“機組竟然這么小……”  “比同類型機組占地面積減小2/3,沒見過吧!”  站在由中國能建東北院設(shè)計、天津電建承建的天津軍糧城六期熱電聯(lián)產(chǎn)工程(以下簡稱&" />
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天津軍糧城六期熱電聯(lián)產(chǎn)工程書寫高效能源建設(shè)新篇章

中國能建發(fā)布時間:2021-02-04 00:00:00

 


軍糧城六期工程全景

 


  “機組竟然這么小……”

  “比同類型機組占地面積減小2/3,沒見過吧!”

  站在由中國能建東北院設(shè)計、天津電建承建的天津軍糧城六期熱電聯(lián)產(chǎn)工程(以下簡稱“軍糧城六期工程”)前,參觀者紛紛面露“疑色”。

  “別看機組占地只有7000平方米,本事卻大得很!”天津電建項目經(jīng)理陳玉長眼神一亮,賣了個關(guān)子。

 

“心臟”強勁——火力壯,體積更小

 

  軍糧城六期工程建設(shè)一臺65萬千瓦燃汽-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組,配套建設(shè)一臺35萬千瓦一拖一超臨界燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組。在“強勁心臟”的驅(qū)動下,整個機組產(chǎn)生的熱量可滿足天津中心城區(qū)和外環(huán)地區(qū)共3000萬平方米的供熱需求,新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐。

  軍糧城六期工程是華北地區(qū)“煤改氣”進程的一部分,也是中美清潔能源伙伴關(guān)系唯一能源示范項目,陳玉長帶領(lǐng)隊伍參與建設(shè),自豪之情油然而生。“H型燃機節(jié)能高效、運行靈活、環(huán)保減排、可靠性高,是我國新一代先進高效環(huán)保型聯(lián)合循環(huán)機組的主要發(fā)展方向,能夠參與如此重要的工程建設(shè),我很驕傲。”

  “濃縮的是精華。小,得益于燃機的采用。”他繼續(xù)說道,軍糧城六期工程的“心臟”采用9HA.01燃汽輪機,燃燒溫度高達1400攝氏度,是目前世界燃燒溫度最高、單機功率最大、效率最高的燃汽輪機,也是首臺落戶國內(nèi)的通用電氣公司9HA燃機,“燃汽輪機能減少煤棚、灰渣占地面積,足足節(jié)約出了兩個國際標準足球場的大小。在經(jīng)濟發(fā)達、人口密集的天津,如此‘迷你’又‘超能’的電廠,頗得青睞。”

  “別看它體積小,卻足足有390噸,在業(yè)內(nèi)算是最沉的燃機。”燃機吊裝負責(zé)人趙俊豪現(xiàn)在回憶“安放”燃機的場景,仍然感覺驚心動魄,“場地狹小、空間局促,從港口卸貨到運抵現(xiàn)場受到高度、速度、重量的限制,每一步難度都很大”。趙俊豪帶著同事,采用液壓頂升器吊裝工藝將這個燃機穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)?ldquo;捧”回家??蛇\抵項目門口時,燃機因過高無法通行,項目部人員又臨時在地鐵9號線小東莊站附近橋墩下方開挖了半米,重新修整道路,才將設(shè)備“迎”進了廠房。

 

首創(chuàng)炫酷——“戰(zhàn)衣”新,設(shè)計更優(yōu)

 

  如果說軍糧城六期工程的燃機是項目的“心臟”,那么,它搭載的微孔預(yù)混燃燒室則是“竇房結(jié)”,掌管著燃燒效率、啟停時間等。

  該微孔燃燒室是全球首個在燃汽輪機中采用3D打印的微孔預(yù)混燃燒室,由原本的66個部件改進成一個3D打印部件,不僅維護容易,而且孔直徑更小、間距更密集,空氣和天然氣由此可混合得更為充分均勻,機組燃燒效率得到提升,因為燃燒不充分可能產(chǎn)生的污染物也得到降低。“就像從鄉(xiāng)道到了高速,車速增大、道路變寬、沒有紅綠燈,百公里油耗低很多,起步加速快更多。” 現(xiàn)場經(jīng)理劉海坤風(fēng)趣地打了個比方。

  能有多“快”?

  “與看科幻片感受差不多,排氣可達5級颶風(fēng)風(fēng)速、10秒內(nèi)可充滿65米長固特異飛艇——可在23秒內(nèi)升負荷6.2萬千瓦,4秒內(nèi)降負荷16.5萬千瓦。”劉海坤說,整套機組還配備了先進的干式低氮燃燒技術(shù)、四級可調(diào)導(dǎo)葉,為機組“披”上“戰(zhàn)衣”,保持較高的效率,實現(xiàn)每分鐘快速升降負荷65兆瓦。

  高端設(shè)備,需要高精尖的安裝設(shè)計。軍糧城六期工程燃機轉(zhuǎn)子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子要求在頂軸油投入條件下才可盤動,待潤滑油系統(tǒng)沖洗完成、恢復(fù)正式系統(tǒng)、調(diào)試合格,才可找中、灌漿、安裝,但“按部就班”,工期不能得到保證。

  憑借十?dāng)?shù)年的經(jīng)驗,項目汽機負責(zé)人劉燕群優(yōu)化安裝方案,“假裝”聯(lián)軸器盤動——利用定向滑輪組制作出一套鎖具,使它沿聯(lián)軸器靠背輪外圓旋轉(zhuǎn),鎖具限位后再加裝百分表。操作時,緩慢沿燃機聯(lián)軸器靠背輪圓周方向旋轉(zhuǎn)鎖具,模擬聯(lián)軸器盤動,即可測量并計算出聯(lián)軸器中心偏差。

  “披上‘新戰(zhàn)衣’,里子也得換新。”劉燕群興奮地比劃著自己的發(fā)明說,“這個發(fā)明節(jié)省了大半年工期,也通過了專利申請!”

  面對軍糧城六期工程新型機組、創(chuàng)新方案及眾多技術(shù)和配合協(xié)作的挑戰(zhàn),天津電建提出了一系列機組全面提效的安裝路線和措施。作為國內(nèi)燃機電廠的先進性示范工程,該工程也不負眾望,建成后,預(yù)期全廠聯(lián)合循環(huán)凈效率將高達63.5%,相當(dāng)于節(jié)約燃料費用5.7億元。

 

數(shù)據(jù)集結(jié)——信息化,機組更“聰明”

 

  革故鼎新,順勢而為。

  全廠各系統(tǒng)信息互聯(lián)、電廠設(shè)備全壽命周期管理、機組一鍵啟停、機組智能運行優(yōu)化、智能安防、管控一體化等多項實用型功能,軍糧城六期工程實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)集結(jié)”,全力打造出高端工業(yè)化、信息化相融合的世界級一流數(shù)字化智能電廠。

  “5兆兆字節(jié)數(shù)據(jù)有多大?可以比肩半個美國圖書館的館藏印刷內(nèi)容。而這個數(shù)據(jù),是由燃機上的測量儀和傳感器產(chǎn)生的。”陳玉長驚嘆道,在機組168小時試運行過程中,各類數(shù)據(jù)精準、及時呈現(xiàn),機組運行靈活、啟動快速,成功率高,既可帶基本負荷運行又可用于調(diào)峰,還宜于接近負荷中心,提高供電可靠性,減少送變電工程量。

  精益節(jié)能減排,創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益。與9FB燃機相比相比,軍糧城六期工程在全生命周期內(nèi),不僅可將用電成本降低4%,相當(dāng)于給每臺機器每年節(jié)約5000萬元燃料費用,而且能每年直接減少燃燒煤炭100萬噸,可減排二氧化硫約1194噸,減排氮氧化物7755噸,比同類機組每年減少25%的二氧化碳排放量,相當(dāng)于減少170萬輛小汽車一年的尾氣排放量。

  “正常機組要用20萬個緊固螺栓,而這套3D打印設(shè)備用量為‘0’,一舉多得!”設(shè)計上優(yōu)化突破,安裝中也要尋求變革,據(jù)現(xiàn)場經(jīng)理助理李剛介紹,軍糧城六期工程的設(shè)計理念就是模塊化,安裝也必須順應(yīng)形勢。“采用模塊化安裝理念后,機組空間利用率大大增加。與以往同類火電機組相比,安裝閥門減少98%、 現(xiàn)場焊接減少54%、電氣端子減少50%、管道系統(tǒng)接口減少 41%,安裝檢修更為便捷,只需將頂部蓋板拆裝即可完成,節(jié)省了大把的時間和精力。”

  有效的面積,無限的可能。隨著軍糧城六期工程的投運“上線”,汩汩熱流不斷流入天津市中心城區(qū)和外環(huán)地區(qū)居民家中,新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐,為華北地區(qū)開啟了高效能源新篇章。

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