東方電氣集團刷新二次再熱“成績單”
來源：中國能源新聞網 時間：2024-12-04 17:01
——東方電氣二次再熱技術不斷提升火電清潔化水平
張浩淼
“今年以來，東方電氣研制的66萬千瓦二次再熱機組——中煤板集、世界首批三煙道擋板調溫100萬千瓦二次再熱機組——浙能六橫和大唐新余，三個新一代超超臨界二次再熱項目相繼投運，再次刷新了‘東方’二次再熱技術運行成績單，為二次再熱機組規(guī)模化發(fā)展奠定基礎。”近日，東方電氣集團產業(yè)發(fā)展部負責人接受采訪時表示。
黨的二十大報告提出“深入推進能源革命，加強煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設新型能源體系”，為清潔高效煤電發(fā)展錨定了方向。傳統(tǒng)煤電制造企業(yè)借助技術創(chuàng)新與設備升級，可實現煤炭清潔高效燃燒，降低污染物排放，提升火電清潔化水平，促進其與新能源協同發(fā)展，發(fā)揮兜底保供與系統(tǒng)調節(jié)作用。60多年來，中國東方電氣集團有限公司（以下簡稱“東方電氣”）構建完善了“六電六業(yè)”的產業(yè)格局，其中煤電領域擁有從10萬千瓦至110萬千瓦功率等級機組的可靠運行業(yè)績，以技術創(chuàng)新為引領，在煤電機組領域占據領先地位，為高效清潔煤電發(fā)展貢獻力量。
東方電氣二次再熱汽輪發(fā)電機組。
深耕技術創(chuàng)新 厚植高效清潔煤電發(fā)展根基
超超臨界機組已成為我國煤電領域的主力機型，而進一步推動煤電節(jié)能減碳，高參數、大容量二次再熱發(fā)電技術成為重要發(fā)展趨向。在未來能源格局中，燃煤發(fā)電仍將承擔保電保供與支撐新能源發(fā)展的關鍵任務。東方電氣立足我國資源能源稟賦，持續(xù)深耕清潔高效超超臨界煤電關鍵核心技術攻關。
2009年，東方電氣便開啟二次再熱技術研究，涵蓋參數論證優(yōu)化、熱力系統(tǒng)優(yōu)化、汽輪機葉片通流優(yōu)化配置、發(fā)電機可靠性提升關鍵技術研究、機組布置與結構方案開發(fā)、鍋爐受熱面及水動力方案優(yōu)化、鍋爐汽溫調節(jié)及偏差控制方法等多領域技術攻關。歷經多年積累沉淀，構建起以熱力、氣動、結構、材料、控制等多學科交叉研究為基石，先進、自主且完備的現代燃煤發(fā)電機組研發(fā)制造體系，于二次再熱發(fā)電領域斬獲多項重要成果。
東方電氣二次再熱發(fā)電技術采用行業(yè)前沿的第四代TIOD高效智能通流技術和行業(yè)首創(chuàng)的鍋爐尾部三煙道布置結合純擋板調溫控制方法，融合成熟可靠的本體結構、高效配汽方式與汽封、多重溫度偏差控制技術等先進技術集成，確保機組低碳、高效、靈活、穩(wěn)定運行。
相較于第一代通流技術和傳統(tǒng)鍋爐汽溫調節(jié)技術，第四代高效通流技術使熱耗率降低350千焦/千瓦時，三煙道擋板調溫方法不設煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，廠用電率同比減少2.5%~10%，一臺超超臨界百萬機組年節(jié)約標準煤超過9萬噸，二氧化碳減排超過23.4萬噸，對加快推進國家“雙碳”目標進程具有積極意義。
實施技術落地 筑牢新型能源體系支柱
世界首創(chuàng)的三煙道擋板二次再熱調溫技術得到了工程驗證，是我國二次再熱鍋爐的重大創(chuàng)新和技術拓展，填補了行業(yè)空白。東方電氣緊密圍繞新型電力系統(tǒng)需求持續(xù)探索創(chuàng)新，在推進技術迭代研發(fā)同時，積極推動技術成果落地轉化。
2013年，依托華能安源項目，二次再熱技術在國內首次進入工程應用階段，運行參數首次創(chuàng)新高，東方電氣成為國內率先具備完備二次再熱設計體系的企業(yè)；2015年，自主研制的國內首個二次再熱項目華能安源順利商運并獲得國家優(yōu)質工程金獎，標志著我國二次再熱技術取得實質性突破；2018年，世界首臺三煙道調溫二次再熱機組國電蚌埠二期順利商運并榮獲2020年度“國家優(yōu)質工程獎”；2018年，依托大唐鄆城項目獲得國內唯一630攝氏度的100萬千瓦等級二次再熱國家示范項目。該項目再熱溫度達到世界領先水平的630攝氏度，并采用帶回熱式驅動小汽機的雙機回熱系統(tǒng)，設計發(fā)電效率首次突破50%。
東方電氣工程師在大唐新余項目現場技術服務。
2021年，世界首臺100萬千瓦對沖燃燒二次再熱機組深能河源順利商運，優(yōu)化的煙氣再循環(huán)調溫系統(tǒng)，可靠性高、達汽溫能力強，深受業(yè)主好評?！皷|方”成為唯一一家擁有三煙道擋板和煙氣再循環(huán)兩種二次再熱調溫技術并有成功投運業(yè)績的企業(yè)；2021年，東方電氣成功研發(fā)世界首個空冷二次再熱機組，掌握空冷二次再熱機組關鍵技術，并獲得當年國內二次再熱領域全部訂單。
今年以來，東方電氣研制的中煤板集、浙能六橫和大唐新余三個新一代超超臨界二次再熱項目相繼投運，采用自主研發(fā)且全球首次應用的雙筒形缸技術，融合了經典筒形缸結構耐高壓與受力均勻優(yōu)勢，攻克雙筒形缸制造與安裝難題；采用基于沖轉參數、閥位配比、通風閥控制邏輯等多維參數控制的啟動運行策略，攻克行業(yè)二次再熱機組極熱態(tài)啟動與排汽溫度控制難題。
通過一個個項目的落地實施，東方電氣二次再熱機組的可靠性、安全性與高適應性得到了充分驗證，完全具備了與風電、太陽能等可再生能源協同互補的優(yōu)勢，能夠更高效、穩(wěn)定、快速、靈活地調節(jié)發(fā)電量，為能源供應的安全穩(wěn)定性提供支持，助力我國新型能源體系的構建。
推進技術迭代 引領高端裝備制造業(yè)高質量發(fā)展
東方電氣堅持創(chuàng)新是第一動力，拓展二次再熱技術優(yōu)勢。自首個二次再熱機組誕生至今，東方電氣對已掌握的二次再熱技術進行了多次的迭代升級。東方電氣新一代二次再熱機組集成了近年來多項研究成果，創(chuàng)新應用機爐深度耦合、雙機回熱等新技術，使熱力系統(tǒng)更趨先進高效；汽輪機各模塊均采用自主研發(fā)的高效智能通流技術，通流效率顯著提升；擁有完備的系列化末級葉片，可適應復雜氣候條件；獨特的雙筒形汽缸結構、雙支撐軸系與成熟輔助系統(tǒng)，保障機組運行可靠性與靈活性。
發(fā)電機不斷進行優(yōu)化迭代，應用適應新型電網靈活性運行的關鍵技術，采用數字化生產等先進制造工藝，全面保障二次再熱發(fā)電機質量穩(wěn)定性和靈活性運行下的可靠性。
世界首創(chuàng)的三煙道擋板調溫技術，無再循環(huán)風機，無額外電耗，可靠性高、經濟性強；帶“預除塵”的煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，降低再循環(huán)風機磨損，有效提高機組可靠性；高參數鍋爐溫度偏差的精準控制技術，有效控制壁溫偏差，提高達汽溫能力；帶煤粉外置分離裝置的燃燒技術，提高低負荷煤粉濃度，穩(wěn)燃能力強。
面向“雙碳”目標下煤電向系統(tǒng)調節(jié)型電源轉型的發(fā)展趨勢，圍繞新型電力系統(tǒng)下用戶對燃煤機組靈活低碳高效的需求，東方電氣提出研發(fā)與長時儲能相耦合的先進煤電機組的整體設想。
通過重構先進煤電機組設計思路和體系，以配套壓縮氣體儲能、熔鹽儲能等長時儲能系統(tǒng)的煤電機組作為研究對象，通過機組本體、關鍵輔機、儲能系統(tǒng)和系統(tǒng)協調控制技術協同攻關，計劃實現煤電機組連續(xù)零供電時長達到6小時、機組升降負荷速率達到5%額定負荷/分鐘以上、機組本體最小出力15%額定負荷以下的日間調峰總體目標，為我國新一代煤電升級提供有效路徑支撐。
東方電氣首臺成套1000兆瓦二次再熱機組在大唐新余投運。
持續(xù)向“新”而行 闊步能源發(fā)展新未來
依托全國重點實驗室，積極開展新一代650攝氏度、700攝氏度等級更高參數超超臨界技術研發(fā)，朝著更高技術領域不斷邁進。
東方電氣始終面向國家重大需求，主動應變，以核心技術為引領，探尋新發(fā)展路徑。在開展技術提升的同時，東方電氣同步強化運維技術創(chuàng)新。
自主研發(fā)的新一代全生命周期智能運維技術，以智能裝備為基礎，結合信息化和數字化手段，為機組量身打造了一套集智感知、智診斷、智調節(jié)、智運行、智優(yōu)化于一體的智慧機組運維系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)實現機組穩(wěn)定性評估與預警診斷、壽命管理、凝汽器冷端優(yōu)化、智慧燃燒、智能吹灰、精準噴氨、爐內結焦診斷系統(tǒng)、能效分析與劣化分析、發(fā)電機關鍵部件健康度評估、潤滑油在線監(jiān)測、數字孿生等智慧應用，助力機組高效發(fā)電、可靠運行。
同時，為更好滿足用戶服務需求，東方電氣打造了電站全生命周期服務體系，提供精準售后服務，推動設計、制造、安裝與服務水平邁向新高度。
“東方電氣將大力弘揚東汽精神，堅持自主創(chuàng)新、勇攀高峰，持續(xù)推動綠色低碳發(fā)展，為實現國家“雙碳”目標奮勇前行，在全球能源變革舞臺上彰顯中國高端裝備制造的智慧與擔當。”東方電氣集團產業(yè)發(fā)展部負責人談道。
責任編輯：于學華
