淺談摩洛哥努奧150MW塔式光熱電站熔鹽泵安裝要點

鄭志磊 謝秀峰

摘? 要：太陽能光熱發電（Concentrated Solar Power，CSP）是一種太陽能聚光熱發電技術，依靠各種聚光鏡面將太陽的直接輻射（DNI）聚集，加熱中間導熱介質，然后再通過導熱介質加熱水產生高溫蒸汽，推動汽輪機發電。目前主要的CSP技術路線有槽式、塔式、碟式和菲涅爾式等多種，但是在全球范圍內推行最廣的是槽式和塔式，摩洛哥努奧二期200MW槽式和三期150MW塔式光熱電站，是截止目前全球單機容量最大的槽、塔光熱電站，其中熔鹽泵作為動力島和核心設備之一，因此其安裝質量上是技術人員的重點關注對象，其安裝質量直接影響到整個動力系統運行的穩定性，下面就對三期光熱電站熔鹽泵安裝進行分別進行介紹。熔鹽泵是光熱電站中的重要動力設備，其安裝的質量好壞會直接影響到動力系統運行的穩定性，該文借摩洛哥努奧三期塔式光熱項目，介紹了熔鹽泵的主要安裝步驟和控制要點。

關鍵詞：塔式? 光熱電站? 熔鹽罐? 熔鹽泵

中圖分類號：TM61 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（c）-0044-02

1? 項目簡介

摩洛哥努奧光熱項目，位于摩洛哥瓦爾扎扎特市，三期為150MW塔式光熱電站，換熱介質采用硝酸鉀與硝酸鈉的混合物——熔鹽。設置1臺熱鹽罐與1臺冷鹽罐，直徑均為41.3m，高度為14m，容積約20000m3，罐底部布置8臺電加熱器，在冷熔鹽罐的頂部布置冷鹽泵4臺（3用1備）、循環調溫泵2臺（1用1備），在熱熔罐頂部布置熱鹽泵3臺（2用1備），熔鹽泵均安裝在基礎支架之上，支架作為熔鹽泵安裝的基礎機構，分為冷泵支架和熱泵支架，支架下部設計為混凝土結構，上部為鋼架構，材質為S355JR，整體結構為類似不規則倒三角形結構。

冷鹽泵與熱鹽泵的設計參數如表1所示。

2? 安裝技術要點

2.1 熔鹽泵的組合

熔鹽泵的供貨廠家為Folwserve，熱熔鹽泵為3級立式泵，冷鹽泵為5級立式泵，調溫泵為4級立式泵，分段到貨，需要現場進行組裝，熔鹽泵分為7節到貨（不含電機）均為現場組合為整體后進行吊裝，在組合過程中每一步完成工作需要QC和廠家進行見證和驗收，因此組合的質量要求比較高。組合工作在鹽罐就近搭設的組合平臺上完成，便于吊裝

2.2 墊板與臺板安裝

墊板與臺板安裝前必須進行對安裝支架的標高和位置進行測量驗收，然后在支架的鋼梁上進行劃線，劃出墊板的安裝位置，調整墊板的標高，使最終安裝就位后的熔鹽泵最下端的吸入口距離罐底板表面距離不小于159mm，墊板與鋼梁之間采用焊接固定;然后安裝帶保溫層的金屬膨脹節，膨脹節的底部四周與罐頂螺栓緊固，上部與泵殼連接，膨脹節的作用是防止熔鹽罐的熱脹冷縮產生的位移增加到泵上，同時起到密封作用;最后在墊板上劃出臺板的位置，將預先清理干凈的臺板安裝到墊板上，采用不銹鋼墊板進行微調標高后使用螺栓與墊板固定。

該步驟的操作要點：支架鋼梁標高驗收，墊板配置，劃線準確，墊板的焊接固定，臺板清理干凈，膨脹節的防護，螺栓緊固滿足力矩要求，螺栓錯孔需要機加工禁止火焊開孔。

2.3 熔鹽泵安裝

由于熔鹽泵的長度均在17m左右，因此在吊裝時采用兩臺吊車進行抬吊的方法進行豎直，50t汽車吊為輔助吊車，150t履帶吊為主要吊裝和就位吊車，在豎起的過程中要緩慢并拉好纜繩防止碰撞，在穿入膨脹節的過程中要注意不要碰到膨脹節。在熔鹽泵就位后調整角度，符合圖紙要求，最后安裝電機。該步驟的操作要點：抬吊作業防止磕碰，熔鹽泵穿孔防止與膨脹節接觸，調整標高確保距離罐底板159mm的要求，垂直度滿足要求。

2.4 出口法蘭對中找正

熔鹽泵出口反法蘭的安裝精度比通常泵的安裝要嚴格的多，通常泵出口反法蘭的安裝測量方法是，用鋼板尺使用目測的方法，來觀察法蘭的張口情況，但是此泵廠家要求使用百分表進行測量泵出口法蘭安裝偏差，法蘭張口不允許超過200μm，管道安裝焊接過程中因熱應力產生的位移極容易超過此數值，因此現場多次發現管道焊口完畢后，拆除泵出口法蘭與管道法蘭的連接螺栓測量發現錯口超標，只能割開焊口重新進行焊接。

該步驟的操作要點：泵出口法蘭不能承受管道應力，兩法蘭張口偏差不能大于200μm，冷鹽管道是碳鋼材質，熱鹽管道是不銹鋼材質在安裝過程中因調整不符合要求，均出現割口重新焊接現象，因此，在組對完焊接前和后都要進行數據測量。

3? 現場遇到的問題

熔鹽泵的振動報警值為6.4mm/s，但是在調試過程中發現熔鹽泵的振動普遍較高，超過允許范圍，最高達到10mm/s多，經現場檢查發現以下問題。

（1）支架部分高強螺栓松動，特別是泵周圍個別螺栓存在松動現象。造成螺栓松動的原因有兩個方面：一是安裝原因，在支架的安裝過程中，高強螺栓本身就沒有被終緊到位，或者部分螺栓由于安裝的位置不便于終緊，施工人員漏緊;二是由于泵在運轉的過程中自身的振動，加劇了螺栓的松動。

（2）熔鹽泵墊板與鋼梁之間存在空隙，造成泵體在鋼梁上受力不均勻。

處理措施：檢查并重新終緊松動的螺栓，并且熔鹽泵四周的高強螺栓增加了鎖緊螺母，墊板底部存在的縫隙采用鋼板塞實進行焊接，靠近泵的區域剛梁增加加強筋，來增加鋼支架的穩定性。

以上問題處理完成后泵的振動未能完全解決，通過分析最終決定在泵和電機的連接法蘭處，增加兩根斜撐固定在鋼架上，縱向、橫向各一根，目前泵運行振動值能夠達到要求。

分析根本原因：（1）泵上部電機距離泵下部底座間距過大，并且泵整個底座強度較小，不能對電機起到很好的穩定作用，從而在運行中造成電機振動。

（2）泵體插入罐內較長，并且下部無任何支撐裝置，泵在啟動時也將引起震動，從而傳到上部，也是引起電機振動的一個原因。

4? 結語

在2016國家首批的20個光熱示范項目中（在建10個），其中有18家采用熔鹽儲熱，國內有幾家熔鹽泵的生產廠家，正積極研發熔鹽泵，但大容量高參數的熔鹽泵采購還主要依賴進口，因此國內對于大容量高參數的熔鹽泵的安裝和調試尚屬于空白，希望通過本文能提供一點借鑒。

參考文獻

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