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陳晨:中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目大修經(jīng)驗分享
發(fā)布者:Catherine | 0評論 | 2506查看 | 2025-08-14 13:34:03    

近日,在第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上,中廣核太陽能德令哈有限公司生產技術部經(jīng)理陳晨發(fā)表主題演講,系統(tǒng)分享了國內首個商業(yè)化運行的槽式光熱電站——德令哈50MW項目的大修經(jīng)驗。


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圖:陳晨


作為國內運行時間最長的光熱示范項目,其2023年開展的首次機組大修不僅破解了多項技術難題,更構建了一套可復制的光熱運維體系,為行業(yè)規(guī)?;l(fā)展提供了寶貴實踐參考。


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德令哈公司:國內光熱發(fā)電的“開路先鋒”


德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目是國家科技示范項目,肩負著光熱發(fā)電技術攻關與實證的重要使命。陳晨介紹,該項目創(chuàng)造了國內光熱領域的多個“第一”:首個開工建設、首個商業(yè)運行、首個列入國家可再生能源補貼目錄,其推進歷程為行業(yè)樹立了標桿。


▌項目核心里程碑


2013年2月:青海省發(fā)改委核準立項;


2014年7月:場平施工啟動,2015年8月完成第一罐混凝土澆灌;


2018年6月30日:實現(xiàn)首次并網(wǎng),同年10月10日進入商業(yè)運行;


2020年3月12日:通過海西州能源局工程竣工驗收。


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圖:里程碑節(jié)點


項目占地面積約2.46平方公里,采用拋物面槽式導熱油太陽能熱發(fā)電技術,配置190個槽式集熱器標準回路及一套雙罐二元硝酸鹽儲熱系統(tǒng)(儲熱時長9小時),年設計發(fā)電量1.55億度?!白鳛閭鹘y(tǒng)火電與化工結合的新型發(fā)電技術,其系統(tǒng)流程復雜,屬于技術與人才高度密集型產業(yè),運維與大修工作極具挑戰(zhàn)性?!标惓繌娬{。


▌運行指標與技術突破


經(jīng)過多年實踐,項目已形成多項行業(yè)領先的運行指標:


發(fā)電能力:單日最高發(fā)電量114萬千瓦時,單月最高1892萬千瓦時,2024年累計發(fā)電量達1.41億千瓦時,等效利用小時數(shù)2850小時;


穩(wěn)定性:2021年9月至2022年5月實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行230天,在國際同類型項目中處于領先水平,多次驗證了低負荷深度調峰、快速爬坡及無功調節(jié)能力;


技術創(chuàng)新:在槽式光熱運行控制策略、集熱器球形接頭、智慧巡檢平臺、智能清洗裝備等領域實現(xiàn)突破,完成清洗車、球形接頭等設備的國產化替代。


此外,中廣核新能源在光熱領域持續(xù)布局,在建項目總裝機110萬千瓦,包括德令哈200萬千瓦“調峰型”項目(國內首臺套大規(guī)模棄電儲能系統(tǒng))、吉林白城49萬千瓦項目、西藏烏瑪塘45萬千瓦項目等,形成“光熱+”多能互補的產業(yè)格局。


2


光熱大修整體介紹及經(jīng)驗分享:從問題診斷到效能躍升


2023年4月至5月,德令哈項目開展首次機組大修(對標火電B級檢修),通過對汽輪機等關鍵設備的全面解體檢修,系統(tǒng)解決了設備運行中的隱蔽性問題,機組性能顯著提升。陳晨從檢修體系、重點內容及成效三方面展開分享。


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圖:生產運維及設備檢修主要內容


▌檢修管理體系:分層分類的精準運維


項目構建了覆蓋“運行-檢修-技術監(jiān)督”的全流程管理體系,由運行部、檢修部、生產技術部協(xié)同運作,開展14項技術監(jiān)督(含金屬、化學、環(huán)保等核心領域),形成標準化的設備臺賬、預防性維護及故障診斷機制。


根據(jù)設備特性與運行需求,檢修工作分為四類:


狀態(tài)檢修:基于狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),在故障發(fā)生前針對性檢修,主要應用于太陽島集熱系統(tǒng)(單回路可隔離);


定期檢修:按磨損老化規(guī)律預設檢修計劃,如季節(jié)性春秋檢、防寒防凍工作;


C/D級檢修:針對運行良好的設備開展局部檢查與清掃,周期7-10天,涉及泵、閥等易損部件;


B/A級大修:B級每4-5年一次(30-50天),對關鍵設備解體檢查;A級每5-7年一次(60-80天),全面解體發(fā)電機組,涉及大面積退油、退鹽等復雜工序。


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“光熱檢修需精準匹配光資源與電網(wǎng)計劃,比如利用DNI較低時段開展大修,最大限度減少發(fā)電損失?!标惓垦a充道。


▌大修重點內容:破解光熱特有的設備挑戰(zhàn)


槽式光熱電站因介質多樣(導熱油、熔鹽、汽水)、啟停頻繁(單日啟停次數(shù)較火電高百倍),設備面臨獨特損耗。陳晨詳細分享了大修中解決的六大核心問題:


1.雙缸雙轉速機組軸系調整


項目汽輪機為雙缸雙轉速設計,高、低轉速軸通過中間減速機嚙合,軸系中心測量受減速機齒輪嚙合及軸伸自重影響,易出現(xiàn)誤差。解決方案:將中間過渡軸與高壓轉子靠背輪螺栓回裝把緊,利用高壓轉子自重消除過渡軸下沉量,最終測量數(shù)據(jù)滿足廠家設計規(guī)范。


2.汽輪機組損傷修復


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葉片水蝕:因疏水系統(tǒng)頻繁投用,高壓末級葉片出現(xiàn)淺表皮水蝕,低壓后四級呈鋸齒狀損傷(末級最嚴重),通過平滑打磨處理,未影響轉子動平衡;


異物撞擊:低壓缸第一級動靜葉片發(fā)現(xiàn)15×10×6mm金屬異物,打磨高點后回裝,未深挖處理;


管道腐蝕:疏水管道彎頭因汽水沖蝕壁厚減薄超10%,全部更換并升級材質;


冷端優(yōu)化:清洗機力冷卻塔填料(原結垢堵塞),機組真空提高2KPa。


3.蒸汽發(fā)生系統(tǒng)效率提升


隔離閥內漏問題:擴大隔離范圍,延長檢修時間確保徹底處理;


導熱油雜質沉積:采用高溫大流量化學清洗,在線過濾溶解雜質,換熱器端差明顯改善;


溢流罐清理:因人工清理效率低且存在VOCs排放風險,計劃研發(fā)專用清理工裝。


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4.壓力容器特檢與隱患消除


2023年11月曾發(fā)生蒸汽發(fā)生器管板泄漏,檢修發(fā)現(xiàn)同類問題普遍存在:高壓加熱器管程焊縫周邊母材裂紋、容器接管角焊縫氣孔與裂紋。解決方案:打磨補焊處理淺表層缺陷;按GB4732(疲勞容器標準)優(yōu)化設計,加強應力集中部位(如接管角)防護?!笆状翁貦z建議采用常規(guī)檢測,而非RBI評估,避免遺漏隱患。”陳晨強調。


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5.電伴熱與支吊架治理


電伴熱故障:因安裝搭接錯誤、氯化物腐蝕、氧化鎂受潮絕緣失效(占故障75%),通過制定安裝規(guī)范、在線焊接修復等方式解決;


支吊架缺陷:頻繁啟停導致管道溫差超200℃,出現(xiàn)支架脫空、位移、彈簧吊架欠壓/超壓等8類問題,利用冷態(tài)窗口調整管夾位置與螺栓緊力,加固基礎。


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6.熔鹽罐保溫與太陽島檢修


熔鹽罐保溫:頂部及搭接處破損導致散熱損失大,采用“氣凝膠+硅酸鋁”材料,將水平搭接改為V型搭接(長度從100mm增至200mm),散熱損失下降67.6%;


太陽島檢修:利用大修窗口期更換破損反射鏡、失效集熱管,檢修驅動裝置,減少日常檢修的集熱損失。


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▌大修成效:設備效能與發(fā)電量雙提升


通過系列檢修措施,項目設備可靠性與發(fā)電能力顯著提升:集熱器設備可利用率從95.2%升至99.2%;整體流量提升19.4%,集熱效率恢復至設計水平(導熱油溫度達393℃);熔鹽加注800噸,儲熱罐液位增加2%,年增發(fā)電量108萬千瓦時。


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2024年上網(wǎng)電量達1.41億千瓦時,同比提升14%,預計2025年突破1.5億千瓦時。


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3


后續(xù)光熱生產運維核心能力建設建議:構建全鏈條競爭力


基于德令哈項目的實踐經(jīng)驗,陳晨提出光熱生產運維核心能力建設的“三大方向”與“四個建議”,為行業(yè)持續(xù)發(fā)展提供路徑參考。


▌核心能力建設三大方向


1.運行調控類


長周期低負荷變工況運行策略:優(yōu)化儲放熱能量分配,完善鏡場溫度控制與跟蹤精度調整,搭建全工況仿真機培訓系統(tǒng);


導熱油泄漏檢測技術:構建在線監(jiān)測平臺與高清監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)泄漏快速預警;


全系統(tǒng)效率評估:實時監(jiān)測鏡場集熱效率、換熱器端差、汽輪機效率,建立動態(tài)評估體系。


2.監(jiān)督檢測類


導熱油全生命周期管理:從入場檢測、凈化處理到危廢處置全程監(jiān)督,完成國產導熱油混油實證(成本降低30%),建立CNAS級檢測實驗室;


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無人機智能巡檢:通過高分辨率可見光/紅外相機與AI識別,實現(xiàn)鏡場缺陷(破損、變形等)精準檢測,準確度達98%,效率提升9倍;


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管道與支吊架管控:制定導熱油系統(tǒng)RBI檢測方法,建立支吊架信息數(shù)據(jù)庫,完成關鍵管道設計校核與優(yōu)化。


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3.檢修維護類


液壓驅動裝置維護:破解滲漏、油質劣化等5類核心故障,實現(xiàn)備件國產化替代;


集熱器檢修技術:優(yōu)化集熱管端部保溫,完成旋轉接頭國產化替代,解決集熱管變形與螺栓斷裂問題;


電伴熱修復技術:自主研發(fā)檢修工裝,掌握在線修復工藝,降低更換成本與周期。


▌四點發(fā)展建議


1.打造核心運維能力:整合運行調控、檢測、檢修技術,形成標準化運維體系,奠定高質量運維基礎;


2.實現(xiàn)供應鏈協(xié)同:建立光熱設備供應鏈數(shù)據(jù)庫,優(yōu)選技術領先、服務優(yōu)質的供應商,構建備品備件聯(lián)儲平臺;


3.開展裝備聯(lián)合研制:聯(lián)合同業(yè)力量搭建“研發(fā)-測試-應用”平臺,推動關鍵設備國產化,降低造價與運維成本;


4.復盤前端優(yōu)化設計:基于運維實踐反推光學、熱力學設計優(yōu)化,提升系統(tǒng)自動化水平,從源頭降低造價與運維壓力。

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