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供熱改造的低碳化之旅

——福建泉州公司大容量機組高參數供熱建設紀實

作者: 甄廣旭 來源: 傳媒中心 發布時間: 2022-08-05 字號:【

炎炎夏日,驕陽炙烤大地。悠悠蕩蕩的晉江河水,寧靜平緩,流向廣闊的海洋。從泉州市驅車一個小時,到達國家能源集團福建泉州公司,這里的一期“基于能級匹配的大容量機組高參數工業供熱系統研究與工程示范”項目,已投運一年多,是火電機組供熱協同節能模型。2021年底獲國家發改委中央生態文明建設項目獎勵1840萬元,為國家發改委首次對中央企業頒發的專項獎勵。

福建泉州公司

愛拼才會贏,一句閩南語道出了泉州人千百年來務實肯干的風格,也道出了泉州公司緊跟時代譜新曲,在“十四五”開局之際,領先完成供熱科技創新改造,在綠色轉型發展中發揮示范引領作用的新節奏。

轉型 目標節能降耗

泉州公司董事長、黨委書記陳國寶2004年就開始參與公司基建。說起公司發展歷程,他如數家珍,侃侃而談。

早在2009年,面對國家大力推進節能減排的政策,公司審時度勢,充分利用地處泉港國家級石化工業園區的地理優勢,加強科技創新驅動,完成了一期2臺30萬千瓦燃煤機組供熱改造。


30萬千瓦燃煤機組

到了2016年,又在國家《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》引領下,公司完成二期2臺67萬千瓦燃煤機組供熱改造,在泉港國家級石化工業區集中供熱企業中實現主導地位,為后期開拓熱力市場打下了堅實基礎,也為“以熱定電、以熱促電”的科技創新棋局鋪平了道路。

2017年,一份國家“史上最嚴”的煤電節能減排升級與改造行動計劃正式出臺,要求到2020年全國現役機組平均供電煤耗低于310克/千瓦時。與此同時,燃料成本高、機組利用小時數下降帶來的嚴峻經營環境,對機組低能耗運行提出了新的要求。

此時公司一期機組雖經過供熱改造實現了煤耗降低,但由于熱用戶需求壓力和溫度參數高,難于同時匹配,供熱改造后的機組出現了嚴重高能低用現象,導致了供熱循環經濟性低,煤耗指標與國家提出的平均要求仍有差距。

因勢而謀,應勢而為?!白吖澞芙岛闹?,晚做不如早做。泉州公司地處工業園區,化工企業比較多,供熱需求量大,我們瞄準市場,把一期機組納入供熱優化改造,實現了破局?!标悋鴮毴缡钦f。

擺在泉州公司所有人面前的,是又一次的發展轉型,真抓實干,砥礪前行的創新新歷程徐徐鋪開。

改造 創新能級匹配

2017年3月,一場供熱優化改造技術路線研討會拉開了供熱科技項目改造工作序幕。泉州公司成立了供熱優化改造專項組,抽調技術骨干,肩負全廠上下的期望,以只爭朝夕的狀態,全力以赴投入到改造前期工作中。

公司總工程師高利平,既有專業的自信,也有八零后的闖勁,談到工作時,眼神里充滿著激情。他介紹說:“為了順利完成這項大型改造,實現老企業可持續發展,我們劃分了汽機、鍋爐、電氣、熱控等幾個專業項目組,在5個月時間里,奔赴上海、武漢、杭州、哈爾濱、北京等地,對背壓機、部分通流改造和供熱新型機改造進行多次調研?!?/p>

隨著調研的深入,專項組成員發現各地雖有多種模式的供熱技術改造方案,但無高參數工業供熱系統性研究成果,針對大流量、高參數抽汽供熱汽輪機和相關設備的研究未見先例。


67萬千瓦燃煤機組

怎么辦?從零開始,披荊斬棘?!绊椖抗リP我們是和南京電科院一起開展的。大家經過反復探討,結合石化園區發展和供熱蒸汽供應量穩定的實際,首創引入能級匹配理念,實現了重大突破?!备呃浇榻B。

“能級匹配理念”,是泉州公司因地制宜,參照“壓力匹配,溫度對等”的原則,以提升機組經濟效能最大化為出發點,在通流改造技術路線設計時,選擇最接近高壓蒸汽需求的一級抽汽作為高壓蒸汽汽源抽取點,取消了原先主蒸汽減溫減壓的能效損耗環節,切實提高了供熱機組經濟性。

方案明確后,隨之而來的是如何解決供熱用戶高中壓溫度適配問題。

高利平介紹說,專項組成員經過反復調研能源領域技術和生產廠家工藝,大膽借用核電汽汽換熱器原理,將設備首次設計運用到火電機組供熱優化改造中,利用中壓供熱抽汽加熱高壓供熱抽汽,在提高高壓供熱的同時,降低中壓供熱溫度,減少中壓供熱減溫水量,實現能量的合理利用和節能降耗的效應疊加。


一期集控中心

2019年,《基于能級匹配的大容量機組高參數工業供熱系統研究與工程示范》科技創新項目正式被國家能源集團批準立項,成為2019年度批復的最大科技創新項目。

擔當 攻堅的協奏曲

有了目標,有了方向,有了步驟,泉州公司一期供熱科技項目改造快速推進。

2020年上半年,受疫情影響,科技項目改造設備制造和采購單位均出現了進口原材料無法按期到貨,影響設備制造進度的情況。

公司安排專人以周計劃節點倒排用工期,密切跟蹤來自美國、意大利、英國和墨西哥等疫情嚴重區域閥門的出廠運輸情況,每周定期了解、跟蹤、掌握各項目單位進展情況,積極與各單位溝通,制定相應專項措施。設備部供熱化學專業主管王炯銘介紹說:“針對有滯后風險的部件,在后續生產、加工、裝配、總裝階段進行協調策劃,根據工藝重新制定詳細、合理、確保準時交貨的排產計劃。最終,各項目單位搶工期、趕進度、保質量,按期完成了供熱汽輪機設備、汽汽換熱器等核心設備制造交貨任務?!?/p>

2020年9月,一期供熱機組“換心”工程正式啟動。公司充分調動5家單位資源,分別設置安全組、質量監督組、現場標準化管控組和工期管控組,有序做好科技創新項目邏輯和控制研討、現場標準化檢查、技術交流、設備監造、節點驗收等工作。

“我們定期召開現場施工推進會,制定15項現場專項施工方案,在施工全過程中把好技術、質量、安全、進度各項關口,順利完成了主機關鍵設備高中壓轉子按期保質保量安裝、核心輔機汽汽換熱器遷移就位等關鍵節點工作?!鄙疾科麢C專業主管譚宏進一步補充道。

2020年12月,2021年6月,1、2號機組分別實現汽輪機沖轉、鍋爐水壓、汽輪機超速甩負荷等試驗一次成功,并順利通過滿負荷運行168小時,運行中機組各系統狀態及參數正??煽?,符合相關標準,供電煤耗區域環保減排效益十分顯著。

新型U形高效汽汽換熱器

值得一提的是,此次供熱科技創新項目首次將蒸汽再熱能級匹配技術應用到高參數供熱領域,開發了國內首臺高壓缸大流量供熱抽汽的汽輪機和新型U形高效汽汽換熱器,首次在大容量汽輪機機組采用高壓上缸供熱抽汽的系統設計,首次應用蒸汽的供熱抽汽再熱技術,創建了火電機組供熱協同節能模型,申請發明專利10件、實用性專利11件,已授權實用新型專利1件、13篇科技論文被錄用,填補了國內高參數供熱技術領域的空白,提升了我國能源科技領域的原創設計、新技術支持和技術服務能力。公司也成功從供熱機組優化改造技術的“追趕人”轉型為了“領跑人”。

共建 黨旗閃耀前線

在一期供熱科技項目改造中,泉州公司聯合電科院南京電力試驗研究院和哈電集團事業部、哈爾濱汽輪機公司、福建省電力勘測設計院等4家單位,啟動“五方黨建共建”專項活動,著力推動黨建工作與生產經營工作深度融合,切實發揮黨支部戰斗堡壘作用,引領黨員在供熱科技示范項目中崗位建功。

公司與四家單位成立了1個共建領導小組和5個共建工作組,制定《一期供熱科技項目五方黨建共建活動實施方案》,明確質量、安全、技術、人才、效益為主的改造思路,重點強化組織引領、協同聯動、質量控制、施工保障、創新成果等5個板塊14項共建活動內容。共建組結合各自分工,引領組內黨員開展“創一流成果”黨員示范行動,各組強化黨員協同聯動模式,確保黨員在項目施工、調試、驗收各環節崗位建功,全力確??萍柬椖砍鼍?、創標桿。

黨建引領,改造工作很快跑出了“加速度”。公司黨建部主任江景霞說:“五家黨委齊心協力,發起了專項黨建攻堅,整個改造工程充滿了干勁和奉獻,黨員們都是好樣的!”

汽汽換熱器是供熱科技項目的核心設備,國內乃至國際其他電廠均無使用案例。受場地條件限制,2號機汽汽換熱器的安裝就位較1號機難度大,現場施工一系列的安裝問題頻頻出現,設備自重大、周邊地下管線復雜、主要通道被2號機潤滑油儲油箱和1號機汽汽換熱器阻隔、升壓站及架空線路環伺……


汽輪機轉子吊裝

問題一個比一個大,難題一個比一個難。公司副總工程師、供熱及綜合產業部主任翟黎明回憶起改造工作,依然記憶猶新?!按蠹叶紱]有想到,現場改造工作有那么多的難題,沒有任何經驗可以借鑒。社會主義是干出來的!這個時候,只有我們黨員沖在前,干在前,用忘我拼搏迎接這些考驗?!?/p>

五方共建黨員先鋒隊的旗幟亮在了改造現場,無數個黨員先鋒的身影,把汗水和奉獻留在了改造歷程中:

改造緊要關頭,恰逢農歷春節。分管汽機專業的設備部副主任李志煒假日期間,即與福建特檢院專家聯系協調,赴四川德陽對設備進行出廠前檢查和催交,保證設備供貨;項目總負責人林寶森,牽頭改造方案的制定,以高度負責的態度,集中眾智,積極聽取設備部、項目監理和施工單位的意見,編制專項施工方案并六易其稿,確保了方案盡善盡美,為后續改造工作順利推進奠定了基礎;黨員技術骨干王炯銘與項目部持續溝通,數次討論,從設備檢修、運維的實際出發對安裝方案進行優化;建設單位克服春節假期剛過人員到位的困難,提前進場熟悉專項方案,并布置場地;現場施工人員,緊張有序地進行潤滑油儲油箱移位、鋪設墊土和鋼板、汽汽換熱器卸車至安裝小坦克、下穿繞過供熱管道、儲油箱回位、汽汽換熱器二次灌漿。經過無數道嚴謹而漫長的步驟,各方通力合作,一步一個腳印,汽汽換熱器終于順利安裝就位。

目前,公司正在探索推進二期機組高參數工業供熱深度節能供熱改造科技創新項目。


泉州公司碼頭

火熱的場景,火熱的干勁。在構建清潔低碳、安全高效能源體系的道路中,泉州公司擔當作為,篤行趕超,用一流科技創新標桿成果,探索了從單一發電企業向發電供熱綜合能源企業轉變的高端低碳化發展模式,在碳達峰、碳中和工作中發揮了示范和引領作用,為創建世界一流邁出了全新的步伐。

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