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破译地热密码的现代化电站

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  来源:中国能源报     发布日期:2018-11-06
核心提示:西南院设计团队成功破译地热“密码”,打造出一座先进、环保,适用于高海拔、高寒、高地震烈度地区的精品工程。
      迎风起舞的五彩经幡,随处可见的玛尼堆,诵经的僧人,红墙白瓦的庙宇……10月17日,一座地热电站在西藏拔地而起,为这里的空旷增添了一丝现代化气息。由中国能建规划设计集团西南院(以下简称“西南院”)设计的西藏羊易地热电站16兆瓦奥玛特ORC机组工程(以下简称“羊易地热电站”)顺利完成72小时试运行,各项参数优良,标志着这座世界海拔最高、国内单套机组容量最大的地热电站正式投运。

  西南院设计团队成功破译地热“密码”,打造出一座先进、环保,适用于高海拔、高寒、高地震烈度地区的精品工程。

  让地热发电“热”起来

  地热资源是一种可再生的清洁能源,储量大、分布广、稳定性好、可循环利用,与风能、太阳能等相比,不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰,是一种现实且具有竞争力的新能源。

  2017年1月,国家发改委印发《地热能开发利用“十三五”规划》,提出新增地热发电装机容量500兆瓦的目标。

  在这样的背景下,羊易地热电站应运而生。该项目由西藏当雄县羊易地热电站有限公司开发建设,规划建设32兆瓦地热发电机组,一期工程已建成2台2兆瓦螺杆膨胀动力机试验机组,本期工程建成一台16兆瓦奥玛特ORC地热发电机组。

  “西藏缺乏煤炭和石油,水力发电也受到地理条件制约,至今电力供应都很紧张。但西藏蕴藏有丰富的地热能,积极开发利用这一得天独厚的资源,是缓解西藏能源短缺,促进地区经济持续发展的重要途径。”西南院设计总工程师熊涛介绍说。

  当雄县格达乡羊易村有我国大陆目前探明温度最高的地热田之一——羊易地热田,羊易地热电站就处于羊易地热田高、中温地热资源区内。

  作为我国地热发电行业的拓路者,西南院设计团队凭借多年积累的工程技术和经验,结合热田地热地质特征,完成了这座具有重要里程碑意义的地热电站的设计工作,为地热发电“热”起来提供了良好的示范作用。

  世界屋脊上的明珠

  1976年,被誉为“世界屋脊上的一颗明珠”的西藏羊八井地热电站成功发电,这是我国大陆首台兆瓦级地热发电机组。西南院承担了设计工作。

  截至目前,西南院已先后完成西藏羊八井、朗久、那曲和羊易等地热发电项目的设计和技术服务工作,涵盖了不同技术路线、不同机组型式、不同容量等级,在中国地热发电建设史上创下了诸多第一,设计能力位居行业前列。

  提到西藏羊易地热电站,熊涛自豪地说:“这个工程达到了国内地热发电技术的领先水平!”

  设计过程中,西南院采用了以色列奥玛特公司的技术。主要设备为透平机和发电机,透平机内做功的流体为有机工质(异戊烷),可避免凝汽器、热交换器和配管等在高海拔地区严寒工况下的液体冻结。而且,异戊烷的重要环保指标——臭氧层衰减指数和温室效应指数较低,环保性能优异。

  羊易地热田属构造裂隙型热储,具有温度高、压力大、热流体长期放喷不结垢、单井热流体产量高等特点。结合这些特质,西南院综合考虑一期2台2兆瓦试验机组已建成的生产、辅助和附属建构筑物、道路等场地条件,尽量利用既有设施,优化厂区总平面布置,合理分区,方便施工、检修和运行操作,便于集中管理,受到了业主好评。

  奥玛特公司的成套发电机组采用空冷系统冷却,无需外部补水。站内仅需少量生活消防水,其水源为站区附近集水条件最好、地理位置最优越的罗朗曲河漫滩地下水。西南院因地制宜,采用管井取地下水的方案,遵循“一水多用、重复利用”的节水原则,尽显绿色环保的设计理念。

  缺氧不缺精神

  羊易地热电站海拔高达4700米,这里空气稀薄、人迹罕至,用“缺氧不缺精神”来形容西南院设计团队的工作状态最贴切不过了。建设过程中,他们付出了常人难以想象的热情和努力,用持之以恒的钉钉子精神,创造了奇迹。

  为了达到最优地热资源区能回收的热量配置发电机组容量及配套设施的目标,副总工程师曹松涛多次带队往返现场实地考察环境、水土和地质情况。最冷的时候温度降到零下30摄氏度,曹松涛双手长满冻疮,和设计人员一道研讨方案、记录数据,皴裂的冻疮流出的鲜血滴在笔记本上。小伙子们不忍心这位头发花白的老同志在外面挨冻,纷纷劝他到车上休息。他却摆摆手,大步流星地继续前行。

  在曹松涛的带领下,设计团队各专业人员始终坚守现场,克服了严寒、缺氧、高海拔带来的各种不适,用脚步丈量土地,用汗水挥洒青春,对各项数据反复核实,对各系统设计方案精益求精。“缺氧不缺精神。电站如期投运,是我们最欣慰的事情。”曹松涛说。

  凭借先进的设计手段、科学的组织管理、高效的工作效率,西南院设计团队在最短的时间内,高质量、高标准地完成了西藏羊易地热电站的设计任务,世界屋脊再添一颗璀璨的明珠。

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