軍糧城六期工程全景
“機組竟然這么小……”
“比同類型機組占地面積減小2/3,沒見過吧!”
站在由中國能建東北院設計、天津電建承建的天津軍糧城六期熱電聯產工程(以下簡稱“軍糧城六期工程”)前,參觀者紛紛面露“疑色”。
“別看機組占地只有7000平方米,本事卻大得很!”天津電建項目經理陳玉長眼神一亮,賣了個關子。
“心臟”強勁——火力壯,體積更小
軍糧城六期工程建設一臺65萬千瓦燃汽-蒸汽聯合循環熱電聯產機組,配套建設一臺35萬千瓦一拖一超臨界燃煤熱電聯產機組。在“強勁心臟”的驅動下,整個機組產生的熱量可滿足天津中心城區和外環地區共3000萬平方米的供熱需求,新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐。
軍糧城六期工程是華北地區“煤改氣”進程的一部分,也是中美清潔能源伙伴關系唯一能源示范項目,陳玉長帶領隊伍參與建設,自豪之情油然而生。“H型燃機節能高效、運行靈活、環保減排、可靠性高,是我國新一代先進高效環保型聯合循環機組的主要發展方向,能夠參與如此重要的工程建設,我很驕傲。”
“濃縮的是精華。小,得益于燃機的采用。”他繼續說道,軍糧城六期工程的“心臟”采用9HA.01燃汽輪機,燃燒溫度高達1400攝氏度,是目前世界燃燒溫度最高、單機功率最大、效率最高的燃汽輪機,也是首臺落戶國內的通用電氣公司9HA燃機,“燃汽輪機能減少煤棚、灰渣占地面積,足足節約出了兩個國際標準足球場的大小。在經濟發達、人口密集的天津,如此‘迷你’又‘超能’的電廠,頗得青睞。”
“別看它體積小,卻足足有390噸,在業內算是最沉的燃機。”燃機吊裝負責人趙俊豪現在回憶“安放”燃機的場景,仍然感覺驚心動魄,“場地狹小、空間局促,從港口卸貨到運抵現場受到高度、速度、重量的限制,每一步難度都很大”。趙俊豪帶著同事,采用液壓頂升器吊裝工藝將這個燃機穩穩當當地“捧”回家。可運抵項目門口時,燃機因過高無法通行,項目部人員又臨時在地鐵9號線小東莊站附近橋墩下方開挖了半米,重新修整道路,才將設備“迎”進了廠房。
首創炫酷——“戰衣”新,設計更優
如果說軍糧城六期工程的燃機是項目的“心臟”,那么,它搭載的微孔預混燃燒室則是“竇房結”,掌管著燃燒效率、啟停時間等。
該微孔燃燒室是全球首個在燃汽輪機中采用3D打印的微孔預混燃燒室,由原本的66個部件改進成一個3D打印部件,不僅維護容易,而且孔直徑更小、間距更密集,空氣和天然氣由此可混合得更為充分均勻,機組燃燒效率得到提升,因為燃燒不充分可能產生的污染物也得到降低。“就像從鄉道到了高速,車速增大、道路變寬、沒有紅綠燈,百公里油耗低很多,起步加速快更多。” 現場經理劉海坤風趣地打了個比方。
能有多“快”?
“與看科幻片感受差不多,排氣可達5級颶風風速、10秒內可充滿65米長固特異飛艇——可在23秒內升負荷6.2萬千瓦,4秒內降負荷16.5萬千瓦。”劉海坤說,整套機組還配備了先進的干式低氮燃燒技術、四級可調導葉,為機組“披”上“戰衣”,保持較高的效率,實現每分鐘快速升降負荷65兆瓦。
高端設備,需要高精尖的安裝設計。軍糧城六期工程燃機轉子、發電機轉子要求在頂軸油投入條件下才可盤動,待潤滑油系統沖洗完成、恢復正式系統、調試合格,才可找中、灌漿、安裝,但“按部就班”,工期不能得到保證。
憑借十數年的經驗,項目汽機負責人劉燕群優化安裝方案,“假裝”聯軸器盤動——利用定向滑輪組制作出一套鎖具,使它沿聯軸器靠背輪外圓旋轉,鎖具限位后再加裝百分表。操作時,緩慢沿燃機聯軸器靠背輪圓周方向旋轉鎖具,模擬聯軸器盤動,即可測量并計算出聯軸器中心偏差。
“披上‘新戰衣’,里子也得換新。”劉燕群興奮地比劃著自己的發明說,“這個發明節省了大半年工期,也通過了專利申請!”
面對軍糧城六期工程新型機組、創新方案及眾多技術和配合協作的挑戰,天津電建提出了一系列機組全面提效的安裝路線和措施。作為國內燃機電廠的先進性示范工程,該工程也不負眾望,建成后,預期全廠聯合循環凈效率將高達63.5%,相當于節約燃料費用5.7億元。
數據集結——信息化,機組更“聰明”
革故鼎新,順勢而為。
全廠各系統信息互聯、電廠設備全壽命周期管理、機組一鍵啟停、機組智能運行優化、智能安防、管控一體化等多項實用型功能,軍糧城六期工程實現了“數據集結”,全力打造出高端工業化、信息化相融合的世界級一流數字化智能電廠。
“5兆兆字節數據有多大?可以比肩半個美國圖書館的館藏印刷內容。而這個數據,是由燃機上的測量儀和傳感器產生的。”陳玉長驚嘆道,在機組168小時試運行過程中,各類數據精準、及時呈現,機組運行靈活、啟動快速,成功率高,既可帶基本負荷運行又可用于調峰,還宜于接近負荷中心,提高供電可靠性,減少送變電工程量。
精益節能減排,創造巨大經濟效益。與9FB燃機相比相比,軍糧城六期工程在全生命周期內,不僅可將用電成本降低4%,相當于給每臺機器每年節約5000萬元燃料費用,而且能每年直接減少燃燒煤炭100萬噸,可減排二氧化硫約1194噸,減排氮氧化物7755噸,比同類機組每年減少25%的二氧化碳排放量,相當于減少170萬輛小汽車一年的尾氣排放量。
“正常機組要用20萬個緊固螺栓,而這套3D打印設備用量為‘0’,一舉多得!”設計上優化突破,安裝中也要尋求變革,據現場經理助理李剛介紹,軍糧城六期工程的設計理念就是模塊化,安裝也必須順應形勢。“采用模塊化安裝理念后,機組空間利用率大大增加。與以往同類火電機組相比,安裝閥門減少98%、 現場焊接減少54%、電氣端子減少50%、管道系統接口減少 41%,安裝檢修更為便捷,只需將頂部蓋板拆裝即可完成,節省了大把的時間和精力。”
有效的面積,無限的可能。隨著軍糧城六期工程的投運“上線”,汩汩熱流不斷流入天津市中心城區和外環地區居民家中,新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐,為華北地區開啟了高效能源新篇章。
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