2020年11月11日，大唐東營(yíng)新建工程1號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)168小時(shí)成功試運(yùn)
2020年12月1日，國(guó)家能源局公示了第一批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備項(xiàng)目，中國(guó)大唐山東東營(yíng)2×100萬(wàn)千瓦火電項(xiàng)目中采用的百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界超長(zhǎng)軸系超低背壓二次再熱汽輪機(jī)赫然在列。該設(shè)計(jì)由中國(guó)大唐科學(xué)技術(shù)研究院首次提出并應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)在電站設(shè)計(jì)理論及建設(shè)實(shí)踐中再次取得重大突破，在世界發(fā)電領(lǐng)域中樹(shù)起帶有大唐印記的“中國(guó)標(biāo)桿”，在火電節(jié)能方面引領(lǐng)了先進(jìn)技術(shù)發(fā)展方向。
2020年9月21日，世界首臺(tái)六缸六排汽超長(zhǎng)軸系汽輪發(fā)電機(jī)組一次沖轉(zhuǎn)成功
解放思想，大膽創(chuàng)新，打造精品工程
當(dāng)前，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系已經(jīng)成為能源電力行業(yè)的共同使命，對(duì)于火力發(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，新建火電機(jī)組必須滿足很高的節(jié)能減排要求，不僅要達(dá)到超低排放，而且要盡可能降低煤耗。在此背景下，大唐東營(yíng)2×100萬(wàn)千瓦火電項(xiàng)目從籌建之初就確立高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的目標(biāo)，明確了將該項(xiàng)目建設(shè)成為技術(shù)先進(jìn)、指標(biāo)領(lǐng)先、集成創(chuàng)新的100萬(wàn)千瓦高效超超臨界二次再熱機(jī)組標(biāo)桿項(xiàng)目，在鍋爐效率、汽機(jī)熱耗、廠用電率、工程造價(jià)等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，創(chuàng)建“集團(tuán)最優(yōu)、國(guó)內(nèi)一流、世界先進(jìn)”的示范電廠，打造成為集團(tuán)公司的“精品工程”“黃海明珠”。
目標(biāo)催人奮進(jìn)，使命呼喚擔(dān)當(dāng)?？茖W(xué)研究院緊密圍繞集團(tuán)公司未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，開(kāi)展前沿技術(shù)研發(fā)。當(dāng)大唐東營(yíng)項(xiàng)目的建設(shè)號(hào)角吹響，科學(xué)研究院主動(dòng)扛起了系統(tǒng)集成創(chuàng)新引領(lǐng)火電項(xiàng)目轉(zhuǎn)型升級(jí)的重任。
2016年4月，科學(xué)研究院召開(kāi)設(shè)計(jì)審查會(huì)，就大唐東營(yíng)2×100萬(wàn)千瓦二次再熱新建項(xiàng)目節(jié)能設(shè)計(jì)問(wèn)題開(kāi)展研討。以往，我國(guó)二次再熱機(jī)組建設(shè)主要是提升初參數(shù)指標(biāo)，而在降低終參數(shù)方面還存在較多空白。但是，通過(guò)提高初參數(shù)實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組節(jié)能，需要依托材料科技的進(jìn)步和大量投入，升級(jí)換代周期長(zhǎng)、成本高，潛力有限；而降低終參數(shù)（即冷端優(yōu)化設(shè)計(jì)），雖然也需要增加一定的投入，但其工作性價(jià)比往往較高。因此，科學(xué)研究院首席專家蔣尋寒在審查會(huì)上提出：“大唐東營(yíng)項(xiàng)目有一個(gè)十分有利的區(qū)位條件，就是當(dāng)?shù)氐蜏睾Ｋ膬?yōu)越條件極為難得，大唐集團(tuán)可能十年內(nèi)都難以再遇到，需要充分利用。”面對(duì)100萬(wàn)千瓦機(jī)組容量與低溫海水條件，通過(guò)降低終參數(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的大膽想法呈現(xiàn)于他的腦海。
“采用大冷端的設(shè)計(jì)理念，將低壓缸排汽面積配置納入冷端優(yōu)化過(guò)程”的設(shè)計(jì)理念和方案，受到了集團(tuán)公司的高度重視和肯定。特別是集團(tuán)公司總工程師高智溥提出，如果新方案能夠?qū)嵤?，不僅經(jīng)濟(jì)效益巨大，而且集團(tuán)公司將首次在重要方向上引領(lǐng)技術(shù)潮流，示范意義重大。在高智溥的倡導(dǎo)下，科學(xué)研究院采用3千帕左右的超低背壓，搭配單軸六缸六排汽設(shè)計(jì)，實(shí)施寬負(fù)荷節(jié)能設(shè)計(jì)方案，用較小的投入換得最大的節(jié)能效果。
熱自專業(yè)開(kāi)展1號(hào)機(jī)組AGC試驗(yàn)
敢為人先，披荊斬棘，實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先
創(chuàng)新的道路不可能是一條坦途，必然布滿荊棘。新的設(shè)計(jì)方案雖然為我國(guó)二次再熱火電機(jī)組節(jié)能打開(kāi)了新的思路，但是要從理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，仍有許多障礙和難題需要破解。其中最關(guān)鍵的就是汽輪機(jī)軸系穩(wěn)定性的問(wèn)題。2015年12月2日，集團(tuán)公司批示：“東營(yíng)項(xiàng)目要按照最好水平考慮，成為我國(guó)百萬(wàn)機(jī)組的標(biāo)桿，同時(shí)應(yīng)綜合考慮性價(jià)比，不僅是設(shè)備選型，而且也要從設(shè)計(jì)、施工各環(huán)節(jié)充分論證，形成全過(guò)程優(yōu)化”。
為實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)目標(biāo)，科學(xué)研究院先后召開(kāi)16次組織優(yōu)化會(huì)議：2015年12月10日，組織召開(kāi)的初步設(shè)計(jì)原則審查會(huì)，2016年4月26日，組織召開(kāi)了初步設(shè)計(jì)技術(shù)交流會(huì)，2016年5月5日，組織召開(kāi)了初步設(shè)計(jì)內(nèi)部審查會(huì)議，2016年6月21日，組織召開(kāi)了初步設(shè)計(jì)推進(jìn)會(huì)議……不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，著力將該項(xiàng)目打造成為精品工程。
科學(xué)研究院東營(yíng)項(xiàng)目主要參與人介紹，汽輪機(jī)廠家過(guò)去一直有一個(gè)不成文的規(guī)定，汽輪機(jī)軸系長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)40米。軸系過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法運(yùn)行。超過(guò)40米的軸系，需要采用雙軸設(shè)計(jì)，而雙軸汽輪機(jī)會(huì)顯著增加建設(shè)投資，運(yùn)行、控制復(fù)雜，一般需要避免采用。新方案下汽輪機(jī)軸系總長(zhǎng)達(dá)45米，整個(gè)機(jī)組軸系長(zhǎng)達(dá)59.627米，這樣的汽輪機(jī)前所未有，軸系穩(wěn)定性是新方案實(shí)施前需要排除的主要障礙。
為解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，科學(xué)研究院立即組織相關(guān)人員趕赴上海汽輪機(jī)廠，就新方案的軸系穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)而系統(tǒng)的論證。上海汽輪機(jī)廠的專家們結(jié)合現(xiàn)役5缸機(jī)型的軸系振動(dòng)情況，開(kāi)展深入探討和相關(guān)機(jī)理研究計(jì)算，最終得出結(jié)論，新方案下機(jī)組軸系穩(wěn)定性是有保障的。就此，單軸6缸6排汽方案從理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的最大障礙被排除。
鍋爐專業(yè)進(jìn)修吹管工作前制粉系統(tǒng)檢查
精益求精，破除萬(wàn)難，再鑄節(jié)能豐碑
世界首個(gè)背后，是一段漫長(zhǎng)艱辛的登頂之路?？茖W(xué)研究院東營(yíng)調(diào)試項(xiàng)目總工程師高仲武表示，由于面對(duì)的是世界上軸系最長(zhǎng)的機(jī)組，之前幾乎沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。為此，他們將調(diào)試工作提前一年半進(jìn)行部署，引入新的技術(shù)和研究方法，從機(jī)組膨脹、振動(dòng)模型、x法則等方面展開(kāi)各類研究，確保這組價(jià)格高昂的世界首臺(tái)六缸六排汽機(jī)組安全穩(wěn)定投產(chǎn)。
2020年2月，在疫情防控最為嚴(yán)峻的時(shí)刻，東營(yíng)調(diào)試項(xiàng)目部吹響了復(fù)工復(fù)產(chǎn)的集結(jié)號(hào)。越是特殊的時(shí)刻，越需要慎始如終?？茖W(xué)研究院組織召開(kāi)疫情防控及調(diào)試會(huì)議，嚴(yán)格項(xiàng)目復(fù)工審批制度，編制《東營(yíng)工程調(diào)試項(xiàng)目部疫情防控方案》《東營(yíng)工程調(diào)試項(xiàng)目返港疫情防控及交通安全措施》等文件。
疫情最嚴(yán)峻的時(shí)刻，該研究院指派專車、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)護(hù)送調(diào)試人員安全到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，全面復(fù)工后，先后乘火車、汽車等交通工具，跨越千里，歷時(shí)42個(gè)小時(shí)，終于到達(dá)項(xiàng)目部，并按照調(diào)試防疫要求，堅(jiān)守現(xiàn)場(chǎng)6個(gè)多月，不輪不休，全體成員始終履行“戰(zhàn)時(shí)思維、戰(zhàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)”的要求，克服廠家不能到廠服務(wù)、設(shè)備到貨不及時(shí)等困難，積極組織分系統(tǒng)試運(yùn)，合理安排試運(yùn)計(jì)劃，確保分系統(tǒng)試運(yùn)順利進(jìn)行。
在廠用系統(tǒng)臨時(shí)受電過(guò)程中，受送出線路不能施工，分系統(tǒng)試運(yùn)無(wú)法開(kāi)展，嚴(yán)重制約兩臺(tái)機(jī)組工期進(jìn)度，科學(xué)研究院專業(yè)人員不等不靠，編制臨時(shí)受電規(guī)劃、調(diào)試用電規(guī)劃、核算試運(yùn)電量，為東營(yíng)工程上臨時(shí)變壓器提供技術(shù)支撐，確保廠用系統(tǒng)臨時(shí)受電一次成功，兩臺(tái)機(jī)組分系統(tǒng)試運(yùn)順利進(jìn)行；在AGC試驗(yàn)中，由于機(jī)組DEH系統(tǒng)控制范圍廣，自動(dòng)化程度高，無(wú)手動(dòng)運(yùn)行方式，全程ATC自動(dòng)控制，其控制邏輯比常規(guī)百萬(wàn)機(jī)組更復(fù)雜，科學(xué)研究院4名專業(yè)技術(shù)人員連續(xù)試驗(yàn)20個(gè)小時(shí)，前后多次組織調(diào)研更改方案，最終形成了東營(yíng)項(xiàng)目特有的DEH優(yōu)化控制邏輯；在滿負(fù)荷試運(yùn)階段，鍋爐專業(yè)人員認(rèn)真分析，精細(xì)調(diào)整，將再熱蒸汽參數(shù)從初始不到600攝氏度提高至620攝氏度；在鍋爐一階段吹管期間，汽機(jī)專業(yè)人員克服長(zhǎng)期加班的疲憊，鏖戰(zhàn)72小時(shí)，實(shí)現(xiàn)零缺陷點(diǎn)火，確保鍋爐點(diǎn)火一次成功……
最終，經(jīng)過(guò)數(shù)載匠心營(yíng)造，2020年9月25日，在渤海之濱，大唐東營(yíng)2×100萬(wàn)千瓦新建工程1號(hào)機(jī)組順利實(shí)現(xiàn)首次并網(wǎng)一次成功。2020年11月11日，該機(jī)組順利通過(guò)7天7夜?jié)M負(fù)荷運(yùn)行，正式投產(chǎn)。相對(duì)于原方案，新方案下機(jī)組銘牌出力可以增加3萬(wàn)千瓦；汽輪機(jī)平均熱耗降低100千焦每千瓦時(shí)，合供電煤耗降低近4千焦每千瓦時(shí)，機(jī)組設(shè)計(jì)供電煤耗低至257克每千瓦時(shí)，比國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的同類機(jī)組低8克每千瓦時(shí)左右。
此外，在平均負(fù)荷75%條件下，東營(yíng)項(xiàng)目還可望成為首個(gè)實(shí)際年平均供電煤耗達(dá)到265克每千瓦時(shí)的純凝煤電項(xiàng)目，這比當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤電機(jī)組供電煤耗的平均水平低40克每千瓦時(shí)以上，考慮到這樣的頂級(jí)機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)相對(duì)較長(zhǎng)，東營(yíng)一期項(xiàng)目投產(chǎn)后，可以使全國(guó)煤電機(jī)組平均供電煤耗降低近0.1克每千瓦時(shí)，使集團(tuán)公司煤電平均供電煤耗降低約1克每千瓦時(shí)。
化學(xué)專業(yè)進(jìn)行超濾系統(tǒng)運(yùn)行檢查與調(diào)整
至此，一個(gè)采用全新自主設(shè)計(jì)理念打造的火電系統(tǒng)標(biāo)桿閃耀升起，一座新的節(jié)能降耗里程碑成功鑄就。站在的新歷史起點(diǎn)上，面向“十四五”，科學(xué)研究院將牢固樹(shù)立和深入貫徹新發(fā)展理念，以更加堅(jiān)定的信念，更加昂揚(yáng)的姿態(tài)，更加務(wù)實(shí)的作風(fēng)，搶抓機(jī)遇，乘勢(shì)而上，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，以實(shí)際行動(dòng)有力支撐集團(tuán)公司加速建設(shè)世界一流能源供應(yīng)商。
評(píng)論