近日，徐州華潤電力有限公司32萬千瓦3號機(jī)組高溫亞臨界綜合升級改造項(xiàng)目一次性順利通過168小時滿負(fù)荷試運(yùn)行。這標(biāo)志著一臺高能耗的老火電機(jī)組，通過“上海火電技術(shù)”改造，“脫胎換骨”成為一個低能耗、低排放的“環(huán)保機(jī)組”。

(來源：上觀新聞 作者：李蕾)

近日，徐州華潤電力有限公司32萬千瓦3號機(jī)組高溫亞臨界綜合升級改造項(xiàng)目（以下簡稱“徐州項(xiàng)目”）一次性順利通過168小時滿負(fù)荷試運(yùn)行，并舉行了移交生產(chǎn)交接儀式。這標(biāo)志著一臺高能耗的老火電機(jī)組，通過“上海火電技術(shù)”改造，“脫胎換骨”成為一個低能耗、低排放的“環(huán)保機(jī)組”。

亞臨界機(jī)組改造需求巨大

這是國際上亞臨界機(jī)組大幅提效改造技術(shù)的一次重大突破，在國內(nèi)有更多的類似機(jī)組亟待改造更新。據(jù)統(tǒng)計，截至2018年底，我國仍有約3.5億千瓦裝機(jī)容量的亞臨界機(jī)組，僅30萬千瓦等級的亞臨界機(jī)組就有近900臺之多。該類機(jī)組額定工況下的供電煤耗普遍高于320克/千瓦時，其中相當(dāng)部分機(jī)組的煤耗甚至超過340克/千瓦時，顯著高于超臨界和超超臨界機(jī)組。

2014年10月，國家能源局發(fā)布了“六年行動計劃”，規(guī)定到2020年，30萬千瓦機(jī)組的供電煤耗要低于310克/千瓦時。近年來，業(yè)內(nèi)不斷提出針對亞臨界機(jī)組改造提效的各種技術(shù)方案，但都存在明顯的短板，有的節(jié)能量太小，有的投資過高、性價比太低。而到明年，六年行動計劃的大限將至，如此巨量的亞臨界機(jī)組將何去何從？

對于現(xiàn)役亞臨界機(jī)組的提效改造，申能公司旗下的上海申能電力科技有限公司總經(jīng)理馮偉忠教授經(jīng)多年研究，在2010年提出了“高溫亞臨界”改造技術(shù)路線，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了高溫亞臨界改造的技術(shù)方案及配套的系列技術(shù)，該方案的特征是“高效和高性價比”。

華潤電力鑒于“高溫亞臨界綜合升級改造技術(shù)”的先進(jìn)性和高性價比，率先與申能電力科技合作，在其標(biāo)桿電廠——華潤徐州電廠3號機(jī)組上實(shí)施高溫亞臨界綜合升級改造。華潤徐州改造項(xiàng)目由申能電力科技總體負(fù)責(zé)，施工安裝由安徽電建二公司實(shí)施，汽輪機(jī)本體改造設(shè)備由西門子供貨。在華潤電力控股及華潤徐州電廠的統(tǒng)籌管理下，項(xiàng)目于2017年4月啟動定制化設(shè)計，2018年12月開始施工安裝。在參建各方的努力下，鍋爐水壓試驗(yàn)一次通過，機(jī)組專項(xiàng)啟動及汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)一次成功，機(jī)組并網(wǎng)一次成功，高動量沖洗圓滿成功，168試運(yùn)行也一次性順利通過。

“金點(diǎn)子”有何“制勝法寶”？

究竟是什么“金點(diǎn)子”令這些面臨淘汰的老機(jī)組“起死回生”？高溫亞臨界系列技術(shù)，將常規(guī)亞臨界機(jī)組升級為高溫亞臨界，并輔助實(shí)施系列節(jié)能環(huán)保等創(chuàng)新技術(shù)的示范改造工程。改造后，機(jī)組主蒸汽和再熱蒸汽溫度由原來的538攝氏度均提高到600攝氏度，結(jié)合一系列的專項(xiàng)技術(shù)，將3號機(jī)組額定工況下供電煤耗降至低于287克/千瓦時，降幅超過31克/千瓦時，且低負(fù)荷下效率等性能的提升幅度更大。也就是說，改造后的機(jī)組效率水平超過全球現(xiàn)役所有超臨界機(jī)組和相當(dāng)一部分超超臨界機(jī)組，不但遠(yuǎn)超目前世界在役單機(jī)容量最大的美國130萬千瓦燃煤機(jī)組，甚至超過了美國效率排名第一的AEP公司于2012年投產(chǎn)的John W. Turk Jr電廠的60.9萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組。

改造后，3號機(jī)組除了效率大幅提升，在負(fù)荷靈活性、環(huán)保性和安全性等方面也得到了大幅提升。通常情況下，在機(jī)組蒸汽溫度提高至600度等級時，蒸汽側(cè)氧化和固體顆粒侵蝕問題會對機(jī)組效率和安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。改造后，由于應(yīng)用了度身定制的專項(xiàng)啟動、高動量沖洗等系列技術(shù)，機(jī)組長期高效安全運(yùn)行得到良好保障，168試運(yùn)期間根據(jù)在線數(shù)據(jù)測算，高中壓缸效率優(yōu)于原設(shè)計值。同時，由于應(yīng)用了彈性回?zé)岷蛷V義回?zé)岬认盗屑夹g(shù)，機(jī)組超低負(fù)荷下的煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行、燃燒穩(wěn)定性和機(jī)組效率水平均得到明顯提升，尤其是超低負(fù)荷運(yùn)行能力得到質(zhì)的提升，前瞻性地滿足了目前電網(wǎng)對于煤電靈活性日益嚴(yán)格的要求。此外，由于改造保留了鍋爐汽包和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級，保持了機(jī)組優(yōu)良的調(diào)頻性能和運(yùn)行傳統(tǒng)。

推廣價值極大

高溫亞臨界改造技術(shù)具有突出的先進(jìn)性、很高的性價比和推廣價值。該技術(shù)如果能在我國全面推廣應(yīng)用，按單臺機(jī)組節(jié)能量至少30克/千瓦時測算，則年節(jié)能量將超過5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳大于1.35億噸，相應(yīng)的二氧化硫、氮氧化物和煙塵等污染物也會大幅減排。

華潤徐州電廠高溫亞臨界綜合升級改造項(xiàng)目的成功，是國際上亞臨界機(jī)組大幅提效改造技術(shù)的一次重大突破，也已引起國際上的廣泛關(guān)注。2017年，美國獲知申能電力科技的高溫亞臨界改造項(xiàng)目后，美國能源部出資，由美國國家電力研究院（EPRI）承擔(dān)了高溫亞臨界技術(shù)研究，但直到目前為止仍未取得突破。今年6月4-7日，國際能源署清潔煤中心在美國得克薩斯州休斯頓市召開了第九屆國際清潔煤技術(shù)大會，特邀申能電力科技專家作大會主題報告，而報告的重點(diǎn)正是高溫亞臨界技術(shù)，該報告取得了強(qiáng)烈反響，受到了國際同行的密切關(guān)注。

事實(shí)上，基于亞臨界機(jī)組在全球煤電裝機(jī)容量中占據(jù)最大份額，該技術(shù)對于全球范圍內(nèi)煤電機(jī)組的高效化發(fā)展和二氧化碳減排有著重大和深遠(yuǎn)的意義。

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