東方汽輪機(jī)打造燃煤機(jī)組升級改造“范本”
日前，東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司（簡稱“東方汽輪機(jī)”）承擔(dān)的世界首臺(tái)亞臨界30萬千瓦和世界首臺(tái)亞臨界60萬千瓦火電機(jī)組升參數(shù)技術(shù)改造項(xiàng)目再交優(yōu)異成績單，再次印證了東方汽輪機(jī)國際首創(chuàng)的亞臨界燃煤電站升參數(shù)改造EPC技術(shù)方案的可靠性和先進(jìn)性。其中，大唐托克托電廠60萬千瓦亞臨界3號(hào)機(jī)組通流改造性能試驗(yàn)報(bào)告顯示，機(jī)組熱耗及高中低壓缸效率，在各負(fù)荷工況下，全面優(yōu)于保證值。首批升參數(shù)改造的另外兩臺(tái)機(jī)組———安陽30萬千瓦2號(hào)機(jī)組、托克托4號(hào)機(jī)組，性能試驗(yàn)結(jié)果也都優(yōu)于合同保證值。
安陽和托克托項(xiàng)目成改造范本
東方汽輪機(jī)多年以來一直致力于電站升級節(jié)能改造，通過多年的自主創(chuàng)新進(jìn)行相關(guān)技術(shù)積累，早在2011年就推出亞臨界機(jī)組升參數(shù)改造全面解決方案。該方案結(jié)合汽輪機(jī)通流改造，以我國大量運(yùn)行 （約900臺(tái)）的30萬千瓦亞臨界燃煤機(jī)組為例，可降低煤耗15~20克/千瓦時(shí)。
安陽項(xiàng)目和托克托項(xiàng)目是中國大唐集團(tuán)公司與東方電氣集團(tuán)簽署的亞臨界燃煤機(jī)組節(jié)能提效改造項(xiàng)目技術(shù)合作框架協(xié)議中的項(xiàng)目之一。2014年11月28日簽署的該框架協(xié)議顯示，東方汽輪機(jī)將依托大唐安陽、托克托電廠在役的30萬千瓦、60萬 千瓦等級亞臨界機(jī)組，合作開發(fā)亞臨界燃煤機(jī)組高效節(jié)能改造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)煤目標(biāo)，這在國內(nèi)外均還沒有先例。
此次國網(wǎng)冀北電科院發(fā)布的大唐托克托電廠60萬千瓦亞臨界3號(hào)機(jī)組性能試驗(yàn)報(bào)告顯示，改造后在額定工況下汽輪機(jī)高壓缸效率（三閥全開）為89.14%，中壓缸效率92.59%，低壓缸效率90.25%，熱耗比保證值小35.73千焦/千瓦時(shí)，性能數(shù)據(jù)大幅度優(yōu)于保證值。更可喜的是，機(jī)組的低負(fù)荷性能也得到了大幅度提高。在該項(xiàng)目中，用戶特別設(shè)定了加權(quán)平均考核，性能試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)組的加權(quán)熱耗率比保證值小54.25千焦/千瓦時(shí)，確保了在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也能取得了良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。
而托克托4號(hào)機(jī)組的測試結(jié)果與3號(hào)機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)均很接近。安陽30萬千瓦2號(hào)機(jī)組試驗(yàn)報(bào)告顯示，改造后在額定工況下汽輪機(jī)高壓缸效率 （三閥全開）為88.95%，中壓缸效率93.67%，試驗(yàn)熱耗7796千焦/千瓦時(shí)，熱耗指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計(jì)值。這標(biāo)志著東方汽輪機(jī)國內(nèi)國際首創(chuàng)的亞臨界燃煤電站改造EPC技術(shù)方案成功落地。
進(jìn)一步提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性
“近年來，東方汽輪機(jī)不斷適應(yīng)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展清潔高效發(fā)電設(shè)備的新常態(tài)，一方面通過對老舊機(jī)組的改造包括 通流設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、葉片技術(shù)等不斷升級，提高在役機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性；另一方面通過這些實(shí)踐將新的汽輪機(jī)通流技術(shù)和工藝應(yīng)用在新建機(jī)組上，滿足用戶不斷攀升的經(jīng)濟(jì)性需求。特別是在60萬千瓦、100萬千瓦超超臨界機(jī)組方面，東方汽輪機(jī)已經(jīng)具備新一代產(chǎn)品完整的自主研發(fā)和技術(shù)解決方案。”東方汽輪機(jī)有限公司總經(jīng)理張文峰接受記者采訪時(shí)表示。
為了提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，近年來東方汽輪機(jī)不斷創(chuàng)新發(fā)展，通流設(shè)計(jì)隊(duì)伍日益壯大，開發(fā)了先進(jìn)的全三維通流葉片設(shè)計(jì)體系(F3D)，開展了多個(gè)多級空氣透平實(shí)驗(yàn)，開發(fā)了一套先進(jìn)的沖動(dòng)式葉型———DAP葉型，與上一代機(jī)組相比，其效率可以提高1%~2%以上。
經(jīng)過多次空氣透平試驗(yàn)驗(yàn)證后，東方汽輪機(jī)決定首次在三河改造項(xiàng)目上采用全新的通流設(shè)計(jì)技術(shù)，并采用了整缸完整通流全三元優(yōu)化技術(shù)、進(jìn)排汽優(yōu)化技術(shù)、邊界層抽吸技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，后續(xù)又將這些先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于常熟改造、安陽改造以及托克托改造等多個(gè)項(xiàng)目，其通流效率均達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，證明了東汽新一代通流改造技術(shù)的成功。
“三河電廠通流改造項(xiàng)目汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的大幅提升，尤其是汽輪機(jī)高壓缸效率創(chuàng)造了目前國內(nèi)30萬千瓦火電機(jī)組通 流改造項(xiàng)目帶調(diào)節(jié)級高壓缸效率的最高紀(jì)錄。”張文峰介紹說。
2015年6月17日，西安熱工研究院對三河電廠4號(hào)機(jī)組進(jìn)行高中壓焓降試驗(yàn)表明：3VWO工況下高壓缸和中壓缸效率分別大于88%和94%，汽缸效率均優(yōu)于設(shè)計(jì)值。2015年10月26日，三河電廠委托第三方華北電力科學(xué)研究院對3號(hào)機(jī)組進(jìn)行了性能考核試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：汽輪機(jī)熱耗達(dá)到了7878.77千焦/千瓦時(shí)(排汽壓力5.2千帕)，比改造前降低530.28千焦/千瓦時(shí)，熱耗率下降了6.3%。供電煤耗降低約20.59克/千瓦時(shí)，按年平均運(yùn)行4500小時(shí)計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近3萬噸。
2015年11月，東方汽輪機(jī)完成了大唐唐山熱電1號(hào)機(jī)組通流改造，2016年3月25日電廠委托第三方華北電力科學(xué)研究院進(jìn)行了性能考核試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，汽輪機(jī)熱耗達(dá)到了7868.82千焦/千瓦時(shí)(排汽壓力5.2千帕)，再次印證了東汽全新通流設(shè)計(jì)技術(shù)的高效性。
當(dāng)前，東方汽輪機(jī)已成功完成國華三河、大唐安陽、大唐唐山熱電、華潤常熟、華能上都、大唐托克托項(xiàng)目機(jī)組通流改造，機(jī)組熱耗和效率均處于國內(nèi)同等級機(jī)組中的領(lǐng)先水平。展望未來，東方汽輪機(jī)將進(jìn)一步加快新產(chǎn)品研發(fā)，不斷推進(jìn)機(jī)組的技術(shù)升級和改進(jìn)，進(jìn)一步提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
朱先生