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火电设备走向“两高一低”超低排放改造升级

日期:2015年7月23日 08:45文章来源:原(yuan)创文章

 随着《煤电(dian)节能减排升级与(yu)改(gai)造(zao)行(xing)动(dong)计(ji)划(hua)(2014~2020年)》的颁布实施,火电(dian)设(she)备(bei)高参数、高效率(lv)、低(di)排放“两高一低”的(de)趋势愈加(jia)明显。东方(fang)电(dian)气、上海电(dian)气、哈(ha)尔滨电(dian)气等龙头企业在(zai)百万千(qian)瓦超(chao)超(chao)临界和二(er)次再热(re)机组(zu)设备方(fang)面,形成了批量化制造能(neng)力,在(zai)老(lao)旧(jiu)机组(zu)的(de)改造方(fang)面游刃(ren)有余。

 近日,神皖安(an)庆电(dian)厂二(er)期扩建工(gong)程3号、4号100万千(qian)瓦超(chao)超(chao)临界(jie)机组(zu)和(he)我(wo)国(guo)首台66万千(qian)瓦超(chao)超(chao)临界(jie)二(er)次(ci)再热发电(dian)机组(zu)———华能安(an)源(yuan)电(dian)厂新(xin)建1号机组(zu)的(de)相(xiang)继(ji)投运(yun),将我(wo)国(guo)火电(dian)机组(zu)的(de)设计、制造(zao)、安(an)装(zhuang)和(he)调试水(shui)(shui)平抬上了一个新(xin)台阶。两(liang)个项目的(de)机组(zu)参数、热效率、污染(ran)物排放均达到(dao)国(guo)际先进水(shui)(shui)平。

“今(jin)后高效(xiao)超(chao)超(chao)临界机(ji)组(zu)与二(er)次(ci)再热(re)机(ji)组(zu)将成为(wei)燃煤(mei)发电的(de)(de)(de)主流,能够进一步提高火电厂(chang)热(re)效(xiao)率(lv)(lv)、降低(di)供电煤(mei)耗,达(da)到更低(di)的(de)(de)(de)排放(fang)标准,提高电厂(chang)的(de)(de)(de)经济效(xiao)益。”上海(hai)电气电站集团副总裁吴焕琪如是(shi)说,事实上,无论是(shi)传统的(de)(de)(de)在役30万(wan)千(qian)瓦(wa)机(ji)组(zu)、60万(wan)千(qian)瓦(wa)机(ji)组(zu),还是(shi)新建的(de)(de)(de)100万(wan)千(qian)瓦(wa)超(chao)超(chao)临界机(ji)组(zu)和二(er)次(ci)再热(re)机(ji)组(zu),归根结底都是(shi)要通(tong)过(guo)不断研发和技术创新,提高机(ji)组(zu)技术水(shui)平和电厂(chang)热(re)效(xiao)率(lv)(lv),既满足(zu)降低(di)煤(mei)耗的(de)(de)(de)诉求,又(you)能够实现“超(chao)净”或更低(di)的(de)(de)(de)排放(fang)标准。

 二次再热机组“破冰”

 二次再(zai)热发电技(ji)术是《国家能源技(ji)术“十二五”规划》重点攻(gong)关(guan)技(ji)术,对(dui)引(yin)领发电技(ji)术进步,提升我(wo)国电力(li)制造业水平具(ju)有(you)推(tui)动作(zuo)用,代表了当前世界领先发电技(ji)术,具(ju)有(you)高效率、低能耗、低排放(fang)等优势。

 据测算,二次再(zai)热(re)(re)机组热(re)(re)效率比常规一次再(zai)热(re)(re)机组约(yue)高2%,减(jian)排二氧化碳约(yue)3.6%。

 华能安源电(dian)厂新建1号机组采用了哈尔(er)滨电(dian)气(qi)集(ji)(ji)团研(yan)制开(kai)发(fa)的国内首台66万千瓦超(chao)超(chao)临界二次再热锅炉,东方电(dian)气(qi)集(ji)(ji)团提供了汽(qi)轮机和(he)发(fa)电(dian)机。试(shi)运行(xing)期间(jian),主、辅设(she)备(bei)和(he)系统运行(xing)稳定,机组平均负荷率达(da)100.35%,热效率达(da)44.37%,厂用电(dian)率为(wei)3.92%,发(fa)电(dian)煤耗为(wei)277.16克/千瓦时(shi)。

 之(zhi)前我(wo)国没有在(zai)运行的二次再(zai)热(re)机组(zu),缺(que)少(shao)针(zhen)对二次再(zai)热(re)机组(zu)的设计、制(zhi)造、调(diao)试和运行方面(mian)的技(ji)(ji)术(shu)(shu)储(chu)备。哈尔滨锅炉(lu)厂有限责任(ren)公司在(zai)安源电厂二次再(zai)热(re)超超临界锅炉(lu)的研(yan)发和项目执行中,经历了对关键技(ji)(ji)术(shu)(shu)和方案确(que)定的反(fan)复论证和专题评(ping)审(shen),创新应用(yong)烟气(qi)再(zai)循环和调(diao)节(jie)挡板实现两套再(zai)热(re)系统蒸汽(qi)温度的有效匹(pi)配(pei),解决了三级超600摄氏度高温受热(re)面(mian)的技(ji)(ji)术(shu)(shu)难题。

 针对华能(neng)安源电(dian)厂一期项(xiang)目规划的两台66万千万超超临(lin)界(jie)二次再热凝(ning)汽(qi)式燃煤(mei)发电(dian)机组(zu),东方电(dian)气集(ji)团率先在(zai)国(guo)内采用了(le)31兆帕/600摄氏(shi)度(du)(du)/620摄氏(shi)度(du)(du)/620摄氏(shi)度(du)(du)世界(jie)最高蒸汽(qi)参数,通过改进(jin)热力循(xun)环、优(you)化汽(qi)机配汽(qi)和缸体结构、通流(liu)优(you)化等项(xiang)技术,实现了(le)在(zai)更高技术上(shang)的产业升级(ji)。

“目(mu)(mu)前很多新(xin)建百万千(qian)(qian)瓦机(ji)组更多会考虑(lv)二(er)(er)次(ci)再(zai)热(re),因为二(er)(er)次(ci)再(zai)热(re)机(ji)组的热(re)效率比一(yi)次(ci)再(zai)热(re)机(ji)组有大幅度(du)提升。上海(hai)电气承接(jie)的世界头两台100万千(qian)(qian)瓦二(er)(er)次(ci)再(zai)热(re)机(ji)组———国电泰州电厂二(er)(er)期两台100万千(qian)(qian)瓦机(ji)组计划于(yu)今(jin)年投运。该项目(mu)(mu)中,上海(hai)电气提供了锅炉、汽轮机(ji)、发电机(ji)成套设备。”吴焕琪说。

 老旧机组转向“高大上”

 “2014年9月发(fa)布的(de)《煤电(dian)节能减(jian)排(pai)升级与改造行(xing)动(dong)计划(2014~2020年)》,拉开了(le)我国在役(yi)火电(dian)机组(zu)升级改造的(de)大幕。

 火电机组(zu)改(gai)(gai)造市场将迎来爆发期(qi)。”东方汽轮机有(you)限公司(简称“东汽”)总经理张(zhang)文峰如是说,目(mu)前来看,20万(wan)千瓦机组(zu)基本(ben)面临(lin)淘汰(tai)或电改(gai)(gai)热(re)的命运,30万(wan)千瓦机组(zu)已有(you)一半左右(you)完成了改(gai)(gai)造,未来火电机组(zu)的改(gai)(gai)造市场将集中在60万(wan)千瓦这一等级(ji)。

今年年初,绥中(zhong)(zhong)电厂一(yi)期工程(cheng)两台(tai)80万千瓦机(ji)组(zu)综合升(sheng)级改造(zao)(zao)(zao)项目投运。在汽(qi)轮(lun)机(ji)通流改造(zao)(zao)(zao)方面,哈尔滨汽(qi)轮(lun)机(ji)厂有(you)限责任(ren)公司应(ying)用(yong)(yong)了10余项自(zi)主研发新技(ji)术,采用(yong)(yong)先进(jin)成熟的(de)(de)三维气动设计(ji)理论进(jin)行(xing)汽(qi)轮(lun)机(ji)通流部分的(de)(de)设计(ji),汽(qi)轮(lun)机(ji)由原来的(de)(de)单轴5缸冲(chong)动式改造(zao)(zao)(zao)为反动式,高中(zhong)(zhong)压(ya)通流各增加6个(ge)压(ya)力(li)级,采用(yong)(yong)自(zi)行(xing)设计(ji)制造(zao)(zao)(zao)的(de)(de)当(dang)今最大的(de)(de)调(diao)节级叶片,改造(zao)(zao)(zao)后汽(qi)轮(lun)机(ji)效率提升(sheng)3.2个(ge)百(bai)分点(dian)。

去年6月,东汽(qi)(qi)与内蒙古上(shang)都(dou)发电有限责任公司签订3号汽(qi)(qi)轮机(ji)通(tong)(tong)流(liu)改造工程项(xiang)目(mu)合同,标志着东汽(qi)(qi)正式开(kai)启了60万千(qian)瓦(wa)级机(ji)组(zu)通(tong)(tong)流(liu)改造的(de)序幕(mu)。该(gai)机(ji)组(zu)采用先进(jin)的(de)进(jin)、排汽(qi)(qi)缸(gang)优(you)(you)化(hua)技(ji)术(shu)、汽(qi)(qi)封优(you)(you)化(hua)技(ji)术(shu)和配(pei)汽(qi)(qi)曲(qu)线优(you)(you)化(hua)等技(ji)术(shu),经(jing)过通(tong)(tong)流(liu)优(you)(you)化(hua)后,高(gao)、中、低压缸(gang)效率与原(yuan)设计相比有明显提(ti)高(gao),机(ji)组(zu)经(jing)济性和安全性都(dou)得(de)到提(ti)高(gao),预计降低热耗320千(qian)焦/千(qian)瓦(wa)时(shi)(shi),降低煤耗12克/千(qian)瓦(wa)时(shi)(shi),达到节能、减(jian)排、降耗的(de)优(you)(you)化(hua)目(mu)的(de)。

“目前上海电气采用先进通(tong)流整(zheng)体优化技术(shu)对(dui)30万千瓦、60万千瓦机组进行改造,效果非常明显(xian)。应该(gai)说,未(wei)来(lai)60万千瓦等(deng)级及(ji)以下机组的(de)改造将朝着(zhe)更高的(de)综合(he)升级改造的(de)方向发展(zhan)。”吴(wu)焕琪说。