全球首台将纯凝亚临界机组升级为超超临界水平的机组：小机组 大改造 树标杆
发布日期：2019-10-16 来源：中国能源报 作者：中国能源报 浏览次数：622
截至2018年底，我国仍有3.5亿千瓦亚临界机组，30万千瓦等级亚临界机组达943台。该类机组额定工况下的供电煤耗普遍高于320克/千瓦时，相当一部分机组的实际运行煤耗甚至超过340克/千瓦时。
徐州华润30万千瓦机组高温亚临界综合升级改造后，设计供电煤耗可降至287克/千瓦时，接近超超临界机组实际运行水平，对于提高全国存量巨大的亚临界机组发电效率具有典型的示范作用。
“亚临界机组只有革自己的命，才能在未来竞争中保持继续盈利的能力和指标优势。30万千瓦机组的市场竞争力正不断弱化，其与百万千瓦机组相比还存在挖潜的必要。为此，我们对30万千瓦机组进行了高温亚临界综合升级改造。”日前，在徐州/铜山华润电力有限公司（以下简称“徐州华润”）组织的公众开放日活动期间，该公司副总经理陈超虎向参观者介绍。
据了解，徐州华润3号30万千瓦机组是全球首台将纯凝亚临界机组升级为超超临界水平的机组，也是华润电力“亚临界机组节能综合升级改造”试点项目。此次升级改造在全国电力发展“十三五”规划对淘汰落后产能及高煤耗指标管控的背景下展开，为我国绿色火电树立了行业标杆。
技术革新做示范
按照国家相关要求，到2020年，全国新建机组平均供电煤耗不超过300克/千瓦时，现役机组平均供电煤耗不超过310克/千瓦时。截至2018年底，我国仍有3.5亿千瓦亚临界机组，30万千瓦等级亚临界机组达943台。该类机组额定工况下的供电煤耗普遍高于320克/千瓦时，相当一部分机组的实际运行煤耗甚至超过340克/千瓦时。
在此背景下，华润电力与上海申能科技联合，采用高温亚临界技术对华润徐州电厂3号机组进行改造，并于今年8月顺利通过168小时满负荷试运行。此次升级改造后，机组设计供电煤耗可降至287克/千瓦时，接近超超临界机组实际运行水平。
据中国能建规划设计有限公司副总工程师龙辉统计，截至2018年底，全国燃煤火电装机容量超过10亿千瓦，2018年平均供电煤耗达308克/千瓦时，达到世界先进水平。“但我国实施的超低排放指标已达到比国外最低标准还要低的水平，进一步提高的空间将受各方面限制。”
徐州华润30万千瓦燃煤机组煤耗降至287克/千瓦时，意味着什么？
“3号机组的成功改造对于提高全国存量巨大的亚临界机组发电效率具有典型的示范作用，对于盘活亚临界机组生命力、提升资源利用率具有深远的影响。”陈超虎告诉记者。
节能降耗经济性好
“亚临界机组节能综合升级改造”试点项目于2017年4月签约启动设计工作，2018年12月开始现场施工。今年8月10日，该项目顺利通过168小时满负荷试运行，机组各项性能指标、环保指标均达到优良水平。
据了解，火电厂超临界机组和超超临界机组均指锅炉内工质的压力，锅炉内水的临界压力是22.115MPa，临界温度为374.15℃，当蒸汽参数超过水临界状态点的参数，统称为超临界机组。超超临界燃煤发电技术比超临界机组的热效率高出约4%，与常规燃煤发电机组相比优势更加明显。
是什么让30万千瓦机组的能耗可以优于百万千瓦机组？
徐州华润技术负责人介绍，超超临界燃煤发电技术可保持机组压力在亚临界水平不变，将机组的主蒸汽和再热蒸汽温度由540℃提高至600℃，同时保证汽包炉的炉型、汽轮机的外缸不发生变化，而汽轮机内部更换了所有零部件。经测算，机组的节能、环保以及灵活性等综合性能得到全面提升。
对于外界普遍关心的项目经济性问题，徐州华润技术总监张峰算了一笔账：“按照供电煤耗降低31克/千瓦时计算，在热耗率验收工况下，每年可节约标煤5.456万吨。按照760元/吨的标准煤价格，则每年可降低燃料成本约4000万元。该项目总投资3亿多，7至8年即可回本。”
绿色环保走在前
1994年成立的徐州华润，是华润电力的第一家火电企业，也是华润电力的星火之源。
有别于此前成立的电力公司，徐州华润是一家完全独立于电力系统之外的新型电力公司，其严格按现代企业制度的要求组建，一改往日建设者与经营者分离、建设管理与经营管理脱节的传统办电格局，徐州华润探索出一条自建、自管、自营之路，创建了“彭城模式”，同时开辟了中国电力改革的“试验田”。
早在1996年建设一期30万机组时，徐州华润就按照当时国内先进技术设计了环保设施，采用高效静电除尘器，除尘效率达到99.5%以上；工业废水实现循环利用；粉煤灰转为建筑材料原料，综合利用率达到100%。陈超虎介绍，徐州华润在环保改造上的投入已累计超过10亿元。
2014至2015年，徐州华润投资约3亿元完成百万机组综合节能改造，陈超虎介绍：“按照铜山华润全年发电量110亿千瓦时计算，改造后实现供电煤耗下降约10克/千瓦时，公司每年可节约11万吨标煤,按照标煤单价790元/吨计算，全年节能收益约8690万元。”
2015至2017年，徐州华润投资3亿元完成6台机组的超低排放改造，烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大区污染物排放指标全部达到燃气轮机组的排放标准，且优于国家标准，总体污染物排放量比改造前减少75%，实现了全厂“脱硫、脱硝、除尘”。同时，该公司加强煤场覆盖和扬尘管理，严控无组织排放，并计划投资2亿元实施煤场封闭改造，目前该项目已进入现场施工阶段。
徐州华润30万千瓦机组高温亚临界综合升级改造后，设计供电煤耗可降至287克/千瓦时，接近超超临界机组实际运行水平，对于提高全国存量巨大的亚临界机组发电效率具有典型的示范作用。
“亚临界机组只有革自己的命，才能在未来竞争中保持继续盈利的能力和指标优势。30万千瓦机组的市场竞争力正不断弱化，其与百万千瓦机组相比还存在挖潜的必要。为此，我们对30万千瓦机组进行了高温亚临界综合升级改造。”日前，在徐州/铜山华润电力有限公司（以下简称“徐州华润”）组织的公众开放日活动期间，该公司副总经理陈超虎向参观者介绍。
据了解，徐州华润3号30万千瓦机组是全球首台将纯凝亚临界机组升级为超超临界水平的机组，也是华润电力“亚临界机组节能综合升级改造”试点项目。此次升级改造在全国电力发展“十三五”规划对淘汰落后产能及高煤耗指标管控的背景下展开，为我国绿色火电树立了行业标杆。
技术革新做示范
按照国家相关要求，到2020年，全国新建机组平均供电煤耗不超过300克/千瓦时，现役机组平均供电煤耗不超过310克/千瓦时。截至2018年底，我国仍有3.5亿千瓦亚临界机组，30万千瓦等级亚临界机组达943台。该类机组额定工况下的供电煤耗普遍高于320克/千瓦时，相当一部分机组的实际运行煤耗甚至超过340克/千瓦时。
在此背景下，华润电力与上海申能科技联合，采用高温亚临界技术对华润徐州电厂3号机组进行改造，并于今年8月顺利通过168小时满负荷试运行。此次升级改造后，机组设计供电煤耗可降至287克/千瓦时，接近超超临界机组实际运行水平。
据中国能建规划设计有限公司副总工程师龙辉统计，截至2018年底，全国燃煤火电装机容量超过10亿千瓦，2018年平均供电煤耗达308克/千瓦时，达到世界先进水平。“但我国实施的超低排放指标已达到比国外最低标准还要低的水平，进一步提高的空间将受各方面限制。”
徐州华润30万千瓦燃煤机组煤耗降至287克/千瓦时，意味着什么？
“3号机组的成功改造对于提高全国存量巨大的亚临界机组发电效率具有典型的示范作用，对于盘活亚临界机组生命力、提升资源利用率具有深远的影响。”陈超虎告诉记者。
节能降耗经济性好
“亚临界机组节能综合升级改造”试点项目于2017年4月签约启动设计工作，2018年12月开始现场施工。今年8月10日，该项目顺利通过168小时满负荷试运行，机组各项性能指标、环保指标均达到优良水平。
据了解，火电厂超临界机组和超超临界机组均指锅炉内工质的压力，锅炉内水的临界压力是22.115MPa，临界温度为374.15℃，当蒸汽参数超过水临界状态点的参数，统称为超临界机组。超超临界燃煤发电技术比超临界机组的热效率高出约4%，与常规燃煤发电机组相比优势更加明显。
是什么让30万千瓦机组的能耗可以优于百万千瓦机组？
徐州华润技术负责人介绍，超超临界燃煤发电技术可保持机组压力在亚临界水平不变，将机组的主蒸汽和再热蒸汽温度由540℃提高至600℃，同时保证汽包炉的炉型、汽轮机的外缸不发生变化，而汽轮机内部更换了所有零部件。经测算，机组的节能、环保以及灵活性等综合性能得到全面提升。
对于外界普遍关心的项目经济性问题，徐州华润技术总监张峰算了一笔账：“按照供电煤耗降低31克/千瓦时计算，在热耗率验收工况下，每年可节约标煤5.456万吨。按照760元/吨的标准煤价格，则每年可降低燃料成本约4000万元。该项目总投资3亿多，7至8年即可回本。”
绿色环保走在前
1994年成立的徐州华润，是华润电力的第一家火电企业，也是华润电力的星火之源。
有别于此前成立的电力公司，徐州华润是一家完全独立于电力系统之外的新型电力公司，其严格按现代企业制度的要求组建，一改往日建设者与经营者分离、建设管理与经营管理脱节的传统办电格局，徐州华润探索出一条自建、自管、自营之路，创建了“彭城模式”，同时开辟了中国电力改革的“试验田”。
早在1996年建设一期30万机组时，徐州华润就按照当时国内先进技术设计了环保设施，采用高效静电除尘器，除尘效率达到99.5%以上；工业废水实现循环利用；粉煤灰转为建筑材料原料，综合利用率达到100%。陈超虎介绍，徐州华润在环保改造上的投入已累计超过10亿元。
2014至2015年，徐州华润投资约3亿元完成百万机组综合节能改造，陈超虎介绍：“按照铜山华润全年发电量110亿千瓦时计算，改造后实现供电煤耗下降约10克/千瓦时，公司每年可节约11万吨标煤,按照标煤单价790元/吨计算，全年节能收益约8690万元。”
2015至2017年，徐州华润投资3亿元完成6台机组的超低排放改造，烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大区污染物排放指标全部达到燃气轮机组的排放标准，且优于国家标准，总体污染物排放量比改造前减少75%，实现了全厂“脱硫、脱硝、除尘”。同时，该公司加强煤场覆盖和扬尘管理，严控无组织排放，并计划投资2亿元实施煤场封闭改造，目前该项目已进入现场施工阶段。