鄂尔多斯高原西部,乌兰布和沙漠与毛乌素沙地之间,鄂托克旗如一颗绿色的宝石镶嵌在蒙西大地。深能鄂托克旗风光制氢一体化合成绿氨项目(以下简称:鄂托克旗绿氨项目),就建在这片长风浩荡的戈壁上。场区里,一座座白色风机擎天而立,叶片在蓝天白云下缓缓旋转,将呼啸的北风转化为清洁电力,再转化为绿氢和绿氨。
从风机立起、电解槽落位到调试运行,深能人把攻坚克难落在一个又一个具体环节里。他们用敢闯新路的思路、盯住细节的劲头,在这片戈壁深处,一步步筑起绿色化工的新标杆。
鄂托克旗绿氨项目
行业首创折臂吊装电解槽
鄂托克旗绿氨项目是深圳能源布局新能源化工产业链的关键一环。项目依托当地丰富的风、光资源,建设505兆瓦风光电站及配套电解水制氢、合成氨装置,建成后将实现年产绿氨数万吨,是国家能源局能源领域首批氢能试点项目,全国首批大型零碳绿色化工示范项目,也是内蒙古自治区第二批风光制氢示范项目。
然而,在大漠戈壁建设一座现代化工装置,绝非易事。风沙、严寒、偏远,每一项都是对建设者的考验。而其中最引人注目的,莫过于电解槽的安装。这是整个制氢装置的“心脏”,单台设备体积庞大、重量惊人,且内部结构精密,对吊装精度要求极高。
鄂托克旗绿氨项目的电解槽布置区域空间有限,传统吊装方案难以施展。面对这一难题,项目团队大胆创新,决定采用有“吊装特种兵”之称的折臂吊进行电解槽安装作业,这在国内绿电制氢领域属首次。
为确保万无一失,项目团队提前数月开始筹备,多次组织专家论证吊装方案,对吊装路径进行三维模拟推演。吊装当天,大漠的风格外凛冽,折臂吊在指挥员的精准号令下,将数十吨重的电解槽缓缓升起、平稳转向、精准落位,整个过程一气呵成。
折臂吊吊装电解槽的成功实践,不仅解决了现场空间受限的实际问题,更为行业提供了可复制、可推广的宝贵经验,被业内专家誉为“绿氢项目设备安装的一次有益探索”。
从第一台电解槽落位到全部电解槽安装完成,项目团队在大漠的风沙中日夜鏖战。他们用创新的勇气、严谨的态度,将一个个“不可能”变成了“可能”,为后续调试运行奠定了坚实基础。
折臂吊
精益求精的调试攻坚
化工装置,七分靠安装,三分靠调试。调试准备阶段的管道冲洗与系统吹扫,是决定装置能否长周期稳定运行的关键。焊渣、铁锈、沙尘,哪怕一粒微小的杂质残留在管道中,都可能在高速气流的携带下损坏阀门、划伤仪表,甚至造成电解槽隔膜破损等致命后果。
项目团队将冲洗吹扫作为调试前的重要基础工作,以近乎苛刻的标准推进每一个环节。项目工艺人员介绍说:“我们要制定差异化的冲洗吹扫方案,每一项都有严格的工艺纪律。”正是这种执着,让整个制氢系统的管道洁净度达到了极高水准,为电解槽的安全运行筑起了第一道防线。
进入调试阶段,项目团队更是将“数据说话、异常必究”的原则贯彻到底。化工装置的调试,是成千上万组数据的交织与博弈……每一个参数的微小波动,都可能是设备异常的早期信号。正是这种“较真”精神,让项目在调试期间累计排查并消除了上百项大小隐患,确保了每一台电解槽都以最佳状态投入运行。
调试现场
师带徒锻造绿氨铁军
鄂托克旗绿氨项目作为深圳能源首个大型绿电制氢合成氨项目,在人才队伍建设方面下了苦功。
项目建立了完善的师徒结对机制,挑选经验丰富的化工专业骨干担任师傅,与新员工一一结对,从工艺流程到设备原理,从操作规范到应急处置,手把手教、面对面带。
与此同时,项目大力推行“现场+中控”双向轮岗培养,打破“只懂一头”的局限。经过系统培训和实战锻炼,一大批非化工专业出身的员工迅速成长,已经能独立胜任现场巡检和中控操作岗位,成为装置运行的中坚力量。
如今,项目所有电解槽均已实现满负荷稳定运行,氢气产量、纯度等关键指标全部达到设计值。中控室里,年轻的操作员们目光专注,手指在键盘上灵活操作;装置现场,巡检人员步履坚定,认真记录着每一组数据。这支在大漠中淬炼出来的绿氨铁军,正用专业与坚守,守护着装置的每一刻平稳运行。
师徒帮带
三大硬核科技,定义绿氨新标杆
如果说建设的匠心和运行的精心是项目的“软实力”,那么三大硬核科技,则是鄂托克旗绿氨项目的“硬支撑”。
5兆瓦的直流离网项目,堪称光伏制氢的“直达快车”。传统的光伏制氢,需要经过“光伏—交流电—整流—直流电—电解槽”的多次变换,每一次变换都意味着能量损耗。鄂托克旗绿氨项目创新性地建设了5兆瓦直流离网示范项目,光伏组件发出的直流电不经过逆变环节,直接供给电解槽制氢,省去了中间变换环节,显著提升了能源利用效率。
5兆瓦直流离网项目
30兆瓦纯氢燃机,成为绿氢消纳的“零碳引擎”。绿氢产出来了,如何高效消纳、灵活调峰,是绿电制氢项目必须破解的又一道难题。项目引入了明阳氢燃自主研制的30兆瓦纯氢燃气轮机“木星一号”。这是全球首台30兆瓦纯氢燃气轮机,搭载10组独立的纯氢燃烧室,可实现100%纯氢燃烧和零碳排放,形成了具有自主知识产权的纯氢燃气轮机燃烧室设计和控制技术。
纯氢燃气轮机
在鄂托克旗绿氨项目中,这台纯氢燃机扮演着“零碳引擎”的关键角色:每小时最大耗氢量达3.8万立方米,每年可消纳绿氢约1万吨,年发电调峰近2亿千瓦时。项目真正构建起“风光发电—电解制氢—氢燃发电”的闭环能源生态,也为国内绿氢大规模消纳提供了可复制的工程范例。
此外,风电最大的特点是波动性和间歇性。鄂托克旗绿氨项目与清华大学团队共同开发了一体化柔性控制系统。这套系统如同整个项目的“智慧大脑”,能够实时感知风电出力变化,动态调整电解槽的运行台数和负荷分配,实现制氢系统与风光电源的柔性匹配。
三大科技,各有侧重又相互支撑:直流离网解决了“高效用”的问题,纯氢燃机解决了“消纳用”的问题,柔性控制解决了“灵活用”的问题。三者共同构筑了鄂托克旗绿氨项目的关键技术支撑。
鄂托克旗505兆瓦风光一体化合成绿氨项目,是深圳能源践行国家“双碳”战略、布局新能源化工产业的生动实践。从行业首创的折臂吊吊装,到精益求精的调试攻坚;从师带徒培养的绿氨铁军,到三大硬核科技的协同发力,每一个亮点,都是深能人“敢闯敢试、务实笃行”的真实写照。
风光织绿锦,大漠起宏图。鄂托克旗绿氨项目的故事,才刚刚开始。
供稿:北控公司
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