按照绿色发展的要求,今年12月2日,国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放,在全国全面推广超低排放和世界一流水平的能耗标准。
面临责任与担当,东方电气集团东方汽轮机有限公司秉承“绿动力、造福人类”的宗旨,不断创新打造清洁低碳、安全高效的重大装备,积极践行“绿色发展”的理念。
“金秋送爽,丹桂飘香。在这满载着收获和喜悦的季节,东方电气集团东方汽轮机有限公司(以下简称东汽)承担的4号机组节能升级改造项目取得了骄人成绩:工况热耗、高压缸效率两项指标均处于国内同等机组的领先水平。不仅在节能减排方面做出突出贡献,同时也引领同类型燃煤机组的节能提效改造方向。”国庆前夕,一封感谢信送达东汽。在信中,神华国华三河发电公司对东汽在三河电厂4号机组的改造效果和服务工作给予高度评价。而此后的十月底,三河电厂3号机组的改造又顺利通过了168小时试运行。
说起机组改造很多人也许会认为无非是“新三年、旧三年,缝缝补补又三年”。而实际上,机组改造伴随着的是业主对施工周期和质量的高要求,这其中,对经济性的要求又尤为强烈。
升级换代十年一剑三河改造汇集全新通流技术
近年来,东汽一直致力于提升机组的经济性。为打赢经济性的翻身仗,技术研发部门对标国内外机组经济性指标,制定通流研究的技术路线。
从基础叶型到三维成型研究到新型结构都进行了大量的分析、计算、试验验证,开发出了全新高效通流技术。十年磨一剑,将全新的通流技术用在三河电厂改造项目上,以期树立国内300MW改造机组经济性指标的新标杆。国华三河电厂二期工程安装有东汽提供的两台300MW燃煤亚临界热电联产机组。自2007年投产以来,作为华北电网的主力发电企业之一,该电厂为首都东部地区提供着电源支撑和稳定的热源。但机组通流部分设计技术为上世纪90年代的水平,机组整体实际热效率较低。
2013年8月,三河电厂与东汽合作,正式启动4号机组的增容增效改造工作。通过与国内、国际一流制造商的经济性对标、理论计算和性能试验研究,最终决定以增容5%的方式进行改造。机组低压缸采用经过运行验证的成熟模块;高、中压缸则采用全新高效通流设计技术,运用整缸分析方法,组实际运行情况,从提升效率和增加汽密性两个方面“双管齐下”,对通流方案进行了全面优化和整体改造。
采用全新的通流设计技术,对通流级数、调节级等部分进行优化,对局部部件进行精细化设计、大幅提高了通流效率;在增加汽密性方面,对多个重要零部件进行了全新设计,以三维建模和有限元分析,保证汽缸强度的同时,增强了中分面的密封性;新型的拂配式隔板,具有更好的精度和强度,可靠性得到了保障。“机组优化改造后热耗值有望降低到7900kJ/kW·h以下,一度电节约15克煤,可为电厂创造巨大的经济效益和环境效益。”东汽设计人员乔鹏博表示。
一次做好从“心”开始现场施工交上满意答卷
为达到神华国华三河电厂成为京津冀首家实现“超低排放”燃煤电厂的目标要求,东汽力争把此项目打造成为标志性工程。
东汽派出了包括安装、设计、质量管理在内的精兵强将奔赴现场,以高质量确保机组改造的经济型和可靠性。源于对自己研制的机组结构、影响性能的因素最了解,对自己的机组怀有深厚的感情,更为那颗“一次做好”回报用户信任的心。
2015年3月28日,东汽服务项目组进入现场开始作业。三河电厂位于河北省三河市,被誉为“国华窗口”,出入现场和管理都非常严格,项目团队以自身的高素质和东汽人的良好形象达到了管理要求。
由于机组采用全新设计,为切实保证该项目通流改造的高品质,质量标准在现场做到了全覆盖。服务团队严格按照施工规范、图纸要求和质量标准执行,对于关键数据执行自检和三级验收。现场安装引入了质量控制记录卡,至少由两个人对数据进行确认。同时,还自制了工装,或是采用间接测量的方式,确保机组通流间隙控制完全符合设计要求。
除了机组改造,现场还有多个单位平行作业,人员间的统筹协调也是项目组必不可少的工作。行车运行、部件安装等都井然有序。
在安装过程中,东汽有关部门与现场服务团队内外互动,及时沟通信息、解决问题,三河电厂也给予了东汽服务团队极大的信任与支持,使机组通流改造安装比预计节点提前10天以上完成。
2015年6月17日,国内试验权威机构西安热工研究院对三河电厂4号机组进行高中压焓降试验表明:设计工况下高压缸和中压缸效率分别大于88%和94%,汽缸效率均优于设计值。
7月6日,该电厂委托第三方华北电力科学研究院对该机组进行了性能考核试验,试验结果表明:汽轮机热耗达到了7894kJ/kW·h,比改造前降低530.28kJ/kW·h,热耗率下降了6.3%。供电煤耗降低约20.59g/kW·h,按年平均运行4500小时计算,年节约标准煤近3万吨。
三河电厂通流改造项目汽轮机经济指标的大幅提升,尤其是汽轮机高压缸效率创造了目前国内300MW火电机组通流改造项目带调节级高压缸效率的最高纪录。采用东汽全新通流改造技术的三河电厂项目,不仅在节能减排方面做出突出贡献,同时也引领了同类型燃煤机组节能提效的改造方向。