走出智慧煤電新路徑
國家能源集團宿遷公司煤炭高效清潔利用技術(shù)成果獲科技部稱贊
近日，在國新辦新聞發(fā)布會上，國家能源集團宿遷公司（以下簡稱“宿遷公司”）高效靈活二次再熱發(fā)電機組工程示范項目被作為國家科技創(chuàng)新重大成果典型案例，得到了科技部的重點介紹和充分肯定。
科技部高度贊揚宿遷公司大力發(fā)展先進煤電技術(shù)，引領(lǐng)煤炭高效清潔利用，供電煤耗指標優(yōu)于常規(guī)機組約11個百分點，為行業(yè)提供了示范。
據(jù)悉，該公司二期機組2臺66萬千瓦機組工程于2018年12月31日和2019年6月4日通過168小時滿負荷試運行。該機組攻克了高效靈活、污染物超超低排放、智能化控制、機組快速啟停、深度調(diào)峰等關(guān)鍵技術(shù)，對推動能源轉(zhuǎn)型具有重要的現(xiàn)實意義。
隨著國家能源政策的調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)的變化，火電機組面臨節(jié)能減排、系統(tǒng)調(diào)峰和電力市場的嚴峻挑戰(zhàn)，機組寬負荷運行成為新常態(tài)。2017年，科技部把“高效靈活二次再熱發(fā)電機組研制及工程示范”列入國家“十三五”重點研發(fā)計劃。國家能源集團公司委托江蘇公司牽頭，聯(lián)合宿遷公司等14家單位組織項目申報，于2017年8月24日獲立項批復。
“直接面向國家需求，直接解決國家重點研發(fā)計劃，引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新，進一步提高二次再熱超超臨界燃煤機組效率及靈活性，推動我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超超臨界二次再熱機組裝備制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)水平提升，為進一步提升燃煤發(fā)電技術(shù)提供理論指導和技術(shù)支撐，為國民經(jīng)濟發(fā)展作出重大貢獻。”帶著這個初衷，宿遷公司開啟了一段艱苦的科技攻關(guān)歲月。
產(chǎn)學研結(jié)合
縮短“研”“產(chǎn)”生命周期
該項目聯(lián)合華北電力大學、華東電力設(shè)計院等14家單位組成項目技術(shù)攻關(guān)團隊，產(chǎn)學研強強合作，構(gòu)成了一條完整的二次再熱高效靈活技術(shù)攻關(guān)鏈。
短短兩年時間，便實現(xiàn)了主機重大裝備技術(shù)創(chuàng)新與突破。實現(xiàn)了機爐參數(shù)深度耦合：通過機爐匹配研究，建立了二次再熱機組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機組全工況能耗分布規(guī)律，為鍋爐受熱面布置、熱焓分布優(yōu)化及高效汽輪機設(shè)計開發(fā)提供節(jié)能理論指導。攻克鍋爐關(guān)鍵技術(shù)：首次在66萬千瓦等級二次再熱鍋爐中采用塔式布置，優(yōu)化受熱面布置，解決二次再熱鍋爐再熱器欠溫問題。首次在二次再熱塔式鍋爐中應用中溫煙氣再循環(huán)，結(jié)合高溫熱面換熱特性，優(yōu)異的高溫組合式受熱面布置方式，開發(fā)多方式耦合調(diào)溫技術(shù)，實現(xiàn)寬負荷寬泛抽汽條件下高效靈活汽溫調(diào)節(jié)。攻克同屏熱偏差難題：最大同屏熱偏差系數(shù)顯著降低，保障寬負荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運行。攻克汽機關(guān)鍵技術(shù)：建立了60萬千瓦等級二次再熱高效汽輪機通流葉片設(shè)計平臺和優(yōu)化模型，通流設(shè)計兼顧寬負荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺機組設(shè)計供熱量156噸/時，最大可達312噸/時，實現(xiàn)了汽輪機整體效率提升。攻克機組快速啟停、深度調(diào)峰、高效靈活等關(guān)鍵技術(shù)：優(yōu)化旁路容量，實現(xiàn)機組快速啟停。開發(fā)綜合調(diào)頻手段，研究給水、凝結(jié)水調(diào)頻技術(shù)，優(yōu)化機組控制策略，滿足負荷快速變化要求。
該項目聯(lián)合華北電力大學、華東電力設(shè)計院等14家單位組成項目技術(shù)攻關(guān)團隊，產(chǎn)學研強強合作，構(gòu)成了一條完整的二次再熱高效靈活技術(shù)攻關(guān)鏈。
短短兩年時間，便實現(xiàn)了主機重大裝備技術(shù)創(chuàng)新與突破。實現(xiàn)了機爐參數(shù)深度耦合：通過機爐匹配研究，建立了二次再熱機組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機組全工況能耗分布規(guī)律，為鍋爐受熱面布置、熱焓分布優(yōu)化及高效汽輪機設(shè)計開發(fā)提供節(jié)能理論指導。攻克鍋爐關(guān)鍵技術(shù)：首次在66萬千瓦等級二次再熱鍋爐中采用塔式布置，優(yōu)化受熱面布置，解決二次再熱鍋爐再熱器欠溫問題。首次在二次再熱塔式鍋爐中應用中溫煙氣再循環(huán)，結(jié)合高溫熱面換熱特性，優(yōu)異的高溫組合式受熱面布置方式，開發(fā)多方式耦合調(diào)溫技術(shù)，實現(xiàn)寬負荷寬泛抽汽條件下高效靈活汽溫調(diào)節(jié)。攻克同屏熱偏差難題：最大同屏熱偏差系數(shù)顯著降低，保障寬負荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運行。攻克汽機關(guān)鍵技術(shù)：建立了60萬千瓦等級二次再熱高效汽輪機通流葉片設(shè)計平臺和優(yōu)化模型，通流設(shè)計兼顧寬負荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺機組設(shè)計供熱量156噸/時，最大可達312噸/時，實現(xiàn)了汽輪機整體效率提升。攻克機組快速啟停、深度調(diào)峰、高效靈活等關(guān)鍵技術(shù)：優(yōu)化旁路容量，實現(xiàn)機組快速啟停。開發(fā)綜合調(diào)頻手段，研究給水、凝結(jié)水調(diào)頻技術(shù)，優(yōu)化機組控制策略，滿足負荷快速變化要求。
堅持自主創(chuàng)新
把握民族產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)
一花獨放不是春，百花齊放春滿園。該公司二期煤電整體水平已達到國際領(lǐng)先水平，項目在建設(shè)過程中攻克了大量高效靈活的二次再熱汽輪機及鍋爐設(shè)計等共性關(guān)鍵技術(shù)，形成了一批諸如螺旋卸船機、汽電雙驅(qū)、智能發(fā)電等具有很強可復制性、可推廣性的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
該項目采用國家重點推廣節(jié)能新技術(shù)17項、建筑業(yè)“十項”新技術(shù)8大項21子項、電力建設(shè)五新技術(shù)55項。項目投產(chǎn)后，機組運行安全穩(wěn)定，各項指標均達到設(shè)計值，機組能耗、發(fā)電效率和環(huán)保指標創(chuàng)造了同等級機組一系列世界之最。目前，該成果已取得發(fā)明專利5項、實用新型專利32項、省部級科技進步獎11項、省部級工法1項、QC成果獎14項，榮獲電力行業(yè)示范智慧電廠、中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎、第十九屆中國土木工程詹天佑獎等榮譽。
