中能建西北電力試驗研究院關(guān)盼龍經(jīng)理2016年參與了甘肅阿克塞高溫熔鹽槽式太陽能熱發(fā)電測試平臺，還有新疆哈密熔鹽塔式50兆瓦光熱項目。在此前召開的CSP Focus光熱發(fā)電創(chuàng)新大會上，關(guān)經(jīng)理發(fā)表了題為“太陽能光熱電站調(diào)試核心問題淺析”的專題報告，以下內(nèi)容為關(guān)經(jīng)理對光熱發(fā)電項目后期調(diào)試方面的解析：

 

　　今天給大家介紹的主要有三方面內(nèi)容，第一是如何實施光熱電站調(diào)試；第二是光熱電站調(diào)試核心問題；第三是公司光熱調(diào)試團隊介紹。

 

　　我想在座各位對電站調(diào)試都有自己一定的了解，其實今天我對整個電站的調(diào)試做了一個總結(jié)，簡單說電站調(diào)試是一個過程：由多名專業(yè)技術(shù)人員組成技術(shù)團隊，根據(jù)相關(guān)的技術(shù)文件編制出專業(yè)的調(diào)試程序文件，并據(jù)此通過系統(tǒng)的測試調(diào)試，把一個電站從最初的物理完工狀態(tài)轉(zhuǎn)移到具備設(shè)計水平和商業(yè)投產(chǎn)能力的過程。我想請大家留意一下“設(shè)計水平”和“商業(yè)投產(chǎn)”，后面還會再介紹。

 

　　第一，如何實施光熱電站調(diào)試。

　　主要過程包括哪一些環(huán)節(jié)呢，首先是建立團隊，選擇調(diào)試隊員，建立調(diào)試隊。對一個電站建設(shè)項目，作為調(diào)試方來說，選擇有一定專業(yè)基礎(chǔ)、工作敬業(yè)，且具有團隊協(xié)作意識的成員是一個調(diào)試成功的關(guān)鍵所在。

 

　　第二個環(huán)節(jié)是編制程序，這個大家非常了解，根據(jù)相關(guān)供貨方及設(shè)計的相關(guān)資料制定一些調(diào)試計劃、操作清單、檢查清單、驗收簽證等等。接下來就是調(diào)試的核心環(huán)節(jié)，是一個動態(tài)的循環(huán)過程。我定義就是三部分，分別是預(yù)調(diào)試、調(diào)試、優(yōu)化完善。之前參與的高溫熔鹽槽式光熱示范平臺調(diào)試過程中，這個環(huán)節(jié)確實暴露了不少問題，在現(xiàn)場也解決了不少問題。

 

　　舉一個例子，預(yù)調(diào)試階段，整個集傳熱系統(tǒng)的保溫、伴熱、支撐當時困擾了我們一個多月，集中開會討論研究方案，包括到最后的整改完成，也花費一個多月，付出相當大成本。再舉一個例子，比如說冷熱熔鹽泵試轉(zhuǎn)過程中，當時發(fā)現(xiàn)鹽垂現(xiàn)象，類似于水垂，為什么，就是一開始過程控制不嚴密，在對熔鹽泵頻率控制過程中沒有做到最優(yōu)化，所以通過靜態(tài)的調(diào)試、動態(tài)的反復(fù)論證和現(xiàn)場團隊一起討論制定一個相對完整的方案，避免同類問題再次發(fā)生。

 

　　關(guān)于優(yōu)化完善舉一個例子，在蒸汽發(fā)生器試投的過程中，通過一些靜態(tài)邏輯的優(yōu)化，對操作流程的優(yōu)化，實現(xiàn)了蒸汽發(fā)生器從預(yù)熱到上水過程的無擾切換，大大縮短了機組啟動時間。調(diào)試核心環(huán)節(jié)完了以后三個島具備整體啟動條件以后進入整體驗證環(huán)節(jié)，等整體驗證基本達到設(shè)計水平，那么參建各方一起確認驗收通過，就轉(zhuǎn)到生產(chǎn)運行，這是我所理解的調(diào)試的這么幾個環(huán)節(jié)。

　　這是一個我們公司對整個調(diào)試項目在委派調(diào)試人員時的組織架構(gòu)圖，對于光熱電站調(diào)試，我們之前安排是選派調(diào)總以后，會根據(jù)機組的特點會安排幾個專業(yè)，一個是機務(wù)、儀控、電氣和化學，機務(wù)有兩列，大家可以猜到，主要是指一個機務(wù)主管專門負責傳儲熱，一個專門負責常規(guī)發(fā)電，另外還專門設(shè)置安健環(huán)主管和計劃與文件主管。

 

　　這是之前參與過的，這個小小的實驗平臺項目從調(diào)試員進廠到滿負荷投產(chǎn)歷時93天，也就是三個月，投入10名工程師，大家可能覺得有點少，因為這個涉及到合同的關(guān)系，在聚光鏡場這一塊沒有在合同之內(nèi)，所以參與比較少，整個期間投入10名工程師，編制14份調(diào)試措施，調(diào)試過程中邏輯討論十余次，每一次系統(tǒng)試運行之前編制操作清單，也就是操作卡，同時每個系統(tǒng)投運之前在現(xiàn)場集控室對各參建方進行投運前的安全技術(shù)交底。

 

　　最后移交的后期還參與了業(yè)主組織的光熱電站運規(guī)的編制審核。說到工程師委派方面，個人建議如果對一臺50MW機組光熱電站，人員肯定大于10名，不然肯定是調(diào)不好的。如果說是把三個島都包含的話，我覺得這個人數(shù)應(yīng)該在13到16個之間比較合適。下面兩幅圖一個塔式，一個槽式大家非常熟悉，儲熱都用熔鹽作為儲熱介質(zhì)。

 

　　第二，關(guān)于熔鹽作為儲換熱介質(zhì)的這么一個光熱電站的調(diào)試問題。

　　據(jù)統(tǒng)計國外的大部分投產(chǎn)光熱電站以及在建的，還有國內(nèi)20個示范項目，絕大多數(shù)都采用的是熔鹽作為儲熱介質(zhì)。今天主要談熔鹽作為儲換熱介質(zhì)非常有必要。

　　先說一下聚光集熱，參與較少，現(xiàn)場也遇到一些問題給大家拋出來，希望引起大家更多關(guān)注。之前參與項目過程當中，鏡場調(diào)試過程中遇到一些逐日鏡連接問題，以及支撐問題，當時整改也花費了不短的時間，還有一個保溫的問題，當時有一些接頭沒設(shè)計保溫，肯定不合適，包括一些伴熱。

 

　　鏡場調(diào)試過程中，如果說參觀過已經(jīng)投產(chǎn)的電廠，跟他們交流也會遇到我們之前的問題。有一些SCA單元在某一天某一個時段聚焦效率其實是達不到設(shè)計值，或者說很差，這時候作為調(diào)試方來說就應(yīng)該及時的去修正這個逐日角度，設(shè)置一定的偏差，這也是在我們之前參與過程中做的一部分工作。

 

　　著重說一下“三防”問題，傳熱流體的防凝、防超溫、防泄露，這是針對之前項目包括后面內(nèi)部技術(shù)總結(jié)，作為調(diào)試方在參與光熱電站調(diào)試過程中必須完成的環(huán)節(jié)，或者說督促建設(shè)方和總承包方必須驗收的一些環(huán)節(jié)。

　　首先提到的是嚴密性試驗，必須按照規(guī)定要達標。左邊這個圖是FRIATEC伴熱的圖片，專門把這個伴熱在這里要著重說一下，因為之前我們在這方面確實吃了大虧，就是因為之前對這個不太關(guān)注，等有了問題再去整改麻煩的很，所以說也是借此機會建議相關(guān)的設(shè)計、廠家和投資建設(shè)方，在基建的初期，甚至在選型，在采購，再到現(xiàn)場安裝過程中一定要重視伴熱和保溫等產(chǎn)品質(zhì)量和安裝質(zhì)量。因為對熔鹽防凝固是非常關(guān)鍵的一個保護措施，如果說是熔鹽凝固了怎么辦，我做了一番調(diào)研，也包括跟行內(nèi)一些專家交流，如果凝固以后立即投入伴熱，然后耐心的等待，等熔化以后重新啟動循環(huán)，這是通用做法。

 

　　其實對于換熱系統(tǒng)，如果用輔助蒸汽來加熱可以實現(xiàn)較快的過程。如果說是沒有伴熱怎么辦？當時之前我們也遇到局部凝固，可能就要拆除保溫，采取一些措施，國外有報導說是可以用電加熱毯，就是類似于焊接以后的后處理，也可以采取一些其他加熱措施。

 

　　關(guān)于傳熱系統(tǒng)加注介質(zhì)之前要完成相關(guān)連鎖保護試驗，主要是壓力、溫度、流量、膨脹、惡劣天氣、液位等。防超溫這一塊，一定在傳熱系統(tǒng)投運過程中要控制好升溫速率在合理范圍，嚴密監(jiān)視好管道的膨脹。

　　接下來講一下儲換熱系統(tǒng)方面的核心問題，一個是化鹽，還有一個是儲罐防泄露，換熱器防泄露。這是我們在在內(nèi)部討論總結(jié)以后關(guān)于調(diào)試過程中應(yīng)該完成的調(diào)試步驟，一是初期熔化鹽過程中必須對儲罐進行水壓試驗，建議按照逐段逐步進行，對于初始熔化鹽方法可以用干式熔融法或加水融化法，對水質(zhì)要求，建議用反滲透產(chǎn)水或者除鹽水。還有一個注意一下，在注鹽過程中，一定要做量的統(tǒng)計避免溢流。儲罐沉降實驗現(xiàn)場肯定是要嚴密監(jiān)測，要履行程序。儲罐冷態(tài)升溫過程中一定要按照升溫曲線進行預(yù)熱。

 

　　換熱器一定要在升溫之前進行空管預(yù)熱，包括在注入介質(zhì)過程中要逐級排除空氣。這里面還有一條，要控制好換熱介質(zhì)的量，如果是熔鹽的話是鹽水比，我們初期吹管過程中，就是鹽水比控制不太恰當中間停了一次，后來通過優(yōu)化調(diào)整進行的比較順利。

　　這個圖也是來自FRIATEC，關(guān)于真正泄露發(fā)生以后怎么辦，或者怎么防止泄露，大家比較關(guān)注這個問題，據(jù)我了解，目前咱們國內(nèi)不管是示范平臺還是投產(chǎn)的，在過程中都發(fā)生過這種現(xiàn)象。國外投產(chǎn)的光熱電站是怎么處理的，現(xiàn)在公開報道很少。大家精力主要是在于怎么預(yù)防。

 

　　這里介紹一下通常做法，預(yù)防主要是關(guān)注一些測點，比如說壓力、溫度、流量，通過測點異常讀數(shù)及時發(fā)現(xiàn)，國外已投產(chǎn)的某個電站，他們采用大量分布式無線攝像機監(jiān)測所有可能發(fā)生泄露的部位。還有一個措施也是跟設(shè)計相關(guān)的，在設(shè)計熔鹽電站，特別是有介質(zhì)流動管道過程中，盡量的少采用法蘭連接，針對法蘭連接的部位利用停機機會一定要檢查螺栓松動，或者采取防止松動的措施，這都是有效防止熔鹽泄露的措施。

 

　　這里拋出一個問題，也是困擾我們很長時間的，因為之前參與了調(diào)試項目，移交的時候有人問我說驗收簽證怎么做，是不是像火電調(diào)試一樣，截止目前國家包括行業(yè)沒有頒布相關(guān)的光熱調(diào)試啟動規(guī)范或者驗收規(guī)程，在這里談一下個人的感想。

 

　　還是回到剛才我說的設(shè)計水平和商業(yè)投產(chǎn)，雖然現(xiàn)在是示范建設(shè)階段，但是我覺得必須有一個移交的標準，這個標準而且必須量化，如果是定性的不行。我個人建議在項目建設(shè)初期，可以請一些專業(yè)咨詢公司由業(yè)主來組織各建設(shè)方參與，就調(diào)試的移交，或者轉(zhuǎn)生產(chǎn)之前怎么就算具備轉(zhuǎn)生產(chǎn)，關(guān)于一些設(shè)計的指標是否達到，這里面可能有一個疑問，火電機組都有168，72+24，光熱電站調(diào)試其實我們內(nèi)部也進行過激烈的辯論，更多的聲音希望采用72小時，但是也有人問72小時負荷率怎么算，所以說我們還是要遵循設(shè)計水平，個人覺得不一定是72小時滿負荷的，但是必須是連續(xù)的，如果中斷了怎么辦，中斷了重新來，必須有一個量化指標作為一個調(diào)試移交，這有利于將來各個光熱示范電站之間的對比，包括將來我們項目的投產(chǎn)以后的評優(yōu)，促進我們整個光熱電站的建設(shè)進程。

 

　　下面還有一個核心問題。光熱電站性能測試國內(nèi)沒有相關(guān)標準，后來我也是通過網(wǎng)站搜出來有兩個標準，但是都是草版，一個是PTC52，針對四種類型的光熱電站提供了一個光熱電站如何做性能測試的一些定義，有一些方法，但是量化的東西不多。第二個是PTC53是今年2月頒布的，一個關(guān)于具體的儲熱系統(tǒng)測試標準。這兩個標準對于國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)可作為一個借鑒，針對我們自己的光熱電站在基建期間以及初期的試生產(chǎn)如何進行測試，我的個人建議必須由相關(guān)方就保證參數(shù)、測試的方法，以及測試應(yīng)該具備的條件、工況、時間，提前出一個指導意見，哪怕形成一個會議紀要，先試點，通過項目投產(chǎn)多了，大家再總結(jié)交流，最終我們國家光熱項目一個一個投產(chǎn)，自己的標準雛形也就建立起來了，這也是我們公司光熱團隊目前的工作重點。

 

　　中國能建西北電力試驗研究院

 

　　我們參與光熱行業(yè)較晚，但是也積極參與了這兩個標準的編制，一個是我們集團所屬工程研究院牽頭的太陽能光熱電站調(diào)試技術(shù)規(guī)范，我們作為主體起草單位。還有一個是參與了光熱電站技術(shù)規(guī)范國家標準編制。下面這個是我們公司光熱調(diào)試團隊成員，全部是高工組成的光熱調(diào)試團隊，每個人有自己所屬的專業(yè)領(lǐng)域，大家都可以去交流。

 

　　以上就是我今天所講的主要內(nèi)容，我相信在座都是對光熱這個行業(yè)有興趣的，也想在這個行業(yè)做出自己的貢獻，所以借此機會希望大家要保持這一份情懷，只要堅持我覺得10年后中國光熱發(fā)電行業(yè)一定會蓬勃發(fā)展。

 

　　謝謝大家。