江蘇國電泰州二次再熱示范工程

1、國家優(yōu)質(zhì)工程江蘇國電泰州“二次再熱”示范工程中國國電集團(tuán)公司工程概況 >>工程背景 江蘇國電泰州“二次再熱”示范工程，建設(shè)世界首臺(tái)1000MW超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組，是國家能源局示范項(xiàng)目和國家科技部“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。項(xiàng)目圍繞“二次再熱”核心技術(shù)，以機(jī)組發(fā)電效率、供電煤耗、環(huán)保指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平為目標(biāo)，利用現(xiàn)有的高溫材料，在機(jī)組參數(shù)和系統(tǒng)優(yōu)化等方面進(jìn)行突破，攻克設(shè)計(jì)、制造、安裝、控制和調(diào)試等五大類15項(xiàng)自主創(chuàng)新的研發(fā)難題，設(shè)計(jì)研發(fā)具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1000MW超超臨界二次再熱發(fā)電技術(shù)。>>建設(shè)規(guī)模 工程位于江蘇省泰州市高港區(qū)永安洲

2、鎮(zhèn)，距泰州市中心約29km。工程建設(shè)兩臺(tái)1000MW超超臨界二次再熱燃煤機(jī)組，同步安裝單塔雙循環(huán)煙氣脫硫、SCR脫硝裝置及濕式電除塵。工程全景>>主要設(shè)備兩臺(tái)機(jī)組三大主機(jī)由上海電氣（電站）集團(tuán)研制。鍋爐采用上海鍋爐廠有限公司研制的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行、螺旋管圈直流爐、單爐膛塔式布置、二次再熱、四角切圓燃燒方式，擺動(dòng)噴嘴調(diào)溫、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、露天布置、采用機(jī)械刮板撈渣機(jī)固態(tài)排渣的鍋爐, 鍋爐型號SG-2710/33.03-M7050；汽輪機(jī)采用上海汽輪機(jī)廠研制的超超臨界參數(shù)、二次中間再熱、單背壓、五缸四排氣抽汽凝汽式、帶二級外置式蒸汽冷卻器的十級回?zé)岢槠啓C(jī)，主蒸汽進(jìn)口額

3、定參數(shù)：31MPa(a)，600；一次和二次再熱蒸汽進(jìn)口610；發(fā)電機(jī)采用上海電氣集團(tuán)股份有限公司研制的水氫氫冷、無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。控制系統(tǒng)由北京國電智深控制技術(shù)有限公司研發(fā)。世界首臺(tái)百萬千瓦超超臨界“二次再熱”燃煤機(jī)組>>參建單位 設(shè)計(jì)單位1家：中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院有限公司；施工單位3家：中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第三工程有限公司，中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司，北京國電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司；監(jiān)理1家：江蘇省興源電力建設(shè)監(jiān)理有限公司；調(diào)試單位1家：江蘇方天電力技術(shù)有限公司；主要設(shè)備廠家217家。>>工程投資 批準(zhǔn)概算

4、88.14億元，竣工決算79.17億元。>>建設(shè)時(shí)間 2013年6月28日開工，兩臺(tái)機(jī)組分別于2015年9月25日和2016年1月13日建成投運(yùn)。建設(shè)管理 >>工程建設(shè)總目標(biāo) 精細(xì)化管理，全過程控制，創(chuàng)建國家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)；凝聚各方力量，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，建成國家科技示范工程；高標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)投產(chǎn)，長周期安全運(yùn)行，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值，實(shí)現(xiàn)“168轉(zhuǎn)商運(yùn)后安全穩(wěn)定運(yùn)行、環(huán)保達(dá)標(biāo)排放、達(dá)到預(yù)期效益和三年內(nèi)達(dá)到一流運(yùn)營機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)”的“3+1”目標(biāo)。>>質(zhì)量控制目標(biāo)安全零事故、質(zhì)量零缺陷、工藝零差錯(cuò)。>>質(zhì)量追求終極目標(biāo)獲得“國家優(yōu)質(zhì)

5、工程金質(zhì)獎(jiǎng)”。>>建設(shè)管理措施 秉承“追求卓越、鑄就經(jīng)典”的理念，結(jié)合二次再熱示范工程特點(diǎn)難點(diǎn)，創(chuàng)新開展工程管理工作。1精準(zhǔn)施策，防范新技術(shù)示范風(fēng)險(xiǎn)。（1）業(yè)主牽頭，開展設(shè)計(jì)論證和方案評審。重大方案組織第三方專家評審，對二次再熱總體技術(shù)方案、軸系穩(wěn)定性、啟動(dòng)系統(tǒng)等重大和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行內(nèi)外部專家評審，確保技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降到最低。（2）系統(tǒng)開展“回顧性”評審。在首臺(tái)機(jī)組安裝后期，專題組織主機(jī)廠和設(shè)計(jì)院，重新對設(shè)計(jì)、制造、安裝過程進(jìn)行回顧性評審，進(jìn)一步優(yōu)化方案，確保各項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)降到最低。（3）首創(chuàng)“監(jiān)裝制”，防止安裝與制造設(shè)計(jì)不符的風(fēng)險(xiǎn)。首次實(shí)現(xiàn)了主要設(shè)備廠家專業(yè)人員對現(xiàn)場安裝全

6、過程質(zhì)量監(jiān)督，確保設(shè)備安裝達(dá)到設(shè)計(jì)制造廠家的要求。（4）提前預(yù)控制造風(fēng)險(xiǎn)。業(yè)主單位深度介入新設(shè)備的研制過程，參與論證和審核技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用性、設(shè)備制造過程及出廠前質(zhì)量檢驗(yàn)方式和標(biāo)準(zhǔn)。針對主設(shè)備和主要輔助設(shè)備制造過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題，主動(dòng)介入處理方案的編制與評審，必要時(shí)組織外審，利用國內(nèi)知名專家的技術(shù)力量，提前進(jìn)行有效的制造風(fēng)險(xiǎn)控制。2秉承“追求卓越”理念，做好創(chuàng)優(yōu)頂層設(shè)計(jì)。依托中電建協(xié)開展創(chuàng)優(yōu)過程咨詢，高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)工作。通過對咨詢發(fā)現(xiàn)問題的整改，不斷提升現(xiàn)場的工藝質(zhì)量，持續(xù)提高全員對工程創(chuàng)優(yōu)的能力和信心。3. 深化精細(xì)化管理，鑄就“精品工程”。（1）全面落實(shí)潔凈化施工?，F(xiàn)場施工通過潔凈化

7、管理控制流程貫穿始末，從材料入場到安裝結(jié)束均通過W點(diǎn)、H點(diǎn)、旁站等手段加以控制。全面推行現(xiàn)場管道工廠化制作，安裝現(xiàn)場不允許進(jìn)行切割配管，所有管道均在后場管道組合場內(nèi)完成下料坡口、焊接組合、噴砂防腐等工序，制作完成封閉后運(yùn)至現(xiàn)場直接安裝。大口徑管道實(shí)行一口一卡，管屏及小口徑管道實(shí)行一組一卡，使全程潔凈化始終處于受控狀態(tài)。（2）質(zhì)量控制關(guān)口前移，強(qiáng)化設(shè)備制造質(zhì)量的控制。收集相關(guān)工程基建和運(yùn)行過程中發(fā)生的重大設(shè)備問題，在常規(guī)出廠檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加大和擴(kuò)大了出廠質(zhì)量檢驗(yàn)的力度和項(xiàng)目內(nèi)容。（3）強(qiáng)化施工過程控制。在一般過程管控基礎(chǔ)上，特別重視了土建交付安裝、安裝交付調(diào)試的工序交接水平；加強(qiáng)了對關(guān)鍵施工工序

8、的旁站監(jiān)督；在清水砼、砌筑、電纜敷設(shè)、接線、保溫、小口徑管道等工藝做到了樣板引路、工藝精良；編制“成品、半成品及設(shè)備保護(hù)實(shí)施細(xì)則”，嚴(yán)格落實(shí)成品保護(hù)要求。（4）高度重視金屬監(jiān)督工作，確保焊接質(zhì)量。引進(jìn)專業(yè)第三方技術(shù)服務(wù)，進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督檢查，對高合金材料、六大管道以及焊接、探傷、熱處理等現(xiàn)場加強(qiáng)管理，加大檢驗(yàn)比例，保證焊接質(zhì)量，本工程189429道焊口至今無一滲漏。（5）開展精細(xì)化調(diào)試。業(yè)主單位針對二次再熱機(jī)組特殊性，多次組織設(shè)備廠家、設(shè)計(jì)院、安裝單位參與細(xì)化論證調(diào)試方案；在單體調(diào)試、分系統(tǒng)調(diào)試以及整組啟動(dòng)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行了調(diào)試管理制度和方案，順利解決了二次再熱機(jī)組啟動(dòng)難題，成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)組從

9、點(diǎn)火到并網(wǎng)的全過程自動(dòng)控制的一鍵啟停（APS)。（6）持續(xù)做好運(yùn)行優(yōu)化，全面達(dá)到各項(xiàng)性能指標(biāo)。持續(xù)進(jìn)行制粉系統(tǒng)優(yōu)化、燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，先后組織生產(chǎn)人員專題攻關(guān)，優(yōu)化解決再熱汽溫偏低問題，通過沖轉(zhuǎn)參數(shù)優(yōu)化解決了二次再熱汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)較長時(shí)間空載的難題。（7）發(fā)揮國電江蘇公司整體資源優(yōu)勢。組成江蘇公司專家組，長駐泰州現(xiàn)場，全過程參與質(zhì)檢和調(diào)試及方案討論，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安裝和調(diào)試中的問題，指導(dǎo)和督促問題整改與閉環(huán)。>>建設(shè)管理成效1. 示范機(jī)組投產(chǎn)后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值，處于世界領(lǐng)先水平。2.兩臺(tái)機(jī)組的環(huán)保排放指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國家最新超低排放要求，處于國際先進(jìn)水平。3. 機(jī)組投產(chǎn)后始

10、終保持連續(xù)安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行，分別實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行363天和215天，創(chuàng)國內(nèi)同類型投產(chǎn)機(jī)組最高記錄。4. 管道安裝過程，通過實(shí)施精細(xì)化管理、潔凈化安裝措施，僅用30余次完成了鍋爐點(diǎn)火吹管工作，吹管次數(shù)遠(yuǎn)少于國內(nèi)其他同負(fù)荷機(jī)組，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。5. 從首次并網(wǎng)到1000MW滿負(fù)荷出力僅僅用不到4天時(shí)間；汽水品質(zhì)自并網(wǎng)后不到24小時(shí)便達(dá)到運(yùn)行機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)，且在此過程中沒有進(jìn)行一次濾網(wǎng)清理；并網(wǎng)后直至168小時(shí)試運(yùn)完成未發(fā)生MFT。6.兩臺(tái)機(jī)組均實(shí)現(xiàn)了“鍋爐水壓、汽機(jī)扣蓋、廠用電受電、點(diǎn)火沖管、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、機(jī)組并網(wǎng)及168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)行”七個(gè)一次成功。 保護(hù)、自動(dòng)投入率100%，保護(hù)動(dòng)作正確率100%。7.

11、機(jī)組成功實(shí)現(xiàn)了APS一鍵啟動(dòng)。8. 工程被國家能源局授予電力安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化“一級工程建設(shè)項(xiàng)目”。工程質(zhì)量 >>建筑及安裝單位工程180項(xiàng)，一次驗(yàn)收合格率100%。兩臺(tái)機(jī)組受檢焊口189429道，無損檢驗(yàn)一次合格率達(dá)99.65%；>>主廠房區(qū)域樁基4743根，類樁99%，無類及以上樁；>>主體建筑物最大累計(jì)沉降量、差異沉降及速率符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定，沉降已經(jīng)穩(wěn)定；>>土建工藝水平良好，尤其是汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)框架清水混凝土觀感好、工藝質(zhì)量優(yōu)良，埋件與混凝土表面平整，柱梁包角埋件順直、齊平。>>工程建筑結(jié)構(gòu)工藝優(yōu)良，觀感質(zhì)量好。主廠房彩鋼板

12、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工拼縫嚴(yán)密、色澤協(xié)調(diào)；運(yùn)轉(zhuǎn)層地面平整，集中控制樓吊頂設(shè)計(jì)新穎；干煤棚網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)連接緊密，施工工藝規(guī)范、質(zhì)量上乘。 >>循泵房沉井工藝創(chuàng)造了長江沿岸軟土地區(qū)沉井施工最高水平。下沉過程中，采用標(biāo)高和定位控制相結(jié)合，確保了四角間最大高差僅為5mm，軸線偏差1-2mm，低于規(guī)范允許值的2%（水平位移不大于170mm，垂直標(biāo)高偏差不大于300mm）。>>驗(yàn)收評價(jià)工程質(zhì)量評價(jià)為高質(zhì)量等級優(yōu)良工程?？萍紕?chuàng)新 >>科研攻關(guān)結(jié)合國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目和二次再熱示范項(xiàng)目特點(diǎn)，工程開展了五大類15項(xiàng)自主創(chuàng)新及項(xiàng)目研發(fā)。>>世界首次在國際上首次

13、提出百萬千瓦級二次再熱燃煤機(jī)組的總體設(shè)計(jì)方案，填補(bǔ)了國內(nèi)二次再熱電站設(shè)計(jì)空白。機(jī)組發(fā)電效率47.71%，處于世界最高水平。>>世界首臺(tái)自主研發(fā)世界首臺(tái)二次再熱塔型鍋爐，成功解決了受熱面匹配和一、二次再熱汽溫調(diào)節(jié)的難題。>>世界首臺(tái)自主研發(fā)世界首臺(tái)二次再熱1000MW單軸五缸四排汽汽輪機(jī)，國內(nèi)首次提出并采用了二次再熱汽輪發(fā)電機(jī)組彈簧隔振技術(shù)，攻克了汽輪發(fā)電機(jī)組54.2米長軸系的穩(wěn)定性難題；開發(fā)了適應(yīng)620的轉(zhuǎn)子和汽缸新材料。>>自主創(chuàng)新發(fā)明了“四級高壓加熱器、五級低壓加熱器、一級除氧器和兩級外置式蒸汽冷卻器”的二次再熱汽輪機(jī)十級回?zé)嵯到y(tǒng)，相比一次再熱八級回?zé)嵯?/p>

14、統(tǒng)，提高機(jī)組熱效率1.8%。>>自主創(chuàng)新提出了三層缸結(jié)構(gòu)的中壓缸和旋轉(zhuǎn)對稱性更好的超高壓缸，優(yōu)化了汽缸的溫度與壓力的梯度分配，解決了二次再熱機(jī)組中壓缸進(jìn)汽區(qū)域中分面密封的難題，適應(yīng)了主汽壓力提高至31MPa，提高了二次再熱機(jī)組的循環(huán)效率。>>自主創(chuàng)新研制了二次再熱機(jī)組的超高壓主汽門以及中壓再熱閥門，滿足了31MPa主汽壓力、620再熱溫度以及在百萬一次再熱機(jī)組基礎(chǔ)上增大40%中壓進(jìn)汽容積流量的需求。>>自主創(chuàng)新發(fā)明了針對二次再熱塔式鍋爐的包括雙煙道和一、二次再熱受熱面并列以及高溫再熱器冷段前置在內(nèi)的三種新型布置型式，提升了對一、二次再熱汽溫的調(diào)節(jié)能力，減少了

15、再熱汽溫波動(dòng)的范圍，滿足了610一、二次再熱溫度的需求。>>自主創(chuàng)新提出了以擺動(dòng)燃燒器同步調(diào)節(jié)一、二次再熱汽溫，以煙氣擋板調(diào)節(jié)一、二次再熱汽溫間平衡的再熱器調(diào)溫策略，簡化了鍋爐再熱汽溫的控制邏輯。>>自主創(chuàng)新提出了針對塔式鍋爐的桁架式結(jié)構(gòu)形式，提高了塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)大構(gòu)件與鍋爐本體布置的適應(yīng)性，減小了鋼結(jié)構(gòu)占地面積和單構(gòu)件重量，增加了運(yùn)行維護(hù)空間。>>自主創(chuàng)新提出了引進(jìn)微分前饋的改進(jìn)型史密斯預(yù)估器（SIMITH）的一次再熱汽溫和二次再熱汽溫的協(xié)同控制策略，開發(fā)了相應(yīng)的汽溫控制組態(tài)軟件，解決了機(jī)組汽溫控制的大慣性及交叉耦合難題。>>自主創(chuàng)新提出涵蓋鍋

16、爐自動(dòng)熱態(tài)沖洗控制策略的七種運(yùn)行方式的三級旁路全程自動(dòng)控制策略，發(fā)明了二次再熱機(jī)組高、中、低壓三級串聯(lián)旁路自動(dòng)控制系統(tǒng)，滿足了機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)的控制和保護(hù)要求。>>自主創(chuàng)新研發(fā)了二次再熱機(jī)組DCS控制系統(tǒng)、三級串聯(lián)旁路自動(dòng)控制和APS一鍵啟停技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)組啟停的全程自動(dòng)控制。>>自主創(chuàng)新首次提出了熱力系統(tǒng)全方位化學(xué)清洗方式，擴(kuò)大系統(tǒng)清洗范圍，不留清洗死角，采用先進(jìn)的清洗工藝，減少清洗藥劑在系統(tǒng)中的殘留，提高了整套啟動(dòng)階段的汽水品質(zhì)。>>自主創(chuàng)新打破二次再熱機(jī)組兩段法沖管的壁壘，設(shè)計(jì)了主蒸汽和一次再熱、二次再熱系統(tǒng)三級串聯(lián)沖管方案，采取降壓與穩(wěn)壓相結(jié)合的沖

17、管工藝，選取高效的沖管參數(shù)，時(shí)間效益及經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。>>自主創(chuàng)新提出了二次再熱汽輪機(jī)三缸啟動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，優(yōu)化了啟動(dòng)參數(shù)，解決了二次再熱汽輪機(jī)軸封系列問題，確保了二次再熱汽輪機(jī)順利啟動(dòng)并網(wǎng)帶滿負(fù)荷。>>驗(yàn)收評價(jià)1. 通過了中國電力建設(shè)企業(yè)協(xié)會(huì)“新技術(shù)應(yīng)用示范工程”驗(yàn)收；2. 通過了科技部科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目驗(yàn)收；3. 科技創(chuàng)新成果經(jīng)中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)鑒定為國際領(lǐng)先水平；4. 項(xiàng)目入選國家 “十二五”科技成就展和阿斯塔納世博會(huì)。節(jié)能環(huán)保 工程采用先進(jìn)的二次再熱創(chuàng)新技術(shù)、綜合提效及環(huán)保技術(shù)（環(huán)保投資比例達(dá)22.5%），節(jié)能減排效果顯著。

18、>>按設(shè)計(jì)5500利用小時(shí)，與國內(nèi)常規(guī)百萬機(jī)組相比，兩臺(tái)機(jī)組年節(jié)約標(biāo)煤20.6萬噸,年減排二氧化碳57.6萬噸。>>通過等煤量替代工作，共計(jì)關(guān)停泰州地區(qū)燃煤鍋爐1088臺(tái)，提高本地區(qū)節(jié)能減排水平。其中關(guān)停泰州地區(qū)集中供熱鍋爐5臺(tái)，削減散煤消耗量折標(biāo)煤40.3萬噸/年；關(guān)停其它燃煤小鍋爐1083臺(tái)，削減散煤消耗量折標(biāo)煤120.4萬噸/年。>>通過采用高壓變頻調(diào)速、前置泵與給水泵同軸驅(qū)動(dòng)、電除塵器高頻電源等一系列節(jié)能技術(shù)，機(jī)組發(fā)電廠用電率達(dá)到3.7%。>>通過采用寬負(fù)荷SCR脫硝技術(shù)、高效單塔雙循環(huán)脫硫工藝、六電場靜電除塵器、濕式靜電除塵器等技術(shù)，實(shí)

19、現(xiàn)了環(huán)保排放指標(biāo)優(yōu)于國家超低排放要求。核查在線值:（1）煙塵排放濃度：2.3mg/m3、2.2mg/m3；（2）二氧化硫排放濃度：17.7mg/m3、21.5mg/m3；（3）氮氧化物排放濃度：23.5mg/m3、25.5 mg/m3>>灰、渣、石膏等100%綜合利用。>>廢水實(shí)現(xiàn)零排放。>>驗(yàn)收評價(jià)1. 通過中國電力建設(shè)企業(yè)協(xié)會(huì)“綠色施工示范工程”驗(yàn)收。2. 通過江蘇省環(huán)保廳環(huán)保專項(xiàng)驗(yàn)收。3. 被國家能源局授予“國家煤電節(jié)能減排示范電站”。4. 被中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)授予“第四批全國建筑業(yè)綠色施工示范工程”。性能指標(biāo) 20

20、15年11月和2016年4月分別完成了兩臺(tái)機(jī)組性能試驗(yàn)，各項(xiàng)參數(shù)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值，指標(biāo)優(yōu)良。兩臺(tái)鍋爐效率分別為94.78%和95.12%，優(yōu)于設(shè)計(jì)值94.65%；兩臺(tái)汽輪機(jī)考核熱耗率分別為7064.87 kJ/KW·h和7069.35kJ/ KW·h，優(yōu)于設(shè)計(jì)值7070kJ/KW·h；廠用電率分別為3.625%、3.615%，優(yōu)于設(shè)計(jì)值3.7%；供電煤耗分別為：266.57g/kW·h、265.75g/kW·h，處于世界領(lǐng)先水平。各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)優(yōu)于國家最新超低排放要求。兩臺(tái)機(jī)組脫硫效率99.2%/99%，高于設(shè)計(jì)值98.6%；脫硝效率86.4%/88.7%，高于設(shè)計(jì)值80%。核查在線值:（1）煙塵排放濃度：2.3mg/m3、2.2mg/m3；（2）二氧化硫排放濃度：17.7mg/m3、21.5mg/m3；（3）氮氧化物排放濃度：23.5mg/m3、25.5 mg/m3機(jī)組投產(chǎn)后始終保