CSPPLAZA光热发电网报道：相对太阳岛和储热岛来说，光热电站的常规岛可以说从设计、建设到运维等方面难度都要稍小一些，但是鉴于中国目前尚无成熟商业化光热项目运行案例的大环境以及中国特殊的自然气候条件，光热电站常规岛方面仍然有很多细节值得中国项目开发商注意。日前，华北电力设计院副总工程师李惠民在出席2016中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会时以“光热电站常规岛的设计”为题，向与会者分享了他们在光热电站常规岛系统设计和关键设备选型方面的经验。

　　各位代表大家上午好！我是来自中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司。按照大会的安排，由我来跟大家分享一下光热电站常规岛的设计。

　　因为现在国内的光热电站还处在初步开发阶段，所以真正大型化的常规岛的建设还没有完全大规模开展，因为现在还没有大量运行的项目，所以有些东西可能观点还不一定完全对，仅供大家参考。

　　我汇报的内容主要是两个，一个就是常规岛的范围，这个很简单，再一个就是常规岛的系统和主要设备的一些设计选型的一些原则。太阳能电站整个范围的大致内容有这三块，一个是集热系统、储热系统、蒸汽发电系统，蒸汽发电系统又分为蒸汽发生系统和汽轮机辅助系统。

　　关于系统和主要设备的选型原则主要有这么几个方面，一个是关于蒸汽发生系统，这里边主要包括四大块内容，就是预热器、蒸发器、过热器、再热器，当然有的小的系统没有在里面。另外就是设计参数，主要包括几个方面，设计参数一个是设计的温度和压力，这个主要是应该根据传热介质的工作温度和工作压力来确定。另外系统的出力应该是按照汽轮机调阀全开时候的进气量来控制。另外设备的配置，应该说有几种，单系列的、双系列的，另外这里边主要是根据容量的大小，到底是5万、10万，根据可靠性，单系列和双系列的可靠性还是有差距的。再一个就是制造的条件，因为容量越大，换热器的体积越大，直径越大，跟加工制造的条件也有关系；另外也跟运输条件，国内的公路运输、铁路运输的条件都有一定的关系。所以在设备的配置方面呢，到底是选择单系列和双系列，主要是考虑这么几个因素。

　　蒸汽发生系统这里边还应该注意一下要设置安全阀，这也是根据国内压力容器的有关规定，应该设置安全阀。再一个就是蒸汽汽轮机的设备，还有辅助系统，关键就是汽轮机的设备，因为从汽轮机的选型来说，刚才前面金总也讲了，因为光热电站，虽然汽轮机的投资占得比较低，但是它非常重要，它的发电容量、效率对整个光热电站效率还是带来很大的影响的。汽轮机的容量选择应该关注以下几个方面，一个对容量的确定应该根据集热场的大小，集热场又根据你的发电和储能部分来考虑的。所以你要储能部分越大，你发电的容量可能就会要小一些，所以这里边可能有一个匹配和优化的过程。另外就是集热器的形式，因为塔式和槽式还是有差异，尤其是塔式，塔式可能是距离越远，它的遮挡，包括效率的提升都不是线性的，这里边可能会有影响，容量不是说越大越好，可能也有一个优化的过程。另外一个就是气候条件，包括风沙、气候寒冷都有关系，包括透光率的影响。另外一个就是机组的效率，刚才前面专家也有介绍，大概机组越大，效率相对来说应该是更高一些，初步来看十万千瓦应该比五万千瓦大概要高0.5—2个百分点。

　　另外一个考虑就是管道压力，还有散热损失，因为镜场面积越大，机组容量越大，延长阻力，散热损失都会更大一些，所以在机组选型的时候应该考虑这方面的影响。再一个就是投资和成本，这个主要是确定汽机容量。另外就是汽机的初参数，主要有高温高压、中温高压，压力范围大概是10—16.7兆帕，温度是380—565度，这个取决于传热介质的工作温度和压力，跟你的形式有关系，到底采用槽式还是塔式，都有关系。这里面传热介质现在来看有大概几种，就是导热油、熔盐、水、硅油，这些传热介质温度、压力都不一样。

　　另外一个选择的关注点就是汽轮机背压，咱们常规的汽轮机都是根据现场的条件和运行方式来确定，按照一般的常规机组是按照年平均气温来选择的，当然也有根据运行时间的年平均气温，因为光热电站它晚上的大多时间可能是不运行的，是停机的，整个运行时间是8760小时减去不运行时间，这个平均气温，也有按这种方式来选择的。当然也可以按照夏季的平均温度来选择，因为现在国内的光热电站设计规程还正在编，到底按照什么方式大家还在讨论，当然这几种方式可能都会影响到汽机的造价，也会影响到其他的一些经济性问题。

　　另外一个就是汽机的冷却方式，冷却方式应该可以分成两种，一个是湿冷的，一种是空冷的，按照咱们国内的有关规定，在干旱指数大于1.5的地区一般都采用空冷，干旱指数大于1.5的概念是年蒸发能力和年降水量的比值大于1.5的干旱地区。在咱们国家基本是西北地区都是属于干旱地区。空冷方式目前来看主要有两种，一种是直接空冷，一种是间接空冷，直接空冷应该说比较常规，间接空冷这块应该注意一下，因为我们常规系统直接空冷、间接空冷都有，但是对于光热电站，尤其是在比较寒冷的地方，它的运行方式经常会出现启停频繁的问题。这样的话就要注意一下，在寒冷地区，尤其是每日启停频繁的地方，如果是采用间接空冷的话，那么要注意一下防冻的问题。

　　下面再介绍一下汽轮机的布置方式，有这么几种，一种就是下排汽，一种是轴向排汽，下排汽是常规的燃煤电站经常采用的方式，轴向排汽在小机组里面可以用，优点是可以降低厂房的高度，减少整个的工程造价。所以在目前来看，好多厂家都是推荐采用轴向排汽的方式。

　　另外一个就是汽轮机的轴系，现在根据和一些厂家交流，轴系现在有两种方式，一种是带减速箱的多轴，一种是单轴不带的。这里边也有一些差异，高速的肯定效率要高一些，但是造价肯定要高一些，这里边可能要根据不同的工艺来进行比较。

　　另外就是看一下光热电站对汽轮机的一些要求，光热电站跟常规的发电站还是不太一样，对汽轮机有一些特殊的要求。一个是要求汽机启动时间要短。再就是负荷响应的时间要非常快。另外应该是允许运行参数有一些变化，当然是变化范围越大，当然是对于光热电站的适应能力是越好。另外要求效率要高，前面有些专家讲了，效率影响一个百分点，对整个电站的效益都会带来好处。另外一个就是价格，当然价格可能占比不大，但是也是一个关注点。

　　对于其他的一些系统，包括主汽、再热、给水、凝结水、回热系统、冷却水、真空、疏放这些都按照常规的行业有关规定来执行就可以了。再一个就是布置，布置方面因为光热电站跟常规电站还是不太一样，基本上都是在寒冷的西部地区，所以减少常规岛分散的布置方式，对整个常规岛的采暖、通风和照明都应该是有好处的，尽量采用集约化地合并，能够贴建就贴建，这样对其他的辅助系统都会有好处，减少厂用电率，减少辅助成本，这是跟我们常规的燃煤电站比的差异。

　　我的介绍就这些，有不妥之处欢迎大家指正，谢谢大家！