火電行業未來很可能是“一厘錢的競爭”,任何一點效率提升、成本節約,都可能成為提升電廠競爭力的重要砝碼。
工程選用效率更高的塔式爐、100%汽動給水泵組,高壓加熱器設計為“立式蛇形管高加”,采用國內首套輸煤系統智能一體化端部采制樣系統……
晨曦時分的萊州灣畔,薄霧彌漫,四臺一字排開的機組若隱若現。海天一色與工業設施相交輝映,構成了山東華電萊州電廠(以下簡稱“萊州電廠”)的冬日一景。
日前,萊州電廠二期(2×100萬千瓦)工程4號機組投入商運,其滿負荷所輸出的電能,足夠驅動50多列高鐵同時在京滬線上以最高時速飛馳。作為國內首個集“智能照明、智能吹灰、數字煤場、現場總線、GIL輸電線路、煙氣深度余熱利用”等尖端科技于一體的火電項目,萊州電廠二期代表了世界火電行業先進水平,其先進的設計理念更是得到了業界肯定。
近日,記者實地探訪了萊州電廠,走進一、二期項目的設計方——國家電投國核電力規劃設計研究院有限公司(以下簡稱“國核電力院”),了解火電新標桿背后的故事。
設計煤耗再創新低
萊州電廠在業內名氣不小,一期兩臺機組曾于2014年獲得國家級最高工程質量獎——國家優質工程金獎。而我國火電發電技術和工程建設已十分成熟,百萬千瓦機組各項參數提升空間非常有限,二期工程如何實現超越?
對國核電力院黨委書記徐潛而言,這個項目有點“燙手”:“前有榮譽加身,后是新型二次再熱塔式爐的首次采用,面對眼前的一個個難題,我們選擇迎難而上。從一期到二期,十年匠心,也是國核電力院不斷挑戰自我的歷程。”
采訪中,萊州電廠黨委書記秦世賢與徐潛相視而笑:“作為業主方,我們與設計方很默契,彼此都有‘強迫癥’,共同目標只有一個——再樹火電行業的新標桿。”
面對壓力,國核電力院給出了“萊州答案”。
據了解,萊州二期機組應用超超臨界二次再熱技術,三大指標全部瞄準世界最高水平,設計發電煤耗253.48克/千瓦時,供電煤耗261.8克/千瓦時,廠用電率3.19%。與傳統超臨界機組相比,機組效率可提高3%至4%,熱效率再提高1%—2%,開創了我國火電又一里程碑。
“萊州電廠二期工程采用目前世界上運行背壓最低的二次再熱機組,汽輪機背壓為3.8千帕。鍋爐效率可達95.1%,也是世界上目前已運行最高效的煤電機組。”國核電力院電源事業部總經理祝洪青補充道。
精益求精降本增效
交出這樣一份“成績單”,國核電力院的底氣何在?
“未雨綢繆很關鍵。全廠的整體規劃設計,充分發揮一期預留條件,二期工程與一期工程壓縮空氣系統連通,組成聯合供氣系統,節省廠用電和用地,同時實現國內首家二次再熱百萬機組二期工程零拆遷。”國核電力院助理總師韓磊告訴記者。
這樣巧妙的設計心思在萊州電廠不枚勝舉,“降本增效”成為二期項目的核心詞。
記者注意到,3、4號機組的“個頭”明顯比一期工程的兩臺機組高出一截。“二期項目建設中,我們選用了效率更高的塔式爐。”祝洪青向記者解釋,新爐型的采用既節省了占地面積,又減少了鍋爐煙道的彎頭,使鍋爐效率和鍋爐安全性都得到提升。
“二期工程中,四臺高壓加熱器為‘立式蛇形管高加’,這在國內二次再熱機組中還是首例,占地面積小、投資費用低、換熱效率也高。此外,二期工程采用的100%汽動給水泵組,不設電動給水泵,節能效果顯著,系統簡單,平面布置,空間利用更合理。”韓磊說。
在徐潛看來,國內火電行業未來很可能是“一厘錢的競爭”,任何一點效率提升、成本節約,都可能成為提升電廠競爭力的重要砝碼。
“智慧大腦”創新跨越
對傳統電廠而言,向“智慧”轉身已成行業大勢,而一系列數字化智慧解決方案的應用,也讓萊州電廠裝上了“智慧大腦”。
據了解,萊州電廠二期采用GIL輸電線路代替了500kV架空軟導線。GIL輸電線路體積小、安裝布置靈活,并且絕緣水平高、輸電容量大、運行安全可靠,是二期工程的亮點之一。
“萊州二期采用了國內首套輸煤系統智能一體化端部采制樣系統。全過程無人干涉,保證了入場煤樣本的真實性,為鍋爐用煤摻燒摻配提供了可靠數據。”韓磊告訴記者。
細節之處,盡顯“智慧”元素:電子語音報警設備,智能感應并提示進入作業區的人員正確佩戴安全帽和相關注意事項;自動門禁系統,幫助實現現場人員的可控、在控;機械管理信息牌,只要手機掃描,就能獲得塔吊設備規范、作業人員信息、施工安裝及驗收合格證等相關信息……
智能先進、設計一流的萊州二期,造價如何?徐潛為記者算了一筆賬:“萊州電廠一期預算為64億,最終結算價60億,在設計優化中為其節省4億元。二期工程預算為72億,目前來看,并未超出預期投資金額。”