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中國電力報:乘風破浪,用實力成就精品工程——中國能建西南院設計的國內首臺H級重型燃機順利投運
作者:馮永宜、劉高成 日期:2020-06-23 訪問次數: 字號:[ ]
  古往今來,增城都是繁榮富饒的代名詞,不僅風景秀美、氣候宜人、水陸交通便捷且物產豐饒,“十三五”以來,綠色生態更成為增城發展的主題。為促進環境保護和資源綜合利用,位于增城經濟技術開發區新塘鎮銀沙工業園東側的華電廣州增城燃氣冷熱電三聯供工程項目(以下簡稱“增城項目”)應運而生。
  6月14日15點26分,中國能建西南院(以下簡稱“西南院”)總體設計的增城項目1號機組一次性通過168小時滿負荷試運行,成為國內首個正式建成投運的9H級高效燃氣聯合循環機組電廠。捷報傳來,西南院全體干部職工為之振奮不已,辛勤的汗水澆灌出豐碩的果實,繪制的藍圖已建設成為拔地而起的精品工程!

  打造世界一流綜合能源供給項目
  增城經濟技術開發區正處在工業化加速發展階段,不僅面臨因人口增加和生活水平提高而來自消費環節的大量廢物問題,更面臨由于經濟高速增長中生產經營粗放、資源能源利用效率較低、污染產生排放嚴重所引發的資源環境問題。
  而華電增城項目的建成投產能夠真正解決園區內各企業以前自建小鍋爐導致能耗物耗過高、資源浪費嚴重等問題。除此之外,增城項目還能與園區內其它企業一起打造出完整的循環經濟產業鏈,實現園區內資源的高效利用、節能、減排,滿足國家綠色、低碳、循環經濟的發展要求,實現以“小”發展成本獲取“大”經濟效益、社會效益和環境效益的綜合目標。
  能夠實現這個綜合目標,源于增城項目采用了目前世界上技術最先進、容量最大、效率最高、排放最低的2套西門子SGT5-8000H重型燃氣輪機組成的“一拖一”多軸燃氣-蒸汽聯合循環機組,總裝機容量達130萬千瓦。與采用環保設施的2×60萬千瓦燃煤機組相比,增城項目每年向大氣中外排大氣污染物粉塵減少約120噸、二氧化硫減少約320噸、氮氧化物減少約260噸,減排量效果非常顯著,充分體現了該設計團隊“綠色、環保”的設計理念。
  “本項目的成功建成投運,不僅能為華電集團樹立一個具有全球競爭力的世界一流能源標桿,為增城工業園區打造一個集中供冷熱電的綜合能源供給項目,同時也將對廣州市增城區的環境保護和經濟可持續發展作出巨大貢獻。”西南院設計總工程師王忠介紹到。
  在另一方面,把增城項目建設成為世界一流的智能化數字電廠也是西南院設計團隊追求的目標。建設燃機數字化電廠是電力企業主動適應電力改革和智慧能源縱深推進的根本要求,也是企業實現由要素驅動向創新驅動轉變的重要內容。以增城項目為試點,通過數字化轉型、工業化與信息化“兩化”融合,推動生產運營模式轉變,帶來綜合效益增長,為創新發展提供新動能,助力華電集團建設具有全球競爭力的世界一流能源企業。
  為此,西南院積極配合華電集團建設燃機數字化電廠的決策和部署,為華電增城項目精心設計的燃機數字化電廠包括生產管理體系、技術支撐體系和外部管控體系三部分,建成一體化平臺擁有實現全廠各系統信息互聯、電廠設備全壽命周期管理、機組一鍵啟停、機組智能運行優化、智能安防、管控一體化等多項實用型功能,實現全廠運行優化、檢修優化、成本管控及本質安全的運行和管理功能。

  精品設計創新優化無處不在
  從增城項目啟動之初,西南院便將其列為重點科技創新攻關項目。設計團隊精心設計,選定創新課題,集中研究國內外當前最先進的燃機機組先進經驗技術,努力推進和完成設計優化創新工作,為實現建設新一代燃機精品工程的目標而夙夜為公、勤耕不輟。
  為節約初投資,減小占地面積,西南院設計團隊將集約化設計理念融入廠區總平面布置,建成后圍墻內實際占地面積為9.25公頃,各功能建筑板塊間工藝流程合理、分區明確、布置緊湊、因地制宜、方便運行管理。“我們的廠區用地指標那是相當先進啊,相比常規9F級總容量80萬千瓦等級規定的廠區圍墻內允許用地面積還小1.82公頃。”西南院總圖專業主設人房廣善自豪地說。
  電廠的用排水指標已成為考核電廠運行的主要技術經濟指標之一。西南院設計團隊倡導“節約用水、一水多用、綜合利用、重復使用”的設計原則,采取按水質不同梯級使用、廢水重復利用等多種措施相結合,獲得一個先進、經濟、合理的用排水指標。增城項目耗水指標約為0.166立方米每百萬千瓦秒,遠低于發電廠節水設計規程中規定的“燃氣-蒸汽聯合循環機組循環供水系統耗水指標0.35立方米每百萬千瓦秒”,居國內先進水平。
  西南院設計理念是在保證系統運行安全性、經濟性和靈活性的基礎上,盡可能地優化工藝系統,使其更加簡潔、高效。為了使新型燃機更好地與工業園區各企業熱負荷需求相匹配,西南院設計團隊與主機廠家反復多次溝通,采取多工況性能核算、運行工況適應分析等驗證方式,最終確定采用“從冷再抽汽供熱系統”。此系統為全面創新優化的新系統,能夠取得更高的全廠能源利用效率,使系統綜合有效能損失大幅減小,參數匹配適應性更好,適應機組變工況運行的能力更強。此外,新系統所需匹配的汽機本體結構不僅簡潔高效,還能降低設備投資,設計團隊的高效溝通換取的是一舉數得的成效。
  追求“低能耗、低排放、高效率”是增城項目的建設目標之一。而要達到這“兩低一高”,余熱鍋爐中對煙氣能量的三級利用可謂是功不可沒。燃機出口排煙溫度約639攝氏度,比F級燃機排煙溫度高約30~40攝氏度,煙氣通過余熱鍋爐換熱面,產生的高壓過熱蒸汽和熱水,高壓過熱蒸汽進入蒸汽輪機發電,然后余下的低壓過熱蒸汽用作對外供工業用的蒸汽;熱水是用作驅動熱水型溴冷機制冷、或者是直接用于取暖和生活熱水,從而產生電能、熱能、冷能;同時,西南院還開創性地采用“改進型擴大省煤器組合方案”,利用系統切換,可以將低壓省煤器和溴冷機煙氣熱水換熱器這兩個設備串聯或者隔開,也是在不同工況下充分利用煙氣熱量的一個有效手段,通過這一系列的綜合利用,最終余熱鍋爐排煙溫度能夠降到約70攝氏度,比目前燃機項目余熱鍋爐排煙溫度的低約10攝氏度,最大程度利用了燃機的排煙余熱,充分利用了燃料的熱量,提高了全廠的熱效率。西南院熱機專業主設人范勇剛介紹說:“可別小看這幾十度的溫度差,蒼蠅腿再小也是肉,為了最大程度的回收這部份熱量,我們針對園區各企業所需做了精準的分析和計算,合理化梯級分解各溫度區間煙氣余熱能量,用小成本收獲大利益!”
  西南院始終秉承“追求卓越、創造精品、服務社會、發展自我”的理念在項目設計中完善并自我超越,華電增城項目作為國內第一批管輸天然氣9H級燃機項目的首臺投運,標志著西南院繼續保持在全球大型燃機發電機組勘察設計技術引領者的示范品牌地位,對于推動綠色發展、創新發展、區域協調發展具有里程碑式的示范意義。
(來源:中國電力報2020年6月23日,第8版)

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