2020年11月11日，大唐東營新建工程1號機組實現(xiàn)168小時成功試運
2020年12月1日，國家能源局公示了第一批能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目，中國大唐山東東營2×100萬千瓦火電項目中采用的百萬千瓦級超超臨界超長軸系超低背壓二次再熱汽輪機赫然在列。該設(shè)計由中國大唐科學(xué)技術(shù)研究院首次提出并應(yīng)用，標(biāo)志著我國在電站設(shè)計理論及建設(shè)實踐中再次取得重大突破，在世界發(fā)電領(lǐng)域中樹起帶有大唐印記的“中國標(biāo)桿”，在火電節(jié)能方面引領(lǐng)了先進技術(shù)發(fā)展方向。
2020年9月21日，世界首臺六缸六排汽超長軸系汽輪發(fā)電機組一次沖轉(zhuǎn)成功
解放思想，大膽創(chuàng)新，打造精品工程
當(dāng)前，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系已經(jīng)成為能源電力行業(yè)的共同使命，對于火力發(fā)電行業(yè)來說，新建火電機組必須滿足很高的節(jié)能減排要求，不僅要達到超低排放，而且要盡可能降低煤耗。在此背景下，大唐東營2×100萬千瓦火電項目從籌建之初就確立高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的目標(biāo)，明確了將該項目建設(shè)成為技術(shù)先進、指標(biāo)領(lǐng)先、集成創(chuàng)新的100萬千瓦高效超超臨界二次再熱機組標(biāo)桿項目，在鍋爐效率、汽機熱耗、廠用電率、工程造價等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)國內(nèi)先進水平，創(chuàng)建“集團最優(yōu)、國內(nèi)一流、世界先進”的示范電廠，打造成為集團公司的“精品工程”“黃海明珠”。
目標(biāo)催人奮進，使命呼喚擔(dān)當(dāng)。科學(xué)研究院緊密圍繞集團公司未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點，開展前沿技術(shù)研發(fā)。當(dāng)大唐東營項目的建設(shè)號角吹響，科學(xué)研究院主動扛起了系統(tǒng)集成創(chuàng)新引領(lǐng)火電項目轉(zhuǎn)型升級的重任。
2016年4月，科學(xué)研究院召開設(shè)計審查會，就大唐東營2×100萬千瓦二次再熱新建項目節(jié)能設(shè)計問題開展研討。以往，我國二次再熱機組建設(shè)主要是提升初參數(shù)指標(biāo)，而在降低終參數(shù)方面還存在較多空白。但是，通過提高初參數(shù)實現(xiàn)火電機組節(jié)能，需要依托材料科技的進步和大量投入，升級換代周期長、成本高，潛力有限；而降低終參數(shù)（即冷端優(yōu)化設(shè)計），雖然也需要增加一定的投入，但其工作性價比往往較高。因此，科學(xué)研究院首席專家蔣尋寒在審查會上提出：“大唐東營項目有一個十分有利的區(qū)位條件，就是當(dāng)?shù)氐蜏睾Ｋ膬?yōu)越條件極為難得，大唐集團可能十年內(nèi)都難以再遇到，需要充分利用。”面對100萬千瓦機組容量與低溫海水條件，通過降低終參數(shù)實現(xiàn)節(jié)能的大膽想法呈現(xiàn)于他的腦海。
“采用大冷端的設(shè)計理念，將低壓缸排汽面積配置納入冷端優(yōu)化過程”的設(shè)計理念和方案，受到了集團公司的高度重視和肯定。特別是集團公司總工程師高智溥提出，如果新方案能夠?qū)嵤粌H經(jīng)濟效益巨大，而且集團公司將首次在重要方向上引領(lǐng)技術(shù)潮流，示范意義重大。在高智溥的倡導(dǎo)下，科學(xué)研究院采用3千帕左右的超低背壓，搭配單軸六缸六排汽設(shè)計，實施寬負(fù)荷節(jié)能設(shè)計方案，用較小的投入換得最大的節(jié)能效果。
熱自專業(yè)開展1號機組AGC試驗
敢為人先，披荊斬棘，實現(xiàn)世界領(lǐng)先
創(chuàng)新的道路不可能是一條坦途，必然布滿荊棘。新的設(shè)計方案雖然為我國二次再熱火電機組節(jié)能打開了新的思路，但是要從理論變?yōu)楝F(xiàn)實，仍有許多障礙和難題需要破解。其中最關(guān)鍵的就是汽輪機軸系穩(wěn)定性的問題。2015年12月2日，集團公司批示：“東營項目要按照最好水平考慮，成為我國百萬機組的標(biāo)桿，同時應(yīng)綜合考慮性價比，不僅是設(shè)備選型，而且也要從設(shè)計、施工各環(huán)節(jié)充分論證，形成全過程優(yōu)化”。
為實現(xiàn)工程建設(shè)目標(biāo)，科學(xué)研究院先后召開16次組織優(yōu)化會議：2015年12月10日，組織召開的初步設(shè)計原則審查會，2016年4月26日，組織召開了初步設(shè)計技術(shù)交流會，2016年5月5日，組織召開了初步設(shè)計內(nèi)部審查會議，2016年6月21日，組織召開了初步設(shè)計推進會議……不斷優(yōu)化設(shè)計方案，著力將該項目打造成為精品工程。
科學(xué)研究院東營項目主要參與人介紹，汽輪機廠家過去一直有一個不成文的規(guī)定，汽輪機軸系長度不應(yīng)超過40米。軸系過長可能會引起機組振動，進而導(dǎo)致機組無法運行。超過40米的軸系，需要采用雙軸設(shè)計，而雙軸汽輪機會顯著增加建設(shè)投資，運行、控制復(fù)雜，一般需要避免采用。新方案下汽輪機軸系總長達45米，整個機組軸系長達59.627米，這樣的汽輪機前所未有，軸系穩(wěn)定性是新方案實施前需要排除的主要障礙。
為解決這一關(guān)鍵問題，科學(xué)研究院立即組織相關(guān)人員趕赴上海汽輪機廠，就新方案的軸系穩(wěn)定性進行詳細而系統(tǒng)的論證。上海汽輪機廠的專家們結(jié)合現(xiàn)役5缸機型的軸系振動情況，開展深入探討和相關(guān)機理研究計算，最終得出結(jié)論，新方案下機組軸系穩(wěn)定性是有保障的。就此，單軸6缸6排汽方案從理論變?yōu)楝F(xiàn)實的最大障礙被排除。
鍋爐專業(yè)進修吹管工作前制粉系統(tǒng)檢查
精益求精，破除萬難，再鑄節(jié)能豐碑
世界首個背后，是一段漫長艱辛的登頂之路?？茖W(xué)研究院東營調(diào)試項目總工程師高仲武表示，由于面對的是世界上軸系最長的機組，之前幾乎沒有任何經(jīng)驗可以借鑒。為此，他們將調(diào)試工作提前一年半進行部署，引入新的技術(shù)和研究方法，從機組膨脹、振動模型、x法則等方面展開各類研究，確保這組價格高昂的世界首臺六缸六排汽機組安全穩(wěn)定投產(chǎn)。
2020年2月，在疫情防控最為嚴(yán)峻的時刻，東營調(diào)試項目部吹響了復(fù)工復(fù)產(chǎn)的集結(jié)號。越是特殊的時刻，越需要慎始如終。科學(xué)研究院組織召開疫情防控及調(diào)試會議，嚴(yán)格項目復(fù)工審批制度，編制《東營工程調(diào)試項目部疫情防控方案》《東營工程調(diào)試項目返港疫情防控及交通安全措施》等文件。
疫情最嚴(yán)峻的時刻，該研究院指派專車、點對點護送調(diào)試人員安全到達現(xiàn)場，全面復(fù)工后，先后乘火車、汽車等交通工具，跨越千里，歷時42個小時，終于到達項目部，并按照調(diào)試防疫要求，堅守現(xiàn)場6個多月，不輪不休，全體成員始終履行“戰(zhàn)時思維、戰(zhàn)時標(biāo)準(zhǔn)”的要求，克服廠家不能到廠服務(wù)、設(shè)備到貨不及時等困難，積極組織分系統(tǒng)試運，合理安排試運計劃，確保分系統(tǒng)試運順利進行。
在廠用系統(tǒng)臨時受電過程中，受送出線路不能施工，分系統(tǒng)試運無法開展，嚴(yán)重制約兩臺機組工期進度，科學(xué)研究院專業(yè)人員不等不靠，編制臨時受電規(guī)劃、調(diào)試用電規(guī)劃、核算試運電量，為東營工程上臨時變壓器提供技術(shù)支撐，確保廠用系統(tǒng)臨時受電一次成功，兩臺機組分系統(tǒng)試運順利進行；在AGC試驗中，由于機組DEH系統(tǒng)控制范圍廣，自動化程度高，無手動運行方式，全程ATC自動控制，其控制邏輯比常規(guī)百萬機組更復(fù)雜，科學(xué)研究院4名專業(yè)技術(shù)人員連續(xù)試驗20個小時，前后多次組織調(diào)研更改方案，最終形成了東營項目特有的DEH優(yōu)化控制邏輯；在滿負(fù)荷試運階段，鍋爐專業(yè)人員認(rèn)真分析，精細調(diào)整，將再熱蒸汽參數(shù)從初始不到600攝氏度提高至620攝氏度；在鍋爐一階段吹管期間，汽機專業(yè)人員克服長期加班的疲憊，鏖戰(zhàn)72小時，實現(xiàn)零缺陷點火，確保鍋爐點火一次成功……
最終，經(jīng)過數(shù)載匠心營造，2020年9月25日，在渤海之濱，大唐東營2×100萬千瓦新建工程1號機組順利實現(xiàn)首次并網(wǎng)一次成功。2020年11月11日，該機組順利通過7天7夜?jié)M負(fù)荷運行，正式投產(chǎn)。相對于原方案，新方案下機組銘牌出力可以增加3萬千瓦；汽輪機平均熱耗降低100千焦每千瓦時，合供電煤耗降低近4千焦每千瓦時，機組設(shè)計供電煤耗低至257克每千瓦時，比國內(nèi)已投產(chǎn)的同類機組低8克每千瓦時左右。
此外，在平均負(fù)荷75%條件下，東營項目還可望成為首個實際年平均供電煤耗達到265克每千瓦時的純凝煤電項目，這比當(dāng)前國內(nèi)煤電機組供電煤耗的平均水平低40克每千瓦時以上，考慮到這樣的頂級機組年利用小時數(shù)相對較長，東營一期項目投產(chǎn)后，可以使全國煤電機組平均供電煤耗降低近0.1克每千瓦時，使集團公司煤電平均供電煤耗降低約1克每千瓦時。
化學(xué)專業(yè)進行超濾系統(tǒng)運行檢查與調(diào)整
至此，一個采用全新自主設(shè)計理念打造的火電系統(tǒng)標(biāo)桿閃耀升起，一座新的節(jié)能降耗里程碑成功鑄就。站在的新歷史起點上，面向“十四五”，科學(xué)研究院將牢固樹立和深入貫徹新發(fā)展理念，以更加堅定的信念，更加昂揚的姿態(tài)，更加務(wù)實的作風(fēng)，搶抓機遇，乘勢而上，推動高質(zhì)量發(fā)展，以實際行動有力支撐集團公司加速建設(shè)世界一流能源供應(yīng)商。
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