“在168小時滿負(fù)荷試運行期間，發(fā)電煤耗248.86g/kWh、供電煤耗258.72g/kWh、全廠熱效率49.4%，廠用電率3.88%。”
這一串?dāng)?shù)字讓由中國能建東北院(以下簡稱“東北院”)設(shè)計的——世界首座六缸六排汽超超臨界二次再熱百萬千瓦燃煤機(jī)組成為世界級火電新標(biāo)桿。
對創(chuàng)造這一記錄的載體東北院大唐東營電廠來說，在“碳中和”目標(biāo)約束下，傳統(tǒng)火電項目市場份額將逐步降低，如何打造新優(yōu)勢，尋找出路已經(jīng)成為傳統(tǒng)能源企業(yè)急需解決的問題。大唐東營電廠有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，我們秉持技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，打造清潔、高效、節(jié)能的火電新標(biāo)桿，并將長期領(lǐng)先。
在傳統(tǒng)火電技術(shù)領(lǐng)域，二次再熱技術(shù)是現(xiàn)階段提高百萬千瓦超超臨界機(jī)組效率的有效途徑。但是，隨著近年來二次再熱技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)在百萬千瓦機(jī)組中對各項參數(shù)的提升空間已經(jīng)非常有限。怎么辦?
從規(guī)劃的60萬千瓦機(jī)組到100萬千瓦機(jī)組;從一次再熱、四缸四排汽，到二次再熱、五缸四排汽，再到二次再熱、六缸六排汽方案，東北院項目設(shè)計團(tuán)隊經(jīng)過反復(fù)研判，世界首創(chuàng)的六缸六排汽、百萬等級超低背壓、二次再熱方案應(yīng)運而生。
一個高壓缸、一個超高壓缸、一個中壓缸和三個低壓缸串聯(lián)布置。增加一個低壓缸，增加了汽輪機(jī)排汽面積，有效降低了機(jī)組運行的熱能損失，提高機(jī)組效率。這在節(jié)煤上可以直觀體現(xiàn)：機(jī)組每提供度電僅需258.72克燃煤，比普通機(jī)組每年可節(jié)約標(biāo)煤20萬噸，相當(dāng)于單臺百萬千瓦機(jī)組一個半月的“口糧”。
進(jìn)入東營，你會發(fā)現(xiàn)大片大片的鹽堿灘涂。這成為設(shè)計團(tuán)隊思考的問題：如何利用緊鄰海岸優(yōu)勢，在高效節(jié)水上深耕細(xì)作?
他們建成了東營市第一個海水淡化項目。采用海水淡化處理方式供給、利用海水循環(huán)冷卻技術(shù)、采用取水保證率高的“海域明渠+陸域明溝”的海水直流供排水設(shè)計方案代替冷卻塔，既節(jié)約成本，又提高水資源的綜合利用效率。
海水淡化系統(tǒng)每小時可生產(chǎn)淡水360立方，每年節(jié)約淡水200余萬噸，有效推進(jìn)了黃河水資源集約節(jié)約利用;設(shè)置污廢水、雨水回用系統(tǒng)，每年可節(jié)約用水4.8萬噸，實現(xiàn)了廢水“零排放”和水資源綜合利用。
此外，更多的“第一次”出現(xiàn)在這個項目上。記者了解到，它采用了41項國內(nèi)、世界首次應(yīng)用的集成創(chuàng)新技術(shù)，在關(guān)鍵核心技術(shù)上實現(xiàn)了巨大的突破，在高效、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)保等方面效果顯著。
比如，他們在國內(nèi)首次采用的高效熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置，由于空預(yù)器出口熱一次風(fēng)與高壓給水端差比常規(guī)系統(tǒng)中冷、熱一次風(fēng)之間的端差低，可有效降低系統(tǒng)損失，提高機(jī)組熱效率，從而到達(dá)熱效率最佳值，保證全廠熱效率49.4%。
通過優(yōu)化六大管道布置、合理選擇管徑、保溫，降低管道壓損，他們將管道效率優(yōu)化至99.35%，降低發(fā)電煤耗0.76g/kWh;通過優(yōu)化主機(jī)房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，節(jié)約主廠房框架831噸，樓面鋼梁176噸，爐前通道節(jié)約80噸，合計節(jié)約投資890萬元;通過降低圍堤高度、取消環(huán)檢道路、簡化管理站區(qū)域地面、減少灰場機(jī)具等措施，灰場總投資節(jié)約1383萬元;通過優(yōu)化循環(huán)水泵房設(shè)計，將底板及側(cè)壁由壁厚2m優(yōu)化為1.7m，節(jié)省混凝土量1700m、鋼筋300噸，節(jié)約投資409萬元;通過對全廠PHC樁及承臺的統(tǒng)計，采用中性點上移后，由于單樁承載力的提高，節(jié)省PHC樁及承臺造價共計約1400萬元左右。
采用翻車機(jī)入廠端布置，他們將翻車機(jī)布置在鐵路專用線入廠端咽喉處，使翻車機(jī)室盡可能靠近廠區(qū)，縮短輸煤棧橋長度，節(jié)省投資約1200萬元，同時降低運行電耗;采用新型無人值守矩形煤場，使堆、取作業(yè)同時進(jìn)行，自動化程度高，實現(xiàn)煤場無人值守作業(yè)，比封閉圓形煤場低約8614萬元。
記者了解到，該項目同步建設(shè)了脫硫、脫硝、除灰、除塵等環(huán)保設(shè)施，采用多種污染物高效協(xié)同脫除集成技術(shù)，二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放濃度分別為24.68mg、30mg、3.22mg，均大幅低于國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)煤炭資源高效、低污染利用。
如今，東北院用新設(shè)計理念、新研究成果打造的世界級火電新標(biāo)桿大唐東營電廠以技術(shù)先進(jìn)、指標(biāo)領(lǐng)打下了“世界首創(chuàng)”印記。面對未來，他們還有更高的追求。
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