引领能源革命的未来
文/王毅【徐州/铜山华润电力有限公司总经理】
 

华润铜山电厂的百万千瓦机组成功改造,被媒体盛赞为:世界上最清洁、最高效燃煤发电厂的节能减排技术终于有了首块试验田。这家最清洁、最高效燃煤发电厂是指上海外高桥第三发电有限责任公司(以下简称“外三电厂”),尽管其技术领先,但一直饱受质疑、推广艰难。直到华润铜山电厂引进其技术圆满实现改造目标,业内对外三电厂技术的态度才有了根本性转变。铜山电厂证明了外三的成功可以复制,煤电建成绿色清洁电源大有未来。

第一个吃螃蟹

截至2014年底,华润电力总资产达2256.48亿港元,投资区域覆盖中国19个省、自治区和直辖市,发电运营权益装机容量3133.1万千瓦。这其中,煤电运营权益的装机容量当前占据了华润电力运营权益装机容量的87.5%。虽然当中百万千瓦机组各方面已经比较先进,但是通过与国内外标杆电厂对比,供电煤耗方面还有一定的提升空间。对这个“提升空间”的任何一点突破,都将牵一发而动全身,乃至影响整个电力行业的技术进步和资源环境的改善。如何找到空间提升之道,作为行业标杆的外三电厂进入了华润电力的视野。

外三电厂两台百万千瓦超超临界火电机组分别于2008年3月和6月投产,通过基建和投产后研发,以及采用的相当一批创新技术,其机组效率和综合性能远远超越了原设计和其他同类型机组,其在降低机组供电煤耗、锅炉防止氧化皮、汽轮机防止固体颗粒物侵蚀、脱硝催化剂寿命控制、空预器防止低温腐蚀、广义变频中心、机组低负荷高效运行、机组低负荷稳定燃烧、机组快速启动、污染物超净排放等方面具有独到的技术和专利,代表了中国百万容量火力发电机组的最高水平,在国内乃至世界范围内都具有很强的影响力。

经中国能源研究会节能减排中心首席顾问秦中一先生推荐介绍,2013年5月份开始,华润电力火电事业部、江苏分公司等同事先后三次赴外三电厂开展调研。尽管外三技术享有盛誉,但由于没有先例可循,铜山电厂技术改造风险高、投资大,在反复多次论证之后,管理层认为外三技术可以在我们的机组上复制应用,而且与外三的技术合作,符合国家能源环保战略和电厂自身提高机组效能及竞争力需求,所以华润电力敢为人先,率先与外三电厂的科技公司签订了合作协议。

另一方面,外三电厂也把华润作为了第一个合作对象。据外三总经理冯伟忠介绍:当时,有很多单位去外三电厂学习、交流,大家都是抱着好奇和怀疑的心理去看看,好多电厂提供的数据也不够真实。在与铜山电厂的领导和员工多次沟通和交流后,他们觉得我们的管理人员整体素质较好,电厂管理比较规范。在实地查看百万机组后,认为我们在交流过程中给他们提供的数据都是真实的,具备合作的条件。其他有些电厂提供的数据和机组实际情况差距太大,从合作的诚意上就不足。所以经过权衡之后,他们便选择了华润。

华润电力是电力行业第一个与外三电厂签订合作协议、引进其技术的发电集团。在华润电力的影响下,大唐、华电、神华等集团也陆续同外三电厂签订了技术推广合作协议。

两家试点单位

>上海外三电厂总经理冯伟忠(左二)等领导和专家到铜山电厂开展节能情况前期调研。

为了更好地利用外三电厂技术做好节能减排综合改造工作,华润电力经过研究,决定在已经运营的百万机组和准备建设的百万机组中各选一家,开展试点工作。运营电厂选择了位于江苏徐州的铜山电厂两台百万千瓦超超临界燃煤机组,建设期电厂选择了位于河北唐山的曹妃甸二期项目。

为什么是这两家呢?

铜山电厂两台百万机组是华润电力最早投产的百万机组,投产后运行比较稳定,具备较好的盈利能力。这两台百万机组与外三电厂的机组型号一致,并且选择的是同一家设计院,改造起来较为容易。同时,电厂地处江苏电力的重要基地徐州,实施改造后,电厂在徐州地区、江苏省火电机组领域将有更强的竞争能力。

曹妃甸项目地处唐山市曹妃甸工业区,是河北省首个百万发电机组项目,也是曹妃甸工业区“电力生产—海水淡化—浓盐水制盐—盐化工制碱—废弃物资源化利用”循环经济产业链的龙头项目。建设这个项目,对于维护京津唐电网的安全稳定运行、保障曹妃甸开发建设的电力和热力需求、促进曹妃甸循环经济产业链的构建和完善、促进唐山乃至河北省经济结构转型升级具有重要的示范和带动作用。考虑到曹妃甸项目在区域的重要影响力,所以选择它作为从设计阶段就整体采用外三技术的项目公司。

打造精品工程

>中国能源研究会节能减排中心来访。

如今,铜山两台机组3亿元的改造投入5年就可收回。但在技术改造时压力非常大,一旦失败,可能每天都要损失300万元。

2014年9月,铜山电厂第一台百万机组#5机节能减排综合改造正式开始。为了做好本次技改,开工之初,项目公司就成立了节能改造项目现场指挥部,项目公司总经理亲自调度工程节点,副总经理任现场组长,技术支持部、发电部、综合部全力参与到这次改造的“大潮”中。

由于本次改造是利用机组大修的契机,现场还有其他检修项目。除了要保证工期,还存在交叉作业现象,工作难度非常大。大家克服“工作量大、工作面广、工期紧、施工空间有限”等种种困难,同心协力,确保了#5机组节能减排综合改造项目的成功实施。改造完成后,所有系统全部一次性投入成功,六大节能改造项目顺利通过168小时试运行,机组运行稳定,并于2015年3月6日顺利完成#5机组节能改造后性能考核试验。从各项参数看,系统的安全性、可靠性、节能效益均显著提升。与另一台未改造机组对比,在负荷相同的工况下,供电煤耗下降了约10克/千瓦时,节能效果超出了预期。

2015年10月开始,#6机开始进行改造。截至目前,大型设备吊运、安装顺利完成,工程安装已完成90%, 下一步将进入尾工及调试阶段。整个工程进展顺利,安全、质量、节点均处于较好水平。在总结#5机施工经验的基础上,甲乙双方也是进行了诸多优化,力争使#6机改造质量更上一层楼。

两台机组改造完成后,按照铜山电厂全年发电量116亿千瓦时计算,将实现供电煤耗下降7.5克/千瓦时,公司每年可节约8.7万吨标煤,按照目前标煤单价600元/吨计算,全年节能收益约5200万元。在环保指标方面,粉尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放均可大幅减少,节能减排效益明显。

2015年3月开始,曹妃甸电厂二期工程二台百万机组的建设工作已经展开,外三电厂负责提供技术咨询服务和整体优化技改工作。项目建成后,将成为最节能环保的(70%负荷下运行供电煤耗270g/kwh)新型火电项目。

引领行业革命

 

>外三节能减排交流会参会人员参观铜山电厂。

铜山电厂#5机改造完成后,良好的节能效果引发行业高度关注,《中国电力报》、《中国工业报》等主流媒体均作了大幅报道。2015年1月8日,中国能源研究会节能减排中心首席顾问秦中一(原能源部总工程师、中国长江三峡集团副总经理)、主任王凡,清华大学教授毛健雄、外三电厂总经理冯伟忠等领导和专家到访公司查看#5机改造情况,对铜山电厂#5机节能减排综合改造给予了高度评价。2015年3月26-27日在上海滨江举办的 “APEC提高燃煤火电效率创新技术论坛”上,华润电力受邀参加,并发表了主题为“创新绿色发展,责任引领未来”的主旨演讲。铜山电厂的改造效果成为会议关注的热点。2015年 6月11-12日,200多位国内发电厂的责任人出席了由中国电力科技网主办的外三创新技术交流会,并实地考察了铜山电厂,参会人员包括原能源部总工秦中一,国家发改委原能源局局长徐锭明,中国电工技术学会名誉理事长、原机械工业部电工局局长周鹤良,中国工程院院士倪维斗,清华大学教授毛健雄等专家。

历次活动和专家均对铜山电厂的尝试给予了积极高度的评价,认为其意义不仅仅是实现了燃煤火电厂的提效和减排,还在于促进了传统能源的绿色革命,使人们看到燃煤火电厂也能做到和天然气电厂一样清洁排放,从而可以确立在相当一段时间里我国燃煤电厂在能源安全供应中的主导地位。多年来为推广外三经验不遗余力的倪维斗院士称其为中国电厂节能减排史上的里程碑。

期盼百家争鸣

 

在最初进行合作的时候,华润电力便特意考虑选择一家运营电厂(铜山电厂)和一家在建电厂(华润曹妃甸电厂),这样就能从基建和运营的角度去全面衡量和推广外三的节能减排技术,为华润电力其他电厂积累经验。同时,我们的视角也没有仅局限于百万机组,对于30万、60万机组,我们也在考虑是否可以应用部分外三的技术进行改造,以提高所有机组的节能减排水平。

不过,由于与外三的合作牵涉到专利保护、保密协议的问题,华润电力与外三的合作模式采用的还是按项目单独实施的方案。实施项目的主要技术人员、监理单位、设计单位、施工单位、调试单位等均需要和外三签署保密协议,已经应用的技术及专利不得直接在未合作的项目实施。因此,下一步需要直接采用外三技术的项目均还需单独签订合同。在外三技术基础上开发的新技术,也需要根据和外三的合作协议确定推广的方案。

正如《华润电力2014年度可持续发展报告》致辞中所讲,展望未来的五年,随着新电改政策和“一带一路”等国家战略举措的展开,中国电力行业迎来了新的发展机遇,也伴随着新的挑战,华润电力将紧跟国家经济和能源战略调整方向,恪守“不以牺牲环境为代价谋求企业发展,不以牺牲环境的长远利益换取企业的短期效益”的环保理念,努力寻求经济发展和环境保护的有效契合点,实现创新、绿色转型。

铜山电厂推广应用外三技术为行业树立了典型。但绿色梦想,任重道远!与各利益相关方一道,携手并肩,戮力同心,风雨兼程,才能拥抱绿色发展的未来,从一枝独秀到百花齐放!

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