近日,徐州华润电力有限公司32万千瓦3号机组高温亚临界综合升级改造项目一次性顺利通过168小时满负荷试运行。这标志着一台高能耗的老火电机组,通过“上海火电技术”改造,“脱胎换骨”成为一个低能耗、低排放的“环保机组”。
华润徐州电厂320兆瓦高温亚临界机组节能综合升级改造工程3号机组成功并网发电,是电力行业创新发展的一件大事。该项目利用上海外三厂冯伟忠教授研发的技术,将亚临界机组升级为高温亚临界,并辅助实施系列创新技术,升级改造后,机组主蒸汽和再热蒸汽温度均提高到600摄氏度,可将原亚临界机组320克标准煤/千瓦时的煤耗,降至287克标准煤/千瓦时,接近超超临界机组实际运行水平。同时,机组运行灵活性更好、可用率与可靠性均得到提高。
据统计,截至2018年底,我国仍有约3.5亿千瓦装机容量的亚临界机组(主要为300兆瓦和600兆瓦等级),其典型的蒸汽参数水平是16.7兆帕/538℃/538℃,仅300兆瓦等级亚临界机组就达943台,该类机组的煤耗普遍高于320克标准煤/千瓦时(部分甚至达到340克标准煤/千瓦时以上),明显高于超临界和超超临界机组。
近年来业内不断提出针对亚临界机组改造提效的各种技术方案,但均存在很明显的短板。如常规汽轮机通流改造,节能收益一般仅有10克标准煤/千瓦时左右,在役机组改造后,还是无法达到国家规定的310克标准煤/千瓦时煤耗要求,且改造的效率收益难以保持;而跨代升级改造成准二次再热超(超)临界机组,其改造量和成本过于巨大,几乎相当于重建,最终的性能也差强人意,不具备经济可行性;至于升温至566/566℃的方案,其节约能源的效果有限,约下降15克标准煤/千瓦时,但代价很大,仍旧没办法达标,而且性价比过低,等等。
对于现役亚临界机组的提效改造,上海外三厂冯伟忠教授经多年研究,在2010年提出了“高温亚临界”改造技术路线,其关键是保持机组主再蒸汽压力基本不变,把机组主再热蒸汽温度均大幅度提高到现有超超临界机组的600℃水平,并整合应用成熟的节能减排系列技术,可大幅度提高机组的能效和环保水平。
鉴于“高温亚临界综合升级改造方案”的可行性、先进性和较超高的性价比。华润电力率先与冯伟忠合作,在其标杆电厂——徐州华润电厂#3机组(320兆瓦亚临界)上率先实施高温亚临界综合升级改造,并取得成功。改造后机组额定工况下供电煤耗不高于287克标准煤/千瓦时,下降幅度达10%。该水平已经接近现役超超临界机组的较好水平。除了先进的机组煤耗水平外,该改造保留了汽包炉和调节级,保持了机组优良的调频性能和运行传统;提升了机组低负荷下性能,有效提升了低负荷下SCR工作时候的温度,打破了机组超低负荷运行的瓶颈,等等,机组的节能和环保以及灵活性等综合性能得到全面提升。
华润电力是电力行业技术创新的先行者与推动力。华润电力在推广创新技术方面,带头“吃螃蟹”,为全行业起到了带头和示范作用,华润电力为推动我们国家电力行业技术创新发展作出了杰出贡献!他们在电力创新方面,已经实现了多个第一:
■ 第一个将上海外三节能减排系列创新技术应用在徐州铜山电厂5号、6号百万机组,改造后供电煤耗下降10克标准煤/千瓦时以上;
■第一个将节能减排系列创新技术运用到曹妃甸3号、4号新建百万机组,使一次再热机组供电煤耗达到263克标准煤/千瓦时,不但煤耗低于我国现有二次再热机组,投资所需成本还节省20%以上;
■华润徐州电厂高温亚临界机组节能综合升级改造工程在全球也属于首次,而且对我国大量在役运行的亚临界机组改造,具有示范作用和现实指导意义。
华润徐州电厂高温亚临界技术改造的单位投资仅为1100元/每千瓦,也具备极高的性价比及商业化推广价值。该技术如果能在我国全面推广应用,按平均节能量30克标准煤/千瓦时测算,则年节能量将超过5000万吨标准煤,减排二氧化碳约1.35亿吨,相应的二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物也会大幅减排;若按照700元/吨的标准煤价格,则每年可降低煤电行业燃料成本约350亿元。
华润徐州电厂高温亚临界机组综合改造示范成功,标志着我国在役机组运行将再越上一个新的台阶,电力行业节能减排又将实现一次跨越。目前,高温亚临界高效化改造技术已引起国际上的广泛关注,此项技术也可作为我国“一带一路”走出去的核心技术之一。
概述华润曹妃甸3、4号机组全面应用上海外三创新技术打造新“世界标杆”建设情况;申能安徽平山二期135万千瓦高低位项目及华润安徽阜阳66万千瓦全高位发电机组项目进展;华润徐州电厂亚临界机组升温改造达超超临界实际运行水平示范工程。
华润电力(唐山曹妃甸)有限公司副总经理涂红俊发表《曹妃甸二期工程建设技术》;
华润电力(唐山曹妃甸)有限公司副总经理孙鹏发表《海水循环超超临界火电机组综合节能优化》;
徐州铜山华润电力有限公司副总经理/高级工程师陈超虎发表《徐州华润电力有限公司320MW机组高温亚临界综合升级改造》演讲。