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　　CSPPLAZA光熱發電網報道：相對太陽島和儲熱島來說，光熱電站的常規島可以說從設計、建設到運維等方面難度都要稍小一些，但是鑒于中國目前尚無成熟商業化光熱項目運行案例的大環境以及中國特殊的自然氣候條件，光熱電站常規島方面仍然有很多細節值得中國項目開發商注意。日前，華北電力設計院副總工程師李惠民在出席2016中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA年會時以“光熱電站常規島的設計”為題，向與會者分享了他們在光熱電站常規島系統設計和關鍵設備選型方面的經驗。

　　各位代表大家上午好！我是來自中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司。按照大會的安排，由我來跟大家分享一下光熱電站常規島的設計。

　　因為現在國內的光熱電站還處在初步開發階段，所以真正大型化的常規島的建設還沒有完全大規模開展，因為現在還沒有大量運行的項目，所以有些東西可能觀點還不一定完全對，僅供大家參考。

　　我匯報的內容主要是兩個，一個就是常規島的范圍，這個很簡單，再一個就是常規島的系統和主要設備的一些設計選型的一些原則。太陽能電站整個范圍的大致內容有這三塊，一個是集熱系統、儲熱系統、蒸汽發電系統，蒸汽發電系統又分為蒸汽發生系統和汽輪機輔助系統。

　　關于系統和主要設備的選型原則主要有這么幾個方面，一個是關于蒸汽發生系統，這里邊主要包括四大塊內容，就是預熱器、蒸發器、過熱器、再熱器，當然有的小的系統沒有在里面。另外就是設計參數，主要包括幾個方面，設計參數一個是設計的溫度和壓力，這個主要是應該根據傳熱介質的工作溫度和工作壓力來確定。另外系統的出力應該是按照汽輪機調閥全開時候的進氣量來控制。另外設備的配置，應該說有幾種，單系列的、雙系列的，另外這里邊主要是根據容量的大小，到底是5萬、10萬，根據可靠性，單系列和雙系列的可靠性還是有差距的。再一個就是制造的條件，因為容量越大，換熱器的體積越大，直徑越大，跟加工制造的條件也有關系；另外也跟運輸條件，國內的公路運輸、鐵路運輸的條件都有一定的關系。所以在設備的配置方面呢，到底是選擇單系列和雙系列，主要是考慮這么幾個因素。

　　蒸汽發生系統這里邊還應該注意一下要設置安全閥，這也是根據國內壓力容器的有關規定，應該設置安全閥。再一個就是蒸汽汽輪機的設備，還有輔助系統，關鍵就是汽輪機的設備，因為從汽輪機的選型來說，剛才前面金總也講了，因為光熱電站，雖然汽輪機的投資占得比較低，但是它非常重要，它的發電容量、效率對整個光熱電站效率還是帶來很大的影響的。汽輪機的容量選擇應該關注以下幾個方面，一個對容量的確定應該根據集熱場的大小，集熱場又根據你的發電和儲能部分來考慮的。所以你要儲能部分越大，你發電的容量可能就會要小一些，所以這里邊可能有一個匹配和優化的過程。另外就是集熱器的形式，因為塔式和槽式還是有差異，尤其是塔式，塔式可能是距離越遠，它的遮擋，包括效率的提升都不是線性的，這里邊可能會有影響，容量不是說越大越好，可能也有一個優化的過程。另外一個就是氣候條件，包括風沙、氣候寒冷都有關系，包括透光率的影響。另外一個就是機組的效率，剛才前面專家也有介紹，大概機組越大，效率相對來說應該是更高一些，初步來看十萬千瓦應該比五萬千瓦大概要高0.5—2個百分點。

　　另外一個考慮就是管道壓力，還有散熱損失，因為鏡場面積越大，機組容量越大，延長阻力，散熱損失都會更大一些，所以在機組選型的時候應該考慮這方面的影響。再一個就是投資和成本，這個主要是確定汽機容量。另外就是汽機的初參數，主要有高溫高壓、中溫高壓，壓力范圍大概是10—16.7兆帕，溫度是380—565度，這個取決于傳熱介質的工作溫度和壓力，跟你的形式有關系，到底采用槽式還是塔式，都有關系。這里面傳熱介質現在來看有大概幾種，就是導熱油、熔鹽、水、硅油，這些傳熱介質溫度、壓力都不一樣。

　　另外一個選擇的關注點就是汽輪機背壓，咱們常規的汽輪機都是根據現場的條件和運行方式來確定，按照一般的常規機組是按照年平均氣溫來選擇的，當然也有根據運行時間的年平均氣溫，因為光熱電站它晚上的大多時間可能是不運行的，是停機的，整個運行時間是8760小時減去不運行時間，這個平均氣溫，也有按這種方式來選擇的。當然也可以按照夏季的平均溫度來選擇，因為現在國內的光熱電站設計規程還正在編，到底按照什么方式大家還在討論，當然這幾種方式可能都會影響到汽機的造價，也會影響到其他的一些經濟性問題。

　　另外一個就是汽機的冷卻方式，冷卻方式應該可以分成兩種，一個是濕冷的，一種是空冷的，按照咱們國內的有關規定，在干旱指數大于1.5的地區一般都采用空冷，干旱指數大于1.5的概念是年蒸發能力和年降水量的比值大于1.5的干旱地區。在咱們國家基本是西北地區都是屬于干旱地區。空冷方式目前來看主要有兩種，一種是直接空冷，一種是間接空冷，直接空冷應該說比較常規，間接空冷這塊應該注意一下，因為我們常規系統直接空冷、間接空冷都有，但是對于光熱電站，尤其是在比較寒冷的地方，它的運行方式經常會出現啟停頻繁的問題。這樣的話就要注意一下，在寒冷地區，尤其是每日啟停頻繁的地方，如果是采用間接空冷的話，那么要注意一下防凍的問題。

　　下面再介紹一下汽輪機的布置方式，有這么幾種，一種就是下排汽，一種是軸向排汽，下排汽是常規的燃煤電站經常采用的方式，軸向排汽在小機組里面可以用，優點是可以降低廠房的高度，減少整個的工程造價。所以在目前來看，好多廠家都是推薦采用軸向排汽的方式。

　　另外一個就是汽輪機的軸系，現在根據和一些廠家交流，軸系現在有兩種方式，一種是帶減速箱的多軸，一種是單軸不帶的。這里邊也有一些差異，高速的肯定效率要高一些，但是造價肯定要高一些，這里邊可能要根據不同的工藝來進行比較。

　　另外就是看一下光熱電站對汽輪機的一些要求，光熱電站跟常規的發電站還是不太一樣，對汽輪機有一些特殊的要求。一個是要求汽機啟動時間要短。再就是負荷響應的時間要非常快。另外應該是允許運行參數有一些變化，當然是變化范圍越大，當然是對于光熱電站的適應能力是越好。另外要求效率要高，前面有些專家講了，效率影響一個百分點，對整個電站的效益都會帶來好處。另外一個就是價格，當然價格可能占比不大，但是也是一個關注點。

　　對于其他的一些系統，包括主汽、再熱、給水、凝結水、回熱系統、冷卻水、真空、疏放這些都按照常規的行業有關規定來執行就可以了。再一個就是布置，布置方面因為光熱電站跟常規電站還是不太一樣，基本上都是在寒冷的西部地區，所以減少常規島分散的布置方式，對整個常規島的采暖、通風和照明都應該是有好處的，盡量采用集約化地合并，能夠貼建就貼建，這樣對其他的輔助系統都會有好處，減少廠用電率，減少輔助成本，這是跟我們常規的燃煤電站比的差異。

　　我的介紹就這些，有不妥之處歡迎大家指正，謝謝大家！