长袖善舞升级改造促发展

　　随着国家对电力行业生产的要求越来越高，对既有电厂进行升级改造，提高机组效率、实现节能减排成为大势所趋。中国能建规划设计集团西北院（以下简称“西北院”）抢先涉足电厂改造业务，经过多年探索实践，在这一领域走在了行业前列。

　　热网改造 节能环保暖万家

　　现代火电厂具备完善的节能及环保体系，如果以之为集中热源，实行热、电并举，不仅可解决传统供暖模式的弊端，也将进一步提高电厂能源利用效率和经济效益。

　　如何在运行多年的热网首站基础上，设计出经济合理的改造方案，满足逐步增大的热网供热能力，是改造工作的难点。

　　以华电国际邹县电厂为例，该电厂共有四台335兆瓦机组，于上世纪80年代建成投产。为了提高机组效率，邹县电厂于2012-2014年先后完成了1-3号机组的供热改造。

　　但是，在改造过程中，对已有管道大量的拆卸和重装，使机组长时间处于停机状态，也造成了一定的经济损失。于是，在4号机组供热改造时，业主提出，要找到更加经济的方案减少拆装工程量，缩短改造时间。面对需求，西北院深入调研，多方探讨，最终确定了“整体设计、分布实施”的设计原则，通过在原热力系统基础上进行优化，在供热蒸汽侧设置联通管道，最大限度地减少了对已建管道的拆卸和安装，大大降低了建设成本，缩短了停机周期。

　　长距输送 清洁采暖保蓝天

　　在广袤的西北地区，难免遇到热网改造长距离输送的情形。长距离输送压力小、效率低、成本高，极其考验设计师的智慧。

　　灵武电厂改造是银川市重点供热改造项目，远期设计供热面积达8000万平米，输送距离为40公里，是输送距离罕见、技术难点众多的典型远距离输送项目。

　　在该项目中，需要在汽轮机房外放置高背压凝汽器，将原来通过空冷岛散入大气中的热量传递给热网循环水以实现对外供热。该方案可以把全厂热效率从40%提高到62%，经济效益显著。但是，空冷岛地表有凝结水箱、储油箱、变压器等诸多设施，地下管线密布，如何布置凝汽器成为关键。西北院设计师经过多次实地测量，结合原有管架基础位置，定制了特殊尺寸的凝汽器，并对地基进行了换填，对原有设施仅做了少量改动，就实现了高背压凝汽器的安装就位。

　　空冷岛乏汽管道引接是另一个“拦路虎”。由于管道直径大，补偿器组计算要求高，西北院设计师们请教了国内一流的补偿器设计生产厂家，召开多次专题讨论会，最终确定了利用原有空冷排汽管道固定支架作为支撑的方案，有效解决了乏汽管道应力及推力的问题。

　　灵武电厂改造项目解决了1000兆瓦、600兆瓦汽轮机抽凝改造、背压机带厂用电改造、高背压改造、与老厂原有供热系统相结合同步改造等诸多技术难题，为西北院后续承揽长距离供热改造项目积累了经验。

　　常规岛改造 专业技术显身手

　　随着我国能源结构调整步伐的加快，核电装机比重逐渐增大。西北院瞄准机遇，将核电站常规岛改造列为发展的突破口。

　　2017年，西北院与中核集团田湾核电站开始合作。当时，田湾核电站3号机组主给水系统从调试开始就出现了管道振动严重、带有弹簧基础的电动给水泵启动后基座跑偏等问题，严重影响了核燃料的装载。受业主委托，西北院着手寻求解决方案。

　　设计师迅速完成了核电站给水系统PDMS布置模型的复原，对各个支吊架进行计算与验证，对56个工况进行动态分析。最终，他们找到了给水泵启动后再循环管道严重晃动及水击产生的原因，并精确计算出水平推力，而此推力就是导致弹簧基础被推动移位的主要原因。这个计算结果与西安交大教授现场测量得到的数据高度吻合，专家和业主完全同意西北院的解决方案，并对设计师的高效给予了高度评价。

　　继田湾核电站之后，西北院又与中核集团在东欧各国核电项目中展开了深入合作，为业主提供常规岛真空系统改造、汽轮机振动诊断等技术咨询工作，开创了核电业务发展的新局面。

　　开拓总包 模式转型出成效

　　依托于雄厚的实力，西北院在电厂改造领域也从单一的设计分包模式向EPC总承包模式积极转型。

　　无锡华瑞制药天然气分布式能源改造EPC项目就是典型的一例。该项目总装机规模为1800千瓦，年计划发电量约863万千瓦时，采用“余热锅炉+调峰锅炉”的蒸汽产出模式，总设计供热能力为40吨每小时，年蒸汽供热总量约10万吨。

　　在项目执行过程中，西北院遇到了两大难点，一是场地资料缺失，二是需要将新增锅炉与已有锅炉进行系统整合。为此，项目组成员多次到现场踏勘测量，获取了主厂房基本尺寸、原有设备布局等第一手资料，并与厂家积极沟通，最终解决了上述难题。此外，项目组还根据业主停产检修安排，提前对原蒸汽管系进行了改造，从而降低了工程建设和系统调试对生产带来的影响。

　　当前，电厂改造市场需求日益扩大，西北院将进一步深入研发电厂改造技术，为企业转型升级开辟一方新天地。