CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:近日,在由CSPPLAZA主辦、中控太陽能和龍騰光熱聯(lián)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(chǎn)運維部經(jīng)理杜小龍就中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目的運維情況及經(jīng)驗作了主題發(fā)言。
圖:杜小龍作主題發(fā)言
在本次發(fā)言中,杜小龍回顧了中廣核德令哈50MW光熱發(fā)電項目建設(shè)及運行的幾個關(guān)鍵的時間節(jié)點,并重點介紹了該項目近一年來的運營經(jīng)驗,同時就電站運維調(diào)試中可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)對措施同與會嘉賓進行了交流。
據(jù)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(xiàn)了首次并網(wǎng)發(fā)電,是20個示范項目中首個完成并網(wǎng)發(fā)電的項目。該項目總投資約17億人民幣,上網(wǎng)電價1.15元/千瓦時。
根據(jù)近一年運營經(jīng)驗的積累,杜小龍總結(jié)到,即使是在比較惡劣的情況下,通過掌握和總結(jié)光熱電站運營規(guī)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(wěn)定性,滿足當(dāng)前電網(wǎng)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(jié)構(gòu)的多元化以及控制策略的優(yōu)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(zhàn),杜小龍?zhí)貏e強調(diào),光熱電站在建設(shè)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(yīng)當(dāng)重視問題并妥善處理。同時,缺陷的發(fā)現(xiàn)、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(nèi)容,請閱讀下面刊出的杜小龍的演講全文:
各位領(lǐng)導(dǎo)、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(nèi)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(jīng)驗總結(jié)還有我們在實際運營過程中遇到的挑戰(zhàn)以及目前已經(jīng)采取的應(yīng)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(shù)路線,中控德令哈采用的塔式技術(shù),而我們采用的是槽式技術(shù)。
我們正式開工是2015年的8月份,裝機規(guī)模是50MW,目前我們的項目總投資大概是17億人民幣,上網(wǎng)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(xiàn)了首次的并網(wǎng)發(fā)電。當(dāng)時是在20家示范項目中第一家完成首次并網(wǎng)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(guī)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(shù)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(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)換和儲存,再通過常規(guī)島將熱能最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌斔偷诫娋W(wǎng)。
主要的技術(shù)參數(shù)有:太陽場整個集熱面積是62萬平方米,一共有190個標(biāo)準(zhǔn)的ET-3槽式集熱器回路,我們采用的傳熱介質(zhì)是導(dǎo)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(shù)路線不同的是,我們的傳熱介質(zhì)和儲熱介質(zhì)是兩類物質(zhì),所以工藝系統(tǒng)相對復(fù)雜一點,容易受到工質(zhì)的影響。
因此,我們的常規(guī)島所采用的機組參數(shù)就比塔式稍微低一點,我們采用的是中溫、高壓的汽輪發(fā)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(fā)電模式下所使用的主汽參數(shù)。
由于我們是去年6月30日首先實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)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(shè),首個并網(wǎng)、注油,首個商業(yè)運營,并依托中廣核的背景,成為首個獲得亞洲開發(fā)銀行低息貸款的項目。
因為我們屬于國內(nèi)比較早的一個光熱項目,所以當(dāng)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(xù)中廣核光熱業(yè)務(wù)的發(fā)展和布局做一定的基礎(chǔ)和鋪墊,主要有四個目標(biāo):一是技術(shù)人員隊伍的培育和建立;二是為中國的光熱事業(yè)的發(fā)展盡自己的綿薄之力,搭建一個產(chǎn)供銷的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟;三是通過這個項目的設(shè)計、建設(shè)、運營最終打造一種核心能力,達到最終擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的目標(biāo);四是對光熱發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)體系的建立編制做出一定的貢獻。
關(guān)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(zhuǎn)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(yīng)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(qū)建設(shè)光熱電站,不僅是技術(shù)上的考驗,也是生理上、精神上的挑戰(zhàn)。
在建設(shè)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(jīng)投運和正在進行建設(shè)的光熱電站都位于祖國的西邊,自然條件惡劣,而電站的設(shè)計者、建設(shè)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(guī)火電廠、風(fēng)電以及光伏相比,光熱發(fā)電的供應(yīng)系統(tǒng)相對更加復(fù)雜,工作介質(zhì)也不一樣,所以風(fēng)險點也和以前接觸到的發(fā)電形態(tài)都不一樣。
所以我們認(rèn)為對于光熱電站的建設(shè)、運營以及設(shè)計來說,它的安全管控應(yīng)該引起我們足夠的重視,以實現(xiàn)整個安質(zhì)環(huán)工作的預(yù)控、可控和再控。
我們還進行了全場鏡場導(dǎo)熱油回路泄露的消防演習(xí),并針對項目工作的推進召開會議。
第二,經(jīng)過近一年的運營,我們對槽式光熱電站的運營經(jīng)驗和控制策略也在不斷總結(jié)和完善中。
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(dāng)天的DNI變化情況,綠線是當(dāng)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(xiàn)大幅度的波動,所以當(dāng)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(dāng)天的日累計發(fā)電量達到89萬千瓦/小時,基本上接近設(shè)計值。
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(dāng)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(chǔ)出力以上。
按照累積的運行經(jīng)驗,在德令哈這個地方只要DNI情況允許,光熱發(fā)電量、發(fā)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(guī)律的掌握和總結(jié),以及運行方式的合理安排,可以最大限度地保證發(fā)電運行的穩(wěn)定性,滿足電網(wǎng)對于我們光熱電站當(dāng)前的需求。
第三個方面是發(fā)電運營團隊的培養(yǎng)。大家都知道,運營需要通過人去做很多既定的工作目標(biāo)和任務(wù)。尤其是進入光熱發(fā)電的行業(yè),它屬于資金、技術(shù)密集型的行業(yè),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(yǎng)屬于我們自己的發(fā)電運營團隊。
最后,在近一年的發(fā)展中,我們完成了去年的6.30首次并網(wǎng)發(fā)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(yè)的整體發(fā)展作出了自己應(yīng)有的貢獻。
而且經(jīng)過這一年的運營和發(fā)展,不管是好的經(jīng)驗還是失敗的教訓(xùn),都為我們后續(xù)光熱事業(yè)的發(fā)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(fā)電更有意義。
第三部分我想把項目遇到的挑戰(zhàn)給大家匯報一下,這也是在不斷的運營過程中發(fā)現(xiàn)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(nèi)的強對流天氣。因此,我們對天氣預(yù)測需要進行更精準(zhǔn)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(wǎng)部門進行對接。
這張圖片是德令哈5月中旬的一張照片,內(nèi)地應(yīng)該是春暖花開,但是對于德令哈來說則是“青海長云暗雪山”。
當(dāng)天的環(huán)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(chǎn)生不確定性的影響,這些規(guī)律都是需要經(jīng)過一定的時間去摸索、總結(jié)、完善的,并作為控制電站運行策略變化的依據(jù),然后妥善處理運行過程中出現(xiàn)缺陷的問題。
以我的理解,光熱電站更類似于常規(guī)火電廠和大型化工廠的結(jié)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(tǒng)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(chǎn)的規(guī)律,即使投運之后還要進行大量的調(diào)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(shè)備處于靜態(tài)的時候是暴露不出來的,只有當(dāng)整個設(shè)備開始運轉(zhuǎn),系統(tǒng)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(dǎo)致一些大故障的出現(xiàn)。
而且我們覺得在運營過程中對于缺陷的發(fā)現(xiàn)、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(dāng),很可能導(dǎo)致整個項目向不好的方向發(fā)展。
最后是對于光熱關(guān)鍵技術(shù)的探索和攻克。
從運維的角度來講講,比如集熱器調(diào)整精度的問題,還有優(yōu)化調(diào)整策略以及機組啟動時間的優(yōu)化等。
我們怎么根據(jù)第二天DNI的實際變化情況安排機組運行方式呢?是優(yōu)先發(fā)電還是確保長周期穩(wěn)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(fā)電企業(yè)自身需要承擔(dān)社會責(zé)任,電網(wǎng)對發(fā)電企業(yè)的要求非常地高,對并網(wǎng)時間、升降速率的負荷時間以及調(diào)節(jié)品質(zhì)都有比較嚴(yán)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(guān)鍵技術(shù)進行摸索,而且我個人認(rèn)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(jié)構(gòu)的多元化還是控制策略的優(yōu)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(jié)項目從設(shè)計一直到建設(shè)、調(diào)試、運維的各個階段,我們發(fā)現(xiàn),不管是塔式還是槽式,對于一些標(biāo)準(zhǔn)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(fā)現(xiàn),一些曾從事其他發(fā)電行業(yè)的從業(yè)人員,比如常規(guī)的火電或是光伏,他們對于光熱這種新的發(fā)電形態(tài)還處在摸索總結(jié)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(jīng)掌握的知識和經(jīng)驗陸續(xù)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(diào)試運維的時候會發(fā)現(xiàn)有一些問題,有的時候完全是設(shè)計人員沒有考慮過的,作為設(shè)計人員更尊重現(xiàn)場實際工作人員經(jīng)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(guī)火電出身的,后期才進入到光熱這個行業(yè),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(diào)試過程中遇到很多的問題,為什么?是因為光熱行業(yè)的發(fā)展時間很短。
光熱真正大規(guī)模的發(fā)展也就是從2016年到現(xiàn)在只有短短3年時間,之前大家都只是在做工業(yè)試驗,并且都是很多專家在做。現(xiàn)在要做大規(guī)模商業(yè)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(yè),在這個過程中,由于科研和實際的工業(yè)運作在各方面都有差異,所以可能會出現(xiàn)設(shè)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(yè)的發(fā)展,將更多的人尤其是普通的工作人員培養(yǎng)起來之后,讓他們把實際運營的經(jīng)驗反饋給設(shè)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(xiàn)了一些調(diào)試的問題,比如說蒸發(fā)器的水位計。有一個項目用的是德國進口的蒸發(fā)器水位計,但是到現(xiàn)場之后不適用,當(dāng)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(chǎn)企業(yè)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(diào)試和光熱調(diào)試。這兩個領(lǐng)域和我們過去火電廠的一些理念、標(biāo)準(zhǔn)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(jié)合新知識,這些問題將逐步得到解決。