火電機組進入集中改造期
到2020年,每年約1億千瓦老舊機組需進行升級改造
●60萬千瓦老機組改造成重點●東汽四大新建機組技術(shù)水平不斷提升●二次再熱機組漸成主流
“2014年9月發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃 (2014~2020年)》(簡稱《行動計劃》),拉開了我國在役火電機組升級改造的大幕。按照《行動計劃》要求,我國火電機組裝機容量為9億千瓦,其中約有6億千瓦機組需要進行改造,也就是說,到2020年,每年平均將要有1億千瓦老舊機組需要改造,火電機組改造市場將迎來爆發(fā)期。”東方汽輪機有限公司(簡稱“東汽”)副總經(jīng)理王建錄如是說。
60萬千瓦機組改造成重頭戲
《行動計劃》指出,新建燃煤發(fā)電項目原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機組,100萬千瓦級濕冷、空冷機組設(shè)計供電煤耗分別不高于282克/千瓦時、299克/千瓦時,60萬千瓦級濕冷、空冷機組分別不高于285克/千瓦時、302克/千瓦時。一方面嚴格控制能效、環(huán)保等新建機組準(zhǔn)入條件,新建機組煤耗要低于300克/千瓦時。另一方面,堅決完成現(xiàn)役機組改造升級,加快淘汰能耗高、污染重的落后機組,重點對30萬、60萬千瓦亞臨界、超臨界機組實施綜合節(jié)能改造,深入推進對環(huán)保不達標(biāo)機組的環(huán)保設(shè)施改造與升級。
“目前來看,20萬千瓦機組基本面臨淘汰或電改熱的命運,30萬千瓦機組已有一半左右完成了改造,未來火電機組的改造市場將集中在60萬千瓦機組。”王建錄介紹說,東汽一方面是要做好老舊機組的升級改造,另一方面做好60萬千瓦、100萬千瓦新建機組整機的技術(shù)優(yōu)化,不斷提高機組經(jīng)濟性。
2014年6月,東汽與北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司呼和浩特金橋熱電廠簽訂了2號汽輪機組改造合同,對由東汽設(shè)計制造的30萬機組進行供熱改造。東汽克服時間緊、周期短、難度大等諸多困難和壓力,同年10月8日,改造后的機組成功起機,機組軸振、瓦振、瓦溫等指標(biāo)良好,符合設(shè)計要求,這標(biāo)志著由東汽自主設(shè)計的首臺高背壓供熱機組一次啟機成功。
2014年6月10日,東汽與內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責(zé)任公司簽訂3號汽輪機通流改造工程項目合同,標(biāo)志著東汽正式開啟了60萬級機組通流改造的序幕。該機組采用先進的進、排汽缸優(yōu)化技術(shù)、汽封優(yōu)化技術(shù)和配汽曲線優(yōu)化等技術(shù),經(jīng)過通流優(yōu)化后,高、中、低壓缸效率與原設(shè)計相比有明顯提高,機組經(jīng)濟性和安全性都得到提高,預(yù)期降低熱耗320千焦/千瓦時,降低煤耗12克/千瓦時,達到節(jié)能、減排、降耗的優(yōu)化目的,為客戶創(chuàng)造良好的效益。
事實上,早在2012年東汽就瞄準(zhǔn)60萬千瓦機組改造市場,結(jié)合改造市場的需求,開始了亞臨界60萬千瓦機組改造方案的準(zhǔn)備工作,力爭獲得60萬千瓦機組改造的里程碑式訂單。在技術(shù)儲備方面,2009年,東汽就下大力氣建立了“多級空氣透平試驗臺”,為優(yōu)化設(shè)計技術(shù)提供強有力的試驗數(shù)據(jù)支撐。截至目前,已經(jīng)進行了十多次驗證試驗,為60萬千瓦等級機組改造的成功實現(xiàn)和100萬千瓦等級機組的方案優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)支持。2014年,專門針對百萬千瓦機組改造,東汽在試驗的基礎(chǔ)上做出了4個優(yōu)化方案,2015年還將進行2個~3個優(yōu)化試驗。同時,東汽還將新機組的設(shè)計應(yīng)用到老機改造上,并通過不斷的自主創(chuàng)新和技術(shù)提升,做出了一系列優(yōu)化方案,提高了機組經(jīng)濟性。
提高技術(shù)水平搶占市場先機
“火電機組改造市場一般集中在每年的3月份停暖期和10月份供熱期,面臨著改造時間短、技術(shù)水平要求高等挑戰(zhàn)。
我國早期的60萬千瓦機組均沒有達到合同保證值,經(jīng)濟性不明顯,所以需對這些機組的經(jīng)濟性進行提效改造,而新建機組要不斷實現(xiàn)技術(shù)升級。”王建錄說。
實際上,東汽承擔(dān)的四大新建機組在技術(shù)水平上不斷實現(xiàn)了升級。華潤焦作66萬千瓦機組、浙能六橫電廠百萬千瓦新建機組、重慶萬州新一代百萬千瓦高效環(huán)保一次再熱機組已相繼投運,各項性能指標(biāo)優(yōu)異,通過末級葉片、筒形高壓內(nèi)缸結(jié)構(gòu)、高壓葉形改進、靜排氣系統(tǒng)的優(yōu)化等等措施,使技術(shù)水平不斷升級。華能安源項目也將于今年3月正式投運,將打造國內(nèi)第一個投產(chǎn)的二次再熱項目。
2014年10月28日,東汽自主研制的浙能六橫電廠1、2號機順利投產(chǎn),成為全國首套百萬千瓦級一年雙投電站。二號機組試運期間機組運行穩(wěn)定,供電煤耗282.6克/千瓦時,廠用電率3.76%。實驗數(shù)據(jù)表明,該機組的經(jīng)濟性能比原有引進型百萬千瓦機組有顯著的改進,實測熱耗指標(biāo)降低約120千焦/千瓦時,其煙囪排放物指標(biāo)優(yōu)于燃氣輪機組的排放標(biāo)準(zhǔn),真正實現(xiàn)了超潔凈排放。按年利用5500小時計算,六橫1、2號機一年共節(jié)約燃煤約50000噸左右,經(jīng)濟指標(biāo)處國內(nèi)先進水平。
“未來100萬千瓦一次再熱和二次再熱機組將成為火電機組的主流,這對鍋爐和汽輪機提出了更加復(fù)雜和更高的要求。
機組改造的內(nèi)容很多,包括通流部分葉形優(yōu)化、結(jié)構(gòu)方面優(yōu)化,電廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化,目的是提高電廠的經(jīng)濟性指標(biāo)。以萬州100萬千瓦機組為例,該廠用電率降到3%以下,這對降低供電煤耗有著顯著作用。同時,通過技術(shù)升級提高機組經(jīng)濟性也是贏得市場先機的有效途徑。”王建錄說。