整洁明亮的厂房、错落有序的管架、高耸入云的烟囱、绿意盎然的环境,华电江门蓬江江沙分布式能源站(以下简称“江门项目”)散发着江南独有的灵秀和精致气息。
9月,随着2台11.5万千瓦燃气-蒸汽联合循环发电机组相继一次性通过试运行,这座国内首个以意大利AnsaldoAE64.3A型燃气轮机为主机的区域性热电冷三联供电站正式投入商运。
江门项目由中国能建规划设计集团西南院(以下简称“西南院”)设计,南方建投湖南火电(以下简称“湖南火电”)施工。中国能建再次以精湛的工艺,实现了国外新型燃气机引进与国内设计施工的完美融合,为分布式能源项目建设立起新的标杆。
高起点设计
江门项目身居粤港澳大湾区,位于江门市棠下镇江沙工业园区以北,是该区域的能源供应站。“作为直接面向园区的终端供能系统,江门项目不同于传统的集中供应模式,它分散在用户端,拥有更高的利用率、更低的成本、更高的安全性和更优的环保性能。”西南院江门项目设总李杰说。
在勘察设计上,西南院充分借鉴国内外电厂的先进理念、技术手段和经验,突出经济性、合理性,配备了干式低氮燃烧器,工况功率最高达71106千瓦,满足了周边企业对各项能源的需求。
江门项目采用两台6FA重型燃气轮机,组成两套“一拖一”多轴燃气-蒸汽联合循环机组,汽轮机为抽凝带补汽机组,余热锅炉选用卧式、自然循环、双压、无补燃型式。“联合循环机组与传统的分布式能源机组相比,配合过程更复杂。”李杰说。设计初期,西南院面临着方案选择需求多、外部条件变化大、与施工图设计交织等挑战,设计团队开展了大量专项研究工作,保证了各项技术创新顺利落地。
电站用地多为长方形,但江门项目的厂址却是一块类似“L”型的不规则用地,两头宽,中间窄,南北向长597米,东西向北面最宽处125米,南面最宽处253米,中间段最宽处90米,最窄处仅45米。在这样的场地上进行总平面布置,无疑是一场考验。
西南院迎难而上,结合地质情况创新优化,最终定版总平面方案为:燃机和汽轮发电机组合并设置厂房,共用检修场地;汽轮发电机对称布置,凝汽器抽管合用一个检修空间;供冷站循环水系统与主机循环水系统合并设置,减少供冷站循环水系统冷却塔;全厂主要辅助建构筑物合并布置。
该方案占地少、利用率高、运行管理方便,与国内同类同级别电站相比,收口概算节约近3亿元,得到了业主高度认可。
不仅如此,江门项目还有诸多骄人的优化成果:采用重叠布置方式,将10kV电抗器室布置于10kV配电室楼上,燃机发电机电缆母线和汽机发电机电缆母线同侧出线,既节约占地又节省投资;合理优化辅机配置和辅机裕量,厂用电率1.68%;主控、辅控DCS一体化,全厂一点监控,方便管理……
作为新一代联合循环机组,江门项目还具有高效清洁、节能环保等多项优势:余热锅炉自带烟囱,可实现烟气连续自动监测,各类污染物排放浓度均达到标准;全年总热效率达75.3%,机组纯凝发电效率达54%,机组运行经济性优于常规燃机机组;采取梯级使用和污废水处理复用等措施,全厂耗水量处于国内同类电厂领先水平。
灵活多变的优质服务,也是项目顺利投运的法宝。江门项目的气源原为管输天然气,在施工图完成一半之时,业主要求增加LNG气源,且LNG气化站与主体工程同步完工。没有抱怨,没有拖延,西南院立即投入到LNG气化站的配合工作中,马不停蹄地进行热水、回水及供气管道设计,保质保量地满足了施工需求。
高标准施工
设计优秀,施工也不甘落后。作为承建的国内首台Ansaldo6F燃机项目,湖南火电致力于将该项目打造为可异地复制的燃机样板工程。
进场仅两天,项目部就开工动土,闪电开启“江门速度”。明确节点工期计划,制定创优手册,现场开展技术攻关……一个个节点相继完成,施工现场初具规模,亮点布置可圈可点。
项目主厂房结构紧凑,AB列仅24米,按照常规施工工艺,要吊装61吨重、近6米长的燃机,需要制作扁担或轨道与行车配合就位。经过实地勘察和精准测量,项目部决定采用240吨汽车吊进行吊装,严格控制进场路线、支腿地点、回转中心位置。仅这一创新,就节省工期4天、成本约10万元。
在项目管理上,湖南火电打造教练式管理团队,以点带面,激发个体创新活力。在这样开放、好学的团队氛围中,项目质量创新、工艺优化亮点频出,《表层高阻沉积岩丘陵地区接地降阻施工技术》荣获2018年度电力建设科技进步二等奖。
燃机是进口机型,很多设备及专用工具都需从国外进口。项目部大量查阅图纸,组织内部交流研讨,向同行专家请教,逐个攻克难关。“张名江流动工作站”就是其中的代表。
2017年,在燃机轴系找中时,安装所需的专用工具发生故障,从国外采购至少要3个月。工期不等人,怎么办?不惑之年的张名江找到英文说明书,用翻译软件查阅单词,结合20多年的工作经验,他对工具的结构及工作原理进行了分析,仅用一周便找到了解决方案,又用2天完成了工具修复,为项目建设赢得了宝贵的时间。
“江门项目燃机本体为意大利供货,齿轮箱来自法国弗莱德,发电机来自山东济南,SFC(可调变频装置)控制系统源自德国西门子,TCS(控制系统)是ABB,辅助设备是上海电气生产,图纸都是英文。”项目总工邱坚介绍道,设计接口、靠背轮不匹配现象时有发生,返厂或请国外专家有时都不现实,“只能靠自己琢磨,反复校对,不得不说经验很重要。”
目前,机组运转顺利。在解锁新的燃机类型上,中国能建再次走在了前列。