發(fā)電廠學習考察報告

第15頁共15頁發(fā)電廠學習考察報告華能巢湖電廠、上海外三電廠學習考察報告為了進一步開拓設(shè)計優(yōu)化思路，進步設(shè)計優(yōu)化認識，經(jīng)籌建處領(lǐng)導安排下對華能巢湖電廠，上海外高橋第三發(fā)電廠等單位進展學習調(diào)研。工程部鍋爐、電氣、熱工專業(yè)專責參加了本次學習調(diào)研。下面將調(diào)研情況匯報如下：1、學習調(diào)研單位工程概況1.1華能巢湖電廠華能巢湖電廠2×600MW新建工程位于安徽省巢湖市西北，距合肥市區(qū)近80公里，處安徽省電力負荷中心。工程2023年3月1日正式開工建立。2023年8月9日，#1機組投入了商業(yè)運行，2023年11月24日，#2機組投入了商業(yè)運行。該工程的設(shè)計由江蘇省電力設(shè)計院憑借全新的設(shè)計和優(yōu)化方案一舉中標。各創(chuàng)新和優(yōu)化方案已全部落實。工程優(yōu)化設(shè)計建立非常成功，大幅降低了工程造價，有力進步了機組市場競爭力，對電力基建工程具有示范意義。1.2上海外高橋第三發(fā)電廠上海外高橋電廠三期擴建工程建立2×1000MW超臨界燃煤發(fā)電機組。工程位于浦東新區(qū)北部、長江口南岸，向南至上海市中心區(qū)直線間隔約18km，同時配套建立煙氣脫硫設(shè)施，第一臺機組預(yù)留脫硝場地和條件，第二臺機組與本工程同步建立煙氣脫硝裝置。由華東電力設(shè)計院設(shè)計，兩機組分別于2023年3月、6月投產(chǎn)，同年，機組獲得上海國際節(jié)能減排博覽會節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)金獎，工程榮獲中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎第一名。兩臺機組的建成投產(chǎn)，改變了中國電力工業(yè)長期對歐美日等興旺國家亦步亦趨的歷史，在世界電力行業(yè)樹起了具有中國特色的標桿。2、設(shè)計優(yōu)化及創(chuàng)新措施2.1華能巢湖電廠工程的創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計中，將重點放在“經(jīng)濟性、合理性、先進性”上，采取了多項創(chuàng)新及優(yōu)化措施：1〕合理廠區(qū)布局，節(jié)約占地；2〕優(yōu)化主廠房布置，降低工程造價；3〕采取可靠措施，降低電廠耗水指標；4〕合理確定輔機容量，降低廠用電率；5〕表達以人為本，進步控制程度；6〕注重環(huán)境保護，降低排放指標；7〕開展精細化設(shè)計，更新設(shè)計思路；8〕注重新技術(shù)、新工藝，實現(xiàn)技術(shù)晉級；9〕表達循環(huán)經(jīng)濟思想，促進可持續(xù)開展。2.2上海外高橋第三發(fā)電廠將工程重點放在“節(jié)能、降耗”上，以國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進為建立目的，高起點，高標準建立，站在世界最高程度線上的超越。工程消化吸收引進技術(shù)，汲取國內(nèi)外經(jīng)歷教訓，瞄準各項世界紀錄，重點圍繞節(jié)能、減排提早研究創(chuàng)新課題結(jié)合工程施行創(chuàng)新，優(yōu)化。主要措施如下：1〕節(jié)能降耗大幅領(lǐng)先國內(nèi)外先進程度2〕創(chuàng)新開拓了節(jié)能減排新思路；3〕進一步減少三廢排放量，使電廠更加環(huán)保；4〕創(chuàng)新進步了電網(wǎng)和機組的運行平安可靠性；5〕創(chuàng)新加速了工程建立；6〕結(jié)合工程實際采用，創(chuàng)造多項專利，依靠新科技創(chuàng)造高水準。3、設(shè)計優(yōu)化及創(chuàng)新成果3.1華能巢湖電廠3.1.1廠區(qū)總平面布置充分結(jié)合地形，按工藝系統(tǒng)的布置要求，設(shè)計合理的階梯分區(qū)，大大節(jié)省挖填方量。采用全新的側(cè)煤倉布置方案；主廠房的模塊組合也是較新穎的設(shè)計。主廠房體積小、廠區(qū)占地面積小、拆遷量小、土方工程量小。運煤棧橋省、綜合管架省。進展了大量的整合，如：化水區(qū)與凈水站、綜合泵房的整合，全廠空壓機室與除灰、脫硫、運煤綜合樓的整合；車庫與檢修間、材料庫的整合等。總平面布置的優(yōu)化，減少了土方量，節(jié)約了占地面積，廠區(qū)占地面積僅為26.5hm2，僅為限額設(shè)計的66%，全廠填挖方根本平衡。詳細指標見附二3.1.2主廠房布置其主要特點為：〔1〕采用側(cè)煤倉方案壓縮汽機與鍋爐之間間隔，減少四大管道管材用量?！?〕汽輪發(fā)電機組中心線偏向A排布置，汽機房空間布局合理。〔3〕除氧器高位布置于煤倉間與爐側(cè)之間搭建的平臺上。〔4〕取消集中控制樓，集控室采用“四機一控”方案，布置在消費辦公樓與主廠房連接的天橋上?！?〕兩機合用一臺電動啟動泵?！?〕兩臺爐的煤倉間集中布置在兩爐中間，煤倉間采用單框架構(gòu)造兩爐共享磨機檢修場地。采用爐后上煤方案，保證輸煤棧橋和上煤皮帶最短?！?〕電氣熱控設(shè)備布置高度分散，大大降低了電纜用量。詳細指標見附二3.1.3設(shè)備及系統(tǒng)優(yōu)化3.1.3.1給水泵的優(yōu)化選擇兩臺機組合用一臺啟動電動給水泵在保證機組運行平安、可靠的前提下，決定兩臺機組合用一臺啟動電動給水泵，電動給水泵不做備用，降低廠用電計算負荷，優(yōu)化廠用電接線方式，電動給水泵功率由8600kW降至3400kW，與單元制電動備用泵相比可節(jié)省投資1772萬元，與每臺機配一臺啟動電動泵比可節(jié)省240萬元，同時可節(jié)省主廠房的占地面積。3.1.3.2點火油系統(tǒng)優(yōu)化本工程對點火油系統(tǒng)配置進展了全面、徹底地優(yōu)化，采用了微油等離子點火技術(shù)，有效降低了燃油系統(tǒng)出力、供油泵揚程以及油罐的容量，為電廠節(jié)約能、降低初投資以及降低廠用電程度作出了奉獻。經(jīng)優(yōu)化后：燃油系統(tǒng)的出力僅為15%BMCR熱輸入量；油罐容量僅為2×500m3，供油泵采用2×100%+1×30%配置方案，與常規(guī)方案相比，初投資約節(jié)省100萬元。同時，采用了等離子點火技術(shù)后，還可以降低鍋爐啟動耗油量，經(jīng)計算，兩臺鍋爐啟動試運期間可節(jié)約費用約2660萬元。3.1.3.3全廠壓縮空氣系統(tǒng)優(yōu)化本工程將各專業(yè)空氣供給系統(tǒng)的單獨布置，整合為統(tǒng)一的空壓機站，由壓縮空氣站向除灰、熱控、熱機、脫硫等專業(yè)提供氣。空壓機采用節(jié)能型壓縮螺桿式空壓機。不僅有利于節(jié)省空氣供給系統(tǒng)的土建和設(shè)備投資、減少各專業(yè)的設(shè)備備用，進步供氣可靠性，而且有利于集中優(yōu)質(zhì)管理，減少管理本錢。經(jīng)過優(yōu)化整合，全廠僅需要配置5臺50m3/min、排氣壓力0.75MPa空壓機，3臺運行，2臺備用，即可滿足全廠空氣供給要求。通過空氣供給系統(tǒng)優(yōu)化，節(jié)約建立費用134.4萬元，減小占地216m2。3.1.3.4鍋爐補給水系統(tǒng)優(yōu)化通過優(yōu)化系統(tǒng)出力、設(shè)備布置及技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)化比選，鍋爐補給水處理系統(tǒng)設(shè)計采用2套系統(tǒng)出力50t/h的超濾+一、二級反浸透+電除鹽系統(tǒng)，方案環(huán)保清潔、無酸堿應(yīng)用、技術(shù)先進、造價適中、運行費用較低，與常規(guī)方案比，水處理室建筑面積和體積分別減少了55%和70%，水處理站總占地減少55%。由于系統(tǒng)連續(xù)自動化運行，采取無人值班運行管理方式，水處理站不設(shè)控制室，減少了電廠定員。3.1.3.5輔助車間控制方式及控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中對設(shè)置集中監(jiān)控網(wǎng)和不設(shè)集中監(jiān)控網(wǎng)兩個輔助車間控制方案模塊進展分析^p比擬后，采用了集中監(jiān)控網(wǎng)的輔助車間控制方案，即將全廠除納入DCS系統(tǒng)和就地監(jiān)控的輔助車間和附屬消費的控制系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)集中監(jiān)控。其控制點布置在單元機組控制室，與主廠房DCS系統(tǒng)構(gòu)建成全廠范圍的集中監(jiān)控中心，進步了電廠的消費效率和電廠輔助車間運行和管理程度。3.1.4電纜敷設(shè)的優(yōu)化工程設(shè)計專題研究電纜敷設(shè)途徑優(yōu)化，減少橋架、電纜的相關(guān)措施，對經(jīng)優(yōu)選的電纜敷設(shè)途徑的4個模塊方案，分別從電氣、熱控專業(yè)控制電纜，電力電纜二大類進展技術(shù)經(jīng)濟比擬，確定本工程最優(yōu)電纜敷設(shè)途徑。經(jīng)優(yōu)化，全廠電纜及電纜橋架的總費用相對限額標準節(jié)省約3297.2萬元，節(jié)省了44.8%；全廠電纜與橋架的總施工費用相對限額可以節(jié)省約4922.4萬元，節(jié)省了41.9%。全廠電力電纜總長度僅為限額標準的48%；全廠控制電纜總長度僅為限額標準的72%。降低工程造價非常顯著。3.1.5廠用電現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合其它電廠機組的投運經(jīng)歷，每臺機組設(shè)置1套電氣EFCS監(jiān)控系統(tǒng)以硬接線加通信的方式，對廠用電系統(tǒng)及單元機組智能設(shè)備進展監(jiān)控。減少了控制電纜的長度和DCS系統(tǒng)的I/O卡件的數(shù)量，進步了廠用電監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度和管理程度，減少了維護工作量。3.2上海外高橋第三發(fā)電廠3.2.1廠區(qū)總布置廠區(qū)采用傳統(tǒng)的三列式布置方式。主廠房位于二期廠區(qū)東側(cè)，A排與二期主廠房A排對齊，考慮到施工對二期循環(huán)水管的影響，經(jīng)與施工單位協(xié)調(diào)，確定主廠房固定端距二期主廠房105.6m，二者之間有二期循環(huán)水管溝、本工程循環(huán)水管溝和虹吸井、二期廠區(qū)道路通過。工程同步施行煙氣脫硫，脫硫島布置在煙囪后，第二臺鍋爐同時建立脫硝設(shè)施，制氨設(shè)施布置在二期廠區(qū)與三期煤場之間?！巴馊惫こ坛浞掷美蠌S已有設(shè)施，500kVGIS配電裝置在二期的屋內(nèi)配電裝置上擴建，石灰石制粉、石膏脫水設(shè)施集中布置在老廠灰?guī)靺^(qū)，雨水泵房、廢水設(shè)施、供氫站和點火油庫等，不再新建。詳細指標見附二3.2.2主廠房平面布置主廠房布置采用常規(guī)的四列式布置方案，布置順序依次為汽機房—除氧間—煤倉間—鍋爐房，爐后依次布置：送風機及一次風機—電除塵器—引風機—煙囪—脫硫系統(tǒng)吸收區(qū)。詳細指標見附二3.2.3設(shè)備及系統(tǒng)的優(yōu)化3.2.3.1給水泵的優(yōu)化中國百萬千瓦超超臨界機組中唯一的兩臺配置了100％汽動給水泵，沒有電動泵，整個機組只有一臺給水泵。外三電廠技術(shù)人員介紹，傳統(tǒng)的觀念認為，備用的越多越好，這個理念是錯的，壓力越高，多臺泵間的協(xié)調(diào)要求越高，它的可控性也越差，由于大型高壓給水泵配置了邊界保護，在并列和解列時對泵組間的協(xié)調(diào)要求很高，稍有不當便會導致跳閘”，上海外高橋二期兩臺90萬千瓦機組在調(diào)試期的強停統(tǒng)計，70％都是因給水泵造成的?！巴馊惫こ痰谝慌_100萬千瓦超超臨界機組在給水泵整組啟動試驗中，實現(xiàn)了世界上首次大型汽動給水泵組低速啟動及全程調(diào)速運行。3.2.3.2點火油系統(tǒng)優(yōu)化及蒸汽加熱穩(wěn)燃技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用傳統(tǒng)的煤粉鍋爐燃油點火啟動方法耗油量大，費用高。上?！巴馊惫こ萄芯块_發(fā)了直流鍋爐蒸汽加熱啟動和穩(wěn)燃技術(shù)。它的最大優(yōu)勢是平安且省油、省電和省錢，更重要的是，它完全防止了冷爐點火的未燃盡火焰直接沖刷對流受熱面導致的鍋爐爆管現(xiàn)象的發(fā)生。煤粉鍋爐的最低斷油穩(wěn)燃負荷越低，標志著鍋爐在低負荷工況下的燃燒穩(wěn)定性越好，平安性越高。目前國際上的最好程度約為25％。但“外三”通過技術(shù)創(chuàng)新，遠遠超越了這一程度。燃料量僅為鍋爐最大工況的19％，這一紀錄遙遙領(lǐng)先于25％的世界先進程度。這一成果說明，“蒸汽加熱穩(wěn)燃技術(shù)”將使“外三”的鍋爐燃燒穩(wěn)定性和平安性得到顯著進步。3.2.3.3脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化脫硫“零”能耗從某種意義上講，電廠脫硫是一個“耗能減排”的過程。通常情況下，脫硫需要消耗1％以上的廠用電，這對于電廠方來說，并不是一個耗電的小數(shù)字。利用脫硫系統(tǒng)特點，增設(shè)特殊的煙氣/凝結(jié)水換熱系統(tǒng)實現(xiàn)脫硫“零”能耗。其實，他們的做法在上個世紀末，國外已有先例。只不過國外的這套裝置是用塑料做的，可以抗腐蝕，但本錢驚人；而“外三”采用的是相對好些的金屬材料，輔之以專門的抗腐蝕措施，這樣做大大降低了本錢。他們利用這一裝置將煙氣熱能進展回收后，再送到汽輪機中進展二次利用，繼續(xù)發(fā)電。另外，還采取專門措施降低脫硫用電，這樣就可使脫硫用的廠用電與煙氣再利用的發(fā)電進展抵消，真正做到了“零”能耗脫硫。全年下來，可節(jié)省資金3200萬元。3.2.3.4其它新技術(shù)的應(yīng)用世界首創(chuàng)回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器柔性密封技術(shù)在第一臺鍋爐中應(yīng)就用使空預(yù)器漏風量降至4%，達世界先進程度。第二臺鍋爐應(yīng)用后創(chuàng)造了帶脫硫、脫硝額定負荷綜合廠用電率低于3.5%的世界紀錄。世界首創(chuàng)機組智能保護系統(tǒng)，成功攔截了鍋爐保護誤動，給水系統(tǒng)保護等誤動，進步了機組的可靠性，平安性。4、主要技術(shù)經(jīng)濟指標5.1華能巢湖電廠廠區(qū)用地面積261000平米〔比限額設(shè)計減少49.2%〕；單位容量占地0.2175m2/kW；單位千瓦造價〔靜態(tài)〕3028元〔比限額設(shè)計減少25.7%〕；供電標煤耗率為291.8g/kWh，發(fā)電廠用電率為4.09%〔含脫硫〕5.2上海外高橋第三發(fā)電廠廠區(qū)用地面積362000平米；單位容量占地0.18m2/kW；單位千瓦造價〔靜態(tài)〕4260元；供電標煤耗率為272.9g/kWh，發(fā)電廠用電率為3.5%〔含脫硫脫硝〕5、調(diào)研總結(jié)此次學習調(diào)研主要針對華能巢湖電廠和上海外高橋第三發(fā)電廠兩個具有典型意義的設(shè)計優(yōu)化發(fā)電企業(yè)。通過廠家技術(shù)人員的集中講解和現(xiàn)場參觀學習對兩電廠有了一定的理解，對設(shè)計優(yōu)化有了新的認識。6.1對設(shè)計優(yōu)化的認識6.1.1設(shè)計優(yōu)化的成果是顯著的。3028元的單位千瓦造價；供電標煤耗率為272.9g/kWh，發(fā)電廠用電率為3.5%〔含脫硫脫硝〕的世界領(lǐng)先程度充分印證了這一點。同時也認識到只有打破傳統(tǒng)觀念，打破經(jīng)歷束縛，打破設(shè)計標準，依靠科技大膽創(chuàng)新才有可能創(chuàng)造奇跡。6.1.2設(shè)計優(yōu)化需要有明確的定位。從巢湖電廠和上海外高橋第三發(fā)電廠的經(jīng)歷看，都不可能到達工程造價最低同時運營本錢最低，設(shè)計優(yōu)化也必須有自身的側(cè)重點，明確側(cè)重方向和定位，合理制定經(jīng)濟技術(shù)指標也是兩企業(yè)成功的關(guān)鍵。6.1.3設(shè)計優(yōu)化需要打破經(jīng)歷和傳統(tǒng)。巢湖電廠600MW機組A列至煙囪中心線間隔僅144米，采用了側(cè)煤倉方案，壓縮了汽機與鍋爐之間間隔，大幅減少四大管道管材用量，此項算下來省了一個多億。在廠房中能感受到，不管哪個方向布置都很整齊緊湊。同時不管巢湖還是外高橋電廠主廠房主體都不在是傳統(tǒng)的混凝土構(gòu)造，而采用鋼架構(gòu)造，不僅外觀整潔漂亮更重要的是它加快了工程建立，縮短了建立工期。6.1.4科技創(chuàng)新是優(yōu)化的重要手段。上海外高橋第三發(fā)電廠擁有十多項創(chuàng)新科技成果、創(chuàng)造專利。零能耗脫硫技術(shù)；直流爐蒸汽加熱啟動和穩(wěn)燃技術(shù)；回轉(zhuǎn)式空預(yù)器全向柔性密封技術(shù)；機組智能保護系統(tǒng)的應(yīng)用等等，正是依托這些科技創(chuàng)新才打造出上海外高橋第三發(fā)電廠世界領(lǐng)先的運行指標。6.1.5優(yōu)化工作離不開精打細算減少電纜長度無疑是工程降低本錢的重要方面，除了布置合理的配電室，控制室位置，電纜的途徑也至關(guān)重要。巢湖電廠通過專題研究電纜敷設(shè)途徑優(yōu)化，減少橋架、電纜的相關(guān)措施，對經(jīng)優(yōu)選的本工程電纜敷設(shè)途徑的4個模塊方案，分別從電氣、熱控專業(yè)控制電纜，電力