福建鴻山發(fā)電公司：配汽優(yōu)化不“擔心”調(diào)峰

發(fā)布時間： 2021-01-19 15:05:44 來源：中國電力網(wǎng) 作者：宋鳳

　　中國電力網(wǎng)訊 2020年，福建鴻山發(fā)電公司按照集團公司“一三五七”發(fā)展戰(zhàn)略中精細化、智慧化的要求，針對百萬千瓦級超超臨界復(fù)合閥汽輪機組變負荷調(diào)峰運行工況下效率下降問題，研發(fā)了一套配汽優(yōu)化技術(shù)，高標準順利通過院士領(lǐng)銜的科技成果鑒定，達到了國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先水平，是福建公司系統(tǒng)內(nèi)首個由院士領(lǐng)銜的科技成果，為“十三五”收官遞交了一份綠色發(fā)展的靚麗答卷!

　　這套技術(shù)實現(xiàn)機組中低負荷下供電煤耗率下降1.5到2.5克每千瓦時，平均降低供電煤耗率1.26克每千瓦時!

　　這套技術(shù)發(fā)明了適用百萬千瓦級超超臨界復(fù)合閥汽輪機組的配汽優(yōu)化技術(shù)，為國內(nèi)同類型汽輪機組提供很好的示范和借鑒作用!

　　高瞻遠矚困難重重

　　發(fā)展大容量超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是我國煤炭清潔利用的重要方向，但由于我國能源結(jié)構(gòu)特點，火電機組普遍承擔電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)，尤其在當前新能源占比不斷加大背景下，對火電機組“靈活性”深度調(diào)峰要求日益提高。

　　該公司汽輪機為設(shè)備廠商引進國外技術(shù)生產(chǎn)的首代百萬等級機型，采用復(fù)合配汽調(diào)節(jié)方式，經(jīng)常在中、低負荷區(qū)間運行，汽輪機組四個高壓進汽調(diào)閥均部分開啟參與調(diào)節(jié)，存在較大節(jié)流損失，影響機組運行經(jīng)濟性。為此，福建鴻山發(fā)電公司高瞻遠矚，在2015年創(chuàng)新提出了順序閥配汽優(yōu)化的想法，即通過汽輪機配汽優(yōu)化，減少調(diào)門節(jié)流損失，提升汽輪機組中、低負荷下的運行經(jīng)濟性，從而實現(xiàn)寬負荷高效運行。

　　然而在制定實施方案過程中，卻出現(xiàn)了“卡脖子”技術(shù)問題，配汽優(yōu)化是通過提升主蒸汽壓力和改善高壓缸缸效率，從而提高汽輪機相對內(nèi)效率和循環(huán)熱效率，但在實際工程中，機組帶一定負荷時，降低高壓調(diào)門總開度可以提升主蒸汽壓力，同時也會帶來一定節(jié)流損失，提升循環(huán)熱效率和保證汽輪機相對內(nèi)效率之間存在強耦合性。因此，在保證機組安全穩(wěn)定運行前提下，在高壓缸效率和主蒸汽壓力之間尋優(yōu)獲得最高綜合效率，是汽輪機組配汽優(yōu)化需要解決的關(guān)鍵問題。

　　有了目標就有了方向。該公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，在現(xiàn)有技術(shù)部門的基礎(chǔ)上，組建成立了專門技術(shù)攻關(guān)小組，集聚力量開展科研攻關(guān)，對配汽優(yōu)化項目立項背景、技術(shù)原理、應(yīng)用領(lǐng)域、主要技術(shù)性能指標等進行了研討，最終確定了解決方案。

　　多方協(xié)作破冰前行

　　科技創(chuàng)新從來都不是閉門造車，更應(yīng)走出去，引進來建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動機制，不讓科技創(chuàng)新成果躺在實驗室里。

　　該公司采取和汽輪機廠、高校、知名科研單位聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)方式，全力破解技術(shù)瓶頸。

　　時任福建公司項目管理部負責人鄭恒走訪東方汽輪機有限公司，在集團公司領(lǐng)導(dǎo)支持、協(xié)調(diào)下，主機廠提供了汽輪機結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱力數(shù)據(jù)等重要資料，為后續(xù)完成科技創(chuàng)新積累基礎(chǔ)。

　　鑒于百萬千瓦級復(fù)合配汽機組采用雙流調(diào)節(jié)級，軸系較長，改變配汽方式主要會對機組調(diào)節(jié)級、軸系受力、各閥門開啟狀態(tài)發(fā)生改變，存在汽流激振導(dǎo)致軸系失穩(wěn)安全風險。該公司與同濟大學(xué)、上海明華電力技術(shù)工程有限公司等科研機構(gòu)及高校建立了良好的合作關(guān)系，通過仿真建模計算，理論分析科學(xué)、合理的調(diào)閥開啟順序，研判風險隱患，提出了建立調(diào)閥-雙流調(diào)節(jié)級仿真模型，通過分析計算獲取最有利于汽輪機軸系安全穩(wěn)定運行的調(diào)門開度組合方案，有效規(guī)避了盲目試驗風險，并通過摸底試驗，驗證了采用理論推導(dǎo)的閥序組合。

　　敢于探索、大膽創(chuàng)新。經(jīng)過近2年的持續(xù)優(yōu)化，2018年，該公司成功完成全新的順序閥控制及閥序切換邏輯，實現(xiàn)閥序安全、自動、平穩(wěn)切換，經(jīng)過長周期運行考驗，未發(fā)生汽輪機組振動或瓦溫異常，同時創(chuàng)新實現(xiàn)多項同步于閥序切換的控制參數(shù)自適應(yīng)控制技術(shù)。

　　2019年，配汽優(yōu)化項目在該公司兩臺1050MW機組成功應(yīng)用，經(jīng)第三方測試與運行結(jié)果表明，通過配汽優(yōu)化機組無需增加硬件投資，各負荷下平均降低供電煤耗率1.2克/千瓦時。單機年利用小數(shù)按5000，雙機年發(fā)電量100億千瓦時，每年可節(jié)約標煤約12000噸，標煤采購價850元每噸計算，兩臺機組每年可節(jié)約成本約1020萬元。

　　高光時刻成果紛呈

　　2020年10月，由中國電機工程學(xué)會主持的“百萬千瓦級超超臨界復(fù)合閥汽輪機組配汽優(yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用”項目科技成果技術(shù)鑒定會在北京成功召開!

　　本次成果鑒定由中國工程院院士擔任項目鑒定主任委員，委員會由清華大學(xué)、中國自動化學(xué)會、西安熱工院、集團公司戰(zhàn)略規(guī)劃部和科技部、中國大唐集團電科院、國電電科院、國華電力公司、田集發(fā)電廠以及華北電力科技院等高校、科研、管理、生產(chǎn)、設(shè)計等不同領(lǐng)域11位專家組成。

　　鑒定會上，鑒定委員會聽取了該項目的工作報告、技術(shù)報告、經(jīng)濟效益分析報告、測試報告、科技查新報告和應(yīng)用情況的介紹，經(jīng)質(zhì)詢、答疑和討論，鑒定結(jié)論認為：該項研究成果經(jīng)濟、社會效益顯著，具有良好推廣應(yīng)用前景，整體技術(shù)達到國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　抓好科技項目實施，促進科技成果轉(zhuǎn)換。2020年11月，該公司繼續(xù)加速科技成果轉(zhuǎn)換，總結(jié)、提煉出適用于大型汽輪發(fā)電機組配汽方式優(yōu)化的一套嚴謹、完整的技術(shù)路線，包括建模、試驗和評價體系，促進生產(chǎn)需求與研究成果深度融合，讓先進的研究不再止步于報告，而是真正投入實踐、惠及生產(chǎn)，達到提高工作效率和智能化水平的目的，為國內(nèi)、外同類型汽輪機組提供了很好的示范和借鑒，具有重要意義。項目已申報相關(guān)發(fā)明專利10項(已獲授權(quán)5項)，獲得1項軟件著作權(quán)，其中1篇被EI收錄，獲評2020年第四屆全國設(shè)備管理與技術(shù)創(chuàng)新成果一等獎。

　　抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。配汽優(yōu)化是福建鴻山發(fā)電公司積極踐行“綠色發(fā)展效益領(lǐng)先”戰(zhàn)略的一個縮影，在“碳達峰、碳中和”背景下，該公司將緊扣高質(zhì)量發(fā)展要求，大力實施科技創(chuàng)新提升行動，努力推進節(jié)能創(chuàng)優(yōu)、環(huán)保領(lǐng)跑、智慧電廠等工作，用科技創(chuàng)新凝聚高質(zhì)量發(fā)展新動能。

關(guān)鍵詞： 鴻山發(fā)電

評論

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