变化,依靠气象数据分析与系统控制策略,提前启动镜场“预热”程序,精准控制镜场各镜面角度与反射方向,延长制盐时间,有效提升制热盐量,为发电储备能量。同时,项目运维团队实时采集与分析太阳辐射数据,预测太阳辐照度变化趋势,有效调整镜场运行参数,通过优化熔盐的流量控制与温度调节策略,提高熔盐在吸热器中吸热效率与储能密度,确保在太阳辐照度较高时段内充分吸收热量并储存于熔盐中,为后续发电过程提供稳定可靠的热能来源,进一步提高电站能量转换与利用效率,增强电站在不同时段的发电稳定性与可靠性。


管理赋能:精细管理保障电站高效运行


【构建精细化运维管理体系】


鲁能海西光热运维项目团队始终秉持精细化管理理念,汇同业主管理人员,建立完善设备巡检制度,投用红外热像仪、振动分析仪与超声探伤仪等巡检设备,构建智能化运行参数监测与分析平台,实时采集、检测设备各类参数,利用大数据分析技术与人工智能算法建立的设备运行状态预测模型,提前发现潜在的设备故障隐患,预测设备性能变化趋势与可能出现的故障类型,实现电站运维工作的预防性、主动性与智能化管理。


2024年12月,定日镜最大投入数量突破4200面,投入率超95%,为镜场稳定运行与发电效率提供有力保障。


【提升定日镜清洗效率】


项目运维团队科学制定清洗作业流程与调度方案,采用压水枪、超声波清洗装置与自动清洗刷等先进清洗技术与设备,根据定日镜污染程度与分布情况,合理安排清洗车与洒水车作业路线与清洗顺序,提高定日镜的清洗效果与清洗速度。同时,项目运维团队及时对清洗后的定日镜开展质量检测与评估,采用光泽度计与反射率测试仪等光学检测仪器检测定日镜反光性能,确保定日镜能够满足光热发电要求,保障电站发电效率。


【促进修旧利废协同增效】


实施定日镜校准优先级策略:项目运维团队组建校准队伍,制定优先级策略,优先校准检修后及长时间未校准成功的定日镜。项目技术人员凭借专业技能,精细测量与调整每面定日镜角度与位置,首轮无报警定日镜已全部校准完成4309面定日镜,并积极推进第二轮校准工作。同时,项目运维团队建立定日镜校准数据库,对每面定日镜的校准历史数据进行记录分析,通过数据挖掘技术及时发现定日镜角度漂移规律与潜在故障隐患,为定日镜定期校准与维护提供科学依据。通过持续校准,电站11月份月最大吸收功率达272.3MW,为电站高效运行提供有力支撑。此外,项目运维团队积极开展定日镜校准远程监控与智能化管理研究,利用无线通信技术,实现对定日镜校准过程远程监控与操作指令远程传输,进一步提高定日镜校准工作的便捷性与智能化水平。


挖掘设备潜力:针对定日镜电磁阀、平衡阀、传动机、变频器等关键部件,项目运维团队建立专门维修车间并制定维修流程与技术要求,及时确定故障点并开展修复工作。在定日镜关键部件维修过程中,项目运维团队采用检测技术与维修工艺相结合,如对部件内部缺陷进行检测,采用熔覆、电镀与热喷涂等技术对磨损部件进行修复与表面强化处理,进一步提高部件的修复质量与使用寿命。同时,项目运维团队建立定日镜关键部件的维修质量评估体系,对维修后的部件进行性能测试与可靠性评估,确保维修后的部件能够满足定日镜运行要求,以保障定日镜稳定运行。此外,项目运维团队开展定日镜关键部件再制造研究工作,对报废的定日镜部件进行拆解、清洗、检测、修复与再装配,使其性能达到或接近新品水平,实现定日镜部件循环利用与资源节约,降低电站运维成本与环境压力。


【减少热量损失,提升机组经济性】


优化汽水系统效能:项目运维团队将纠正性维护与预防性维护有机结合,定期全面检查设备,依据化验结果深入分析储换热汽水系统,通过优化汽水排放控制参数,减少汽水损耗,降低补水率,间接降低热量损失,有效保障电站能源利用效率。


昼夜温差利用与参数优化协同:项目运维团队充分利用现场昼夜温差大的特点,合理安排机组负荷区间,夜间气温较低时,适度提高机组负荷运行,提升低温环境下热量利用效率,增强机组经济性。同时,项目运维团队密切关注系统运行参数,及时调整系统运行方式,通过优化汽轮机“背压”等关键参数,进一步提升机组经济性,为电站高效稳定运行创造有利条件。


展望未来:奋力谱写新能源发展新篇章


伴随行业技术持续进步与经验不断积累,光热储能发电在我国能源绿色低碳转型战略中的地位愈发凸显。华丰伟业公司将继续以科技创新积蓄新质生产力发展动能,坚持“调运一体、专精特新”华丰技术品牌引领作用,充分发挥光热调试运维技术先发优势和业绩优势,与各位同仁共同推动光热发电事业蓬勃发展,筑造美好未来。

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