“在168小時滿負荷試運行期間，發(fā)電煤耗248.86g/kWh、供電煤耗258.72g/kWh、全廠熱效率49.4%，廠用電率3.88%。”

這一串數字讓由中國能建東北院（以下簡稱“東北院”）設計的——世界首座六缸六排汽超超臨界二次再熱百萬千瓦燃煤機組成為世界級火電新標桿。

九曲黃河，奔騰入海。高原黃土，滾滾而來。

在這個黃河入海口三角洲地帶，與日本、韓國隔海相望的天鵝展翅之地——山東東營，由中國能建東北院（以下簡稱“東北院”）設計的——世界首座六缸六排汽超超臨界二次再熱百萬千瓦燃煤機組在黃河入海口拔地而起，為加快實現美麗幸福新東營的發(fā)展目標提供強大動力。

大唐東營電廠項目一期建設2臺百萬千瓦燃煤發(fā)電機組，是《山東省半島藍色經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》《黃河三角洲高效生態(tài)經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》重點能源項目，同時也是山東電網“第一跨”—東營黃河500千伏輸變電工程重要電源支撐點。


在“碳中和”目標約束下，傳統火電項目市場需求份額將逐步降低，如何打造新的產業(yè)優(yōu)勢，尋找發(fā)展出路已經成為傳統能源發(fā)電企業(yè)急需解決的問題。在這樣的背景下，大唐東營發(fā)電廠秉持技術創(chuàng)新為核心驅動力，打造清潔、高效、節(jié)能的火電新標桿，并將長期領先。機組168小時滿負荷試運行期間，發(fā)電煤耗248.86g/kWh、供電煤耗258.72g/kWh、全廠熱效率49.4%，廠用電率3.88%。這串數字現今成為世界級火電新標桿。


世界首創(chuàng) 開創(chuàng)火電新紀元


在傳統火電技術領域，二次再熱技術是現階段提高百萬千瓦超超臨界機組效率的有效途徑。但是，隨著近年來二次再熱技術的快速發(fā)展，該技術在百萬千瓦機組中對各項參數的提升空間已經非常有限。如何再攀高峰，實現極限超越，需要敢為人先的勇氣和精益求精的努力。


在一個個問題面前，東北院項目設計團隊開拓創(chuàng)新、盡職盡責、在討論中論實事、講道理、重分析……從規(guī)劃的60萬千瓦機組到100萬千瓦機組；從一次再熱、四缸四排汽，到二次再熱、五缸四排汽，再到二次再熱、六缸六排汽方案，經過反復科學研判，世界首創(chuàng)的六缸六排汽、百萬等級超低背壓、二次再熱方案應運而生。


一個高壓缸、一個超高壓缸、一個中壓缸和三個低壓缸串聯布置。增加一個低壓缸，增加了汽輪機排汽面積，有效降低了機組運行的熱能損失，提高機組效率。這在節(jié)煤上可以直觀體現：機組每提供度電僅需258.72克燃煤，比普通機組每年可節(jié)約標煤20萬噸，相當于單臺百萬千瓦機組一個半月的“口糧”。


依河傍海 海水技術新高度


該項目位于渤海之濱的鹽堿灘涂上，如何利用緊鄰海岸優(yōu)勢，在高效節(jié)水上深耕細作成為東北院項目設計團隊一直思考的問題。站在廠區(qū)向海面眺望，陸上取水明渠宛如藍色的緞帶把渤海和電廠連接在一起。


東營項目依托緊鄰海岸的優(yōu)勢，在高效節(jié)水上深耕細作，建成了東營市第一個海水淡化項目。采用海水淡化處理方式供給、利用海水循環(huán)冷卻技術、采用取水保證率高的“海域明渠+陸域明溝”的海水直流供排水設計方案代替冷卻塔，既節(jié)約了成本，又提高了水資源的綜合利用效率。


海水淡化系統每小時可生產淡水360立方，每年節(jié)約淡水200余萬噸，有效推進了黃河水資源集約節(jié)約利用；設置污廢水、雨水回用系統，每年可節(jié)約用水4.8萬噸，實現了廢水“零排放”和水資源綜合利用。





降本增效 設計優(yōu)化新境界


東營項目采用了41項國內、世界首次應用的集成創(chuàng)新技術，在關鍵核心技術上實現了巨大的突破，在高效、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)保等方面效果顯著。通過全面深度優(yōu)化設計，大幅度節(jié)約投資。


國內首次采用的高效熱一次風調溫裝置，由于空預器出口熱一次風與高壓給水端差比常規(guī)系統中冷、熱一次風之間的端差低，可有效降低系統?損失，提高機組熱效率，從而到達熱效率最佳值，保證全廠熱效率49.4%；


通過優(yōu)化六大管道布置、合理選擇管徑、保溫，降低管道壓損，將管道效率優(yōu)化至99.35%，降低發(fā)電煤耗0.76g/kWh；通過優(yōu)化主機房鋼結構設計，節(jié)約主廠房框架831噸，樓面鋼梁176噸，爐前通道節(jié)約80噸，合計節(jié)約投資890萬元；通過降低圍堤高度、取消環(huán)檢道路、簡化管理站區(qū)域地面、減少灰場機具等措施，灰場總投資節(jié)約1383萬元；通過優(yōu)化循環(huán)水泵房設計，將底板及側壁由壁厚2m優(yōu)化為1.7m，節(jié)省混凝土量1700m3、鋼筋300噸，節(jié)約投資409萬元；通過對全廠PHC樁及承臺的統計，采用中性點上移后，由于單樁承載力的提高，節(jié)省PHC樁及承臺造價共計約1400萬元左右。


采用翻車機入廠端布置，將翻車機布置在鐵路專用線入廠端咽喉處，使翻車機室盡可能靠近廠區(qū)，縮短輸煤棧橋長度，節(jié)省投資約1200萬元，同時降低運行電耗；采用新型無人值守矩形煤場，使堆、取作業(yè)同時進行，自動化程度高，實現煤場無人值守作業(yè)，比封閉圓形煤場低約8614萬元；


堅持‘節(jié)能環(huán)保’和‘超低排放’技術創(chuàng)新路線，項目同步建設了脫硫、脫硝、除灰、除塵等環(huán)保設施，采用多種污染物高效協同脫除集成技術，二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放濃度分別為24.68mg、30mg、3.22mg，均大幅低于國家規(guī)定排放標準，實現煤炭資源高效、低污染利用。





滔滔黃河滾滾東流，奔騰萬里浩蕩入海。


今天，東北院用全新設計理念、全新研究成果，精益求精打造的世界級火電新標桿大唐東營電廠以技術先進、指標領打下了“世界首創(chuàng)”深深的印記。


明天，這座百萬千瓦高效超超臨界二次再熱機組，必將在提升裝備水平、優(yōu)化電源結構、加快新舊動能轉換、改善區(qū)域環(huán)境質量等方面做出重要的示范作用，為打造山東省高質量發(fā)展增長和魯北高端石化基地、建設富有活力的現代化濕地城市提供了堅實的能源支撐。