走出智慧煤電新路徑
國家能源集團(tuán)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(huì)上，國家能源集團(tuán)宿遷公司（以下簡稱“宿遷公司”）高效靈活二次再熱發(fā)電機(jī)組工程示范項(xiàng)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(diǎn)介紹和充分肯定。
科技部高度贊揚(yáng)宿遷公司大力發(fā)展先進(jìn)煤電技術(shù)，引領(lǐng)煤炭高效清潔利用，供電煤耗指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)機(jī)組約11個(gè)百分點(diǎn)，為行業(yè)提供了示范。
據(jù)悉，該公司二期機(jī)組2臺(tái)66萬千瓦機(jī)組工程于2018年12月31日和2019年6月4日通過168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)行。該機(jī)組攻克了高效靈活、污染物超超低排放、智能化控制、機(jī)組快速啟停、深度調(diào)峰等關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型具有重要的現(xiàn)實(shí)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(jī)組面臨節(jié)能減排、系統(tǒng)調(diào)峰和電力市場的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，機(jī)組寬負(fù)荷運(yùn)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(jī)組研制及工程示范”列入國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。國家能源集團(tuán)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(xiàng)目申報(bào)，于2017年8月24日獲立項(xiàng)批復(fù)。
“直接面向國家需求，直接解決國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新，進(jìn)一步提高二次再熱超超臨界燃煤機(jī)組效率及靈活性，推動(dòng)我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超超臨界二次再熱機(jī)組裝備制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)水平提升，為進(jìn)一步提升燃煤發(fā)電技術(shù)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。”帶著這個(gè)初衷，宿遷公司開啟了一段艱苦的科技攻關(guān)歲月。
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合
縮短“研”“產(chǎn)”生命周期
該項(xiàng)目聯(lián)合華北電力大學(xué)、華東電力設(shè)計(jì)院等14家單位組成項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)學(xué)研強(qiáng)強(qiáng)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(shí)間，便實(shí)現(xiàn)了主機(jī)重大裝備技術(shù)創(chuàng)新與突破。實(shí)現(xiàn)了機(jī)爐參數(shù)深度耦合：通過機(jī)爐匹配研究，建立了二次再熱機(jī)組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)提供節(jié)能理論指導(dǎo)。攻克鍋爐關(guān)鍵技術(shù)：首次在66萬千瓦等級(jí)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(yīng)用中溫?zé)煔庠傺h(huán)，結(jié)合高溫?zé)崦鎿Q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(shí)現(xiàn)寬負(fù)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(fù)荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運(yùn)行。攻克汽機(jī)關(guān)鍵技術(shù)：建立了60萬千瓦等級(jí)二次再熱高效汽輪機(jī)通流葉片設(shè)計(jì)平臺(tái)和優(yōu)化模型，通流設(shè)計(jì)兼顧寬負(fù)荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)供熱量156噸/時(shí)，最大可達(dá)312噸/時(shí)，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)整體效率提升。攻克機(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)組控制策略，滿足負(fù)荷快速變化要求。
該項(xiàng)目聯(lián)合華北電力大學(xué)、華東電力設(shè)計(jì)院等14家單位組成項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)學(xué)研強(qiáng)強(qiáng)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(shí)間，便實(shí)現(xiàn)了主機(jī)重大裝備技術(shù)創(chuàng)新與突破。實(shí)現(xiàn)了機(jī)爐參數(shù)深度耦合：通過機(jī)爐匹配研究，建立了二次再熱機(jī)組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)提供節(jié)能理論指導(dǎo)。攻克鍋爐關(guān)鍵技術(shù)：首次在66萬千瓦等級(jí)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(yīng)用中溫?zé)煔庠傺h(huán)，結(jié)合高溫?zé)崦鎿Q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(shí)現(xiàn)寬負(fù)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(fù)荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運(yùn)行。攻克汽機(jī)關(guān)鍵技術(shù)：建立了60萬千瓦等級(jí)二次再熱高效汽輪機(jī)通流葉片設(shè)計(jì)平臺(tái)和優(yōu)化模型，通流設(shè)計(jì)兼顧寬負(fù)荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)供熱量156噸/時(shí)，最大可達(dá)312噸/時(shí)，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)整體效率提升。攻克機(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)組控制策略，滿足負(fù)荷快速變化要求。
堅(jiān)持自主創(chuàng)新
把握民族產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)
一花獨(dú)放不是春，百花齊放春滿園。該公司二期煤電整體水平已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，項(xiàng)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(jī)及鍋爐設(shè)計(jì)等共性關(guān)鍵技術(shù)，形成了一批諸如螺旋卸船機(jī)、汽電雙驅(qū)、智能發(fā)電等具有很強(qiáng)可復(fù)制性、可推廣性的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
該項(xiàng)目采用國家重點(diǎn)推廣節(jié)能新技術(shù)17項(xiàng)、建筑業(yè)“十項(xiàng)”新技術(shù)8大項(xiàng)21子項(xiàng)、電力建設(shè)五新技術(shù)55項(xiàng)。項(xiàng)目投產(chǎn)后，機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值，機(jī)組能耗、發(fā)電效率和環(huán)保指標(biāo)創(chuàng)造了同等級(jí)機(jī)組一系列世界之最。目前，該成果已取得發(fā)明專利5項(xiàng)、實(shí)用新型專利32項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)11項(xiàng)、省部級(jí)工法1項(xiàng)、QC成果獎(jiǎng)14項(xiàng)，榮獲電力行業(yè)示范智慧電廠、中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、第十九屆中國土木工程詹天佑獎(jiǎng)等榮譽(yù)。
