來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6367查看 | 2017-09-25 09:25:00
CSPPLAZA光熱發電網訊:“對于太陽能光熱發電技術,合理選定技術路線、擬定系統形式、優化設備選型至關重要,系統集成設計為其最核心的技術,只有做了基礎設計才可以達到更精準的發電量測算、概預算的編制,為設備招標、分島EPC或者總體EPC招標提供更好的技術支持。”9月22-23日,2017第二屆德令哈光熱大會在青海省德令哈市舉行。內蒙古電力勘測設計院有限責任公司(下文簡稱內蒙院)專家王小春以《光熱電站基礎設計研究》為題進行了主旨報告。
以下是王小春演講全文:
一、內蒙院簡介
首先介紹一下我們單位的情況,內(nei)蒙古電力(li)勘(kan)(kan)測設計院有限責(ze)任(ren)公司(si)始建于(yu)(yu)1958年(nian),已(yi)有59年(nian)歷史,隸屬于(yu)(yu)內(nei)蒙古能源建設投資有限公司(si),是自治區境內(nei)唯一(yi)的(de)(de)國家綜合甲級電力(li)勘(kan)(kan)測設計企業(ye),具有國家建設部(bu)頒(ban)發(fa)的(de)(de)綜合類甲級工程勘(kan)(kan)察(cha)、甲級電力行業工程設計、甲級工程咨詢、甲級工程總承包、甲級建設項目等。
內蒙院太陽能熱發電技術研究的歷史:2005年組建新能源工程部,重點關注太陽能熱發電技術。當時對技術成熟、商業化較早的槽式太陽能熱發電技術進行重點研究和技術儲備。2008年公司作為主體設計單位聯合中國科學院和德國太陽千年公司共同承擔了我國第一個槽式太陽能熱發電項目的咨詢工作。2011年公司與大唐新能源公司組成聯合體,中標我國第一個槽式太陽能熱發電特許權項目。技術儲備,調研西班牙參觀安達索大型槽式太陽能電站、西班牙國家太陽能中心等。
2011年內蒙院開始做碟式和塔式的技術儲備和研究,2012年完成了特許權項目的基礎設計和施工圖準備工作,當時是澳大利亞沃利帕森公司受亞洲發展銀行的委托對成品進行了審查。2013年與中科院合作完成863項目。2013年還做了當時是比較新穎的太陽能熱發電供暖示范工程。2016年我們中標第一批示范項目中海陽玉門東鎮50MW槽式導熱油太陽能熱發電示范項目的基礎設計總體設計。
圖:內蒙(meng)古電(dian)力勘測設(she)計院有限(xian)責任公司專家(jia)王小(xiao)春作大會報告(gao)
二、基礎設計的必要性
基礎設計是什么呢?因為現在做行業里面大部分是火電和水電的設計單位。傳統火電的設計流程是初步可行性研究、可行性研究、初步設計、施工圖階段、司令圖階段、竣工圖階段。新能源發電項目設計流程是項目建議書、可行性研究、基礎設計階段、施工圖階段、竣工圖階段。
基礎設計的重要性。因為這個基礎設計包含了司令圖階段,相當比原有火電初步設計深了很多,這樣的話它能提供一個更精準的設計方案,同步開展三維模型的設計,完成考核模型的計算依據。在可研里面我們計算年發電量多少,但是是可研的測算,我們要鎖定這個模型作為最終發電量考核的依據。完成所有設備的選型工作,具有五通一平、吸熱塔和廠房等基礎的開挖條件,提供精準的工程量清單。我們能把最后的工程量提供的非常準確,我們到底用多少材料,用多少設備,滿足主機設備、導熱油泵、熔鹽泵、吸收器等設計的招標條件。我們分島EPC,做完可以招標,但是做完基礎設計招EPC把工程量做的更精確,能更精準的控制投資。
基礎設計里面涵蓋的內容。基礎設計里面我們做完之后涵蓋工程的說明書、專題比選報告、設備材料清冊、基礎設計圖紙、基礎設計設備規范等等。我以剛剛做完的中海陽玉門東鎮情況做一個說明,完成說明書21本,涵蓋工藝、電控、土建、化水、系統接入、總圖運輸、勞動安全、水土保持和環境保護等。完成專題比選報告11本,涵蓋導熱油防凝專題報告、熔鹽系統防凝專題、合理降低廢熱的專題報告、板式油鹽換熱器的專題報告。
先說一下說明書,這個圖片是我們內部管理系統的流程,比如說成品涵蓋儀表與控制部分說明書。還有環境保護、勞動安全、執業衛生。這是初設說明書,這是說明書里面的內容,涵蓋進場的核心東西,太陽能集熱系統及輔助設備的選型,傳熱系統及輔助設備的選擇,儲熱設備及輔助設備的選擇。
基礎設計專題比選報告,涵蓋了項目廠區的分析條件、項目的防洪標準分析、廠區總投入運輸設計,最后一個是結論。其實防洪標準也很重要,因為我們光熱電站的占地面積比較大,雖然都在西北地區,我們認為沒有洪水的危險,但是在設計的時候要考慮防洪的要求。
這是太陽能熱發電防凝系統的應用研究,有槽式太陽能,還有熔鹽罐的防凝措施。設備材料清冊,主要涵蓋設備和閥門的清冊。比如說我這個截圖是熔鹽閥,儲能系統的熔鹽閥部分的清單,這里面對每個閥門的型號,閥門的工程壓力、工程直徑、設計溫度、設計壓力和所在位置,驅動方式都有明確的要求。
基礎設計圖紙部分是一個很深的設計,一共完成了圖紙18件,涵蓋了剛才說的工藝、電控、土建、化水、系統、接入、總圖運輸等,累計完成261張,折合標準圖大概是605張,做基礎設計是非常有必要的。
這是儲能系統的圖紙,這是高溫儲罐,這是低溫儲罐,這是換熱系統,大概是六組油鹽換熱器。這是整個鏡場圖紙,當時設計的間距是按17.1米,包括四個集熱器組合(SCA),每個SCE開口寬度5.77米。
基礎設計還涵蓋設備的規范書及分島ECP招標的規范書。我們完成了52本基礎規范書的編制,主要是工藝和電控和熱器,這里面有一部分截圖汽輪機規范書、熔鹽泵規范書、除氧器技術規范書、高壓加熱器組件規范書。這蒸汽發生系統招標規范書,在日間正常發電模式,在正常工況參數下的要求,比如說預熱器、蒸汽發生器,對油側、水側、流量、溫度都有要求。還有一個儲熱發電模式蒸汽發生系統主要的參數,因為要滿足系統的穩定運行。
三、外方審查
因為現在很多單位都希望外方來介入,依靠他們的經驗來完成我們的基礎設計。外方審查的方式主要是通過郵件和電話交流,完成主要工藝系統的設計、布置和計算的審查,在審查過程中未發現原則性錯誤。因此太陽能熱發電的基礎設計,國內設計單位是有能力獨立完成的,這是我在會上希望呼吁的一件事情。因為我們做了兩次的基礎設計,都經過了外方審查。第一次是沃利帕森,第二次是西班牙的一個項目,他們對我們有修改意見的只有一條,大概就是這個水平。
這是熔鹽儲罐控制系統PID圖紙,這是外方的審查記錄,全在圖上體現了。我們之后逐條進行修改,這是儲能系統的平剖面布置圖,這是它的審查記錄,一共提了大概七八條意見。除了外方審查以外,我們還有太陽能熱發電工程的內部評審記錄,太陽能熱發電是國內新型的發電工藝在基礎設計過程當中會遇到各種問題,只有你做深了才能遇到很多細節的問題,我們要組織內部的評審工作,一共組織了五次專業內部評審,包括電氣的主接線等等。到公司內部評審有十次,基本上都是在總平面布置、主廠房布置、電氣主接線評審等等,我們要做一個配合的工作。
四、總體的情況介紹
大型的太陽能熱發電工程,我指的大型是具有商業化的太陽能熱發電基礎設計,累計投入了設計人員將近100人,我們認為一個合理的工期應該是兩到三個月完成一個基礎設計。合計文本文件完成了100本左右,圖紙近300張,折合標準是600張,設計評審20余次,與外方來往郵件和電話溝通100余次,我們通過兩個大型的太陽能熱發電基礎設計積累了大量的設計經驗,這里面一個是內蒙古50MW槽式太陽能熱發電特許權示范項目,還有一個玉門中尚明德光熱發電工程有限公司玉門東鎮導熱油槽式5萬千瓦的項目,這是外方出示的基礎設施的審查意見。
經過多年的太陽能熱發電工程國產化設計的研究,特別是基礎設計得到國外設計公司的認可,到目前為止,我們認為國內的設計公司是具有獨立完成太陽能熱發電工程的全過程設計。我們也希望在設備的國產化,包括設計的國