太阳能光热电站电伴热系统调试方法改进优化

太阳能光热电站电伴热系统调试方法改
进优化
[摘要]太阳能光热电站目前传热/储热介质采用熔盐，为了防止熔盐管道及相关设备因熔盐温度低而凝固，设计有冗余配置的电伴热系统。

本文阐述了为了提高电伴热系统运行安全可靠性，对电伴热系统的调试方法进行改进，形成相对成熟的调试工法，指导电伴热系统调试。

[关键词]电伴热；逻辑；调试；温度
1.
引言
太阳能光热发电是指：利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

目前投入商业运行的太阳能光热电站形式基本是槽式和塔式，槽式和塔式都采用了熔盐作为传热/储热介质，但需要指出, 目前光热发电所用熔盐的凝固点通常在120-220℃，远高于环境温度，在夜间或连续阴雨天期间、无太阳辐射条件下，为了防止熔盐凝固，造成设备损坏以及机组停运，通常在熔盐管道及相关设备配置冗余配置的电伴热系统。

当熔盐温度低于260℃，电伴热系统自动启动，将熔盐温度加热到290℃后，自动停止运行。

本文主要介绍了电伴热系统调试方法的改进，形成相对成熟的调试工法，指导电伴热系统调试，提高电伴热系统运行安全可靠性。

1.
电伴热系统控制原理
电伴热系统采用矿物绝缘伴热电缆加热，通过发热芯线传热给绝缘层及金属外护套，对管道中的传热介质进行伴热保温。

电伴热通过就地控制柜控制电伴热
的启动与停止，温度监视与控制采用PLC，光热电站的DCS控制系统与PLC控制系统采用冗余的通讯系统连接，从而控制就地电伴热回路的启动、停止，监视电伴热系统的各项运行参数。

当检测到某一电伴热回路温度测点低于电伴热自动启动温度设定点时，此电伴热回路自动启动，当温度高于电伴热自动停止温度设定点时，此电伴热回路自动停止。

3调试方法改进
针对电伴热系统在光热电站运行时的出现的问题以及以往在调试过程中发现的问题，从以下几个方面对调试方法进行改进和优化，提高电伴热系统运行的安全可靠性，避免或者减少熔盐管道及相关设备发生凝固的概率。

3.1调试前加强电伴热系统安装质量的检查
电伴热系统的安装应严格按照规范和设计要求进行，特别电伴热的安装。

首先检查电热带的型号、规格应符合设计要求，电热带的使用长度，应符合制造单位允许使用长度。

电热带在敷设前、后应进行外观和绝缘检查，外观应完整无损伤，绝缘电阻应符合规范要求。

电热带的接入电压应与其工作电压相符，电源回路应从正式电源柜引入，不得使用检修电源。

电热带应沿管路均匀敷设，固定牢固。

电伴热带电缆敷设时不得重叠或交叉，防止其局部过热损坏。

特别是相关阀门电热带的安装，应采取工厂预制模式，使电热带与阀体接触良好，分布均匀，预防现场进行安装时，安装人员由于阀体处安装相对管道处安装复杂，造成电热带安装质量不符合规范要求。

温度测点的安装也应逐一检查，安装位置应符合设计要求。

电伴热系统施工完毕，应在管道防护层外粘贴电伴热“警示标记”，以提醒人们注意安全。

3.2电伴热系统单体调试
电伴热系统安装完工后，必须对每个电伴热回路进行电气试验，逐一检测每个电伴热回路的绝缘电阻、电热带的电阻值，检测结果都应符合规范和电热带厂
家技术规范要求。

按设计图纸检查电伴热就地控制柜、PLC控制系统、DCS控制系统、温度传感器之间的接线，确保接线符合设计要求。

按就地控制柜、PLC控制系统、DCS控制系统顺序，逐一对电伴热每个回路进行操作回路试验，电伴热回路的动力电源开关断开，只合上操作电源开关，每个电伴热回路启动、停止操作都应正常，反馈、故障信号都应显示正常。

温度测点进行传动试验，确保每个温度测点的显示都和现场安装位置相符，温度显示值也应正常。

对电伴热回路进行试送电工作，逐一合上电伴热回路动力电源，操作电伴热回路启动，检查各项运行参数都应正常，按照规范要求，进行连续试运行规定时间，试运正常后，将操作电源、动力电源断开。

在停电后应进行保温层和防护层安装，安装时应确保不能损坏电伴热带，保温施工结束后，必须重新检查电伴热回路绝缘电阻、电热带的电阻值。

3.3控制逻辑优化
虽然光热电站都配置了电伴热系统，但是实际运行过程中，还是发生过边缘管道结冻的现象，为此在电伴热控制逻辑中的启动温度点设置根据管道及阀门的不同位置及不同作用进行不同的设置，针对容易结冻的边缘管道提高电伴热的启动温度。

为了更好的利用电伴热系统，电伴热、温度测点的安装位置也需要进行合理的设计，安装必须符合规范及设计要求。

在控制逻辑中增加在同一个电伴热回路中，不同安装位置的温度测点温度偏差大，应发出报警信号，且剔除不符合工况的测点，报警信号发出后运行检修人员应及时对温度测点进行检查处理，防止应温度测点损坏造成电伴热系统误动作。

3.4电伴热系统逻辑传动试验
为了验证电伴热系统逻辑设置的正确性，应该分别在PLC控制系统、DCS控制系统进行逻辑传动试验，检查当电伴热回路温度达到启动、停止电伴热回路温度值时，电伴热回路是否能按照逻辑方案正常启动、停止。

在电伴热系统运行过程中，应根据现场实际情况，修改完善逻辑方案，新的逻辑方案都应及时进行逻辑传动，验证正确后，方能投入运行。

4结束语
本文通过分析电伴热系统的控制原理，通过改进优化调试方法，能提高电伴热系统运行的安全可靠性，对太阳能光热电站电伴热系统调试具有较好的借鉴价值。

参考文献
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［4］牛东圣，周治，肖斌，赵亮，槽式光热电站熔盐管道系统防凝研究进展热力发电 [DOI编号] 10.19666/j.rlfd.201908181
作者简介
危利锋（1975—），男，汉族，江西抚州人，职称：高级工程师，现就职于中国电建集团江西省电力建设有限公司，研究方向为：火力发电、光热发电热控调试。

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