走出智慧煤電新路徑
國家能源集團宿遷公司煤炭高效清潔利用技術成果獲科技部稱贊
近日，在國新辦新聞發(fā)布會上，國家能源集團宿遷公司（以下簡稱“宿遷公司”）高效靈活二次再熱發(fā)電機組工程示范項目被作為國家科技創(chuàng)新重大成果典型案例，得到了科技部的重點介紹和充分肯定。
科技部高度贊揚宿遷公司大力發(fā)展先進煤電技術，引領煤炭高效清潔利用，供電煤耗指標優(yōu)于常規(guī)機組約11個百分點，為行業(yè)提供了示范。
據(jù)悉，該公司二期機組2臺66萬千瓦機組工程于2018年12月31日和2019年6月4日通過168小時滿負荷試運行。該機組攻克了高效靈活、污染物超超低排放、智能化控制、機組快速啟停、深度調峰等關鍵技術，對推動能源轉型具有重要的現(xiàn)實意義。
隨著國家能源政策的調整、能源結構的變化，火電機組面臨節(jié)能減排、系統(tǒng)調峰和電力市場的嚴峻挑戰(zhàn)，機組寬負荷運行成為新常態(tài)。2017年，科技部把“高效靈活二次再熱發(fā)電機組研制及工程示范”列入國家“十三五”重點研發(fā)計劃。國家能源集團公司委托江蘇公司牽頭，聯(lián)合宿遷公司等14家單位組織項目申報，于2017年8月24日獲立項批復。
“直接面向國家需求，直接解決國家重點研發(fā)計劃，引領行業(yè)創(chuàng)新，進一步提高二次再熱超超臨界燃煤機組效率及靈活性，推動我國具有自主知識產(chǎn)權的超超臨界二次再熱機組裝備制造技術和產(chǎn)業(yè)水平提升，為進一步提升燃煤發(fā)電技術提供理論指導和技術支撐，為國民經(jīng)濟發(fā)展作出重大貢獻。”帶著這個初衷，宿遷公司開啟了一段艱苦的科技攻關歲月。
產(chǎn)學研結合
縮短“研”“產(chǎn)”生命周期
該項目聯(lián)合華北電力大學、華東電力設計院等14家單位組成項目技術攻關團隊，產(chǎn)學研強強合作，構成了一條完整的二次再熱高效靈活技術攻關鏈。
短短兩年時間，便實現(xiàn)了主機重大裝備技術創(chuàng)新與突破。實現(xiàn)了機爐參數(shù)深度耦合：通過機爐匹配研究，建立了二次再熱機組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機組全工況能耗分布規(guī)律，為鍋爐受熱面布置、熱焓分布優(yōu)化及高效汽輪機設計開發(fā)提供節(jié)能理論指導。攻克鍋爐關鍵技術：首次在66萬千瓦等級二次再熱鍋爐中采用塔式布置，優(yōu)化受熱面布置，解決二次再熱鍋爐再熱器欠溫問題。首次在二次再熱塔式鍋爐中應用中溫煙氣再循環(huán)，結合高溫熱面換熱特性，優(yōu)異的高溫組合式受熱面布置方式，開發(fā)多方式耦合調溫技術，實現(xiàn)寬負荷寬泛抽汽條件下高效靈活汽溫調節(jié)。攻克同屏熱偏差難題：最大同屏熱偏差系數(shù)顯著降低，保障寬負荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運行。攻克汽機關鍵技術：建立了60萬千瓦等級二次再熱高效汽輪機通流葉片設計平臺和優(yōu)化模型，通流設計兼顧寬負荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺機組設計供熱量156噸/時，最大可達312噸/時，實現(xiàn)了汽輪機整體效率提升。攻克機組快速啟停、深度調峰、高效靈活等關鍵技術：優(yōu)化旁路容量，實現(xiàn)機組快速啟停。開發(fā)綜合調頻手段，研究給水、凝結水調頻技術，優(yōu)化機組控制策略，滿足負荷快速變化要求。
該項目聯(lián)合華北電力大學、華東電力設計院等14家單位組成項目技術攻關團隊，產(chǎn)學研強強合作，構成了一條完整的二次再熱高效靈活技術攻關鏈。
短短兩年時間，便實現(xiàn)了主機重大裝備技術創(chuàng)新與突破。實現(xiàn)了機爐參數(shù)深度耦合：通過機爐匹配研究，建立了二次再熱機組單耗分析模型，揭示了66萬千瓦二次再熱機組全工況能耗分布規(guī)律，為鍋爐受熱面布置、熱焓分布優(yōu)化及高效汽輪機設計開發(fā)提供節(jié)能理論指導。攻克鍋爐關鍵技術：首次在66萬千瓦等級二次再熱鍋爐中采用塔式布置，優(yōu)化受熱面布置，解決二次再熱鍋爐再熱器欠溫問題。首次在二次再熱塔式鍋爐中應用中溫煙氣再循環(huán)，結合高溫熱面換熱特性，優(yōu)異的高溫組合式受熱面布置方式，開發(fā)多方式耦合調溫技術，實現(xiàn)寬負荷寬泛抽汽條件下高效靈活汽溫調節(jié)。攻克同屏熱偏差難題：最大同屏熱偏差系數(shù)顯著降低，保障寬負荷下再熱器溫度長期處于620攝氏度穩(wěn)定運行。攻克汽機關鍵技術：建立了60萬千瓦等級二次再熱高效汽輪機通流葉片設計平臺和優(yōu)化模型，通流設計兼顧寬負荷抽汽供熱和熱耗考核工況下靈活性和高效性，單臺機組設計供熱量156噸/時，最大可達312噸/時，實現(xiàn)了汽輪機整體效率提升。攻克機組快速啟停、深度調峰、高效靈活等關鍵技術：優(yōu)化旁路容量，實現(xiàn)機組快速啟停。開發(fā)綜合調頻手段，研究給水、凝結水調頻技術，優(yōu)化機組控制策略，滿足負荷快速變化要求。
堅持自主創(chuàng)新
把握民族產(chǎn)業(yè)核心技術
一花獨放不是春，百花齊放春滿園。該公司二期煤電整體水平已達到國際領先水平，項目在建設過程中攻克了大量高效靈活的二次再熱汽輪機及鍋爐設計等共性關鍵技術，形成了一批諸如螺旋卸船機、汽電雙驅、智能發(fā)電等具有很強可復制性、可推廣性的產(chǎn)業(yè)技術。
該項目采用國家重點推廣節(jié)能新技術17項、建筑業(yè)“十項”新技術8大項21子項、電力建設五新技術55項。項目投產(chǎn)后，機組運行安全穩(wěn)定，各項指標均達到設計值，機組能耗、發(fā)電效率和環(huán)保指標創(chuàng)造了同等級機組一系列世界之最。目前，該成果已取得發(fā)明專利5項、實用新型專利32項、省部級科技進步獎11項、省部級工法1項、QC成果獎14項，榮獲電力行業(yè)示范智慧電廠、中國電力優(yōu)質工程獎、第十九屆中國土木工程詹天佑獎等榮譽。
