中電調(diào)查:供電煤耗276克/千瓦時(shí)如何煉成的


作者:彭源長 徐秋玲    時(shí)間:2014-06-19





  習(xí)近平總書記在主持召開中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議時(shí)強(qiáng)調(diào),必須推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。他要求,推動(dòng)能源技術(shù)革命,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。立足我國國情,緊跟國際能源技術(shù)革命新趨勢(shì),以綠色低碳為方向,分類推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新,并同其他領(lǐng)域高新技術(shù)緊密結(jié)合,把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新增長點(diǎn)。

  最近,本報(bào)推出大型策劃“能源生產(chǎn)消費(fèi)革命·大家談”的姊妹篇“能源生產(chǎn)消費(fèi)革命·創(chuàng)新紀(jì)”。重點(diǎn)關(guān)注節(jié)能減排的新知識(shí)、新技術(shù)、新產(chǎn)品,改善管理運(yùn)營的新方法,提高生產(chǎn)效率的新方式,優(yōu)化資源配置的新機(jī)制,行業(yè)改革發(fā)展的新動(dòng)態(tài)、新進(jìn)步。同時(shí)我們也關(guān)注行業(yè)解決老問題的新進(jìn)展,發(fā)展中出現(xiàn)的新問題。

  我們期待為這變革創(chuàng)新的偉大時(shí)代紀(jì)年,為行業(yè)創(chuàng)新紀(jì)事,為創(chuàng)新者紀(jì)傳。我們的記者將深入行業(yè)的各個(gè)方面,去探尋、發(fā)現(xiàn)和紀(jì)錄。我們也熱切期盼廣大讀者積極和我們聯(lián)系,推介你們生產(chǎn)實(shí)踐中的發(fā)明創(chuàng)造。

  知道了外三什么樣之后,記者更想知道,外三怎么這樣?記者首先選擇了外三最醒目也最廣為人知的標(biāo)簽:世界最低的實(shí)際運(yùn)行供電煤耗。276克/千瓦時(shí)的世界紀(jì)錄是怎樣煉成的?這是外三2011年創(chuàng)造的成績(jī)。盡管5月29日記者親眼所見,這一世界紀(jì)錄在堅(jiān)實(shí)地向更高目標(biāo)挺進(jìn)(2014年前5月累計(jì)供電煤耗274克/千瓦時(shí)),但276克/千瓦時(shí)這個(gè)數(shù)字仍在統(tǒng)領(lǐng)全球業(yè)界。

  如前面報(bào)道,這是驚人的世界紀(jì)錄,折合平均運(yùn)行凈效率達(dá)到44.5%,若推算至額定工況,其凈效率達(dá)46.5%以上。外三這兩臺(tái)蒸汽溫度600攝氏度等級(jí)機(jī)組的效率水平,已與國際上正在研發(fā)的,計(jì)劃10年后才能投入商業(yè)運(yùn)行的下一代蒸汽溫度700攝氏度等級(jí)高效超臨界機(jī)組的期望效率相當(dāng)。

  煤電世界紀(jì)錄276克/千瓦時(shí)實(shí)際運(yùn)行供電煤耗是怎樣煉成的?

  通往276克/千瓦時(shí)之路

  煤電業(yè)界素有“十年磨一克”和“十克一代技術(shù)”之稱。在外三這兒,傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)變得落伍。

  外三兩臺(tái)100萬千瓦超超臨界機(jī)組的主要設(shè)備中,鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)由上海電氣電站集團(tuán)供貨,其中的汽輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)及主要關(guān)鍵部件引進(jìn)德國西門子(SIMENS),鍋爐的技術(shù)引進(jìn)自法國阿爾斯通(ALSTOM)。應(yīng)該說,作為中國首批建設(shè)的百萬千瓦超超臨界機(jī)組,設(shè)備上的先天技術(shù)水準(zhǔn)是有保障的。

  但是,讓人大跌眼鏡的是,外三當(dāng)家人馮偉忠在申能公司的支持下,竟然從工程一開始就對(duì)世界先進(jìn)設(shè)備做起了“手術(shù)”(為什么能這樣?請(qǐng)看后續(xù)報(bào)道)。在他的“操盤”下,從工程的策劃起,外三就以超越世界先進(jìn)為目標(biāo),開展了一大批科技創(chuàng)新項(xiàng)目,實(shí)施了一系列的節(jié)能減排等專門技術(shù)。這些技術(shù)涵蓋了系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備改進(jìn)、研發(fā)專門節(jié)能設(shè)備、機(jī)組啟動(dòng)和運(yùn)行方式及控制策略的優(yōu)化和創(chuàng)新等,其中的大部分技術(shù)與工程建設(shè)同步實(shí)施,明顯地提升了機(jī)組的綜合性能。建成后的機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯優(yōu)于原設(shè)計(jì)值,額定工況凈效率達(dá)到45%。西門子公司的專家向馮偉忠豎起了大拇指,甚至在全球廣告中免費(fèi)為外三做起了宣傳。

  尤其值得一提的是,在系統(tǒng)優(yōu)化及創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)施中,由于一些技術(shù)不但節(jié)能效果顯著,還因?yàn)楹?jiǎn)化了系統(tǒng),提高了安全性,而顯著降低了投資。所以,項(xiàng)目的總投資并沒有因?yàn)檫@些節(jié)能技術(shù)的實(shí)施而增加。

  外三沒有止步。外三之所以是外三,在于它的創(chuàng)新。它的創(chuàng)新是非一般的、持續(xù)發(fā)展的集成創(chuàng)新。外三堅(jiān)實(shí)地邁上了通往世界紀(jì)錄的道路:2008年,兩臺(tái)機(jī)組在負(fù)荷率僅74%的狀況下,實(shí)際運(yùn)行供電煤耗287.44克/千瓦時(shí),為世界最先進(jìn)水平 (丹麥NORDJYLLAND電廠3號(hào)機(jī)組的煤耗折算至74%負(fù)荷時(shí)為288.5克/千瓦時(shí));2009年,外三又先后實(shí)施了“零能耗脫硫”和“廣義回?zé)峒夹g(shù)”這兩項(xiàng)重大自主創(chuàng)新技術(shù),經(jīng)中電聯(lián)認(rèn)定,在年平均負(fù)荷率僅75%的狀況下,兩臺(tái)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行供電煤耗 (含脫硫和脫硝等)進(jìn)一步降低為282.16克/千瓦時(shí),累計(jì)綜合廠用電率為4.43%,在世界上大幅領(lǐng)先;2010年,外三又先后實(shí)施了“彈性回?zé)峒夹g(shù)”和“節(jié)能型快速啟動(dòng)技術(shù)”等多項(xiàng)自主創(chuàng)新技術(shù)改造,經(jīng)中電聯(lián)認(rèn)定,兩臺(tái)1000MW超超臨界機(jī)組在負(fù)荷率為74.3%的情況下,完成供電煤耗279.39克/千瓦時(shí),成為世界上率先沖破280克/千瓦時(shí)最低煤耗整數(shù)關(guān)口的電廠;2011年,經(jīng)中電聯(lián)認(rèn)定,新的紀(jì)錄又連降3克,在負(fù)荷率為80.91%的情況下,含脫硫和脫硝的實(shí)際運(yùn)行供電煤耗達(dá)到276.02克/千瓦時(shí),創(chuàng)出目前為止世界最新紀(jì)錄;2012年和2013年,在負(fù)荷率僅為77%、78.15%的情況下,供電煤耗分別為276.14、276.82克/千瓦時(shí),持續(xù)保持世界第一。

  據(jù)介紹,目前外三這兩臺(tái)機(jī)組的節(jié)能降耗水平與國內(nèi)最優(yōu)機(jī)組相比,每年多節(jié)約動(dòng)力煤23萬噸以上,減少二氧化碳排放48萬多噸,其他污染物的排放亦相應(yīng)大幅下降。

  高效率首先是“保”出來的

  超超臨界機(jī)組蒸汽側(cè)氧化及固體顆粒侵蝕(SPE)預(yù)防系列技術(shù)。這是記者職業(yè)生涯采寫的報(bào)道中最拗口的詞組。

  被馮偉忠琳瑯滿目的創(chuàng)新弄暈了腦袋的記者,請(qǐng)求他只介紹他最重要的節(jié)能技術(shù)。他麻利地說出上面一組名稱。記者不得不數(shù)次請(qǐng)他重復(fù),才得以完整記錄下來。

  馮偉忠介紹說,這是一個(gè)超超臨界汽輪機(jī)保持高效率及提升鍋爐運(yùn)行可靠性的技術(shù),看似并不直接節(jié)能,但在外三所有節(jié)能創(chuàng)新項(xiàng)目中,卻是一個(gè)實(shí)實(shí)在在最重要的,也是相對(duì)節(jié)能量最大的“節(jié)能”技術(shù)。他認(rèn)為,對(duì)于一個(gè)新建電廠,尤其是超超臨界電廠,首要的問題不是“節(jié)能”,而是“保效”。

  這是個(gè)什么技術(shù)?以下是記者記錄并請(qǐng)專家審閱過的采訪內(nèi)容。

  所謂固體顆粒侵蝕,即SPE(SolidParticleErosion)導(dǎo)致的超(超)臨界汽輪機(jī)效率的持續(xù)下降,是自上世紀(jì)50年代超臨界技術(shù)問世后,一直與之相伴的世界級(jí)技術(shù)難題,這是超臨界技術(shù)領(lǐng)域揮之不去的夢(mèng)魘。國外許多超(超)臨界機(jī)組在投產(chǎn)后沒幾年,就因效率的大幅下降而不得不更換汽輪機(jī)高溫高壓的葉片甚至整個(gè)內(nèi)缸。我國近年來投產(chǎn)的超(超)臨界機(jī)組也較普遍出現(xiàn)了這一問題,個(gè)別嚴(yán)重的機(jī)組僅運(yùn)行了兩年,汽輪機(jī)效率竟下降了8%(折合煤耗上升約24克/千瓦時(shí))以上。這相當(dāng)于2臺(tái)100萬千瓦的機(jī)組,一年因此要損失高達(dá)30萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而我們大規(guī)模建設(shè)技術(shù)要求更高的超超臨界機(jī)組,目的是為了什么?就是為了提高效率,但  SPE問題極大地吞噬了這類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

  與此同時(shí),近年來陸續(xù)投產(chǎn)的超(超)臨界機(jī)組,出現(xiàn)了極高比例的因氧化皮堵塞而導(dǎo)致的爐管超溫甚至爆管。

  事實(shí)上,鍋爐的高溫高壓管道及聯(lián)箱等在制造、安裝(焊接)及啟動(dòng)和長期運(yùn)行中均會(huì)在其蒸汽側(cè)產(chǎn)生氧化皮。這些氧化皮若不能確保其不脫落或落下的氧化皮不能得到有效和迅速的清除,當(dāng)氧化皮在爐管內(nèi)囤積后會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行超溫并加速氧化,嚴(yán)重的會(huì)造成爆管。

  而這些氧化皮若能被蒸汽帶走,則其在蒸汽管道內(nèi)反復(fù)轉(zhuǎn)彎時(shí)因慣性的作用而頻繁撞壁并破碎,最終變成硬質(zhì)顆粒,這些顆粒若進(jìn)入汽輪機(jī),則由于其在葉片流道中會(huì)隨蒸汽而加速至數(shù)百米/秒,而高速顆粒在撞向葉片時(shí)具有很大的破壞力,持續(xù)的固體顆粒對(duì)汽輪機(jī)葉片的侵蝕,就導(dǎo)致了汽輪機(jī)效率的不斷下降,并且這種效率的損失是不可逆的。通常情況下,人們期望通過基建階段的酸洗、沖管等措施來清除制造和安裝過程中的氧化皮,但理論和實(shí)踐均已證明,傳統(tǒng)這些措施遠(yuǎn)不能達(dá)到理想的目的。而近年來流行的一些點(diǎn)火啟動(dòng)方式,極易造成先干燒導(dǎo)致的超溫及快速氧化,而后濕蒸汽流入后驟冷導(dǎo)致的氧化皮脫落,極大地加劇了爐管超溫和爆管以及汽輪機(jī)的SPE問題。

  馮偉忠告訴記者,他從上世紀(jì)90年代初,在石洞口二廠項(xiàng)目建設(shè)時(shí)就開始關(guān)注、思考并研究這一問題,隨著研究的深入,他發(fā)現(xiàn)這一問題牽涉到電廠的各個(gè)主要專業(yè),以及從設(shè)備形式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試,控制方式直至機(jī)組啟動(dòng)方式和運(yùn)行模式等諸多環(huán)節(jié)。通過長達(dá)15年全面和深入的研究,逐步形成了一套關(guān)于SPE問題的完整理論以及針對(duì)性綜合治理的思路:1、應(yīng)設(shè)法防止和減緩氧化皮的生成;2、對(duì)已生成的氧化皮應(yīng)避免其脫落;3、對(duì)已脫落的氧化皮應(yīng)盡快予以清除;4、對(duì)未能清除的氧化皮應(yīng)盡量減輕其對(duì)汽輪機(jī)葉片的破壞等。

  根據(jù)這一思路,他研究出了一整套“超超臨界機(jī)組蒸汽側(cè)氧化及固體顆粒侵蝕(SPE)預(yù)防系列技術(shù)”,涵蓋了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、施工及調(diào)試、機(jī)組控制、啟動(dòng)和運(yùn)行方式等方面的一系列的改進(jìn)和創(chuàng)新。并在工程的各個(gè)階段及各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)果斷實(shí)施了這一系列技術(shù),從而最終使這一困擾了世界發(fā)電領(lǐng)域幾十年的頑癥被徹底根治。比如,為使在酸洗和沖管后仍殘留的氧化皮得到徹底的清除,他發(fā)明了“蒸汽高動(dòng)量沖洗技術(shù)”,在機(jī)組第一次汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前得到了應(yīng)用,結(jié)果在凝汽器內(nèi)竟清掃出了20kg的氧化皮。試想,如果沒有這一措施,這么多氧化皮若進(jìn)入了汽輪機(jī),將是怎樣的后果。

  該套技術(shù)的及時(shí)實(shí)施,效果極其理想,創(chuàng)造了運(yùn)行5年后,鍋爐管道內(nèi)光滑如初,汽輪機(jī)葉片依然光亮如新,效率絲毫不變的世界奇跡。

  一晃,離機(jī)組投產(chǎn)已有六年了,在這幾年里,國內(nèi)已有許多超臨界和超超臨界機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn),但相當(dāng)部分的機(jī)組才剛投產(chǎn),就發(fā)現(xiàn)其效率已明顯低于設(shè)計(jì)值,并且機(jī)組投產(chǎn)后,汽輪機(jī)的效率還在不斷地往下降,這實(shí)際上是典型的SPE問題。馮偉忠感慨道,假如當(dāng)初他對(duì)這個(gè)問題沒有一套好的解決方案,機(jī)組因此有10多克/千瓦時(shí)的煤耗上升,那么外三其他的所有節(jié)能優(yōu)化和創(chuàng)新項(xiàng)目的節(jié)能量總和也填不滿這個(gè)窟窿。外三在國際上也就不會(huì)有今天的位置。

  到這里,記者完全明白了為什么雖然這項(xiàng)技術(shù)難以直接計(jì)算節(jié)能量,但卻是最重要的,也許是節(jié)能量最大的節(jié)能技術(shù)。

  高效率也是一點(diǎn)一滴“摳”出來的

  記者問馮偉忠,倪維斗院士形容外三機(jī)組的高效率是一點(diǎn)一滴“摳”出來的,你是否認(rèn)同。馮回答,太形象了,我們就是這么做的。

  馮偉忠告訴記者,對(duì)于一個(gè)電廠,一旦機(jī)組的容量、蒸汽參數(shù)、系統(tǒng)配置、冷卻水溫、機(jī)組形式等關(guān)鍵要素確定后,其機(jī)組效率就已基本確定。如果兩個(gè)電廠的這些要素相同,若在管理上沒有太大差別,則這兩個(gè)廠的煤耗會(huì)非常接近。這就像兩人都買了同樣的車,車技也沒有太大差別,那這兩輛車的百公里油耗也不會(huì)有明顯的差別。要想使這輛車的油耗顯著降低,除非對(duì)其各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)甚至進(jìn)行大規(guī)模改裝。對(duì)外三而言,若以車進(jìn)行類比,就相當(dāng)于車的外觀沒變,發(fā)動(dòng)機(jī)還是原來的,實(shí)際上其內(nèi)部包括發(fā)動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)在內(nèi)已有很大的變化和改進(jìn),從而使整車的性能有了很大的提升。

  這就是倪維斗院士所說的“集成創(chuàng)新”了。記者硬著頭皮一一問了下去。因內(nèi)容實(shí)在太多,在這里只能略記幾例:1、四大管道設(shè)計(jì)優(yōu)化比如在機(jī)組的設(shè)計(jì)階段,按照當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)范,再熱蒸汽系統(tǒng)的壓降為高壓缸排汽壓力的10%。但這壓力損失,將使機(jī)組的效率相對(duì)損失約1%。實(shí)際上包括主蒸汽和給水管道在內(nèi)的“四大管道”均有類似的問題。為此,外三對(duì)這“四大管道”進(jìn)行了全面優(yōu)化。

  對(duì)于再熱管道系統(tǒng),主要采取了兩項(xiàng)措施,一是基于冷再熱管道(P11)的材料價(jià)格遠(yuǎn)低于熱再熱管道(P92)的特點(diǎn),適當(dāng)增大冷再熱管道的管徑。另外,幾乎所有90°轉(zhuǎn)彎處均采用曲率半徑大于等于3倍直徑(≥3D)的彎管,以替代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中習(xí)慣采用但價(jià)格昂貴的1.5D鑄鋼彎頭,據(jù)報(bào)價(jià),這兩者的價(jià)格差異達(dá)5倍以上。

  再熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化獲得了三重效益:⑴彎管的造價(jià)遠(yuǎn)低于彎頭,明顯  降低了四大管道的總造價(jià),同比下降約20%;⑵≥3D的彎管的局部阻力系數(shù)大大低于1.5D彎頭,有效減少了管系的壓降。機(jī)組投產(chǎn)后,在額定工況下的再熱系統(tǒng)(包括鍋爐再熱器)壓降實(shí)測(cè)為6.7%,完全達(dá)到了優(yōu)化要求。根據(jù)SIEMENS提供的效率修正曲線,汽輪機(jī)的熱耗將因此下降18kJ/kWh;⑶與1.5D的管件彎頭相比,>3D的彎管在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)能量將明顯下降,這更有利于管系的安全運(yùn)行。

  與再熱系統(tǒng)管道優(yōu)化的同時(shí),主蒸汽管和主給水管道系統(tǒng)亦采用了≥3D的彎管設(shè)計(jì),有效地降低了管系的壓降,從而使給水泵的耗功亦相應(yīng)下降,同時(shí)也提高了管系的運(yùn)行安全性。

  2、給水泵配置優(yōu)化“外三”一反傳統(tǒng),在中國首次采用100%汽動(dòng)給水泵,自配獨(dú)立凝汽器,可單獨(dú)啟動(dòng),取消電動(dòng)給水泵。

  傳統(tǒng)的給水泵配置,如外高橋二發(fā)電的2×50%汽動(dòng)給水泵+1×40%電動(dòng)給水泵,在機(jī)組的啟動(dòng)階段,采用功率為14.4MW的大功率電動(dòng)泵進(jìn)行鍋爐進(jìn)水、冷態(tài)和熱態(tài)水沖洗以及鍋爐的啟動(dòng)等,消耗的是高價(jià)值的電力,而在鍋爐點(diǎn)火后所產(chǎn)的蒸汽,卻通過旁路系統(tǒng)直接送入凝汽器而白白浪費(fèi)。即使在機(jī)組并網(wǎng)后加負(fù)荷直至旁路全部關(guān)閉,相當(dāng)數(shù)量的蒸汽熱能都被白白浪費(fèi)。

  采用單汽泵配置后,機(jī)組啟動(dòng)階段給水泵所耗能源為臨近汽輪機(jī)已作過功的高壓缸排汽而非高價(jià)值的電力。一旦鍋爐產(chǎn)汽后,給水泵汽輪機(jī)的汽源即可適時(shí)切回本機(jī)(冷再熱蒸汽),相當(dāng)于回收利用了部分原本通過低壓旁路排向凝汽器的蒸汽。這就大大降低了機(jī)組啟動(dòng)階段的能耗。

  從可靠性和節(jié)能的角度出發(fā),外三最終選用了德國ALSTOM的給水泵專用小汽輪機(jī),該小汽輪機(jī)的保證效率高達(dá)86.7%,比外高橋二期的進(jìn)口小汽輪  機(jī)81%的名義效率還高出5.7%。并且該小汽輪機(jī)調(diào)門的特殊配置及運(yùn)行方式,可確保機(jī)組在額定工況時(shí)的運(yùn)行效率能達(dá)到最大化。

  此外,常規(guī)的給水泵汽輪機(jī),均存在最低運(yùn)行轉(zhuǎn)速,若用于機(jī)組啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行,需采用給水泵出口調(diào)節(jié)閥及最小流量閥聯(lián)合調(diào)節(jié)的方法。調(diào)節(jié)和控制復(fù)雜,能耗高。針對(duì)這些問題,馮偉忠研究出了汽動(dòng)給水泵組低速啟動(dòng)及全程調(diào)速運(yùn)行技術(shù),這不僅大大降低了鍋爐啟動(dòng)時(shí)的能量損耗,還提高了機(jī)組效率,極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)控制策略,也消除了最小流量再循環(huán)閥的沖蝕泄漏風(fēng)險(xiǎn),提高了設(shè)備運(yùn)行安全性。

  從第一臺(tái)機(jī)組調(diào)試起到兩臺(tái)機(jī)組先后投產(chǎn)至今,給水泵及系統(tǒng)顯示出了很高的啟動(dòng)和運(yùn)行的靈活性和可靠性,通過性能試驗(yàn)證實(shí),與其他同類機(jī)組相比,該汽動(dòng)泵相當(dāng)于使機(jī)組煤耗降低約0.8克/千瓦時(shí)。

  3、回轉(zhuǎn)式空預(yù)器接觸式全向柔性密封技術(shù)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器是當(dāng)今火電大機(jī)組鍋爐配置的首選,但漏風(fēng)率較大一直是該型空預(yù)器的主要問題。而較大的漏風(fēng)導(dǎo)致了各大風(fēng)機(jī)電耗的顯著上升,并降低了空預(yù)器傳熱效率從而使鍋爐效率下降。

  為降低空預(yù)器的漏風(fēng)率,馮偉忠研究開發(fā)了一種 “全向柔性密封技術(shù)”,這種密封裝置是在不改變?cè)性O(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下,加裝一種能抗倒伏的接觸式柔性密封,能完全覆蓋原動(dòng)靜間的漏風(fēng)間隙,并能自動(dòng)補(bǔ)償空預(yù)器轉(zhuǎn)子的蘑菇形變形及漏風(fēng)間隙的非線性變化,實(shí)現(xiàn)了對(duì)空預(yù)器的全方位密封,其磨損率可控,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

  加裝這種裝置后,空預(yù)器漏風(fēng)率及8大風(fēng)機(jī)電流大幅下降,加上其他技術(shù)的配合,額定工況下機(jī)組帶脫硫、脫硝的全口徑綜合廠用電率<3.5%,在世界上遙遙領(lǐng)先。與此同時(shí),空預(yù)器換熱效率的改善,提高了鍋爐效率。此項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可創(chuàng)造相當(dāng)于降低機(jī)組煤耗2克/千瓦時(shí)以上的節(jié)電及節(jié)煤效益。

  4.鍋爐的節(jié)能啟動(dòng)系列技術(shù)大型超(超)臨界機(jī)組的啟動(dòng),需要消耗大量的水、電、油、煤、蒸汽等資源,時(shí)間長,且這一階段的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)組的正常運(yùn)行時(shí)期。為防止粘性油煙對(duì)除塵裝置的污染,純?nèi)加图懊河突鞜A段不宜投除塵器,從而又顯著增加了這一階段的污染物排放。

  馮偉忠通過對(duì)國內(nèi)外直流鍋爐不同啟動(dòng)方式以及相應(yīng)的優(yōu)、缺點(diǎn)和存在問題的深入研究,在理論上取得了一系列  重大突破。在此基礎(chǔ)上,對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)組啟動(dòng)方式進(jìn)行了全面的顛覆和創(chuàng)新,他發(fā)明并設(shè)計(jì)出了一整套全新的啟動(dòng)技術(shù),取得了卓有成效的成果。如:(1)不啟動(dòng)給水泵、靜壓狀態(tài)下的鍋爐上水及不點(diǎn)火的熱態(tài)水沖洗這種水沖洗技術(shù)不用啟動(dòng)給水泵,也不用點(diǎn)火加熱,節(jié)約了大量的燃料和廠用電,并且操作簡(jiǎn)單,可控性好。由于沖洗的水溫高,且整個(gè)被沖洗受熱面內(nèi)的沖洗介質(zhì)均處于汽水兩相流,極大地改善了沖洗效果。

  (2)直流鍋爐蒸汽加熱啟動(dòng)和穩(wěn)燃技術(shù)采用這一啟動(dòng)技術(shù)后,耗油量下降了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。該方法不僅將鍋爐由原來的冷態(tài)啟動(dòng)轉(zhuǎn)為熱態(tài)啟動(dòng),并且使煙風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行條件更優(yōu)于熱態(tài)啟動(dòng),極大地改善了鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃條件,創(chuàng)造了最低斷油穩(wěn)燃負(fù)荷<20%BMCR的紀(jì)錄,顯著提高了鍋爐的啟動(dòng)安全性。

  此外,由于避免了通常在點(diǎn)火后,對(duì)流受熱面出現(xiàn)先“干燒”后“驟冷”的現(xiàn)象,極大地緩解了SPE問題,提高了機(jī)組的安全性。

 ?。?)取消爐水循環(huán)泵的低給水流量疏水啟動(dòng)這一技術(shù)大大簡(jiǎn)化了啟動(dòng)系統(tǒng)和運(yùn)行控制,提高了安全性和可靠性,減少了啟動(dòng)損失。但仍具有常規(guī)帶爐水循環(huán)泵鍋爐的極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)間短,損失小的特點(diǎn)。

  新啟動(dòng)技術(shù)的成功應(yīng)用后,整個(gè)啟動(dòng)操作過程明顯簡(jiǎn)化,時(shí)間大為縮短,啟動(dòng)能耗大幅降低,特別是廠用電及點(diǎn)火助燃用油呈數(shù)量級(jí)下降,而安全性則得到顯著提高。目前,不論機(jī)組處于何種狀態(tài),包括冷態(tài)啟動(dòng)在內(nèi),從鍋爐的點(diǎn)火至發(fā)電機(jī)并網(wǎng),時(shí)間可控制在120分鐘以內(nèi)。耗油<10~20噸,耗電8萬度,耗煤200噸(含加熱蒸汽)。

  ……外三這樣一類的節(jié)能技術(shù)還有一大串,記者沒法一一描述,暫且列出它們的名稱:汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)及控制、運(yùn)行方式優(yōu)化;節(jié)能型高、低壓抽汽聯(lián)合調(diào)頻技術(shù);煙氣余熱及風(fēng)機(jī)做功余熱回收技術(shù);廣義回?zé)嵯盗屑夹g(shù);彈性回?zé)嵯盗屑夹g(shù);火電廠集中式變頻中心技術(shù)……這個(gè)名單還在不斷加長中。這些年來,外三的創(chuàng)新技術(shù)一直是研究一批、儲(chǔ)備一批和實(shí)施一批。它們的 “創(chuàng)新—時(shí)間”曲線將隨著時(shí)間而伸展。

  外三人創(chuàng)造了屬于中國人的世界紀(jì)錄。276克/千瓦時(shí)實(shí)際運(yùn)行供電煤耗作為全球煤電業(yè)的里程碑高高聳立。但這絕不會(huì)是終點(diǎn),因?yàn)橥馊巳匀辉陲w奔向前。

來源:中國電力新聞網(wǎng)   作者: 彭源長 徐秋玲



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