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　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：中國國際光熱電站大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)2015于6月25~26日在京盛大召開，國產(chǎn)光熱汽輪機(jī)領(lǐng)先廠商上海金通靈動(dòng)力科技有限公司副總經(jīng)理馮明飛出席本屆大會(huì)并發(fā)表演講，就光熱發(fā)電汽輪機(jī)的國產(chǎn)化分享了他的看法和經(jīng)驗(yàn)。

　　各位專家好，我有幸受大會(huì)的邀請做一下汽輪機(jī)方面的介紹，光熱發(fā)電汽輪機(jī)的認(rèn)識(shí)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一個(gè)階段認(rèn)為汽輪機(jī)是常規(guī)島的一部分，傳統(tǒng)的化石能源的發(fā)電領(lǐng)域汽輪機(jī)已經(jīng)是很成熟的技術(shù)了，在前期的國內(nèi)的示范電站都沒有把汽輪機(jī)提到相對重視的程度。隨著后期的實(shí)驗(yàn)電站在汽輪機(jī)的使用和過程中，發(fā)現(xiàn)有很多跟常規(guī)島不同的地方，最后又轉(zhuǎn)向于進(jìn)口。這次會(huì)議的主題是如何把太陽能光熱建設(shè)投資成本降低，汽輪機(jī)還是局限于采用進(jìn)口產(chǎn)品，沒有中國設(shè)備制造商的參與，建設(shè)投資的成本的降低還是路途比較遙遠(yuǎn)的。

　　先對我們企業(yè)做個(gè)簡單的介紹，我們在汽輪機(jī)的領(lǐng)域做好了一些什么樣的準(zhǔn)備，根據(jù)太陽能光資源的特點(diǎn)，對汽輪機(jī)有哪些特殊的要求，現(xiàn)在已經(jīng)接手的幾個(gè)項(xiàng)目，汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和常規(guī)火電的不同，汽輪機(jī)的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。

　　上海金通靈公司是由江蘇金通靈公司和中國科學(xué)院組建，上海公司主要是做市場運(yùn)營和技術(shù)的研發(fā)，江蘇金通靈做產(chǎn)品結(jié)構(gòu)制造，中科院做熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和通流部分的設(shè)計(jì)。為了做到高可靠性的產(chǎn)品，公司汽輪機(jī)的加工設(shè)計(jì)上做了比較大的投入，包括高精度的進(jìn)口加工設(shè)備，引進(jìn)了德國的檢測設(shè)備，包括各種三坐標(biāo)的測量真空的高速動(dòng)力懸浮機(jī)。

　　我們企業(yè)在汽輪機(jī)的研究方向，從2011年開始做汽輪機(jī)，最初的出發(fā)點(diǎn)是做太陽能光熱發(fā)電，但是由于大家眾所周知的光熱發(fā)電的市場遲遲沒有開展，企業(yè)要進(jìn)一步的生存，所以拓展了另外兩個(gè)領(lǐng)域，生物質(zhì)發(fā)電和垃圾發(fā)電。

　　汽輪機(jī)發(fā)電的能源轉(zhuǎn)換，通過定日鏡轉(zhuǎn)換成熱能，通過汽輪機(jī)變成機(jī)械能再通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，我們公司研究從汽輪機(jī)到發(fā)電機(jī)的領(lǐng)域，發(fā)電機(jī)不是我們企業(yè)的研究，但是我們是工程總成套的。

　　太陽能資源的特點(diǎn)，不再贅述了，針對光熱汽輪機(jī)的特殊性主要是容量比較小，一般是50兆瓦以內(nèi)，現(xiàn)在國外也逐漸做的更大，作為中國市場起步近幾年還是定位在50兆瓦以內(nèi)。

　　隨著天氣變化，啟動(dòng)相對頻繁，前面各位專家都談到了儲(chǔ)能的項(xiàng)目，儲(chǔ)能也僅限于頭一天的日照條件比較好的情況下能夠做到很好的儲(chǔ)能，氣侯的變化，特別出現(xiàn)連續(xù)的陰雨天，這個(gè)儲(chǔ)能不可能連續(xù)保持幾天時(shí)間，所以啟動(dòng)相對化石能源會(huì)更加頻繁。由于前面光熱場的投資遠(yuǎn)大于常規(guī)島的投資，對汽輪機(jī)的效率的關(guān)注是大于對汽輪機(jī)成本的關(guān)注，這也是做汽輪機(jī)這塊的時(shí)候要轉(zhuǎn)變的思路，常規(guī)煤電是縮減汽輪機(jī)本體的制造成本，提高0.1%的百分點(diǎn)花了很大的資金，覺得不合算，業(yè)主也不能接受，但是拓展開，從光熱電場整個(gè)投資來說，汽輪機(jī)的增加本體的20%、30%的費(fèi)用，但是對整個(gè)光場的收益和相同機(jī)組容量光場投資來講增加是很有限的。

　　國內(nèi)汽輪機(jī)的發(fā)展以化石能源為主，化石能源國內(nèi)通常的認(rèn)識(shí)是技術(shù)要高參數(shù)、大容量，也帶來了國內(nèi)以前汽輪機(jī)廠家的研發(fā)關(guān)注重點(diǎn)是放在高參數(shù)大容量上，小機(jī)組被忽視了，多年來沒有進(jìn)步，缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)樾∪萘康钠啓C(jī)容積流量比較小，內(nèi)部的葉高的尺寸小或者部分進(jìn)汽度比較小，帶來的負(fù)面損失比較大，相對泄漏率也比較高，提高的途徑主要是高轉(zhuǎn)速減小輪徑、增加葉片高度，增大部分進(jìn)氣度。

　　從高參數(shù)化發(fā)展，提高汽輪機(jī)的進(jìn)汽壓力，增加再熱循環(huán)。大家認(rèn)為高參數(shù)和容積流量小不是產(chǎn)生矛盾嗎？主要是通過高轉(zhuǎn)速縮小汽輪機(jī)的輪轂直徑，高轉(zhuǎn)速帶來的問題是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，還有末級葉片的可靠性。這兩方面可以通過汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)布置上做一些改進(jìn)。汽輪機(jī)的要求由于光熱負(fù)荷的變化和化石能源不同，因?yàn)椴▌?dòng)比較大，要求汽輪機(jī)的低負(fù)荷下的運(yùn)行，這個(gè)時(shí)候常規(guī)島汽輪機(jī)最低負(fù)荷是40%，太陽能光熱有的條件需要20%的負(fù)荷運(yùn)行，這是對低負(fù)荷汽輪機(jī)的運(yùn)行條件提出了要求。

　　汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)必須考慮到蒸汽發(fā)生器，太陽能蒸汽發(fā)生器和傳統(tǒng)化石能源也不一樣，熱介質(zhì)溫度可控，溫度不會(huì)高，無論是蒸汽過熱器還是再熱器不會(huì)因?yàn)楦蔁鴵p壞，這是太陽能光熱鍋爐的特點(diǎn)，鍋爐可以在很低負(fù)荷下運(yùn)行，設(shè)有中間儲(chǔ)熱的系統(tǒng)，熱慣性比較大，蒸汽溫度的變化相對比較慢，主蒸汽量和再熱蒸汽量比值可以調(diào)整，傳統(tǒng)的化石能源鍋爐，由于受熱面是一定的，再熱蒸汽量和原有的主蒸汽量的比值一定的，中間的抽氣受到了很大的限制。從鍋爐蒸汽管取廠用輔助蒸汽相對容易，這也是太陽能光熱的特點(diǎn)。

　　汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)，結(jié)合已經(jīng)做的兩個(gè)項(xiàng)目，蘭州大成的項(xiàng)目是熔鹽式的，汽輪機(jī)溫度535度采用的是高溫高壓再熱循環(huán)，增加再熱循環(huán)增加熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率，汽輪機(jī)設(shè)置了多級回?zé)岢闅鉁p少了冷源端的損失提高了給水的溫度。

　　這是這個(gè)項(xiàng)目的熱力性能，在額定工況下的熱力效能達(dá)到38.71%，在15MW的機(jī)子來講傳統(tǒng)的化石能源汽輪機(jī)在32%-33%，通過系統(tǒng)的優(yōu)化和運(yùn)行的改進(jìn)，循環(huán)的效率得到了很大的提升，為太陽能整個(gè)電場的效率的提升帶來了很大的好處，汽輪機(jī)在20%低負(fù)荷還可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行，并且可以輸出3000多千瓦的功，循環(huán)效率達(dá)到33%。

　　和中科院的合作在于提高汽輪機(jī)的內(nèi)部通流效率，汽輪機(jī)運(yùn)行的設(shè)計(jì)是他們的強(qiáng)項(xiàng)和優(yōu)勢，運(yùn)行采用大負(fù)荷后加載葉型，大負(fù)荷的運(yùn)行，汽輪機(jī)的級數(shù)可以減少，能夠適應(yīng)啟動(dòng)頻繁的條件，這是15兆瓦以下的汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意，采用的中間進(jìn)氣向兩端逆流的布置，高壓端向左，通過高壓缸排氣進(jìn)再熱系統(tǒng)，再進(jìn)低壓缸，從中間進(jìn)汽，帶來的好處是軸向力相互之間可以抵消一部分，減少推力軸承的耗工。另外高壓蒸汽的泄露，一部分蒸汽直接泄露到低壓段直接做功，避免蒸汽泄露帶來的汽輪機(jī)做功的減小。整個(gè)汽輪機(jī)采用高轉(zhuǎn)速，相對來講，汽輪機(jī)的排氣容量小，末葉片的高度和轉(zhuǎn)速能夠承受這樣的工作條件。對于大于20MW的汽輪進(jìn)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，我們采用雙缸雙轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，一個(gè)高壓缸一個(gè)低壓缸，這樣高壓缸采用高轉(zhuǎn)速，提高高壓段的效率，采用全的進(jìn)汽，管道布置比較方便，高壓缸通過長變速箱和發(fā)電機(jī)相連，這樣只占了總裝機(jī)容量的1/3功率，通過變速箱來傳遞，減小了變速箱的傳遞損失。另外低壓缸采用較低的轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)左右，末級葉片的安全性得到了提高。

　　在初期要做示范電站，有一個(gè)小容量機(jī)組的要求，這也是他們前面所面臨的困惑，國內(nèi)沒有小容量的汽輪機(jī)，我們公司有一款小的汽輪機(jī)，最小的功率可以做到100千瓦，最大功率可以做到800千瓦，占地面積比較小，結(jié)構(gòu)也很緊湊，能適用于飽和蒸汽這類要求，這可以滿足示范電站一個(gè)完整發(fā)電流程的要求。

　　國內(nèi)的還是有客戶給我們第一單的機(jī)會(huì)的，有了第一單的制造廠就有了以后參與國際競爭的條件和機(jī)會(huì)，汽輪機(jī)這塊的設(shè)計(jì)現(xiàn)在做到的是按照量體裁衣參數(shù)化的設(shè)計(jì)，希望各位有系統(tǒng)上有需求和參數(shù)及時(shí)跟我們公司聯(lián)系，我們提供相應(yīng)的服務(wù)，謝謝大家！