火電設備走向“兩高一低”超低排放改造升級
隨著《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2018~2020年）》的頒布實施，火電設備高參數(shù)、高效率、低排放兩高一低的趨勢愈加明顯。東方電氣、上海電氣、哈爾濱電氣等龍頭企業(yè)在百萬千瓦超超臨界和二次再熱機組設備方面，形成了批量化制造能力，在老舊機組的改造方面游刃有余。
近日，神皖安慶電廠二期擴建工程3號、4號100萬千瓦超超臨界機組和我國首臺66萬千瓦超超臨界二次再熱發(fā)電機組華能安源電廠新建1號機組的相繼投運，將我國火電機組的設計、制造、安裝和調(diào)試水平抬上了一個新臺階。兩個項目的機組參數(shù)、熱效率、污染物排放均達到國際先進水平。
今后高效超超臨界機組與二次再熱機組將成為燃煤發(fā)電的主流，能夠進一步提高火電廠熱效率、降低供電煤耗，達到更低的排放標準，提高電廠的經(jīng)濟效益。上海電氣電站集團副總裁吳煥琪如是說，事實上，無論是傳統(tǒng)的在役30萬千瓦機組、60萬千瓦機組，還是新建的100萬千瓦超超臨界機組和二次再熱機組，歸根結(jié)底都是要通過不斷研發(fā)和技術創(chuàng)新，提高機組技術水平和電廠熱效率，既滿足降低煤耗的訴求，又能夠?qū)崿F(xiàn)超凈或更低的排放標準。
二次再熱機組破冰
二次再熱發(fā)電技術是《國家能源技術十二五規(guī)劃》重點攻關技術，對引領發(fā)電技術進步，提升我國電力制造業(yè)水平具有推動作用，代表了當前世界領先發(fā)電技術，具有高效率、低能耗、低排放等優(yōu)勢。
據(jù)測算，二次再熱機組熱效率比常規(guī)一次再熱機組約高2%，減排二氧化碳約3.6%。
華能安源電廠新建1號機組采用了哈爾濱電氣集團研制開發(fā)的國內(nèi)首臺66萬千瓦超超臨界二次再熱鍋爐，東方電氣集團提供了汽輪機和發(fā)電機。試運行期間，主、輔設備和系統(tǒng)運行穩(wěn)定，機組平均負荷率達100.35%，熱效率達44.37%，廠用電率為3.92%，發(fā)電煤耗為277.16克/千瓦時。
之前我國沒有在運行的二次再熱機組，缺少針對二次再熱機組的設計、制造、調(diào)試和運行方面的技術儲備。哈爾濱鍋爐廠有限責任公司在安源電廠二次再熱超超臨界鍋爐的研發(fā)和項目執(zhí)行中，經(jīng)歷了對關鍵技術和方案確定的反復論證和專題評審，創(chuàng)新應用煙氣再循環(huán)和調(diào)節(jié)擋板實現(xiàn)兩套再熱系統(tǒng)蒸汽溫度的有效匹配，解決了三級超600攝氏度高溫受熱面的技術難題。
針對華能安源電廠一期項目規(guī)劃的兩臺66萬千萬超超臨界二次再熱凝汽式燃煤發(fā)電機組，東方電氣集團率先在國內(nèi)采用了31兆帕/600攝氏度/620攝氏度/620攝氏度世界最高蒸汽參數(shù)，通過改進熱力循環(huán)、優(yōu)化汽機配汽和缸體結(jié)構(gòu)、通流優(yōu)化等項技術，實現(xiàn)了在更高技術上的產(chǎn)業(yè)升級。
目前很多新建百萬千瓦機組更多會考慮二次再熱，因為二次再熱機組的熱效率比一次再熱機組有大幅度提升。上海電氣承接的世界頭兩臺100萬千瓦二次再熱機組國電泰州電廠二期兩臺100萬千瓦機組計劃于今年投運。該項目中，上海電氣提供了鍋爐、汽輪機、發(fā)電機成套設備。吳煥琪說。
老舊機組轉(zhuǎn)向高大上
2018年9月發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2018~2020年）》，拉開了我國在役火電機組升級改造的大幕。
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）總經(jīng)理張文峰如是說，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60萬千瓦這一等級。
今年年初，綏中電廠一期工程兩臺80萬千瓦機組綜合升級改造項目投運。在汽輪機通流改造方面，哈爾濱汽輪機廠有限責任公司應用了10余項自主研發(fā)新技術，采用先進成熟的三維氣動設計理論進行汽輪機通流部分的設計，汽輪機由原來的單軸5缸沖動式改造為反動式，高中壓通流各增加6個壓力級，采用自行設計制造的當今最大的調(diào)節(jié)級葉片，改造后汽輪機效率提升3.2個百分點。
去年6月，東汽與內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責任公司簽訂3號汽輪機通流改造工程項目合同，標志著東汽正式開啟了60萬千瓦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、汽封優(yōu)化技術和配汽曲線優(yōu)化等技術，經(jīng)過通流優(yōu)化后，高、中、低壓缸效率與原設計相比有明顯提高，機組經(jīng)濟性和安全性都得到提高，預計降低熱耗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。
