大机组世界最低煤耗炼成记

　　山东省东营市地处黄河入海口，中华民族的母亲河——黄河在此流入渤海。中电工程东北院（以下简称“东北院”）设计的大唐东营2×100万千瓦二次再热电厂将在这片神奇的土地上崛起，为加快实现美丽幸福新东营的发展目标提供强大动力。

　　设计过程中，东北院按照大唐集团创建“集团最优、国内一流、世界先进”的示范电厂的总体要求，持续展开设计优化，力争将工程打造成为技术先进、指标领先、集成创新的百万千瓦高效超超临界二次再热机组标杆项目。

　　六缸六排汽大幅提升机组效率

　　大唐东营项目由于背压采用2.9千帕，导致大机排汽容积流量大幅增加，采用常规的五缸四排汽方案，则背压为4.5千帕时低压缸已处于阻塞状态，因此，需在此基础上增大排汽面积。

　　经过深入研究，东北院最终通过增加一个低压缸的方式，也就是六缸六排汽方案（机组采用一个高压缸、一个超高压缸、一个中压缸和三个低压缸串联的布置方式），增加了汽轮机排汽面积，有效提高了机组的效率。这在国内，属于首创。

　　“采用六缸六排汽方案具有明显的优势。经过论证、分析，汽轮机增加一个低压缸，对现有的相关系统、布置影响不大，但能够大幅降低汽轮机热耗和发电标准煤耗。” 东北院发电分公司副总经理、大唐东营项目经理艾立双介绍说。

　　二次再热引领百万机组新方向

　　目前，我国已是世界上100万千瓦超超临界机组发展最快、数量最多、容量最大和运行性能最先进的国家之一。采用二次再热技术是现阶段提高100万千瓦超超临界机组效率的有效途径。

　　为使东营项目达到业主的目标要求，经过反复论证，东北院最终选择采用二次再热技术，并围绕这一核心技术开展了多项优化设计。

　　经过比较，在额定负荷下，二次再热机组比常规参数一次再热机组的煤耗低约10.07克/千瓦时，比高效一次再热机组低约6.7克/千瓦时。此外，二次再热在节能减排方面具有先进性：2台二次再热机组较常规一次再热机组年节约标煤耗量约为96874吨，比高效一次再热机组年节约标煤耗量70484吨。2台二次再热机组比2台高效一次再热机组可分别减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放约5.5吨/年、22吨/年、52吨/年。

　　多项优化打造世界一流机组

　　在大唐东营项目设计过程中，东北院集中优势力量，成立了以公司原总工程师刘钢为首的优化领导小组，组建了以国家设计大师和系统内资深专家为主的咨询专家组，对设计方案进行了反复优化，成功使机组各项指标达到世界最先进水平。

　　“经过反复优化，大唐东营项目设计发电标煤耗率248.68克/千瓦时，设计供电标煤耗258.72克/千瓦时，达到世界最好水平。” 艾立双说。

　　大唐东营项目厂区由东北向西南四列式布置，依次为配电装置区、主厂房区、附属设施区及煤场区。主厂房面向大海，循环水管线短捷，大幅降低工程投资和运行费用。厂区占地23.92公顷，选用世界领先的31兆帕/600/620/620℃二次再热高效超超临界机组，一台100%容量汽动给水泵，并取消了启动电动给水泵。

　　设计中实现了多项国内首创：首次采用单列卧式高压加热器方案，减化系统，降低投资；首次采用二级低温省煤器+空预器旁路+高效热一次风调温方案，机组发电标煤耗降低2.83克/千瓦时；首次用闭式水加热凝结水，降低发电热耗2千焦/千瓦时；采用双级真空泵，每台机组年节约电量36万千瓦时；主厂房首次采用智能照明系统，节电40%……

　　同时，集控室首次采用集成式“去工业化”操作台，操作舒适，布置新颖。首次采用火山岩浇注中压母线，汽机房外简洁、美观。首次采用全厂通信一体化方案，方便运行管理。首次采用全封闭新型无人值守矩形煤场，工程造价低，自动化程度高。

　　设计中，东北院经过深入论证，多项设计突破规程，在确保安全的前提下，降低了能耗和投资。比如，采用投资低、运行成本低、取水保证率高的明渠取排水方案。经过充分论证，桩基负摩阻力计算突破规程，单桩承载力提高15%，降低工程投资1400万元。

　　此外，三大风机、除尘器及脱硫装置设计裕量突破规程，单台机组降低厂用电负荷6300千瓦。突破规程，主变压器容量下调为1140兆伏安，降低工程投资和运行损耗。采用平均低潮位作为计算水位，结合凝汽器低位布置，循环水泵电机功率减小3100千瓦。