2010年,華方布局全球光熱發(fā)電跟蹤系統專(zhuān)用回轉減速機產(chǎn)品制造領(lǐng)域,2013年,CSPPLAZA記者曾對華方總經(jīng)理伍春銀進(jìn)行專(zhuān)訪(fǎng)。彼時(shí),伍春銀對光熱發(fā)電市場(chǎng)的看法較為審慎。如今,光熱電價(jià)政策已經(jīng)出臺,距國家首批示范項目落地已有一年,伍春銀對光熱發(fā)電和回轉減速機的看法又是如何呢?
日前,CSPPLAZA記者再次采訪(fǎng)了伍春銀。
基于不同技術(shù)路線(xiàn)的應用
記者:不同技術(shù)路線(xiàn)對回轉減速機的用量及要求有何不同?
伍春銀:一般而言,因為塔式鏡面較多,回轉減速機用量在塔式項目中最多。塔式電站在全球范圍內水平方位均采用回轉減速機作為驅動(dòng)部件,俯仰角度可選推桿或回轉減速機,不同熱發(fā)電EPC廠(chǎng)商所采取的結構設計不一。由于塔式發(fā)電是在很大面積的場(chǎng)地上裝有許多臺大型太陽(yáng)能反射鏡,每臺都各自配有跟蹤機構,可準確將太陽(yáng)光反射集中到一個(gè)高塔頂部的接受器上,因此這對回轉減速機的機械傳動(dòng)精度、使用壽命、免維護、剛性等方面提出了更高的要求。
其次用量較多的是碟式。其雙軸跟蹤實(shí)際可分為水平和仰角兩類(lèi)。再來(lái)是槽式,可具體分為大槽式和小槽式。由于槽式開(kāi)口較大,要求轉動(dòng)速度快,因此對于大槽目前使用較多的還是液壓缸,但是也有使用減速機的大槽項目。例如,蘭州大成在2012年200KW槽式示范電站中另辟蹊徑地采用了回轉式減速器作為動(dòng)力單元,目前產(chǎn)品運行良好。對于小的槽式,主要是供暖的槽式項目,集熱器長(cháng)度相對較短,非常適合VE系列垂直式回轉減速機的安裝使用,由于采用支座與回轉減速器一體化設計,安裝便捷的同時(shí)簡(jiǎn)化了槽式支架的復雜結構設計。菲涅爾項目則與小型槽式類(lèi)似。
記者:在需求量最高的塔式項目中,回轉減速機用量受何影響?
伍春銀:塔式項目中,回轉減速機的數量與采用的定日鏡設計直接相關(guān)。定日鏡的設計歷經(jīng)多年變遷,大小從7平方米到100多平方米不一。作為塔式光熱發(fā)電站領(lǐng)先的開(kāi)發(fā)商BrightSource則沿用了雙鏡面設計,尺寸大約在15平方米,此結構設計在全球最大的392MW塔式Ivanpah項目中大規模應用,僅水平方位就采用減速機18萬(wàn)套以上,而SolarReserve、阿本戈、Sener、首航等光熱塔式電站提供商則更偏向于65~140平方米的大鏡面,所需減速機數量大大降低。工程實(shí)踐中,大定日鏡基本用在大塔上,要求實(shí)時(shí)或者秒級的追日間隔,大定日鏡系統的追日命令將是小定日鏡系統的幾倍~幾十倍。大型槽式對回轉式減速機的需求量相對較小,而小槽則恰恰相反,大約供熱面積48萬(wàn)平方米所需VE垂直系列減速機500套以上。
國內特殊自然環(huán)境下的針對性設計
記者:一般情況下,回轉減速機生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)有哪些?
伍春銀:從技術(shù)上來(lái)看,太陽(yáng)能塔式熱發(fā)電用的回轉減速器產(chǎn)品難的是生產(chǎn)和裝配的工藝和經(jīng)驗,這一點(diǎn)也正是華方的核心競爭力所在。
華方研發(fā)了DW系列雙包絡(luò )免維護的跟蹤產(chǎn)品。作為美國CONEDRIVE合作伙伴,華方引進(jìn)了其先進(jìn)的雙包絡(luò )蝸桿副生產(chǎn)線(xiàn),雙包絡(luò )結構傳動(dòng)具有精度高,機械效率高,精度損失小,使用壽命更長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。此外考慮到野外荒漠等惡劣環(huán)境,想客戶(hù)之所想,創(chuàng )新使用全密封的機構設計,使產(chǎn)品生命周期內的免維護成為可能,為客戶(hù)節省了大量的維護成本。
針對其他中國特殊光熱電站,華方團隊會(huì )根據用戶(hù)的具體要求來(lái)研究針對性的產(chǎn)品,在光熱產(chǎn)品的品種廣度和技術(shù)深度上以更高的標準來(lái)要求自己,公司計劃在最近兩三年內再次從國外引進(jìn)三至五條生產(chǎn)加工和裝配自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),來(lái)滿(mǎn)足不同的客戶(hù)生產(chǎn)要求。
記者:針對中國光熱電站特殊的運行工況,華方有無(wú)針對性設計和考慮?
伍春銀:首先是密封上的考慮。西北地區雨水相對較少,但風(fēng)沙較大。風(fēng)沙會(huì )通過(guò)擠壓的方式進(jìn)入設備中,密封性能不好的產(chǎn)品則極易有沙土進(jìn)入。因此,華方產(chǎn)品一般采取多道密封,除普通密封外還會(huì )加上機械密封。
第二是針對西北地區的低溫以及晝夜溫差大的膨脹性問(wèn)題。較大的晝夜溫差導致空氣受熱膨脹后在夜間遇冷凝結水珠。在這種情況下,除密封性外還要考慮產(chǎn)品的膨脹性。因此在設計和制造過(guò)程中均需采取措施,以免生銹。
第三是潤滑性能。西北地區氣溫低時(shí)可達到零下四十攝氏度,高溫極端氣溫可達零上五十攝氏度左右(此時(shí)減速機的運行溫度更高)。如要保持減速機正常運轉,特別是嚴寒條件下,潤滑性必須保證。因此華方采用寬溫技術(shù)的潤滑油,一般可適應零下40至零下60攝氏度低溫,同時(shí)可耐受零上80攝氏度甚至100攝氏度以上的高溫。早年,華方獲得與中石化合作的一個(gè)機會(huì )。此后,華方所用潤滑油由中石化根據特殊要求生產(chǎn),為華方獨家供應。
第四點(diǎn)是耐候性。陽(yáng)光輻射對有機產(chǎn)品會(huì )產(chǎn)生一定影響,例如橡膠的老化。解決方式可按上述所言,采用機械密封,盡量避免核心部件長(cháng)時(shí)間暴露在陽(yáng)光下。
減速機常見(jiàn)問(wèn)題與維護
記者:回轉減速機的壽命一般為多久?電站運營(yíng)過(guò)程中應如何對其進(jìn)行正常的維護?
伍春銀:華方研發(fā)的DW系列回轉減速機設計和實(shí)驗室數據均滿(mǎn)足25年傳動(dòng)壽命。Ivanpah項目的跟蹤系統投入運營(yíng)三年多時(shí)間以來(lái),尚未發(fā)生任何故障,因此獲得了“零故障率”的美譽(yù)。
記者:在工作過(guò)程中,回轉減速機可能容易出現的問(wèn)題包括什么?解決方案是什么?
伍春銀:在工作過(guò)程中,在設計和選型合理的前提下,回轉減速機最有可能出現的問(wèn)題是“實(shí)際使用壽命的縮短”,此處的實(shí)際使用壽命是指由于密封、熱處理或是材料的選擇等控制的不到位,會(huì )使減速器使用一段時(shí)間后出現各種問(wèn)題,比如精度降低、生銹、進(jìn)水、漏油、卡死。
華方團隊在太陽(yáng)能跟蹤領(lǐng)域耕耘十來(lái)年,已積累豐富的項目經(jīng)驗。從前期的設計、工藝、制造到后期的現場(chǎng)安裝的防呆防錯、再到運營(yíng)維護都已形成標準的體系化、規范化。把各個(gè)細節把握好,又完整的串成一個(gè)整體閉環(huán)回路。最大程度的降低或避免回轉減速器潛在可能發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題。
因為轉動(dòng)和承重能力都是其跟蹤系統的關(guān)鍵指標,某一個(gè)項目對跟蹤系統都有具體的要求,作為生產(chǎn)廠(chǎng)商,華方具備了根據具體項目設計生產(chǎn)最匹配的回轉減速器的能力,而且對于每一個(gè)具體項目,華方都要對項目的相關(guān)情況進(jìn)行詳細了解,如對跟蹤系統的受力情況進(jìn)行詳細分析,以提供與電站實(shí)際情況最匹配的產(chǎn)品。
三方面促減速機成本下降
記者:目前,華方主要的回轉減速機產(chǎn)品在光熱領(lǐng)域的實(shí)際參與項目案例有哪些?
伍春銀:作為專(zhuān)業(yè)的回轉減速器制造商,華方的業(yè)績(jì)很豐富。除了美國Ivanpah和以色列Ashalim塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電項目外,國內張家口的菲涅爾光熱電站,內蒙48萬(wàn)平方槽式太陽(yáng)能集中供熱項目以及江陰1MW塔式和中控德令哈塔式光熱項目等等均采用了華方的回轉減速器。
記者:回轉減速機未來(lái)的光熱市場(chǎng)的應用前景如何?產(chǎn)品成本是否存在進(jìn)一步下降空間?華方在降低成本方面有哪些措施和思路?
伍春銀:我看到CSPPLAZA的一些數據,2017年全球將會(huì )有約1.2GW光熱發(fā)電項目并網(wǎng)投運;2018光熱發(fā)電市場(chǎng)預計將會(huì )有更強勁的增長(cháng)。
隨著(zhù)中國、中東、非洲等新興市場(chǎng)的崛起,華方公司也和世界主要塔式EPC公司如SolarReserve、BrightSource達成合作、這些光熱發(fā)電項目的順利推進(jìn)將為高精度傳動(dòng)部件帶來(lái)幾十萬(wàn)套減速機的市場(chǎng)容量,其實(shí)華方早在多年前就著(zhù)手布局全球光熱市場(chǎng),引進(jìn)精益生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率,國產(chǎn)化雙包絡(luò )減速機等等一系列措施都在為產(chǎn)品迭代生產(chǎn)和規?;鲋?zhù)充分的準備。華方公司在設計上的提升、規?;a(chǎn)和工藝上的改進(jìn)將會(huì )使回轉減速器的成本得到進(jìn)一步的下降。
首先從設計角度考慮,包括減速機自身的設計以及與客戶(hù)接口的設計。與客戶(hù)接口的設計主要指與客戶(hù)洽談方案,提出可行性建議,旨在不影響產(chǎn)品性能的前提下降低成本。例如,國內某電站設計時(shí)選用了我們的標準產(chǎn)品,但實(shí)際上此選型針對該電站而言性?xún)r(jià)比不高,因此通過(guò)雙方的技術(shù)對接,研發(fā)了新型產(chǎn)品,同時(shí)降低了雙方成本,達到雙贏(yíng)。
其次是規?;?。規?;罂捎行Э刂坪蜏p少人工成本和管理成本。在材料成本不斷上升的情況下,華方能夠做到以上幾點(diǎn),因此產(chǎn)品并未提價(jià)。
記者:針對首批示范項目的回轉減速機采購您有何建議?
伍春銀:華方為光熱市場(chǎng)專(zhuān)業(yè)打造的減速器生產(chǎn)線(xiàn),是一條剛性與柔性相結合的生產(chǎn)線(xiàn),能對具體項目進(jìn)行生產(chǎn)模式轉換,在項目的合理交貨期內,華方完全可以滿(mǎn)足交付需求。目前中控德令哈50MW塔式項目上萬(wàn)套減速器正處于緊張的生產(chǎn)階段。我們希望國內示范項目在采購減速機時(shí),對過(guò)程控制以及產(chǎn)品的品質(zhì)加強管理和監控,為光熱項目跟蹤系統提供健康“心臟”。