淺談某熔鹽線性菲涅爾50MW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目發(fā)電島總平面布置及優(yōu)化

高陽

（內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古呼和浩特 010000）

1 引言

線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電是新興的發(fā)電模式，對全世界來說代表著最新的能源發(fā)展方向，它的走向成熟需要依靠相關(guān)同行的廣泛研究和討論。本專題基于以往50MW的熔鹽線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電站的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，對該項(xiàng)目發(fā)電島總平面布置進(jìn)行技術(shù)分析，并對發(fā)電島總平面進(jìn)行優(yōu)化。

2 廠址概況

某熔鹽線性菲涅爾50MW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，規(guī)劃建設(shè)容量50MW。項(xiàng)目廠址位于光電產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。廠址南側(cè)為園區(qū)道路，接入變電站位于廠址東南方向。

廠址區(qū)域地形較平坦開闊，整體呈西南高東北低，廠址范圍內(nèi)自然標(biāo)高約在1236.49～1258.25m之間，自然坡度約為1%左右。

3 發(fā)電島總平面布置

根據(jù)廠區(qū)外部條件，結(jié)合工藝系統(tǒng)設(shè)計方案，對發(fā)電島總平面布置進(jìn)行方案比選，最終提出了三組方案，第一組方案布置采用“汽機(jī)房+BC列”，共布置了兩個方案；第二組方案布置采用“汽機(jī)房+獨(dú)立電控樓”，共布置了兩個方案；第三組方案布置采用“大廠房+獨(dú)立電控樓”，共布置了兩個方案。具體各個方案布置特點(diǎn)分述如下：

3.1 第一組方案布置“汽機(jī)房+BC列”

發(fā)電島布置在集熱場中部位置，東、西側(cè)各40個回路。發(fā)電島以110kV等級直埋向南出線，機(jī)組冷卻方式采用直接空冷。

方案一：發(fā)電島采用一列式布置。發(fā)電島由南向北依次布置：綜合樓、檢修及材料庫——化學(xué)水車間、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間、生活污水處理站——開閉站——空冷島、暖通加熱站——汽機(jī)房+BC列、主變壓器——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域——臨時儲鹽場地——蒸發(fā)塘。

方案二：發(fā)電島采用開閉站和綜合樓并排布置，且儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域橫向布置。發(fā)電島總平面布置由北向南依次布置：蒸發(fā)塘、臨時儲鹽場地、檢修及材料庫——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域——汽機(jī)房+BC列、空冷島、化學(xué)水車間、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間、生活污水處理站（空冷島位于汽機(jī)房+BC列的南側(cè)、水務(wù)區(qū)位于化學(xué)水車間的北側(cè)）——開閉站、綜合樓（由西向東）。

3.2 第二組方案布置“汽機(jī)房+獨(dú)立電控樓”

發(fā)電島布置在集熱場中部位置，東、西側(cè)各40個回路。發(fā)電島以110kV等級直埋向南出線，機(jī)組冷卻方式采用直接空冷。

方案三：發(fā)電島采用開閉站和綜合樓并排布置，且儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域橫向布置。發(fā)電島總平面布置由南向北依次布置綜合樓、開閉站（由東向西）——汽機(jī)房+獨(dú)立電控樓、發(fā)電島（發(fā)電島位于汽機(jī)房的南側(cè)）、化學(xué)水車間（位于空冷島東側(cè)）、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間、生活污水處理站——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域——臨時儲鹽場地、檢修及材料庫（由西向東）——蒸發(fā)塘。

方案四：發(fā)電島采用開閉站和綜合樓并排布置，且儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域和化學(xué)水車間并排布置。發(fā)電島總平面布置由南向北依次布置綜合樓、開閉站（由東向西）——檢修及材料庫、汽機(jī)房+獨(dú)立電控樓、發(fā)電島（發(fā)電島位于汽機(jī)房的南側(cè)）——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域、化學(xué)水車間、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間、生活污水處理站（由西向東）——臨時儲鹽場地、蒸發(fā)塘（由西向東）。

3.3 第三組方案布置“大廠房+獨(dú)立電控樓”

發(fā)電島布置在集熱場中部位置，東、西側(cè)各40個回路。發(fā)電島以110kV等級直埋向南出線，機(jī)組冷卻方式采用直接空冷。

方案五：本方案廠前區(qū)位于廠區(qū)的最南側(cè)，發(fā)電島總平面布置由南向北依次布置：綜合樓、生活污水處理站（由東向西）——開閉站、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間（由西向東）——大廠房+獨(dú)立電控樓、空冷島（由西向東）——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域——臨時儲鹽場地、檢修及材料庫（由西向東）——蒸發(fā)塘——觀光塔。

方案六：本方案水務(wù)區(qū)、化學(xué)水車間和開閉站并排布置，且綜合水泵房和綜合樓構(gòu)成廠前區(qū)。發(fā)電島總平面布置由南向北依次布置：開閉站、化學(xué)水車間、綜合水泵房、輔機(jī)冷卻塔、蓄水池及凈水車間、生活污水處理站（由西向東）——綜合樓——空冷島、大廠房+獨(dú)立電控樓、主變壓器（由東到西）——儲熱系統(tǒng)布置區(qū)域——臨時儲鹽場地、檢修及材料庫（由西向東）——蒸發(fā)塘。

4 方案優(yōu)化及比較

本次設(shè)計共為三組方案，第一組方案分別為一列式和二列式布置，但兩種方案共同點(diǎn)為汽機(jī)房、BC列進(jìn)行了合建，為常規(guī)方案布置，且化學(xué)水車間、柴油機(jī)房等都是獨(dú)立設(shè)置。因此本組發(fā)電島總平面布置方案比較零亂，占地面積較大，管道較長。

第二組方案均為二列式布置，與第一組方案相比最大區(qū)別為本組方案集控樓從主廠房獨(dú)立出來，獨(dú)立的主要作用是：①集控樓管理比較方便；②集控獨(dú)立出來可以作為觀光塔；③集控樓做成圓弧形狀，外觀比較美觀。

第三組方案均采用二列式布置，本組方案與前二組方案最大區(qū)別是化學(xué)水車間、柴油機(jī)房等與汽機(jī)房進(jìn)行了合并，且在主廠房頂部建設(shè)圓弧狀觀光塔，與當(dāng)?shù)孛褡逦幕嘟Y(jié)合，設(shè)計思路比較新穎。本組方案布置比較緊湊，場地利用合理，工藝管道流暢。且廠前區(qū)位于發(fā)電島總平面的南側(cè)，比較寬敞、美觀。

上述綜合分析考慮，本次設(shè)計發(fā)電島總平面布置推薦第三組方案中的方案五。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，能源需求與日俱增，煤炭能源存在污染日益嚴(yán)重且不可再生的問題，發(fā)展清潔的可再生能源勢在必行。光熱發(fā)電項(xiàng)目作為新興的產(chǎn)業(yè)，由于國內(nèi)缺乏設(shè)計經(jīng)驗(yàn)及已運(yùn)行的電廠經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計過程中應(yīng)充分借鑒國外的設(shè)計成果，更重要的是滿足工藝專業(yè)提出的要求。