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　　兆陽光熱如何突破DSG技術體系？

　　▌高達200倍的聚光倍率：HLIACS聚光集熱(re)系統不但能(neng)夠充分(fen)利用較低(di)的DNI輻照(zhao)資(zi)源，還可以在(zai)較大幅度(du)(du)的光照(zhao)條件(jian)變(bian)化環(huan)境中，始終保持(chi)很高的聚光集熱(re)效率，從而實(shi)現(xian)大范圍的流(liu)量(liang)調(diao)節，較易(yi)維(wei)持(chi)蒸汽(qi)(qi)參(can)數穩(wen)(wen)定(ding)，避免輸出(chu)溫度(du)(du)壓力(li)隨(sui)光照(zhao)變(bian)化快(kuai)速波動，這有些類似在(zai)復(fu)雜路況(kuang)情(qing)況(kuang)下(xia)，大排量(liang)汽(qi)(qi)車(che)操控性更(geng)好些安全性更(geng)高些的情(qing)況(kuang)。多(duo)回(hui)路并(bing)聯的實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)測(ce)試(shi)表明，即使在(zai)復(fu)雜的多(duo)云天(tian)氣下(xia)也(ye)可方(fang)便地實(shi)現(xian)輸出(chu)參(can)數基(ji)本穩(wen)(wen)定(ding)。調(diao)試(shi)實(shi)踐證明：一般(ban)天(tian)氣條件(jian)下(xia)，均可實(shi)現(xian)13MPa、450℃的蒸汽(qi)(qi)參(can)數，并(bing)且投入回(hui)路越多(duo)，系統控制運(yun)行(xing)越穩(wen)(wen)定(ding)。

值得一提(ti)的是，水工質體系(xi)具有(you)(you)樸(pu)素安全(quan)的基本特(te)點(dian)(dian)，即使特(te)殊情(qing)況下個別回路(lu)的輸出(chu)參數出(chu)現較大幅度地升高(gao)（例(li)如(ru)大幅超溫(wen)100℃或壓力(li)急劇上(shang)升等(deng)等(deng)），其也(ye)有(you)(you)充足的反應調(diao)整(zheng)時(shi)間，水工質不(bu)存(cun)在過熱分(fen)解(jie)的不(bu)良后果；同時(shi)，目(mu)前DSG系(xi)統的設(she)計(ji)溫(wen)度點(dian)(dian)遠(yuan)低于常規(gui)火電的運行溫(wen)度，材(cai)料及設(she)備設(she)計(ji)冗(rong)余量充足，不(bu)易(yi)損壞(huai)；單個回路(lu)的超溫(wen)過熱蒸汽匯入(ru)主蒸汽管道后會迅速稀釋降(jiang)溫(wen)，對整(zheng)體輸出(chu)參數影響(xiang)極小；多回路(lu)并聯(lian)運行時(shi)，能相互(hu)抵消(xiao)參數波動，有(you)(you)利(li)于實現在多云(yun)等(deng)復(fu)雜(za)光(guang)照(zhao)條件下的穩(wen)定輸出(chu)；超壓對空釋放安全(quan)、清潔，幾乎無經濟損失等(deng)等(deng)，系(xi)統管控相對簡單安全(quan)，易(yi)于掌(zhang)握。

但(dan)如(ru)果采用導熱(re)油或熔鹽傳熱(re)工(gong)質(zhi)，情(qing)況會有(you)很(hen)(hen)大(da)不(bu)同，因(yin)這些工(gong)質(zhi)材料耐溫(wen)(wen)(wen)(wen)有(you)限，基本(ben)都已工(gong)作(zuo)在接(jie)近(jin)上限許(xu)用的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度點，允(yun)許(xu)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度波(bo)動范(fan)圍很(hen)(hen)小(xiao)，稍不(bu)留(liu)意(yi)就(jiu)會過溫(wen)(wen)(wen)(wen)分解，即使已經對各回路的(de)(de)一(yi)致性進行了(le)精細調節，在稍微特殊的(de)(de)環(huan)境條件下(xia)或者運(yun)行操(cao)作(zuo)稍有(you)偏(pian)差(cha)時(shi)，仍難避(bi)免(mian)出現波(bo)動過溫(wen)(wen)(wen)(wen)問題(ti)，對運(yun)行管(guan)控水平要求很(hen)(hen)高，一(yi)般(ban)認(ren)為(wei)過溫(wen)(wen)(wen)(wen)分解現象(xiang)難以(yi)完全(quan)避(bi)免(mian)，對傳熱(re)工(gong)質(zhi)的(de)(de)使用壽命以(yi)及度電(dian)成本(ben)影響(xiang)很(hen)(hen)大(da)；特別是特殊情(qing)況下(xia)的(de)(de)緊急排放更(geng)是極(ji)易發生汽化爆燃危險或造成環(huan)境污染問題(ti)，隱患很(hen)(hen)大(da)。

▌接收(shou)器(qi)位(wei)置固定：管路伸縮膨脹補償輸(shu)出結(jie)(jie)構設計(ji)簡(jian)單成熟，同時方便進(jin)行(xing)各(ge)類(lei)機械結(jie)(jie)構設計(ji)，以減弱振(zhen)動(dong)、輔助(zhu)自由伸縮、控(kong)制真空集熱管彎曲度等，保證集熱系統的長(chang)期可靠(kao)運行(xing)。

▌CPC二(er)次(ci)高倍聚光設(she)計(ji)，能夠顯著改善吸熱管(guan)圓周能流(liu)分布均(jun)勻(yun)性、降低環溫(wen)差，再進一(yi)步配合內部均(jun)溫(wen)設(she)計(ji)，可大幅改善真空集熱管(guan)工作(zuo)狀態，增強換熱效(xiao)果(guo)。

▌線性(xing)聚(ju)光(guang)集熱(re)體系的能(neng)流密(mi)度(du)在長度(du)方向上(shang)分布(bu)均勻(yun)，除(chu)特(te)殊的情況外，完全(quan)可(ke)(ke)以按(an)照預熱(re)、蒸(zheng)發、過(guo)熱(re)各(ge)段的焓增量數值設計(ji)相同(tong)比(bi)例的功能(neng)段長度(du)，而不需(xu)對(dui)聚(ju)光(guang)狀態動態調(diao)整(zheng)，通(tong)常各(ge)種光(guang)照條件下都(dou)能(neng)維持預熱(re)蒸(zheng)發焓與過(guo)熱(re)焓值的基本穩定(ding)比(bi)例關系，天然(ran)簡單可(ke)(ke)靠，從原理上(shang)基本避免了過(guo)熱(re)度(du)不足(zu)或超溫損毀(hui)的情況；并且，兆陽光(guang)熱(re)DSG體系還對(dui)預熱(re)蒸(zheng)發兩段進行了優化合(he)并設計(ji)，進一步降低成本、提(ti)高可(ke)(ke)靠性(xing)。

▌預熱(re)蒸(zheng)發段設置(zhi)汽水分離(li)裝置(zhi)，維持較多的預熱(re)蒸(zheng)發段循環(huan)水量，通過特殊的管(guan)(guan)(guan)內結構保證(zheng)蒸(zheng)發換熱(re)狀(zhuang)態穩(wen)定及管(guan)(guan)(guan)溫穩(wen)定，有效(xiao)避免了振(zhen)動水錘和材料疲勞破壞現象，確保器(qi)件結構長(chang)期安(an)全。再加上HLIACS聚光(guang)集熱(re)系統的單個回路對應鏡場面積超過一萬平方米，汽水分離(li)裝置(zhi)及配套管(guan)(guan)(guan)路閥門經(jing)濟(ji)成熟、管(guan)(guan)(guan)理簡單，此項設計(ji)的攤(tan)銷成本很低，經(jing)多回路各(ge)種(zhong)光(guang)照(zhao)氣候條(tiao)件下(xia)長(chang)期實際運行(xing)證(zheng)明(ming)，該設計(ji)經(jing)濟(ji)耐用、運行(xing)安(an)全可(ke)靠。

圖：集熱系(xi)統中(zhong)設置的汽水(shui)分(fen)離裝置

▌過(guo)熱(re)段(duan)增強(qiang)換(huan)熱(re)及均(jun)溫設計(ji)(ji)：針對入口(kou)干度穩(wen)定的(de)飽和(he)蒸汽，在(zai)過(guo)熱(re)段(duan)設計(ji)(ji)了增強(qiang)換(huan)熱(re)及徑向(xiang)均(jun)溫的(de)內(nei)部(bu)結構(gou)，有(you)效降低(di)壓降、保(bao)障過(guo)熱(re)段(duan)的(de)換(huan)熱(re)效果和(he)器件安全，保(bao)證系統(tong)穩(wen)定性，實現輸出合格過(guo)熱(re)蒸汽的(de)目(mu)標(biao)。

▌大(da)規模(mo)混凝(ning)土固態(tai)儲熱系統(tong)，進(jin)一(yi)步平滑穩定(ding)蒸(zheng)汽(qi)參數(shu)。鏡場聚光集熱產生(sheng)(sheng)的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)既可以(yi)在晴朗(lang)天氣時(shi)段，由(you)(you)旁(pang)路(lu)分出部(bu)分汽(qi)量直推(tui)汽(qi)輪機(ji)，也可以(yi)把較復(fu)雜光照(zhao)時(shi)段或參數(shu)不夠穩定(ding)的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)全部(bu)送往大(da)規模(mo)混凝(ning)土固態(tai)儲熱系統(tong)進(jin)行分類(lei)儲存，汽(qi)輪機(ji)則可以(yi)由(you)(you)儲熱系統(tong)輸出單元產生(sheng)(sheng)的(de)(de)參數(shu)穩定(ding)的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)進(jin)行推(tui)動，這是實現充分利用各類(lei)光照(zhao)資源、確保持續穩定(ding)發電輸出的(de)(de)系統(tong)性(xing)關鍵環節。

▌系(xi)列實用(yong)(yong)化專(zhuan)利設計，進一(yi)步保證系(xi)統(tong)穩定(ding)高效(xiao)(xiao)運(yun)行(xing)。為了(le)保證DSG系(xi)統(tong)的長期高效(xiao)(xiao)運(yun)行(xing)，HLIACS系(xi)統(tong)還采取了(le)一(yi)系(xi)列實用(yong)(yong)性很(hen)強(qiang)的工程設計：

?CPC二次反射鏡設計有散熱(re)降溫結構，確(que)保高倍(bei)輻照條件下的常年(nian)使用壽命；

?開發(fa)了集熱器(qi)CPC二次反(fan)射鏡和(he)真空集熱管(guan)的自動清掃(sao)車(che)，定期擦拭清掃(sao)CPC鏡片和(he)真空集熱管(guan)玻璃(li)管(guan)壁，在無損傷情況下，保證(zheng)反(fan)射透射效(xiao)率(lv)，避免局部過熱損壞；

?真(zhen)空(kong)集(ji)(ji)(ji)熱管非有效(xiao)接收段的(de)增強防護及(ji)反射利用設計，保(bao)證真(zhen)空(kong)集(ji)(ji)(ji)熱管使(shi)用安全(quan)并(bing)有效(xiao)提(ti)高(gao)聚光集(ji)(ji)(ji)熱效(xiao)率(lv)；

?防(fang)(fang)凍(dong)(dong)系統(tong)(tong)和鏡(jing)場(chang)(chang)(chang)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)預熱(re)系統(tong)(tong)聯合節能設計，將汽輪機余熱(re)與(yu)鏡(jing)場(chang)(chang)(chang)防(fang)(fang)凍(dong)(dong)系統(tong)(tong)的加熱(re)需求(qiu)相(xiang)結合，有效利用低品位能量，顯著(zhu)降低鏡(jing)場(chang)(chang)(chang)防(fang)(fang)凍(dong)(dong)系統(tong)(tong)的伴生電(dian)耗；電(dian)站啟(qi)動(dong)(dong)(dong)及預熱(re)系統(tong)(tong)的綜合設計可以顯著(zhu)縮短鏡(jing)場(chang)(chang)(chang)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)時間(jian)，實現防(fang)(fang)凍(dong)(dong)、預熱(re)和正常運行模(mo)式的啟(qi)動(dong)(dong)(dong)平滑過(guo)渡，大幅減少每日投入(ru)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)時間(jian)，提(ti)升聚光集熱(re)效率。

兆陽光(guang)熱(re)(re)(re)DSG技(ji)術體(ti)系是在對國際上(shang)既有的DSG光(guang)熱(re)(re)(re)電站進行(xing)深入分析研(yan)究的基礎上(shang)，結(jie)合直流鍋爐(lu)熱(re)(re)(re)力系統的設計經(jing)驗，利(li)用HLIACS聚光(guang)集熱(re)(re)(re)系統的優勢，經(jing)過近(jin)十(shi)年的研(yan)發(fa)、測試，歷經(jing)小規(gui)模到(dao)大規(gui)模的實(shi)際驗證，初步形成了較為完善(shan)的設計、制(zhi)造和安裝調試體(ti)系。從原理驗證、工(gong)程完善(shan)到(dao)運行(xing)控制(zhi)各方面逐項證明了該技(ji)術體(ti)系的可靠性(xing)和經(jing)濟性(xing)優勢。

位于河北(bei)省張北(bei)縣的(de)15MW光熱(re)發(fa)電項(xiang)目(mu)已(yi)經證明了兆(zhao)陽光熱(re)DSG技(ji)術體(ti)系的(de)可(ke)(ke)行(xing)性，實際運行(xing)測試結果(guo)與設(she)計目(mu)標一致，通過(guo)對設(she)計、建設(she)、調試運行(xing)中獲得的(de)各項(xiang)技(ji)術經濟指標數據進(jin)行(xing)詳細總結分析(xi)表明，該(gai)DSG體(ti)系在安全可(ke)(ke)靠、簡單實用(yong)方面遠優于其它技(ji)術路(lu)線，且在大(da)型(xing)示(shi)范項(xiang)目(mu)中傳(chuan)熱(re)系統(tong)建設(she)運行(xing)成本能夠比(bi)傳(chuan)統(tong)傳(chuan)熱(re)技(ji)術體(ti)系下降(jiang)接近一半，這對于降(jiang)低建設(she)運行(xing)風險、提(ti)高投資(zi)回報，推(tui)動光熱(re)產業穩健、可(ke)(ke)持(chi)續(xu)大(da)規(gui)模發(fa)展具有重要促進(jin)作用(yong)。

注：關于DSG技(ji)(ji)術發展的(de)(de)重大(da)技(ji)(ji)術障(zhang)礙：難以配套長時間大(da)規模的(de)(de)儲(chu)熱(re)系(xi)統(tong)，兆陽(yang)光熱(re)通過(guo)其獨創的(de)(de)固態混凝土(tu)儲(chu)熱(re)系(xi)統(tong)予以有效解決(jue)。對該儲(chu)熱(re)技(ji)(ji)術的(de)(de)深度報道即將在近期刊出，敬請關注。