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太陽能熱發(fā)電示范項目技術(shù)規(guī)范（試行）

時間:2015-10-12 09:46來源:國家能源局作者:信息發(fā)布點擊: 次

太陽能熱發(fā)電示范項目技術(shù)規(guī)范（試行）

太陽能熱發(fā)電示范項目技術(shù)規(guī)范（試行）

（一）拋物面槽式太陽能熱發(fā)電機(jī)組示范工程技術(shù)要求

1 建設(shè)規(guī)模及參數(shù)

單機(jī)容量：汽輪發(fā)電機(jī)組容量不小于50MWe；電廠的建設(shè)規(guī)模根據(jù)具體廠址條件進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)；

汽輪機(jī)進(jìn)汽額定參數(shù)溫度不低于370 ℃，壓力為9.8 MPa（a），采用再熱機(jī)組。

2 傳熱工質(zhì)

集熱器傳熱工質(zhì)宜選用導(dǎo)熱油，其最高工作溫度不低于390 ℃。

3 儲熱介質(zhì)及系統(tǒng)容量

3.1儲熱介質(zhì)

儲熱介質(zhì)為熔融鹽。

3.2儲熱系統(tǒng)容量

儲熱容量應(yīng)滿足短期云遮不停機(jī)，且保證汽輪機(jī)額定功率滿發(fā)不少于1小時，具體儲熱容量根據(jù)優(yōu)化確定。

3.3儲熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備（儲罐、換熱器、泵等）

儲熱系統(tǒng)應(yīng)至少包括熱熔融鹽儲罐、冷熔融鹽儲罐、熱熔融鹽泵、冷熔融鹽泵、導(dǎo)熱油-熔融鹽換熱器、熔融鹽倉儲及熔融鹽熔化裝置等。

熱熔融鹽泵及冷熔融鹽泵需分別設(shè)置1臺備用，運行泵的總?cè)萘坎坏陀谧畲笕廴邴}流量的110%。

3.4防凝系統(tǒng)

應(yīng)根據(jù)廠址氣候條件、設(shè)備配置及系統(tǒng)設(shè)計特點設(shè)計可靠的熔融鹽防凝措施。管路和閥門應(yīng)配有伴熱防凝系統(tǒng)。

4 集熱及蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

4.1拋物面槽式集熱器

拋物面槽式集熱器應(yīng)包括吸熱管、反射鏡、支架、跟蹤驅(qū)動裝置等。

1）吸熱管

應(yīng)采用長度4060 mm規(guī)格。

2）反射鏡

可采用玻璃熱彎鏡、鋼化鏡或復(fù)合鏡，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣象條件確定。

3）支架

采用鋼結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣象條件下的設(shè)計要求。

4）跟蹤驅(qū)動裝置

可采用液壓驅(qū)動或機(jī)械驅(qū)動。

4.2蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

應(yīng)至少包括預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器及再熱器等。

4.3導(dǎo)熱油系統(tǒng)設(shè)備

應(yīng)至少包括導(dǎo)熱油循環(huán)泵、膨脹油箱、溢流油箱等。

導(dǎo)熱油循環(huán)泵應(yīng)至少設(shè)置1臺備用泵，運行泵的總?cè)萘坎坏陀谧畲髮?dǎo)熱油流量的110%。

4.4聚光器清洗系統(tǒng)

缺水地區(qū)，聚光器清洗系統(tǒng)宜采用干式清洗系統(tǒng)或免沖洗，其他有條件地區(qū)可采用水清洗系統(tǒng)。

5 汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)

5.1汽輪發(fā)電機(jī)組型式

汽輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)采用中溫高壓再熱式機(jī)組，汽輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有快速響應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)變化及低負(fù)荷連續(xù)運行的能力。。

5.2冷卻方式

缺水地區(qū)，汽輪機(jī)組冷卻方式應(yīng)采用空冷方式，其他有條件地區(qū)可采用濕冷方式。

5.3回?zé)嵯到y(tǒng)及設(shè)備

應(yīng)設(shè)置回?zé)帷⑴月贰⒔o水等常規(guī)火力發(fā)電廠汽水系統(tǒng)。應(yīng)結(jié)合汽輪發(fā)電機(jī)組容量和運行時間，優(yōu)化設(shè)計汽輪發(fā)電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)，如選用合理的回?zé)峒墧?shù)、設(shè)置低加疏水泵等，以提高機(jī)組的熱電效率。

6 輔助燃料系統(tǒng)

6.1輔助燃料

應(yīng)選擇天然氣或燃油作為燃料，若示范工程附近有其他熱源，可就近引接。輔助燃料排放應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

6.2系統(tǒng)設(shè)置原則

輔助燃料系統(tǒng)僅考慮電站啟動、寒冷地區(qū)冬季廠區(qū)采暖、導(dǎo)熱油系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)的防凝，盡可能不參與機(jī)組的運行調(diào)節(jié)。全年全部輔助燃料的低位熱值與集熱場輸出熱量之比宜不高于9%。

7 運行模式和系統(tǒng)控制

7.1機(jī)組運行模式

機(jī)組運行模式至少應(yīng)包含以下各項：

1）導(dǎo)熱油循環(huán)泵組和低溫熔鹽泵組均投入運行，汽輪發(fā)電機(jī)組正常運行發(fā)電（儲熱系統(tǒng)儲熱）；

2）導(dǎo)熱油循環(huán)泵組和高溫熔融鹽泵組均投入運行，汽輪發(fā)電機(jī)組正常運行發(fā)電（儲熱系統(tǒng)放熱）；

3）導(dǎo)熱油循環(huán)泵組和低溫熔融鹽泵組不運行，高溫熔融鹽泵組運行，汽輪機(jī)所需蒸汽全部來自儲熱系統(tǒng)；

4）導(dǎo)熱油循環(huán)泵組和低溫熔融鹽泵組運行，集熱場產(chǎn)生的熱量全部輸往儲熱系統(tǒng)（低溫熔融鹽泵組運行）；

5）導(dǎo)熱油循環(huán)泵組、低溫熔融鹽泵組和高溫熔融鹽泵組均不運行，防凝系統(tǒng)運行。

7.2系統(tǒng)控制

集熱系統(tǒng)的控制應(yīng)統(tǒng)一納入電廠DCS控制系統(tǒng)。

8 其他

太陽能熱發(fā)電示范項目達(dá)標(biāo)驗收時，機(jī)組連續(xù)運行不少于5天，每天持續(xù)不間斷運行時數(shù)大于4h；機(jī)組設(shè)計出力連續(xù)運行時間為：在設(shè)計的氣象條件下，機(jī)組在設(shè)計出力90%以上連續(xù)運行大于1h。

（二）熔融鹽工質(zhì)塔式太陽能熱發(fā)電機(jī)組示范工程技術(shù)要求

1 建設(shè)規(guī)模及參數(shù)

1.1單機(jī)容量：汽輪發(fā)電機(jī)組容量不小于50MWe；電廠的建設(shè)規(guī)模根據(jù)具體廠址條件進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。

1.2汽輪發(fā)電機(jī)組初參數(shù)：再熱式超高壓或高壓參數(shù)。

2 傳熱工質(zhì)

吸熱器傳熱工質(zhì)為熔融鹽。熔融鹽特性應(yīng)滿足汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)的要求。

3 集熱系統(tǒng)

3.1定日鏡

1）定日鏡包括反射鏡鏡面、鏡面支撐、立柱、跟蹤裝置、驅(qū)動裝置以及配套動力及通信電纜等。為保證整體性能，宜集成采購定日鏡。

2）定日鏡的規(guī)格應(yīng)根據(jù)示范工程廠址條件、技術(shù)方案特點（如聚光比等），經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇確定。

3.2定日鏡清洗系統(tǒng)

缺水地區(qū)，定日鏡清洗宜采用干式清洗方式或免清洗，其他有條件地區(qū)可采用水清洗系統(tǒng)。

3.3吸熱器

1）鏡場宜為南北鏡場，吸熱器宜采用表面式。應(yīng)有確保熔融鹽吸熱器安全的設(shè)計。

2）吸熱器的材料應(yīng)根據(jù)吸熱器設(shè)計溫度、表面熱流密度、成本等因素綜合考慮選擇。

4 熔融鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

4.1熔融鹽蒸汽發(fā)生器用于將液態(tài)儲熱熔融鹽的熱量傳遞給汽輪機(jī)工質(zhì)水/蒸汽的換熱裝置。

4.2應(yīng)采用預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱和再熱多級受熱面設(shè)計，且宜帶有爐水強(qiáng)制循環(huán)泵的蒸汽發(fā)生器，確保蒸汽發(fā)生器局部受熱面不同負(fù)荷時不超出金屬材料的安全使用溫度。

4.3蒸汽發(fā)生器應(yīng)有可靠防凝措施，確保給水預(yù)熱器熔融鹽入口溫度在特殊情況下不低于凝固溫度。

5 儲熱介質(zhì)及系統(tǒng)容量

5.1儲熱介質(zhì)

儲熱介質(zhì)與傳熱工質(zhì)相同為熔融鹽。

5.2儲熱系統(tǒng)容量

儲熱容量應(yīng)滿足短期云遮不停機(jī)，且保證汽輪機(jī)額定功率滿發(fā)不少于2小時，具體儲熱容量應(yīng)結(jié)合鏡場設(shè)計優(yōu)化配置。

5.3儲熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備（儲罐、泵等）

儲熱系統(tǒng)應(yīng)至少包括熱熔融鹽儲罐、冷熔融鹽儲罐、熱熔融鹽泵、冷熔融鹽泵、熔融鹽倉儲及熔融鹽熔化裝置等。

1）熔融鹽儲罐

采用高低溫雙罐熔融鹽儲熱方案，儲罐的大小應(yīng)滿足單獨一個儲罐儲存所有熔融鹽的需要。

2）熔融鹽泵組

低溫熔融鹽泵組的選型應(yīng)以吸熱器設(shè)計最大熱功率為選型工況。儲熱單元充熱能力應(yīng)與吸熱器最大熱功率相匹配。

高溫熔融鹽泵組的選型應(yīng)以汽輪機(jī)最大連續(xù)安全運行工況對應(yīng)蒸汽流量為選型工況。

熔融鹽泵組應(yīng)設(shè)置備用泵。

5.4防凝系統(tǒng)

應(yīng)根據(jù)廠址氣候條件、設(shè)備配置及系統(tǒng)設(shè)計特點設(shè)計可靠的熔融鹽防凝措施。管路和閥門應(yīng)配有伴熱防凝系統(tǒng)。

6 汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)

6.1汽輪發(fā)電機(jī)組型式

充分考慮到太陽能塔式光熱發(fā)電的特點，汽輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有快速響應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)變化及低負(fù)荷連續(xù)運行的能力。

6.2冷卻方式

缺水地區(qū)，汽輪機(jī)組冷卻方式應(yīng)采用空冷方式，其他有條件地區(qū)可采用濕冷方式。

6.3回?zé)嵯到y(tǒng)及設(shè)備（回?zé)峒訜崞鳌⒊跗鳌⒔o水泵）

7 輔助燃燒系統(tǒng)

7.1輔助燃料

應(yīng)選擇天然氣或燃油作為燃料，若示范工程附近有其他熱源，可就近引接。輔助燃料排放應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

7.2系統(tǒng)設(shè)置原則

輔助燃燒系統(tǒng)僅考慮用于初始熔融鹽熔化和熔融鹽防凝的功能，不參與機(jī)組運行調(diào)節(jié)。全年全部輔助燃料的低位熱值與集熱場輸出熱量之比宜不高于8%。

輔助燃燒系統(tǒng)應(yīng)考慮寒冷地區(qū)電廠的冬季采暖需求。

8 運行模式和系統(tǒng)控制

8.1機(jī)組運行模式

機(jī)組運行模式至少應(yīng)包含以下各項：

1）低溫熔融鹽泵組和高溫熔融鹽泵組均投入運行，汽輪發(fā)電機(jī)組正常運行發(fā)電；

2）低溫熔融鹽泵組不運行，汽輪機(jī)所需蒸汽全部來自儲熱系統(tǒng)；

3）高溫熔融鹽泵組不運行，吸熱器產(chǎn)生的熱量全部輸往儲熱系統(tǒng)；

4）低溫熔融鹽泵組和高溫熔融鹽泵組均不運行，防凝系統(tǒng)運行。

8.2系統(tǒng)控制

集熱系統(tǒng)的控制應(yīng)統(tǒng)一納入電廠DCS控制系統(tǒng)。

9 其他

（三）水工質(zhì)塔式太陽能熱發(fā)電機(jī)組示范工程技術(shù)要求

1 建設(shè)規(guī)模及參數(shù)

1.1單機(jī)容量：汽輪發(fā)電機(jī)組容量不小于50MWe；電廠的建設(shè)規(guī)模根據(jù)具體廠址條件進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。

1.2汽輪發(fā)電機(jī)組初參數(shù)：非再熱式超高壓或高壓參數(shù)。

2 傳熱工質(zhì)

吸熱器吸熱工質(zhì)采用水。

3 集熱系統(tǒng)

3.1定日鏡

1）定日鏡包含反射鏡鏡面、鏡面支撐、立柱、跟蹤裝置、驅(qū)動裝置以及配套動力及通信電纜等。為保證整體性能，宜集成采購定日鏡。

2）定日鏡的規(guī)格應(yīng)根據(jù)示范工程廠址條件、技術(shù)方案特點（如聚光比等），經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇確定。

3.2定日鏡清洗系統(tǒng)

缺水地區(qū)，定日鏡清洗宜采用干式清洗方式或免清洗，其他有條件地區(qū)可采用水清洗系統(tǒng)。

3.3吸熱器

可采用表面式吸熱器或腔式吸熱器，應(yīng)根據(jù)工程條件結(jié)合鏡場容量及布置特點等因素綜合考慮確定。

4 儲熱系統(tǒng)

4.1儲熱系統(tǒng)

示范工程是否設(shè)置儲熱系統(tǒng)，應(yīng)經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較論證后確定。

如果設(shè)置儲熱系統(tǒng)，儲熱介質(zhì)宜優(yōu)化選擇；儲熱容量應(yīng)優(yōu)化確定，并應(yīng)滿足短期云遮不停機(jī)和機(jī)組正常起停的要求。

4.2防凝系統(tǒng)

如設(shè)置儲熱系統(tǒng)，且采用顯熱液態(tài)熔鹽作為儲熱介質(zhì)，則應(yīng)根據(jù)廠址氣候條件、設(shè)備配置及系統(tǒng)設(shè)計特點設(shè)計可靠的熔鹽防凝措施。如采用潛熱相變?nèi)埯}的多罐儲熱系統(tǒng)，應(yīng)充分考慮儲罐設(shè)備的安全。液態(tài)熔鹽管路和閥門應(yīng)配有伴熱防凝系統(tǒng)。

4.3熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

1）如設(shè)置儲熱系統(tǒng)，且采用顯熱液態(tài)熔鹽作為儲熱介質(zhì)，熔鹽蒸汽發(fā)生器宜采用臥式管殼式。

2）應(yīng)采用預(yù)熱、蒸發(fā)和過熱多級受熱面設(shè)計，且宜帶有爐水強(qiáng)制循環(huán)泵的蒸汽發(fā)生器，確保蒸汽發(fā)生器局部受熱面不同負(fù)荷時不超出金屬材料的安全使用溫度。

3）蒸汽發(fā)生器應(yīng)有可靠的防凝措施，確保給水預(yù)熱器熔鹽入口溫度在特殊情況下不低于凝固溫度。

5 汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)

5.1汽輪發(fā)電機(jī)組型式

充分考慮到太陽能塔式光熱發(fā)電的特點，汽輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有快速響應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)變化及低負(fù)荷連續(xù)運行的能力。

5.2冷卻方式

缺水地區(qū)，汽輪機(jī)組冷卻方式應(yīng)采用空冷方式，其他有條件地區(qū)可采用濕冷方式。

5.3回?zé)嵯到y(tǒng)及設(shè)備

6 輔助燃燒系統(tǒng)

6.1輔助燃料

應(yīng)選擇天然氣或燃油作為輔助燃料，若示范工程附近有其他熱源，可就近引接。輔助燃料排放應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

6.2系統(tǒng)設(shè)置原則

如設(shè)置儲熱系統(tǒng)，則輔助燃燒系統(tǒng)按照不參與機(jī)組的運行調(diào)節(jié)、僅滿足機(jī)組啟停要求設(shè)置。

如不設(shè)置儲熱系統(tǒng)，則輔助燃燒系統(tǒng)按照短期云遮不停機(jī)的要求參與機(jī)組的運行調(diào)節(jié)。

輔助燃燒系統(tǒng)應(yīng)考慮寒冷地區(qū)電廠的冬季采暖需求。

全年全部輔助燃料的低位熱值與集熱場輸出熱量之比宜不高于6%。

7 運行模式和系統(tǒng)控制

7.1機(jī)組運行模式

如設(shè)置儲熱系統(tǒng)，則機(jī)組運行模式至少應(yīng)包括以下各項：

1）吸熱器產(chǎn)生的過熱蒸汽全部送往汽輪機(jī)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；；

2）吸熱器及鏡場不運行，汽輪機(jī)所需蒸汽全部來自儲熱系統(tǒng)；

3）汽輪發(fā)電機(jī)組不運行，吸熱器產(chǎn)生熱量全部輸往儲熱系統(tǒng)；

4）吸熱器產(chǎn)生的熱量一部分用于發(fā)電，一部分用于儲熱；

5）汽輪機(jī)的過熱蒸汽來自吸熱器和儲能系統(tǒng)；

6）防凝運行（主要針對設(shè)儲熱系統(tǒng)機(jī)組需要防凝保護(hù)時）。

如不設(shè)置儲熱系統(tǒng)，則機(jī)組運行模式至少應(yīng)包括以下各項：

1）吸熱器產(chǎn)生的過熱蒸汽送往汽輪機(jī)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；

2）輔助鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽送往汽輪機(jī)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，用于特殊情況下滿足機(jī)組帶負(fù)荷的需求；

3）輔助鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽送往汽輪機(jī)和輔汽系統(tǒng)，用于暖機(jī)和熱力系統(tǒng)預(yù)熱。

7.2系統(tǒng)控制

集熱系統(tǒng)的控制應(yīng)統(tǒng)一納入電廠DCS控制系統(tǒng)。

8其他

太陽能熱發(fā)電示范項目達(dá)標(biāo)驗收時，機(jī)組連續(xù)運行不少于5天，每天持續(xù)不間斷運行時數(shù)大于4h；機(jī)組設(shè)計出力連續(xù)運行時間為：在設(shè)計的氣象條件下，機(jī)組在設(shè)計出來90%以上連續(xù)運行大于1h。

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太陽能熱發(fā)電示范項目技術(shù)規(guī)范（試行）

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