發布者:CSPPLAZA | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6401查看 | 2016-06-27 16:49:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:“隨著技術的發展,光熱發電和傳統火電肯定有很多更經濟、更有應用價值的示范和推廣”,東方鍋爐股份有限公司新產品開發部主任奚正穩日前在2016中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA年會上如是表示,他重點結合山西國金光煤互補示范項目詳細介紹了光煤互補技術的特點及發展潛力。
奚正穩認為,光煤互補可以將太陽能光熱和燃煤電站的常規島實現共用,另外還可以利用常規島的高效特性,不用儲熱也能夠保證太陽能熱發電具有可調峰和持續發電的能力。
奚正穩還提到,光煤互補技術可以為燃煤電站帶來碳排放的下降,同時,適合建光熱電站的地方一般也適合建燃煤機組,西北地區煤炭多,這些地方光熱條件也比較好,有互補的資源條件。此外,光煤兩者互補可以共用發電島降低成本,與純光熱電站相比可以節省一部分投資。燃煤發電機組容量大,有良好的輸電、配電等基礎設施,光熱發電與超超臨界機組可以互補,太陽能熱轉換效率可以得到顯著提高。
下面刊出的是奚正穩的發言全文。(根據速記和視頻資料整理)
各位同仁大家下午好,今天我把東鍋在光煤互補方面做的技術研究和項目應用示范給大家做一個簡單的匯報。匯報的內容主要分以下三個方面,第一個是項目開發的背景,第二個是項目方案的設計,第三個是光煤互補項目應用的價值。
因為太陽能不穩定,我們通常會通過儲能來解決它的不連續、不穩定的問題,我們在技術開發過程中可不可以通過化石燃料機組把儲能給減掉,這也是利用太陽能發電一種連續性的方式。另外一種就是現在光熱發電總體的汽機效率和參數做得比較低,所以循環效率相對火電廠通常采用的超臨界、超超臨界采用的系數要低一些,從這個角度,我們想把光熱電站參數做一個高效率的汽機。
基于以上兩個方面的原因,我們做了光煤互補技術的開發,主要做的工作第一個是技術研發,第二個是在山西國金一個電廠做了一個示范項目。通過技術研發我們對太陽能燃煤鍋爐接入位置、接入容量,還有接入參數,以及不同的光熱比例,它對鍋爐的影響、對汽機的影響做了一些綜合的分析,針對每一種工況下對鍋爐的適應性,對爐內燃燒的改變,對原來燃煤電站效率的影響,還有壁溫的安全、水動力、熱負荷的安全做了比較系統性的論證和計算。
在這個基礎上,為了保證我們項目能夠成功,所以最開始就采用了一種比較簡單的接入鍋爐抽汽,抽汽的過程它可能會降低一些鍋爐的負荷,蒸汽側引入光島,對蒸汽參數也是有一些要求的。通過對各種接入方案的對比,我們把它的優劣性、對鍋爐效率的影響,對光場加熱系統的接入方式,還有熱利用的方式做了一個對比,由于時間的關系這兒就不做詳細介紹,大家有興趣可以拷PPT。
我們示范項目研究的對象,第一個就是山西國金電廠2×350MW超臨界CFB機組,利用太陽能集熱系統為機組提供部分熱量,達到降低電廠煤耗、提高電廠經濟性和減少大氣污染的目的。超臨界機組汽機效率可以達到42%以上。
方案的擬定包括以下幾個方面,第一個是集熱場與加熱器水側并聯,第二個是塔式集熱方式直接加熱凝結水,第三個就是在不同的工況下被加熱水的額定容量做了一些比較。由于受到場地條件的限制,因為山西國金電廠是處于文水經濟開發區,場地比較受限,我們只能在建筑物的頂部,鍋爐頂部,每節車間頂部安裝一些定日鏡。我們從鍋爐的煙氣調節特性、燃料消耗及效率、水動力安全性、氣溫做了一些基礎的技術對比工作,還對鍋爐負荷變化率做了一些研究。包括對汽機效率的影響、對汽機本體安全性的影響、對汽機進汽量的要求及限制、汽機的輔機、水的溫度等各方面影響進行了研究。這個就是我們在國金示范項目的原理圖,通過塔式太陽能定日鏡反射太陽光到吸熱器上面,通過熱轉換以后把凝結水加熱到一定的溫度。這是實物的現場示意圖,定日鏡是布置在不同的方位角度,不同的標高,像每節棚標高是14米,每節車箱標高是27米、鍋爐的標高是85米,各個區域的鏡場和集熱器的方位都差的比較多,定日鏡總的數量是950臺。這是鏡場的示意圖,分了三個區域,這是吸熱器一些主要參數和設計條件;這是我們現場一些安裝照片,就是我們那個設備安裝以后,它也經歷了一些下雪、大風的考驗,我們的設備也經歷了一些惡劣氣象的檢驗。我們在吸熱器上面也做了很多一些壁溫測點,對我們鏡場傳過來的熱量分布進行一個監測,還有對吸熱器本身的性能做一個驗證。
另外光的互補,太陽能這塊跟原來的燃煤電站之間有一個協調控制方面的問題,我們也做了一個DCS耦合,還有一些邏輯條件、保護條件做了一個設計,這是一個對定日鏡進行自動除雪的現場照片;這是在調試中我們定日鏡反射到吸熱器表面上的一些光斑示意圖和定日鏡的運行圖。
項目運營的價值先說兩個方面,第一個就是可以將太陽能光熱和燃煤電站的常規島進行共用,另外可以利用常規島的高效特性,還有一個它可以不用儲熱也能夠保證太陽能熱發電具有可調節性和持續發電的能力。
另外,它可以給燃煤電站帶來廠用電以及碳排放的下降,可以對一些老舊電廠做一些改造。
技術經濟性的分析主要是以下幾個方面,我們國家煤炭還是很豐富,在可以預見的時間內,煤電肯定還是發電的主力。第二個方面是我們國家廣闊的土地上有很多太陽能資源豐富的地區,這些地區土地成本也比較低,適合建光熱電站的地方也適合建燃煤機組,而且燃煤機組跟光熱機組基本上在同一個區域,比如說像西北地區煤炭多,這些地方光熱條件也比較好,所以它有互補的資源條件。第三個就是這兩者互補可以共用發電島降低成本,簡化一些系統。采用塔式技術,它對熱導的系統可以簡化,鏡場可以隨意布置,對廠地的要求比較低。第四個就是光煤互補可以克服光熱發電不連續、不穩定的劣勢。第五個就是燃煤發電機組容量大,有良好的輸電、配電等設施,光熱電站的建設條件也比較好。第六個光熱與超臨界CFB機組互補,與純光熱電站相比一是節省投資,二是顯著提高了太陽能的熱電轉換效率(純光熱電站目前最多達到超高壓參數)。
這是根據我們的理解,隨著技術的發展,光熱和燃煤電站肯定有很多更經濟、更有應用價值的示范和推廣,我們東鍋只是做了一點前期的探索,給大家一些啟示。謝謝大家!