华丰伟业公司摩洛哥努奥二期调运团队组织开展光热电站熔盐冷态启动研究
2018-03-27
槽式光热电站熔盐储热系统是保障机组在日落、大风、多云等不利天气情况下稳定运行的重要系统，对于保障机组安全稳定运行具有重要作用。在摩洛哥努奥二期，熔盐冷态启动机组是业主合同中明确要求的重要指标和见证项目。努奥二期熔盐储热系统为SENER调试范围，但为进一步深入研究熔盐系统各项技术，做好技术和经验积累，华丰伟业公司摩洛哥努奥调运团队积极组织对熔盐冷态启动过程及存在的问题进行了深入研究和探讨。
熔盐冷态启动是指汽轮机处于冷态启动条件，用熔盐系统储存的热量进行启动的方法。熔盐冷态启动有两种方法，一是镜厂协助熔盐系统启动，即镜厂不满足直接启动或者机组稳定运行的条件，但可协助熔盐启动后稳定运行；二是熔盐系统直接带机组启动并运行的模式。
由于熔盐在238℃凝固的特性，在熔盐系统带机组冷态启动的模式中，数冷态启动最为困难，其难点是控制主蒸汽温度不至于过高（满足汽轮机需求），而返回熔盐换热器的油温不至于太低，因为冷态启动时汽轮机进汽温度在250—270℃左右，SGS的进油温度较低，回油温度则更低，一旦回油温度较低，熔盐系统将存在极大的风险。
而熔盐带机组冷态启动控制主汽温度不高的难点在于熔盐换热器出口的温度在380℃以上，返回动力岛的油温较高，且与动力岛区域导热油温差较大；控制返回熔盐换热器油温不低的难点在于导热油经过SGS多级换热后，回油温度可能无法达到238℃以上。
在试验前，SENER调试工程师多次提出不可能，但为了满足业主合同要求，SENER工程师在与华丰伟业公司摩洛哥努奥调运团队讨论后，并参考努奥一期的做法，最终决定采用镜厂协助熔盐系统带机组启动。
在机组启动前，先启动镜厂给导热油加热启动SGS，SGS蒸汽温度200℃以上时，启动熔盐系统，先小流量调节熔盐换热器进油和进盐，并适当减小镜厂返回油量，使镜厂返回的导热油和熔盐换热器380℃以上的热油缓慢混合，最终调节进入SGS导热油温度在280—290℃左右，以保证蒸汽参数满足汽轮机启动条件。
主汽温度调节稳定后，退出镜厂运行，逐渐加大熔盐侧流量，根据镜厂返回导热油温度下降情况调节进入SGS油温稳定，而保证熔盐换热器入口温度的措施是调节SGS油侧旁路和导热油大旁路，使混合后的热油直接到SGS出口与冷油会合，确保进入熔盐换热器的油温不低于265℃。经过华丰伟业公司摩洛哥努奥调运团队与SENER调试团队的密切配合，最终使得主蒸汽温度和返回熔盐换热器的温度满足安全稳定运行的要求，镜厂温度返回温度稳定后，导热油对SGS温度的扰动减小，启动汽轮机，在发电机并网后，根据缸温上升的情况，逐渐减小镜厂回油量，以提升主蒸汽温度，机组带负荷至50%以上时，试验成功。
镜厂协助熔盐系统启动的优势在于熔盐系统出口温度与动力岛区域的温差相对较小，是由镜厂大流量逐渐切换到熔盐系统大流量的混合过程。而另一个课题是熔盐带机组直接启动，该启动过程存在更大的风险和控制难度，SENER没有对业主进行演示。试验结束后，华丰伟业公司摩洛哥努奥调运团队积极组织探讨研究，并对启动过程进行推演，下一步，项目调运团队将进一步完善和优化熔盐系统带机组冷态启动的两种方法，总结可执行方案。
通过该次试验，华丰伟业公司调运团队积攒了熔盐系统带机组冷态启动各参数调节控制经验，拓展了熔盐系统及导热油系统控制的方法，掌握了其中注意事项，进一步坚定了做好海西州项目调试工作的信心。
