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【綜合】“智慧能源”點燃灣區發展新引擎
來源:發電工程分公司 作者:黃僑、馮永宜 日期:2020-11-19 訪問次數: 字號:[ ]
  日前,由中國能建西南院設計的廣州增城燃氣冷熱電三聯供項目(以下簡稱“增城項目”)2號機組高質量通過168小時試運行,標志著項目正式進入“雙機”運營發電階段,為粵港澳大灣區高速發展注入安全高效、清潔低碳的強大能源動力。
  增城項目是國內首個雙套H級重型燃機項目,同時也是國內最大燃氣-蒸汽聯合循環項目,采用“低氮燃燒技術+高效選擇性催化還原脫硝技術”,建設了2臺66萬千瓦9H級燃氣-蒸汽聯合循環機組。預計年發電量為43.84億千瓦時,年供蒸汽量為784.7萬吉焦,年供冷量為37.4萬吉焦,年供生活熱水量為19.2萬噸,聯合循環效率達62.2%,綜合能源利用效率達81.6%。
  增城項目將替代周邊現有40余臺分散小鍋爐,較同容量燃煤電廠每年減少55%的二氧化碳排放量,相當于植樹500萬棵。項目還能與園區內其它企業一起打造出完整的循環經濟產業鏈,實現園區內資源的高效利用、節能、減排,滿足國家綠色、低碳、循環經濟的發展要求,實現以“小”發展成本獲取“大”經濟效益、社會效益和環境效益的綜合目標。
  優化:國內先進燃機電廠設計的引領者
  面對增城項目新型機組、創新方案及眾多技術配合協作的挑戰,西南院設計團隊提出了一系列機組全面提效的技術路線和措施,全面掌握了9H級燃機聯合循環發電技術,成為國內先進燃機聯合循環電廠設計的引領者。
  為實現建設低能耗、低排放、高效率的“兩低一高”工程目標,發電工程分公司設計總工程師王忠帶領專業攻堅小組,在保證燃機效率不受影響的前提下,綜合研究多種因素對提升主蒸汽參數的影響,在保證高效率和節省初投資之間尋找到了主蒸汽等級的最佳平衡點,助力增城項目成為同時期、同區域、同類型中的“三同領先”項目。
  要做到“兩低一高”,不得不提到“從冷再抽汽供熱系統”,與常規的從中壓缸抽汽系統相比,此系統可取得更高的全廠能源利用效率,使系統綜合?損失大幅減小,參數匹配適應性更好,適應機組變工況運行的能力更強。該系統所需匹配的汽機本體結構更加簡潔高效,能降低設備初投資,一舉多得。
  此外,設計團隊還創新性地采用了“改進型擴大省煤器組合方案”,該方案可以在保證各企業的熱負荷需求的同時,進行系統切換。實現在不同工況下,低壓省煤器和溴冷機煙氣熱水換熱器兩個設備的串聯或者隔開,將煙氣熱量進行充分利用,提高低壓主汽產量,增加發電量,降低排煙溫度,提高能源利用效率,降低廠用電率。
  “機械通風冷卻塔歷來是燃機項目的施工難點之一,多變的突發情況也常常給設計團隊提出新的挑戰。”西南院發電工程分公司主任工程師彭德剛是水工結構專業的“元老級”技術骨干。他敏銳地發現了廣州地區花崗巖殘積土層的特殊性,采用了變形模量指標進行地基變形計算,既滿足了規程規范要求,又節省了冷卻塔地基處理投資約300萬元,更避免了地基處理施工造成的工期延后。
  創新:H級燃機典型布置方案的首創者
  “H級燃機是目前全世界燃燒溫度最高、單體功率最大、凈效率最高的燃氣輪機,節能高效、運行靈活、環保減排、可靠性高。”西南院副總工程師馬愛萍介紹說,不同廠商H級燃機差異較大,結合技術指標、經濟性等因素,設計團隊選取了兩套西門子公司SGT5-8000H重型燃氣輪機,組成“一拖一”多軸燃氣-蒸汽聯合循環機組,“H級燃機是我國新一代先進高效環保型聯合循環機組的主要發展方向,增城項目也將成為國內燃機電廠最先進的示范工程。”
  “9H級燃機在國外應用較少、在國內尚無應用,是一座亟待發掘的新礦藏。”作為項目龍頭專業負責人,熱機主任工程師付煥興表示,如何為首次進入中國大陸市場的西門子公司H級燃機量身定制一套主廠房布置方案,既能滿足項目“去工業化”要求,又能使施工和運維方便、綜合投資更省,是主機選型確定后緊接的難題。
  設計團隊以國內外燃氣-蒸汽聯合循環機組成熟的設計經驗為基礎,大膽假設,小心論證。他們突破燃氣輪發電機組最常見的露天順列布置和燃機室內順列布置兩種模式,開創性地提出了燃氣輪發電機組和汽輪發電機組設聯合主廠房、汽輪發電機組低位居中、兩臺燃機機組兩側順列布置的方案。“這個方案不僅美觀,而且工藝布局合理。考慮到廣州潮濕的天氣,聯合主廠房擁有防止鹽霧腐蝕的優勢。此外,集中布置檢修空間、堆放場地和運維通道,使空間利用更加充分。低位布置的汽機主廠房高度較低、體積較小,使檢修設備和土建初投資都更加節省。”付煥興高興地表示,極具優勢的性價比使方案受到各方專家好評,更被西門子作為H級先進燃機的典型布置方案。
  增城項目作為國內首個正式建成投運的9H級高效燃氣聯合循環機組電廠,彰顯了西南院在全球大型燃機發電機組勘察設計技術引領者的示范品牌地位,也是西南院“為人類奉獻綠色能源”企業使命的生動體現。如今,一座里程碑式的電廠在增城巍然聳立,與當地綠色生態的發展理念相映成輝,更對推動當地綠色發展、創新發展、區域協調發展有著重要意義。
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