CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA年會2015于6月25~26日在京盛大召開，國產(chǎn)光熱汽輪機領先廠商上海金通靈動力科技有限公司副總經(jīng)理馮明飛出席本屆大會并發(fā)表演講，就光熱發(fā)電汽輪機的國產(chǎn)化分享了他的看法和經(jīng)驗。

　　各位專家好，我有幸受大會的邀請做一下汽輪機方面的介紹，光熱發(fā)電汽輪機的認識先后經(jīng)歷了兩個階段，第一個階段認為汽輪機是常規(guī)島的一部分，傳統(tǒng)的化石能源的發(fā)電領域汽輪機已經(jīng)是很成熟的技術(shù)了，在前期的國內(nèi)的示范電站都沒有把汽輪機提到相對重視的程度。隨著后期的實驗電站在汽輪機的使用和過程中，發(fā)現(xiàn)有很多跟常規(guī)島不同的地方，最后又轉(zhuǎn)向于進口。這次會議的主題是如何把太陽能光熱建設投資成本降低，汽輪機還是局限于采用進口產(chǎn)品，沒有中國設備制造商的參與，建設投資的成本的降低還是路途比較遙遠的。

　　先對我們企業(yè)做個簡單的介紹，我們在汽輪機的領域做好了一些什么樣的準備，根據(jù)太陽能光資源的特點，對汽輪機有哪些特殊的要求，現(xiàn)在已經(jīng)接手的幾個項目，汽輪機的熱力系統(tǒng)和常規(guī)火電的不同，汽輪機的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。

　　上海金通靈公司是由江蘇金通靈公司和中國科學院組建，上海公司主要是做市場運營和技術(shù)的研發(fā)，江蘇金通靈做產(chǎn)品結(jié)構(gòu)制造，中科院做熱力系統(tǒng)的設計和通流部分的設計。為了做到高可靠性的產(chǎn)品，公司汽輪機的加工設計上做了比較大的投入，包括高精度的進口加工設備，引進了德國的檢測設備，包括各種三坐標的測量真空的高速動力懸浮機。

　　我們企業(yè)在汽輪機的研究方向，從2011年開始做汽輪機，最初的出發(fā)點是做太陽能光熱發(fā)電，但是由于大家眾所周知的光熱發(fā)電的市場遲遲沒有開展，企業(yè)要進一步的生存，所以拓展了另外兩個領域，生物質(zhì)發(fā)電和垃圾發(fā)電。

　　汽輪機發(fā)電的能源轉(zhuǎn)換，通過定日鏡轉(zhuǎn)換成熱能，通過汽輪機變成機械能再通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化成電能，我們公司研究從汽輪機到發(fā)電機的領域，發(fā)電機不是我們企業(yè)的研究，但是我們是工程總成套的。

　　太陽能資源的特點，不再贅述了，針對光熱汽輪機的特殊性主要是容量比較小，一般是50兆瓦以內(nèi)，現(xiàn)在國外也逐漸做的更大，作為中國市場起步近幾年還是定位在50兆瓦以內(nèi)。

　　隨著天氣變化，啟動相對頻繁，前面各位專家都談到了儲能的項目，儲能也僅限于頭一天的日照條件比較好的情況下能夠做到很好的儲能，氣侯的變化，特別出現(xiàn)連續(xù)的陰雨天，這個儲能不可能連續(xù)保持幾天時間，所以啟動相對化石能源會更加頻繁。由于前面光熱場的投資遠大于常規(guī)島的投資，對汽輪機的效率的關注是大于對汽輪機成本的關注，這也是做汽輪機這塊的時候要轉(zhuǎn)變的思路，常規(guī)煤電是縮減汽輪機本體的制造成本，提高0.1%的百分點花了很大的資金，覺得不合算，業(yè)主也不能接受，但是拓展開，從光熱電場整個投資來說，汽輪機的增加本體的20%、30%的費用，但是對整個光場的收益和相同機組容量光場投資來講增加是很有限的。

　　國內(nèi)汽輪機的發(fā)展以化石能源為主，化石能源國內(nèi)通常的認識是技術(shù)要高參數(shù)、大容量，也帶來了國內(nèi)以前汽輪機廠家的研發(fā)關注重點是放在高參數(shù)大容量上，小機組被忽視了，多年來沒有進步，缺點是效率低，因為小容量的汽輪機容積流量比較小，內(nèi)部的葉高的尺寸小或者部分進汽度比較小，帶來的負面損失比較大，相對泄漏率也比較高，提高的途徑主要是高轉(zhuǎn)速減小輪徑、增加葉片高度，增大部分進氣度。

　　從高參數(shù)化發(fā)展，提高汽輪機的進汽壓力，增加再熱循環(huán)。大家認為高參數(shù)和容積流量小不是產(chǎn)生矛盾嗎？主要是通過高轉(zhuǎn)速縮小汽輪機的輪轂直徑，高轉(zhuǎn)速帶來的問題是汽輪機轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，還有末級葉片的可靠性。這兩方面可以通過汽輪機的結(jié)構(gòu)布置上做一些改進。汽輪機的要求由于光熱負荷的變化和化石能源不同，因為波動比較大，要求汽輪機的低負荷下的運行，這個時候常規(guī)島汽輪機最低負荷是40%，太陽能光熱有的條件需要20%的負荷運行，這是對低負荷汽輪機的運行條件提出了要求。

　　汽輪機的設計必須考慮到蒸汽發(fā)生器，太陽能蒸汽發(fā)生器和傳統(tǒng)化石能源也不一樣，熱介質(zhì)溫度可控，溫度不會高，無論是蒸汽過熱器還是再熱器不會因為干燒而損壞，這是太陽能光熱鍋爐的特點，鍋爐可以在很低負荷下運行，設有中間儲熱的系統(tǒng)，熱慣性比較大，蒸汽溫度的變化相對比較慢，主蒸汽量和再熱蒸汽量比值可以調(diào)整，傳統(tǒng)的化石能源鍋爐，由于受熱面是一定的，再熱蒸汽量和原有的主蒸汽量的比值一定的，中間的抽氣受到了很大的限制。從鍋爐蒸汽管取廠用輔助蒸汽相對容易，這也是太陽能光熱的特點。

　　汽輪機的設計，結(jié)合已經(jīng)做的兩個項目，蘭州大成的項目是熔鹽式的，汽輪機溫度535度采用的是高溫高壓再熱循環(huán)，增加再熱循環(huán)增加熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率，汽輪機設置了多級回熱抽氣減少了冷源端的損失提高了給水的溫度。

　　這是這個項目的熱力性能，在額定工況下的熱力效能達到38.71%，在15MW的機子來講傳統(tǒng)的化石能源汽輪機在32%-33%，通過系統(tǒng)的優(yōu)化和運行的改進，循環(huán)的效率得到了很大的提升，為太陽能整個電場的效率的提升帶來了很大的好處，汽輪機在20%低負荷還可以安全穩(wěn)定的運行，并且可以輸出3000多千瓦的功，循環(huán)效率達到33%。

　　和中科院的合作在于提高汽輪機的內(nèi)部通流效率，汽輪機運行的設計是他們的強項和優(yōu)勢，運行采用大負荷后加載葉型，大負荷的運行，汽輪機的級數(shù)可以減少，能夠適應啟動頻繁的條件，這是15兆瓦以下的汽輪機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意，采用的中間進氣向兩端逆流的布置，高壓端向左，通過高壓缸排氣進再熱系統(tǒng)，再進低壓缸，從中間進汽，帶來的好處是軸向力相互之間可以抵消一部分，減少推力軸承的耗工。另外高壓蒸汽的泄露，一部分蒸汽直接泄露到低壓段直接做功，避免蒸汽泄露帶來的汽輪機做功的減小。整個汽輪機采用高轉(zhuǎn)速，相對來講，汽輪機的排氣容量小，末葉片的高度和轉(zhuǎn)速能夠承受這樣的工作條件。對于大于20MW的汽輪進結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，我們采用雙缸雙轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，一個高壓缸一個低壓缸，這樣高壓缸采用高轉(zhuǎn)速，提高高壓段的效率，采用全的進汽，管道布置比較方便，高壓缸通過長變速箱和發(fā)電機相連，這樣只占了總裝機容量的1/3功率，通過變速箱來傳遞，減小了變速箱的傳遞損失。另外低壓缸采用較低的轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)左右，末級葉片的安全性得到了提高。

　　在初期要做示范電站，有一個小容量機組的要求，這也是他們前面所面臨的困惑，國內(nèi)沒有小容量的汽輪機，我們公司有一款小的汽輪機，最小的功率可以做到100千瓦，最大功率可以做到800千瓦，占地面積比較小，結(jié)構(gòu)也很緊湊，能適用于飽和蒸汽這類要求，這可以滿足示范電站一個完整發(fā)電流程的要求。

　　國內(nèi)的還是有客戶給我們第一單的機會的，有了第一單的制造廠就有了以后參與國際競爭的條件和機會，汽輪機這塊的設計現(xiàn)在做到的是按照量體裁衣參數(shù)化的設計，希望各位有系統(tǒng)上有需求和參數(shù)及時跟我們公司聯(lián)系，我們提供相應的服務，謝謝大家！