題記:
“提前87天(tian)完成(cheng)“2023.7.18-2024.7.17”合(he)同(tong)期內履約上網發電(dian)量6500MW·h……”
這是青(qing)海(hai)共和光熱運維(wei)項(xiang)目在2024年4月(yue)22日上(shang)午(wu)9時25分提(ti)交的答(da)卷。
該團(tuan)隊(dui)在執(zhi)行2023-2024年(nian)度合同期以來,與甲方(fang)(fang)電站管理(li)(li)(li)人(ren)員密切合作,雙方(fang)(fang)以精(jing)誠團(tuan)結為(wei)基,砥礪前行為(wei)魂(hun),在合同伊始,便迅速(su)達(da)成了(le)“度電必爭”的(de)統一管理(li)(li)(li)理(li)(li)(li)念(nian),特別(bie)是在優(you)化運行管理(li)(li)(li)、做細設(she)備檢修維(wei)護、推動安全生(sheng)產標(biao)準化建設(she)及開(kai)展機組設(she)備綜合治理(li)(li)(li)等多方(fang)(fang)面共同發力,有(you)效(xiao)實現了(le)光資源利用率的(de)不斷提升。
終而(er),共和團(tuan)隊(dui)以(yi)他們堅定(ding)的(de)(de)初(chu)心,優秀的(de)(de)能力,頑(wan)強的(de)(de)任(ren)性——行有春風(feng),盼得(de)秋雨。
光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)生產過(guo)程與普通火(huo)力發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠類似,是通過(guo)太(tai)陽能(neng)集熱(re)裝置(zhi)收集熱(re)能(neng),替代(dai)鍋爐(lu)將除鹽水(shui)加熱(re)成蒸(zheng)汽,再將蒸(zheng)汽送入(ru)汽輪(lun)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組做功的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)模式(shi)。相對光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)而言,光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)設備(bei)、系統和(he)技(ji)術顯得較為復(fu)雜,影響其上網電(dian)(dian)(dian)量的(de)(de)因素包括與系統設計的(de)(de)整(zheng)合、系統性能(neng)的(de)(de)配置(zhi)、設備(bei)可靠(kao)性的(de)(de)穩固、運行水(shui)平的(de)(de)優化提升等多(duo)個(ge)方面,電(dian)(dian)(dian)站(zhan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)容易但實現穩定生產并不(bu)簡單。那么走進青海共和(he)50MW塔式(shi)光熱(re)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)優質(zhi)運行的(de)(de)背(bei)后,我們能(neng)看(kan)到些什(shen)么呢?
首(shou)先,聚(ju)光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、儲換熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統(tong)與發(fa)(fa)電系(xi)(xi)(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)匹配度,是決(jue)定(ding)光(guang)熱(re)(re)(re)電站(zhan)性(xing)能(neng)表(biao)現的(de)(de)(de)(de)前提(ti),而光(guang)熱(re)(re)(re)電站(zhan)設(she)計方(fang)案(an)難以在實際運(yun)行中得到完全(quan)的(de)(de)(de)(de)匹配,這(zhe)就需要電站(zhan)實際運(yun)營者綜(zong)合考(kao)慮(lv)多(duo)個因(yin)素,以提(ti)升各系(xi)(xi)(xi)統(tong)效率并降低投資成本。聚(ju)光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(效率),是決(jue)定(ding)光(guang)熱(re)(re)(re)電站(zhan)性(xing)能(neng)表(biao)現的(de)(de)(de)(de)基礎(chu),而聚(ju)光(guang)精度直接決(jue)定(ding)聚(ju)光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)效率,進而影響光(guang)熱(re)(re)(re)電站(zhan)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)電效率及發(fa)(fa)電量。
項(xiang)目運營團隊立足現場、從實(shi)(shi)際(ji)出發(fa)(fa),以減少停機(ji)損失電量和挖(wa)掘發(fa)(fa)電潛能(neng)為切(qie)入點,先后編制(zhi)(zhi)、審(shen)核并執行了(le)(le)《鏡(jing)場清(qing)洗策略優化》《集熱(re)系(xi)統---鏡(jing)面(mian)結(jie)霜(shuang)、結(jie)露控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統優化》《預熱(re)系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)優化》《集熱(re)與(yu)換熱(re)系(xi)統銜接優化》《汽輪機(ji)快速啟動(dong)優化》多個系(xi)統優化措施。在確保機(ji)組安全運行的(de)同時(shi)通過改進優化控(kong)制(zhi)(zhi)算法(fa)程序最(zui)大限度提升了(le)(le)發(fa)(fa)電機(ji)組的(de)出力水平,切(qie)實(shi)(shi)做到(dao)“光盡(jin)其(qi)能(neng)、能(neng)盡(jin)其(qi)用”。
以下為共和電站3月份的一些生產數據(摘要):
“本月(yue)(yue)發電可利用小(xiao)(xiao)時數(shu)為142小(xiao)(xiao)時,單日(ri)最高DNI為993W/㎡,定日(ri)鏡可用數(shu)30004面,可用率99.96%,本月(yue)(yue)DNI可利用天(tian)數(shu)為18天(tian)。(利用小(xiao)(xiao)時數(shu)連續且≥5小(xiao)(xiao)時以上)。”
“本月(yue)3月(yue)1日至3月(yue)31日共31天(tian),其中晴天(tian)8天(tian)(利用小時(shi)數大(da)于9小時(shi)以上(shang)),半(ban)天(tian)晴天(tian)10天(tian),陰、多云天(tian)氣(qi)10天(tian),下雪及(ji)大(da)風揚塵3天(tian)。”
“日利用小時(shi)數(shu)最大為(wei)8小時(shi)(2024年3月29日),單日最佳發電量為(wei)67.15萬kW·h,等(deng)效(xiao)小時(shi)數(shu)為(wei)13.43小時(shi)。”
“本(ben)月根據天氣情(qing)況完成制鹽20次(ci),機組啟(qi)停20次(ci)。”
……
通過以上數據,不難發現,就(jiu)(jiu)塔(ta)式光熱(re)發電(dian)系統而言,電(dian)站運(yun)行表現優秀的(de)首要條件與(yu)光資源(yuan)情況直接相關,當然光資源(yuan)是(shi)非技術因(yin)素,就(jiu)(jiu)是(shi)常說的(de)“靠天吃飯(fan)”。但是(shi),怎(zen)樣才能把(ba)老天爺賞(shang)給的(de)飯(fan),做的(de)熟(shu)、吃的(de)好,就(jiu)(jiu)得(de)看光熱(re)電(dian)站運(yun)維團(tuan)隊的(de)技術能力水平(ping)了。
如何提(ti)升(sheng)(sheng)聚(ju)光(guang)吸熱(re)(re)系統(tong)性能是共(gong)(gong)和電(dian)站(zhan)(zhan)面(mian)(mian)臨(lin)的(de)問題。首(shou)先項目團隊保障定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)清(qing)(qing)潔程度與持久性方面(mian)(mian)入手,提(ti)升(sheng)(sheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)場的(de)綜合(he)光(guang)熱(re)(re)轉換效(xiao)率。共(gong)(gong)和電(dian)站(zhan)(zhan)所在地域,位于開闊地域的(de)戈壁灘,大風天氣較多且風速較高,致使空氣中(zhong)(zhong)沙塵(chen)、浮埃等物質(zhi)較多,此(ci)類物質(zhi)經過定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)聚(ju)焦時的(de)高溫(wen)環境,融(rong)化附著現象凸顯,致使定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)面(mian)(mian)極易(yi)發生污濁現象。為此(ci),共(gong)(gong)和電(dian)站(zhan)(zhan)根據自身(shen)特(te)點,在摸索與總結(jie)(jie)中(zhong)(zhong)制定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)了《定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)清(qing)(qing)洗(xi)方案》,從“清(qing)(qing)洗(xi)人員(yuan)及車輛的(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)員(yuan)、定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)編(bian)、定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)區域”、“夏季、冬(dong)季定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)清(qing)(qing)洗(xi)流程”、“定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)清(qing)(qing)洗(xi)人員(yuan)職責及標(biao)準(zhun)”、“定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)清(qing)(qing)洗(xi)過程注意事項”、“清(qing)(qing)洗(xi)車日(ri)(ri)(ri)常(chang)檢查及維護要求”等方面(mian)(mian)制定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)標(biao)準(zhun)并嚴格遵(zun)照執(zhi)行(xing)。此(ci)外,共(gong)(gong)和電(dian)站(zhan)(zhan)還針對冬(dong)季時段,定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)日(ri)(ri)(ri)鏡(jing)面(mian)(mian)結(jie)(jie)霜(shuang)化霜(shuang)時間長的(de)問題,申報了《縮短光(guang)熱(re)(re)電(dian)站(zhan)(zhan)鏡(jing)面(mian)(mian)結(jie)(jie)霜(shuang)化霜(shuang)時間》QC課(ke)題。
再者,鏡場(chang)(chang)的(de)(de)快速校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)對(dui)保證(zheng)(zheng)聚光精度(du)(du)也尤為重(zhong)要,共和(he)電(dian)站(zhan)采用的(de)(de)基于機器視覺(jue)自動校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)方(fang)案,校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)效率(lv)比傳統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)白板校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)方(fang)案提(ti)高(gao)了近(jin)20多(duo)倍,這不僅可以大幅度(du)(du)降低鏡場(chang)(chang)投運(yun)前的(de)(de)校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)時間,更重(zhong)要的(de)(de)是利用高(gao)效的(de)(de)校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)可以實現(xian)對(dui)正(zheng)在運(yun)行的(de)(de)鏡場(chang)(chang)進行高(gao)頻率(lv)的(de)(de)校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng),保證(zheng)(zheng)定日鏡的(de)(de)精度(du)(du)在全生命(ming)周期內始終維持(chi)在最佳水平。依托項目(mu)團隊對(dui)鏡場(chang)(chang)控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)長時間經驗的(de)(de)積累,現(xian)已(yi)實現(xian)大規模(mo)定日鏡場(chang)(chang)集群(qun)控制(zhi)與吸熱器控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)深度(du)(du)耦合(he),在保證(zheng)(zheng)電(dian)站(zhan)聚光吸熱系(xi)統(tong)(tong)(tong)安全穩(wen)定運(yun)行的(de)(de)同(tong)時大幅提(ti)升光資源利用率(lv),進而提(ti)升電(dian)站(zhan)發電(dian)能力(li)。
關鍵(jian)設備(bei)的(de)可靠性,是(shi)影(ying)響(xiang)光熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)站運(yun)行表現的(de)基礎因素。共和電(dian)(dian)(dian)站管(guan)理(li)人(ren)員細(xi)化分(fen)解合同(tong)年發電(dian)(dian)(dian)量目(mu)(mu)標,從(cong)嚴制(zhi)定發電(dian)(dian)(dian)目(mu)(mu)標,按(an)照(zhao)《共和光熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)站發電(dian)(dian)(dian)量提(ti)升(sheng)運(yun)行管(guan)理(li)措施》執(zhi)行要求,快(kuai)速形成了“重點任務大家挑、你我(wo)人(ren)人(ren)有指標”的(de)分(fen)責機制(zhi),以共識(shi)凝聚力(li)量,不(bu)斷(duan)向發電(dian)(dian)(dian)機組零缺陷(xian)(xian)、零故障的(de)目(mu)(mu)標邁進。在挖掘發電(dian)(dian)(dian)潛能方面,以精細(xi)化管(guan)理(li)為抓手,合理(li)安排設備(bei)檢修計劃(hua),各(ge)歸(gui)口部門(men)堅持“小缺陷(xian)(xian)不(bu)過夜(ye),大缺陷(xian)(xian)不(bu)過天”的(de)原則,將(jiang)影(ying)響(xiang)發電(dian)(dian)(dian)的(de)檢修、試驗均安排在夜(ye)間開展(zhan)。特別是(shi)在解決(jue)了吸熱(re)(re)(re)器(qi)OVEN-BOX軸向密(mi)封欠佳,導致吸熱(re)(re)(re)器(qi)產生傳(chuan)熱(re)(re)(re)偏差(cha)的(de)問題(ti)后,吸熱(re)(re)(re)器(qi)頻繁超溫等問題(ti)得以解決(jue),進而有效提(ti)升(sheng)了吸熱(re)(re)(re)器(qi)吸熱(re)(re)(re)效率及換(huan)熱(re)(re)(re)效率。
其次,云(yun)也是影響(xiang)電(dian)站集熱量、發電(dian)量的重要(yao)因(yin)素,例如(ru)現場有云(yun)天一年超(chao)過(guo)200天。光熱電(dian)站運(yun)行人(ren)員該如(ru)何選擇運(yun)行策略?
——繼續運(yun)行?可能導致吸熱器表面溫(wen)度不均,影響(xiang)安全運(yun)行。
——關(guan)場疏鹽(yan)?對(dui)運行人員來說是最“安全”的選擇(ze),但(dan)會造成光資源浪費,并(bing)且云過(guo)后重(zhong)新啟動需要(yao)對(dui)吸熱(re)器和管道(dao)進行預(yu)熱(re),白白浪費光能資源。
共和電站的方案是:
1.通過云識別(bie)和云運動跟蹤(zong),實(shi)現(xian)短(duan)時間內(nei)的DNI預測功能(neng),幫(bang)助運行(xing)人員選擇(ze)最佳運行(xing)策略。
2.依托鏡場能(neng)(neng)量調度系統:促成全境(jing)場能(neng)(neng)量統一調度,實(shi)(shi)現來云(yun)情況下吸熱(re)器表(biao)面能(neng)(neng)量均勻分(fen)布,盡量避免頻繁關場、疏鹽,從而(er)實(shi)(shi)現對光能(neng)(neng)資源的(de)最大限度利用(yong)。
3.聚光集(ji)(ji)熱全自動運(yun)行系(xi)(xi)統:為提(ti)升系(xi)(xi)統運(yun)行穩(wen)定性和(he)安全性,共和(he)電站正在完善的(de)聚光集(ji)(ji)熱系(xi)(xi)統自動化運(yun)行方式(shi),逐漸實現著對(dui)聚光集(ji)(ji)熱系(xi)(xi)統主(zhu)要運(yun)行過程的(de)全自動控制和(he)一鍵啟停,從而降(jiang)(jiang)低人為因(yin)素導致的(de)系(xi)(xi)統效率下(xia)降(jiang)(jiang)和(he)設備(bei)運(yun)行風險(xian)。
4.氣象(xiang)系(xi)統、云監測系(xi)統、紅外(wai)系(xi)統與鏡場(chang)控制系(xi)統深度耦合,實現來(lai)云等復雜(za)工況自動運行策(ce)略。
5.異(yi)常(chang)工況自動化:通(tong)過吸熱(re)器堵(du)管(guan)自動檢測、超溫安(an)(an)全防護(hu)、斷電(dian)安(an)(an)全聯鎖的(de)可靠性投用,來(lai)提升熔鹽儲(chu)換熱(re)系統安(an)(an)全性能,從而保(bao)證電(dian)站的(de)高(gao)品質發電(dian)。
……
華豐偉業公(gong)司(si)運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)團隊(dui)在(zai)近(jin)幾年塔(ta)式(shi)光熱(re)(re)電站運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)中發現,“如(ru)(ru)何提(ti)升聚光吸熱(re)(re)系統的(de)(de)性(xing)能、如(ru)(ru)何鞏固(gu)設(she)(she)備(bei)(bei)可(ke)靠(kao)性(xing)以(yi)及(ji)如(ru)(ru)何優化運(yun)(yun)行方式(shi)”是決(jue)定電站運(yun)(yun)行表現的(de)(de)三(san)大關(guan)鍵(jian)(jian)因素。塔(ta)式(shi)光熱(re)(re)電站主(zhu)要設(she)(she)備(bei)(bei)包括鏡場(chang)、熔(rong)(rong)鹽(yan)吸熱(re)(re)器(qi)、熔(rong)(rong)鹽(yan)儲罐(guan)、熔(rong)(rong)鹽(yan)泵、熔(rong)(rong)鹽(yan)閥、汽輪發電機組(zu)等這些(xie)主(zhu)要設(she)(she)備(bei)(bei)。項(xiang)(xiang)目運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)團隊(dui)根據(ju)行業和集(ji)(ji)團公(gong)司(si)的(de)(de)整體政策導向,依托集(ji)(ji)團公(gong)司(si)現有光熱(re)(re)項(xiang)(xiang)目運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)經驗和先發優勢(shi),逐步攻克營(ying)運(yun)(yun)期間所遇到(dao)的(de)(de)大部分(fen)技術難題并掌握(wo)了設(she)(she)備(bei)(bei)關(guan)鍵(jian)(jian)性(xing)能及(ji)控制要點,形(xing)成了較為完整的(de)(de)熔(rong)(rong)鹽(yan)系統工(gong)藝及(ji)設(she)(she)備(bei)(bei)質量(liang)控制流程,保障這些(xie)關(guan)鍵(jian)(jian)設(she)(she)備(bei)(bei)可(ke)靠(kao)性(xing)運(yun)(yun)行。但是在(zai)如(ru)(ru)何高效保障電站運(yun)(yun)行的(de)(de)穩定性(xing)和發電量(liang)水平、如(ru)(ru)何降低人為因素導致的(de)(de)系統效率下(xia)降和設(she)(she)備(bei)(bei)運(yun)(yun)行風(feng)險(xian)、如(ru)(ru)何更高效地在(zai)西北(bei)地區常年風(feng)沙環境(jing)下(xia)長時(shi)間保持鏡場(chang)反射率等方面(mian)還(huan)有待(dai)探(tan)索和進一步研究。
鑒于(yu)在(zai)項目營運期間,就(jiu)塔式(shi)光熱(re)(re)電站整體而(er)言,主要設備存在(zai)的(de)“卡脖子”難題(ti)已逐(zhu)步(bu)消減(jian),下(xia)一步(bu)的(de)目標是推(tui)動熔鹽泵(beng)、吸熱(re)(re)器(qi)材料(liao)等進口設備材料(liao)的(de)國(guo)產化,同時仍(reng)需持續性(xing)的(de)開(kai)展系統和設備間的(de)配(pei)置優化,以(yi)提(ti)高(gao)系統發電效率和能力,降低成本,提(ti)升光熱(re)(re)發電的(de)經濟效益。
點評:
華豐偉業公(gong)司運維團隊(dui)始(shi)終秉持(chi)“高(gao)(gao)、嚴、細、實(shi)”的工作作風(feng),充分發揚“自(zi)強(qiang)、執著、科學、超越”的鐵軍精神,主(zhu)動擔當、精益求精,日夜奮戰在項目生產一線,全(quan)力(li)以赴增強(qiang)光熱調(diao)試運維技術核心競爭力(li),在“三次(ci)創(chuang)業”的新征程上,以實(shi)際行(xing)動助力(li)公(gong)司高(gao)(gao)質量發展行(xing)穩致遠。