槽式光热发电工程建设及施工要点分析

发表时间:2021/4/2   来源:《中国电业》2020年第31期   作者:王文龙
[导读] 太阳能光热发电站主要依据聚焦热量的形式不同,主要分成槽式
        王文龙
        山东电力建设第三工程有限公司,青岛,266100
        摘要:太阳能光热发电站主要依据聚焦热量的形式不同,主要分成槽式、塔式和蝶式三种不同的技术路线。现阶段,槽式光热发电技术实现商业化运行最多,具有比较成熟的系统。本文主要对槽式光热发电工程建设和施工要点进行全面分析。
        关键词:槽式光热发电工程;工程建设;施工要点
        太阳能光热发电系统主要采用反射镜将太阳的直接辐射在吸热器上进行聚集,对吸热器中的吸热介质进行加热,有效的将光能转变成热能,运用吸热介质的热能,通过蒸汽发生系统形成高温高压蒸汽,利用汽轮发电机将热能转变成机械能,然后转换成电能。
        1太阳能光热发电概述
         太阳能光热发电在一般情况下又称为聚光式太阳能发电。我们从热力学原理的角度进行分析,太阳风光热发电站和常规热力发电厂是相同的。太阳能光热发电站根据聚集热量的主要形式不同,分成不同的技术路线,其中槽式光热发电技术具有相对比较成熟的光热发电站系统,主要应用的是“线聚焦”的原理,采用大规模槽式抛物面模式的反射镜,将太阳光进行聚焦,在集热管上进行反射,同时在集热管的内部传热工质,进行加热,直到高温,对其热量进行充分利用,对水进行加热,形成蒸汽,进而对常规汽轮机发电进行推动作用[1]。
        2槽式光热发电工程建设重点分析
        2.1厂址的太阳直接辐射资源情况分析
        光热发电的实际成本受到太阳直接辐射量的影响。我们结合国际可再生能源的相关研究进行全面分析,明显得出DNI在每减少100kWh/m2/a,光热发电的总成本就会上升大约4.5%。因此,槽式光热发电工程在建设的过程中需要选择合适的厂址,在选择厂址的过程中需要对相关的直接辐射资源实际情况进行高度重视,最大限度的将槽式光热发电工程建设的厂址选择在直接辐射量最高的地区。现阶段,我国对太阳直接辐射进行直接观测的气象站比较少,造成对于太阳追辐射资源的相关观测信息资料比较匮乏[2]。我国槽式光热发电工程在建设的过程中通常情况下是采用卫星数据库的相关信息数据进行分析,存在较大的误差,对光热发电工程施工建设的质量和效率产生严重影响。
        一方面,我国地域辽阔,部分地区具有丰富的太阳能资源。当地相关的政府管理部门,对光热发电工程的施工建设进行高度重视,对工程建设的重要性进行正确认知,投入相应的资金和人力资源,最快时间内在气象站增加太阳直接辐射测量仪,保证测量仪的质量,能够有效的开展太阳直接辐射的测量工作,保证测量仪器获取相关信息数据的正确性、全面真实性,为槽式光热发电工程的建设提供有力的观测数据支持和保障,有利于光热发电项目工程的相关管理人员制定正确的施工决策和管理措施,最大限度减少信息数据误差对项目工程施工建设质量和效率产生的影响,对项目工程施工建设的质量进行有效保障。
        2.2项目工程用地分析
        太阳能热发电项目在实际施工建设的过程中,当地区域具体的太阳直接辐射强度、聚光集热的形式、储热系统的具体容量以及机组容量对槽式光热发电项目工程的实际用地面积具有决定性的作用,比如当地区域机组容量相同的情况下,太阳直接辐射强度越高,光热发电项目建设用地的面积越小;储热系统容量越小的情况下,项目工程建设用地的面积越小,另外,槽式光热发电工程实际用地面积相比较于塔式光热发电工程用地面积要小。
        光热发电工程实际用地的面积受到多种因素的影响。因此,项目工程在正式建设之前,需要相关管理人员在建设用地面积申请之前,邀请专业人员对机组的建设方案进行初步的全面综合性研究和分析,不能对工程用地的面积进行盲目的制定和申请,对光热发电工程的施工建设产生不利影响,同时容易造成相关资源的浪费。


        2.3项目工程辅助燃料和用电分析
        太阳能发电项目在施工建设的过程中需要科学合理的配置储热系统,其中辅助燃料不能对运行调节进行参与,主要是对机组启动、吸热、换热和储热系统起到良好的防凝作用。光热发电项目的辅助燃料通常情况下是应用天然气,采用管道输送、灌车运输的方式,同时还可以使用其他相关的辅助燃料[3]。
        光热发电项目工程建设,其系统在机组运行的过程中,厂用电主要是来自发电机出口段,安置的厂用变压器。因此,机组运行期间不能在外采购电力系统电力。另外,机组在停止运行的期间,可以对电力系统电力进行外购。
        2.4项目工程用水分析
        我国社会经济迅速发展,各个行业在实际生产运行的过程中离不开水资源,在一定程度上造成水资源的匮乏。因此我们要对水资源进行有效的保护,在实际使用过程中采用相关有效策略,最大限度的减少对水资源的浪费。光热发电项目工程用水的过程中需要对用水量进行严格控制,减少不必要的水资源浪费。首先,光热发电项目工程建设的过程中尽量使用地表水,同时汽轮机在排气冷却的过程中尽可能的应用空冷系统。
        2.5项目工程投资
        工程的相关管理人员对系统进行优化,科学合理的招投标等相关措施,最大程度的降低工程投资,同时争取向国家政策性银行申请低利息的贷款,减少项目的融资成本,制定相关的规章制度,对工程的相关资源进行合理配置,提升资金的利用效率,提高整个项目工程的经济效益。
        3槽式光热发电工程施工要点分析
        槽式光热发电工程施工建设的过程中需要构建预先装配车间,对镜架和反射镜采用工厂化装配,同时焊接集热管。工程建设施工的现象,需要设置相应的临时防风护栏,避免外部环境因素对工程建设产生不利影响。工程建设的过程中需要对相关材料进行运输,其中从装配车间到现场进行运输的过程中应用专门运输机械设备,同时在实际运输的过程中将反射镜面背对着太阳光、避免太阳的灼烧。另外,光热项目工程对集热器安装的过程中应该应用专门机械进行操作,在施工现场对运行装载机、汽车吊配平衡梁等多种方式灵活的进行吊装作业,保证安装的质量和效率。另外,槽式光热发电工程施工过程中要注意熔盐罐焊接质量控制,施工人员对于上一层壁板下落之前,需要对壁板坡口钝变进行打磨,最大限度的减少打磨工作量,提升打磨效果和效率,同时确保根部缺陷彻底清理,不能和根部坡口间隙夹角太小,清根完成后进行PT检验再焊接,可以采用灌外清根措施,保证照明充足,有利于对清根质量进行检查,保证背部坡口角度达到最佳状态进行焊接工作,在焊接的过程中对于大角缝可以先内后外的焊接顺序,在内测打底,使用分段退烧焊接方法,对焊接角变形进行控制,朝同一方向进行焊接,防止焊接变形。槽式光热发电工程施工中对油盐换热器的冷盐流量进行控制,可以采用流量控制器。熔盐流量的设计点主要是依据油盐换热器接收的导热油流量和温度进行计算。储热过程中输入流量控制器的变量是冷盐的流量,通过两个流量计进行测验,安装在油盐换热器的进口处和出口处。槽式光热发电工程对于导热油系统的选择要和发电站汽轮机组选型相适应,同时考虑其无毒、热传导性良好、低温黏度小的特点,在使用的过程中,导热油最高使用温度需要高于机组系统设计要求的主蒸汽温度10摄氏度左右。导热油系统安装的过程中保证管路系统的严密性。
        结束语:槽式光热发电工程具有比较复杂的系统、用地面积大、建设周期长、投资大的特征。因此,光热发电工程建设和施工过程中做好科学合理的计划方案,对工程施工建设的安全质量进行科学检验,同时做好相关的评价工作。
        参考文献:
        [1]姚良炎, 刘顺刚, 孙文东. 槽式光热电站集热器基础施工技术分析[J]. 中国电力企业管理, 2019, No.567(18):96-97.
        [2]李杰. 城市生活垃圾焚烧发电项目建筑工程施工重点与难点分析[J]. 信息周刊, 2019, 000(048):P.1-1.
        [3]孙库, 于海洋. 槽式光热电站发电模式运行切换分析[J]. 机电信息, 2020, No.608(02):99-100.
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