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　　兆陽(yáng)光熱如何突破DSG技術(shù)體系？

　　▌高達(dá)200倍的聚光倍率：HLIACS聚光集熱系統(tǒng)不但能夠充分利用較低的DNI輻照資源，還可以在較大幅度的光照條件變化環(huán)境中，始終保持很高的聚光集熱效率，從而實(shí)現(xiàn)大范圍的流量調(diào)節(jié)，較易維持蒸汽參數(shù)穩(wěn)定，避免輸出溫度壓力隨光照變化快速波動(dòng)，這有些類似在復(fù)雜路況情況下，大排量汽車操控性更好些安全性更高些的情況。多回路并聯(lián)的實(shí)際運(yùn)行測(cè)試表明，即使在復(fù)雜的多云天氣下也可方便地實(shí)現(xiàn)輸出參數(shù)基本穩(wěn)定。調(diào)試實(shí)踐證明：一般天氣條件下，均可實(shí)現(xiàn)13MPa、450℃的蒸汽參數(shù)，并且投入回路越多，系統(tǒng)控制運(yùn)行越穩(wěn)定。

值得一提的是，水工質(zhì)體系具有樸素安全的基本特點(diǎn)，即使特殊情況下個(gè)別回路的輸出參數(shù)出現(xiàn)較大幅度地升高（例如大幅超溫100℃或壓力急劇上升等等），其也有充足的反應(yīng)調(diào)整時(shí)間，水工質(zhì)不存在過(guò)熱分解的不良后果；同時(shí)，目前DSG系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度點(diǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)火電的運(yùn)行溫度，材料及設(shè)備設(shè)計(jì)冗余量充足，不易損壞；單個(gè)回路的超溫過(guò)熱蒸汽匯入主蒸汽管道后會(huì)迅速稀釋降溫，對(duì)整體輸出參數(shù)影響極?。欢嗷芈凡⒙?lián)運(yùn)行時(shí)，能相互抵消參數(shù)波動(dòng)，有利于實(shí)現(xiàn)在多云等復(fù)雜光照條件下的穩(wěn)定輸出；超壓對(duì)空釋放安全、清潔，幾乎無(wú)經(jīng)濟(jì)損失等等，系統(tǒng)管控相對(duì)簡(jiǎn)單安全，易于掌握。

但如果采用導(dǎo)熱油或熔鹽傳熱工質(zhì)，情況會(huì)有很大不同，因這些工質(zhì)材料耐溫有限，基本都已工作在接近上限許用的溫度點(diǎn)，允許的溫度波動(dòng)范圍很小，稍不留意就會(huì)過(guò)溫分解，即使已經(jīng)對(duì)各回路的一致性進(jìn)行了精細(xì)調(diào)節(jié)，在稍微特殊的環(huán)境條件下或者運(yùn)行操作稍有偏差時(shí)，仍難避免出現(xiàn)波動(dòng)過(guò)溫問(wèn)題，對(duì)運(yùn)行管控水平要求很高，一般認(rèn)為過(guò)溫分解現(xiàn)象難以完全避免，對(duì)傳熱工質(zhì)的使用壽命以及度電成本影響很大；特別是特殊情況下的緊急排放更是極易發(fā)生汽化爆燃危險(xiǎn)或造成環(huán)境污染問(wèn)題，隱患很大。

▌接收器位置固定：管路伸縮膨脹補(bǔ)償輸出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單成熟，同時(shí)方便進(jìn)行各類機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以減弱振動(dòng)、輔助自由伸縮、控制真空集熱管彎曲度等，保證集熱系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

▌CPC二次高倍聚光設(shè)計(jì)，能夠顯著改善吸熱管圓周能流分布均勻性、降低環(huán)溫差，再進(jìn)一步配合內(nèi)部均溫設(shè)計(jì)，可大幅改善真空集熱管工作狀態(tài)，增強(qiáng)換熱效果。

▌線性聚光集熱體系的能流密度在長(zhǎng)度方向上分布均勻，除特殊的情況外，完全可以按照預(yù)熱、蒸發(fā)、過(guò)熱各段的焓增量數(shù)值設(shè)計(jì)相同比例的功能段長(zhǎng)度，而不需對(duì)聚光狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整，通常各種光照條件下都能維持預(yù)熱蒸發(fā)焓與過(guò)熱焓值的基本穩(wěn)定比例關(guān)系，天然簡(jiǎn)單可靠，從原理上基本避免了過(guò)熱度不足或超溫?fù)p毀的情況；并且，兆陽(yáng)光熱DSG體系還對(duì)預(yù)熱蒸發(fā)兩段進(jìn)行了優(yōu)化合并設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低成本、提高可靠性。

▌?lì)A(yù)熱蒸發(fā)段設(shè)置汽水分離裝置，維持較多的預(yù)熱蒸發(fā)段循環(huán)水量，通過(guò)特殊的管內(nèi)結(jié)構(gòu)保證蒸發(fā)換熱狀態(tài)穩(wěn)定及管溫穩(wěn)定，有效避免了振動(dòng)水錘和材料疲勞破壞現(xiàn)象，確保器件結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期安全。再加上HLIACS聚光集熱系統(tǒng)的單個(gè)回路對(duì)應(yīng)鏡場(chǎng)面積超過(guò)一萬(wàn)平方米，汽水分離裝置及配套管路閥門經(jīng)濟(jì)成熟、管理簡(jiǎn)單，此項(xiàng)設(shè)計(jì)的攤銷成本很低，經(jīng)多回路各種光照氣候條件下長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行證明，該設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)耐用、運(yùn)行安全可靠。

圖：集熱系統(tǒng)中設(shè)置的汽水分離裝置

▌過(guò)熱段增強(qiáng)換熱及均溫設(shè)計(jì)：針對(duì)入口干度穩(wěn)定的飽和蒸汽，在過(guò)熱段設(shè)計(jì)了增強(qiáng)換熱及徑向均溫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效降低壓降、保障過(guò)熱段的換熱效果和器件安全，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)輸出合格過(guò)熱蒸汽的目標(biāo)。

▌大規(guī)?；炷凉虘B(tài)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，進(jìn)一步平滑穩(wěn)定蒸汽參數(shù)。鏡場(chǎng)聚光集熱產(chǎn)生的蒸汽既可以在晴朗天氣時(shí)段，由旁路分出部分汽量直推汽輪機(jī)，也可以把較復(fù)雜光照時(shí)段或參數(shù)不夠穩(wěn)定的蒸汽全部送往大規(guī)?；炷凉虘B(tài)儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行分類儲(chǔ)存，汽輪機(jī)則可以由儲(chǔ)熱系統(tǒng)輸出單元產(chǎn)生的參數(shù)穩(wěn)定的蒸汽進(jìn)行推動(dòng)，這是實(shí)現(xiàn)充分利用各類光照資源、確保持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電輸出的系統(tǒng)性關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

▌系列實(shí)用化專利設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。為了保證DSG系統(tǒng)的長(zhǎng)期高效運(yùn)行，HLIACS系統(tǒng)還采取了一系列實(shí)用性很強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)：

?CPC二次反射鏡設(shè)計(jì)有散熱降溫結(jié)構(gòu)，確保高倍輻照條件下的常年使用壽命；

?開發(fā)了集熱器CPC二次反射鏡和真空集熱管的自動(dòng)清掃車，定期擦拭清掃CPC鏡片和真空集熱管玻璃管壁，在無(wú)損傷情況下，保證反射透射效率，避免局部過(guò)熱損壞；

?真空集熱管非有效接收段的增強(qiáng)防護(hù)及反射利用設(shè)計(jì)，保證真空集熱管使用安全并有效提高聚光集熱效率；

?防凍系統(tǒng)和鏡場(chǎng)啟動(dòng)預(yù)熱系統(tǒng)聯(lián)合節(jié)能設(shè)計(jì)，將汽輪機(jī)余熱與鏡場(chǎng)防凍系統(tǒng)的加熱需求相結(jié)合，有效利用低品位能量，顯著降低鏡場(chǎng)防凍系統(tǒng)的伴生電耗；電站啟動(dòng)及預(yù)熱系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)可以顯著縮短鏡場(chǎng)啟動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)防凍、預(yù)熱和正常運(yùn)行模式的啟動(dòng)平滑過(guò)渡，大幅減少每日投入啟動(dòng)時(shí)間，提升聚光集熱效率。

兆陽(yáng)光熱DSG技術(shù)體系是在對(duì)國(guó)際上既有的DSG光熱電站進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合直流鍋爐熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，利用HLIACS聚光集熱系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)近十年的研發(fā)、測(cè)試，歷經(jīng)小規(guī)模到大規(guī)模的實(shí)際驗(yàn)證，初步形成了較為完善的設(shè)計(jì)、制造和安裝調(diào)試體系。從原理驗(yàn)證、工程完善到運(yùn)行控制各方面逐項(xiàng)證明了該技術(shù)體系的可靠性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。

位于河北省張北縣的15MW光熱發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)證明了兆陽(yáng)光熱DSG技術(shù)體系的可行性，實(shí)際運(yùn)行測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試運(yùn)行中獲得的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)分析表明，該DSG體系在安全可靠、簡(jiǎn)單實(shí)用方面遠(yuǎn)優(yōu)于其它技術(shù)路線，且在大型示范項(xiàng)目中傳熱系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行成本能夠比傳統(tǒng)傳熱技術(shù)體系下降接近一半，這對(duì)于降低建設(shè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、提高投資回報(bào)，推動(dòng)光熱產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健、可持續(xù)大規(guī)模發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。

注：關(guān)于DSG技術(shù)發(fā)展的重大技術(shù)障礙：難以配套長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，兆陽(yáng)光熱通過(guò)其獨(dú)創(chuàng)的固態(tài)混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)予以有效解決。對(duì)該儲(chǔ)熱技術(shù)的深度報(bào)道即將在近期刊出，敬請(qǐng)關(guān)注。