東方汽輪機打造燃煤機組升級改造“范本”
日前，東方電氣集團東方汽輪機有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“東方汽輪機”）承擔的世界首臺亞臨界30萬(wàn)千瓦和世界首臺亞臨界60萬(wàn)千瓦火電機組升參數技術(shù)改造項目再交優(yōu)異成績(jì)單，再次印證了東方汽輪機國際首創(chuàng )的亞臨界燃煤電站升參數改造EPC技術(shù)方案的可靠性和先進(jìn)性。其中，大唐托克托電廠(chǎng)60萬(wàn)千瓦亞臨界3號機組通流改造性能試驗報告顯示，機組熱耗及高中低壓缸效率，在各負荷工況下，全面優(yōu)于保證值。首批升參數改造的另外兩臺機組———安陽(yáng)30萬(wàn)千瓦2號機組、托克托4號機組，性能試驗結果也都優(yōu)于合同保證值。
安陽(yáng)和托克托項目成改造范本
東方汽輪機多年以來(lái)一直致力于電站升級節能改造，通過(guò)多年的自主創(chuàng )新進(jìn)行相關(guān)技術(shù)積累，早在2011年就推出亞臨界機組升參數改造全面解決方案。該方案結合汽輪機通流改造，以我國大量運行 （約900臺）的30萬(wàn)千瓦亞臨界燃煤機組為例，可降低煤耗15~20克/千瓦時(shí)。
安陽(yáng)項目和托克托項目是中國大唐集團公司與東方電氣集團簽署的亞臨界燃煤機組節能提效改造項目技術(shù)合作框架協(xié)議中的項目之一。2014年11月28日簽署的該框架協(xié)議顯示，東方汽輪機將依托大唐安陽(yáng)、托克托電廠(chǎng)在役的30萬(wàn)千瓦、60萬(wàn) 千瓦等級亞臨界機組，合作開(kāi)發(fā)亞臨界燃煤機組高效節能改造技術(shù)，實(shí)現節煤目標，這在國內外均還沒(méi)有先例。
此次國網(wǎng)冀北電科院發(fā)布的大唐托克托電廠(chǎng)60萬(wàn)千瓦亞臨界3號機組性能試驗報告顯示，改造后在額定工況下汽輪機高壓缸效率（三閥全開(kāi)）為89.14%，中壓缸效率92.59%，低壓缸效率90.25%，熱耗比保證值小35.73千焦/千瓦時(shí)，性能數據大幅度優(yōu)于保證值。更可喜的是，機組的低負荷性能也得到了大幅度提高。在該項目中，用戶(hù)特別設定了加權平均考核，性能試驗結果表明，機組的加權熱耗率比保證值小54.25千焦/千瓦時(shí)，確保了在低負荷運行時(shí)也能取得了良好的節能效果和經(jīng)濟效益。
而托克托4號機組的測試結果與3號機組各項參數均很接近。安陽(yáng)30萬(wàn)千瓦2號機組試驗報告顯示，改造后在額定工況下汽輪機高壓缸效率 （三閥全開(kāi)）為88.95%，中壓缸效率93.67%，試驗熱耗7796千焦/千瓦時(shí)，熱耗指標優(yōu)于設計值。這標志著(zhù)東方汽輪機國內國際首創(chuàng )的亞臨界燃煤電站改造EPC技術(shù)方案成功落地。
進(jìn)一步提高機組經(jīng)濟性和安全性
“近年來(lái)，東方汽輪機不斷適應國家能源結構調整和發(fā)展清潔高效發(fā)電設備的新常態(tài)，一方面通過(guò)對老舊機組的改造包括 通流設計、結構優(yōu)化、葉片技術(shù)等不斷升級，提高在役機組的經(jīng)濟性和環(huán)保性；另一方面通過(guò)這些實(shí)踐將新的汽輪機通流技術(shù)和工藝應用在新建機組上，滿(mǎn)足用戶(hù)不斷攀升的經(jīng)濟性需求。特別是在60萬(wàn)千瓦、100萬(wàn)千瓦超超臨界機組方面，東方汽輪機已經(jīng)具備新一代產(chǎn)品完整的自主研發(fā)和技術(shù)解決方案?！睎|方汽輪機有限公司總經(jīng)理張文峰接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
為了提高機組經(jīng)濟性，近年來(lái)東方汽輪機不斷創(chuàng )新發(fā)展，通流設計隊伍日益壯大，開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的全三維通流葉片設計體系(F3D)，開(kāi)展了多個(gè)多級空氣透平實(shí)驗，開(kāi)發(fā)了一套先進(jìn)的沖動(dòng)式葉型———DAP葉型，與上一代機組相比，其效率可以提高1%~2%以上。
經(jīng)過(guò)多次空氣透平試驗驗證后，東方汽輪機決定首次在三河改造項目上采用全新的通流設計技術(shù)，并采用了整缸完整通流全三元優(yōu)化技術(shù)、進(jìn)排汽優(yōu)化技術(shù)、邊界層抽吸技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)，后續又將這些先進(jìn)技術(shù)應用于常熟改造、安陽(yáng)改造以及托克托改造等多個(gè)項目，其通流效率均達到了國內領(lǐng)先水平，證明了東汽新一代通流改造技術(shù)的成功。
“三河電廠(chǎng)通流改造項目汽輪機經(jīng)濟指標的大幅提升，尤其是汽輪機高壓缸效率創(chuàng )造了目前國內30萬(wàn)千瓦火電機組通 流改造項目帶調節級高壓缸效率的最高紀錄?！睆埼姆褰榻B說(shuō)。
2015年6月17日，西安熱工研究院對三河電廠(chǎng)4號機組進(jìn)行高中壓焓降試驗表明：3VWO工況下高壓缸和中壓缸效率分別大于88%和94%，汽缸效率均優(yōu)于設計值。2015年10月26日，三河電廠(chǎng)委托第三方華北電力科學(xué)研究院對3號機組進(jìn)行了性能考核試驗，試驗結果表明：汽輪機熱耗達到了7878.77千焦/千瓦時(shí)(排汽壓力5.2千帕)，比改造前降低530.28千焦/千瓦時(shí)，熱耗率下降了6.3%。供電煤耗降低約20.59克/千瓦時(shí)，按年平均運行4500小時(shí)計算，年節約標準煤近3萬(wàn)噸。
2015年11月，東方汽輪機完成了大唐唐山熱電1號機組通流改造，2016年3月25日電廠(chǎng)委托第三方華北電力科學(xué)研究院進(jìn)行了性能考核試驗，試驗結果表明，汽輪機熱耗達到了7868.82千焦/千瓦時(shí)(排汽壓力5.2千帕)，再次印證了東汽全新通流設計技術(shù)的高效性。
當前，東方汽輪機已成功完成國華三河、大唐安陽(yáng)、大唐唐山熱電、華潤常熟、華能上都、大唐托克托項目機組通流改造，機組熱耗和效率均處于國內同等級機組中的領(lǐng)先水平。展望未來(lái)，東方汽輪機將進(jìn)一步加快新產(chǎn)品研發(fā)，不斷推進(jìn)機組的技術(shù)升級和改進(jìn)，進(jìn)一步提高機組運行的經(jīng)濟性和安全性。
朱先生