槽式光熱發(fā)電技術(shù)介紹2014年12月r4

1、哈汽公司槽式光熱發(fā)電技術(shù)介紹,哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司2014年12月,目錄,哈汽簡介哈汽工作進(jìn)展技術(shù)合作系統(tǒng)配置鏡場系統(tǒng)蒸汽發(fā)生系統(tǒng),儲(chǔ)熱系統(tǒng)膨脹溢流系統(tǒng)凈化系統(tǒng)防凝系統(tǒng)汽輪機(jī),哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司（原哈爾濱汽輪機(jī)廠）是我國一五期間由蘇聯(lián)援建的156項(xiàng)重點(diǎn)工程中之一。1956年動(dòng)工興建，1958年投產(chǎn)，是以設(shè)計(jì)、制造大型火電汽輪機(jī)、核電汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、工業(yè)用汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、船用汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)為主的大型骨干

2、企業(yè)。公司占地面積39536平方米，已形成30000MW的年綜合生產(chǎn)能力，目前，公司員工5700余人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員1800余人，新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選1人，政府特殊津貼專家14人，研究員級高級工程師18人，高級工程師300余人，工程師500余人，技師、高級技師等高技能人才1000余人，博士、碩士研究生140余人，擁有主要生產(chǎn)設(shè)備1629臺(tái)，其中大、精、尖設(shè)備293臺(tái)，數(shù)控設(shè)備63臺(tái)。這些具有世界先進(jìn)水平的大型精密設(shè)備，為

3、制造大型、優(yōu)質(zhì)發(fā)電設(shè)備提供了可靠的技術(shù)保證。,1.1 哈汽公司概況,1. 哈汽公司簡介,1.2 哈汽輔機(jī)工程公司,哈爾濱汽輪機(jī)廠輔機(jī)工程有限公司是哈爾濱汽輪機(jī)廠的全資子公司，專業(yè)從事火電機(jī)組、核電機(jī)組、 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組等汽輪機(jī)輔機(jī)及光熱發(fā)電領(lǐng)域的換熱設(shè)備及系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、營銷、生產(chǎn)、 現(xiàn)場服務(wù)等相關(guān)工作。公司具有國家 I、II、III 類壓力容器設(shè)計(jì)制造資格和美國 ASME U 設(shè)計(jì)制造資質(zhì)。輔機(jī)公司下屬換熱研究所主要承擔(dān)

4、新產(chǎn)品開發(fā)及現(xiàn)有設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究工作，學(xué)科方向包括兩相 流換熱研究、流體力學(xué)研究、結(jié)構(gòu)力學(xué)研究，能獨(dú)立采用 ABAQUS、 ANSYS、STAR-CD 等軟件平臺(tái)完成大 型設(shè)備強(qiáng)度、流場分析設(shè)計(jì)研究，并可實(shí)現(xiàn) Fortran、VB 等語言環(huán)境下的應(yīng)用軟件開發(fā)。目前換熱研究 所主要承擔(dān)的新產(chǎn)品為核電汽水分離再熱器 MSR、海水淡化主設(shè)備及系統(tǒng)、光熱發(fā)電蒸發(fā)及儲(chǔ)熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)。,1. 哈汽公司簡介,1.3 生產(chǎn)、檢測設(shè)備,Ф2

5、60數(shù)控落地鏜銑中心,數(shù)控鏜床,大型數(shù)控輪槽銑床,大型數(shù)控龍門銑床,五坐標(biāo)四軸聯(lián)動(dòng)銑床,數(shù)控葉片加工中心,1. 哈汽公司簡介,深孔鉆,數(shù)控多頭鉆床,卷板機(jī),數(shù)控切割機(jī),管孔倒角機(jī),切邊機(jī),1. 哈汽公司簡介,1.3 生產(chǎn)、檢測設(shè)備,火力發(fā)電蒸汽輪機(jī)核能發(fā)電蒸汽輪機(jī)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)艦船動(dòng)力用燃?xì)狻⒄羝啓C(jī)軸流風(fēng)機(jī)及工業(yè)汽輪機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)（DCS、DEH、TSI、ETS及其服務(wù)）主要本體輔機(jī)（凝汽器、高、低壓加熱器等）

6、重型燃?xì)廨啓C(jī)及燃壓機(jī)組太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備海水淡化設(shè)備,1.4 主要產(chǎn)品,1. 哈汽公司簡介,1. 哈汽公司簡介,1.4 主要產(chǎn)品,超臨界機(jī)組,核電機(jī)組,亞臨界機(jī)組,超超臨界機(jī)組（1000MW）,超超臨界機(jī)組（600MW兩缸）,核電汽水分離器,海水淡化MED系統(tǒng),凝汽器,空冷排汽裝置,低壓加熱器,1. 哈汽公司簡介,1.4 主要產(chǎn)品,2.1 中廣核德令哈50MW槽式光熱項(xiàng)目配合業(yè)主開展項(xiàng)目前期工作，提供儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)、動(dòng)力島初步

7、設(shè)計(jì)方案，目前，正在籌備鏡場EPC總包方案。2.2 青海格爾木200MW二次反射塔式項(xiàng)目哈汽與703研究所共同設(shè)計(jì)，現(xiàn)已經(jīng)完成可研報(bào)告，近期正在組織技術(shù)人員現(xiàn)場勘測及技術(shù)難點(diǎn)攻克等工作。2.3 703研究所實(shí)驗(yàn)回路哈汽與703研究所共同完成槽式鏡場及換熱系統(tǒng)2個(gè)回路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，用于鏡場系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，和一些驗(yàn)證性工作，目前項(xiàng)目方案正在評審中。,2. 哈汽工作進(jìn)展,2.4 大豐1MW風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目大豐項(xiàng)目是哈電集團(tuán)

8、投資建設(shè)，一期風(fēng)電-海水淡化項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)完成，二期光熱發(fā)電-海水淡化項(xiàng)目正在建設(shè)中。2.5 中控10MW熔鹽塔項(xiàng)目中控熔鹽塔項(xiàng)目為一期10MW水塔項(xiàng)目的二期改造工程，項(xiàng)目前期，哈汽配合業(yè)主完成技術(shù)路線確定，出具初步方案，現(xiàn)階段，我公司已經(jīng)給出優(yōu)化后的詳細(xì)方案，并報(bào)價(jià)，等待業(yè)主對方案和報(bào)價(jià)的評審。并著手項(xiàng)目投標(biāo)工作的前期準(zhǔn)備。2.6 華電金塔50MW項(xiàng)目項(xiàng)目初期，哈汽給業(yè)主提供項(xiàng)目儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)、動(dòng)力島等的初步設(shè)計(jì)方案，用于華電內(nèi)

9、部項(xiàng)目評審，8月份，我公司完成第二版儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)、動(dòng)力島方案，及總體設(shè)計(jì)評審方案，按照1.2元電價(jià)核算的內(nèi)部項(xiàng)目評審報(bào)告。,2. 哈汽工作進(jìn)展,2.7 中科院八達(dá)嶺1MW槽式光熱項(xiàng)目此項(xiàng)目為國家863計(jì)劃中《槽式集熱、發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)研究及示范系統(tǒng)》的子課題《1MW槽式太陽能熱發(fā)電蒸汽發(fā)生系統(tǒng)開發(fā)》，哈汽負(fù)責(zé)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備制造，8月份中科院電工研究所與哈汽已經(jīng)簽訂合同，9月份已經(jīng)提供業(yè)主初設(shè)方案，目前設(shè)計(jì)制造工作正在有

10、序進(jìn)行。2.8 阿根廷薩爾塔20MW槽式太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目薩爾塔項(xiàng)目可研報(bào)告已經(jīng)完成，目前正在等待項(xiàng)目資金到位。2.9 阿根廷圣地亞哥20MW槽式太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目項(xiàng)目前期方案設(shè)計(jì)階段。,2. 哈汽工作進(jìn)展,3.1 STA簡介,STA公司是具有國際先進(jìn)水平的能源設(shè)計(jì)公司，是由西班牙能源環(huán)境技術(shù)研究中心（CIEMAT）及阿爾梅里亞太陽能平臺(tái)(PSA)共同創(chuàng)建。西班牙“阿爾梅里亞太陽能平臺(tái)(PSA)”是世界上最大的聚光太陽能輻射研

11、究、開發(fā)與測試中心。,3. 技術(shù)合作,3.2 技術(shù)引進(jìn),3. 技術(shù)合作,4. 系統(tǒng)配置,4. 系統(tǒng)配置,5.1 系統(tǒng)組成,鏡場布置圖,鏡場沖洗路線圖,鏡場回路示意圖,支架基礎(chǔ)示意圖,5. 鏡場系統(tǒng),防風(fēng)墻后的壓力場分布,帶有防風(fēng)墻部署的鏡場的風(fēng)速分布,位于集熱管的第一行中的背面?zhèn)鹊牡蛪毫^(qū)域,無防風(fēng)墻鏡場的風(fēng)速分布,5.2 槽式太陽能鏡場有限元分析,5. 鏡場系統(tǒng),5.3 系統(tǒng)重要部件—支架,支架支撐臂,扭矩管和支撐臂裝配圖,支架支撐塔

12、圖,5. 鏡場系統(tǒng),每半個(gè)SCA的熱膨脹,由于SCA不同的熱膨脹造成的高度損失,5.4 熱膨脹對SCA的影響分析,5. 鏡場系統(tǒng),5.5 風(fēng)載對SCA的影響分析5.5.1 風(fēng)載對SCA位移的影響分析,在風(fēng)速14米/秒下第一個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,在風(fēng)速14米/秒下第二個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,風(fēng)載對扭矩管位移的影響,5. 鏡場系統(tǒng),,在風(fēng)速14米/秒下第三個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,在風(fēng)速14米/秒下第四個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,在風(fēng)速14米

13、/秒下第五個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,在風(fēng)速14米/秒下第六個(gè)12m模塊的扭轉(zhuǎn)角度,5. 鏡場系統(tǒng),5.5.2 風(fēng)載對SCA動(dòng)力效應(yīng)的有限元分析,3秒后，處于駐留位置的一面鏡子的風(fēng)速分布,6秒后，處于駐留位置的一面鏡子的風(fēng)速分布,3秒后，處于駐留位置的一面鏡子的風(fēng)速分布,6秒后，處于駐留位置的一面鏡子的風(fēng)速分布,5. 鏡場系統(tǒng),5.5.3 風(fēng)載對SCA平均幾何溢出的影響分析,5. 鏡場系統(tǒng),5. 鏡場系統(tǒng),5.5.4 風(fēng)載對SCA產(chǎn)生的應(yīng)力

14、影響5.5.4.1 風(fēng)載對SCA的應(yīng)力影響外鏡的應(yīng)力分布,內(nèi)鏡的應(yīng)力分布,5. 鏡場系統(tǒng),5.5.4.2 幾何溢出對SCA的應(yīng)力影響,由于SP3在Y軸上的偏差，外鏡上的應(yīng)力分布,由于SP4在Y軸上的偏差，外鏡上的應(yīng)力分布,由于SP1在Y軸上的偏差，外鏡上的應(yīng)力分布,由于SP2在Y軸上的偏差，外鏡上的應(yīng)力分布,5. 鏡場系統(tǒng),5.6 運(yùn)行工況,5. 鏡場系統(tǒng),6.1 系統(tǒng)組成,蒸汽發(fā)生系統(tǒng)換熱器由兩列換熱器組成，每一列換熱器承擔(dān)50%

15、負(fù)荷，保證了系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行更安全、更穩(wěn)定。,6. 蒸汽發(fā)生系統(tǒng),6.2 系統(tǒng)重要部件6.2.1 預(yù)熱器,5.2.2 蒸汽發(fā)生器,型式： U形管表面式換熱器,型式： 釜式+U形管表面式,6. 蒸汽發(fā)生系統(tǒng),6.2.3 過熱器,6.2.4 再熱器,型式： U形管表面式,型式： U形管表面式+多管式,6. 蒸汽發(fā)生系統(tǒng),6.3 運(yùn)行工況,6. 蒸汽發(fā)生系統(tǒng),7.1 系統(tǒng)組成,系統(tǒng)由儲(chǔ)鹽罐、油鹽換熱器和熔鹽泵等組成。功能：在光照好的情況

16、下將熱量儲(chǔ)存起來；在夜間或者太陽輻射不足時(shí)，向蒸汽發(fā)生系統(tǒng)提供熱量，延長發(fā)電時(shí)間。,7. 儲(chǔ)熱系統(tǒng),7.2 系統(tǒng)重要部件7.2.1 儲(chǔ)鹽罐 7.2.2 油鹽換熱器,系統(tǒng)采用六個(gè)油鹽換熱器串聯(lián)。油鹽換熱器的功能是雙向的，即將冷罐來的鹽與熱的導(dǎo)熱油換熱后儲(chǔ)存在熱罐中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱功能，或者將熱罐來的鹽與冷油換熱，提高油溫，冷卻的鹽匯入到冷罐中，實(shí)現(xiàn)放熱功能。,儲(chǔ)鹽罐根據(jù)系統(tǒng)用鹽量來確定其具體

17、尺寸。設(shè)計(jì)成雙罐形式，一個(gè)冷罐，一個(gè)熱罐。兩罐采用相同尺寸。,7. 儲(chǔ)熱系統(tǒng),7.3 運(yùn)行工況,7. 儲(chǔ)熱系統(tǒng),8.1 系統(tǒng)組成組成：由膨脹罐、溢流罐、溢流泵等組成。功能：維持換熱系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油壓力，吸收導(dǎo)熱油由于溫度變化而引起膨脹或收縮的體積。,8. 膨脹溢流系統(tǒng),8.2 系統(tǒng)重要部件8.2.1 膨脹罐,8.2.2 溢流罐,8. 膨脹溢流系統(tǒng),8.3 運(yùn)行方案,8. 膨脹溢流系統(tǒng),9.1 系統(tǒng)組成組成：閃蒸罐、導(dǎo)熱油凝結(jié)罐、低

18、沸點(diǎn)雜質(zhì)分離罐、過濾器、廢油罐、循環(huán)泵、冷卻器功能：凈化導(dǎo)熱油雜質(zhì)、調(diào)節(jié)膨脹罐壓力,9. 凈化系統(tǒng),9.2 系統(tǒng)重要部件 閃蒸罐 導(dǎo)熱油凝結(jié)罐 低沸點(diǎn)雜質(zhì)分離罐,9. 凈化系統(tǒng),9.3 運(yùn)行方案,9. 凈化系統(tǒng),10. 防凝系統(tǒng),由防凝鍋爐、防凝泵組成功能：當(dāng)機(jī)組長時(shí)間停機(jī)時(shí)，防止導(dǎo)熱油凝固； 防凝泵夜間驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱油低速循環(huán) ；也可以作為備用能源發(fā)電。,10. 防凝系統(tǒng),1