東方汽輪機打造燃煤機組升級改造“范本”
日前，東方電氣集團東方汽輪機有限公司（簡稱“東方汽輪機”）承擔的世界首臺亞臨界30萬千瓦和世界首臺亞臨界60萬千瓦火電機組升參數技術改造項目再交優(yōu)異成績單，再次印證了東方汽輪機國際首創(chuàng)的亞臨界燃煤電站升參數改造EPC技術方案的可靠性和先進性。其中，大唐托克托電廠60萬千瓦亞臨界3號機組通流改造性能試驗報告顯示，機組熱耗及高中低壓缸效率，在各負荷工況下，全面優(yōu)于保證值。首批升參數改造的另外兩臺機組———安陽30萬千瓦2號機組、托克托4號機組，性能試驗結果也都優(yōu)于合同保證值。
安陽和托克托項目成改造范本
東方汽輪機多年以來一直致力于電站升級節(jié)能改造，通過多年的自主創(chuàng)新進行相關技術積累，早在2011年就推出亞臨界機組升參數改造全面解決方案。該方案結合汽輪機通流改造，以我國大量運行 （約900臺）的30萬千瓦亞臨界燃煤機組為例，可降低煤耗15~20克/千瓦時。
安陽項目和托克托項目是中國大唐集團公司與東方電氣集團簽署的亞臨界燃煤機組節(jié)能提效改造項目技術合作框架協議中的項目之一。2014年11月28日簽署的該框架協議顯示，東方汽輪機將依托大唐安陽、托克托電廠在役的30萬千瓦、60萬 千瓦等級亞臨界機組，合作開發(fā)亞臨界燃煤機組高效節(jié)能改造技術，實現節(jié)煤目標，這在國內外均還沒有先例。
此次國網冀北電科院發(fā)布的大唐托克托電廠60萬千瓦亞臨界3號機組性能試驗報告顯示，改造后在額定工況下汽輪機高壓缸效率（三閥全開）為89.14%，中壓缸效率92.59%，低壓缸效率90.25%，熱耗比保證值小35.73千焦/千瓦時，性能數據大幅度優(yōu)于保證值。更可喜的是，機組的低負荷性能也得到了大幅度提高。在該項目中，用戶特別設定了加權平均考核，性能試驗結果表明，機組的加權熱耗率比保證值小54.25千焦/千瓦時，確保了在低負荷運行時也能取得了良好的節(jié)能效果和經濟效益。
而托克托4號機組的測試結果與3號機組各項參數均很接近。安陽30萬千瓦2號機組試驗報告顯示，改造后在額定工況下汽輪機高壓缸效率 （三閥全開）為88.95%，中壓缸效率93.67%，試驗熱耗7796千焦/千瓦時，熱耗指標優(yōu)于設計值。這標志著東方汽輪機國內國際首創(chuàng)的亞臨界燃煤電站改造EPC技術方案成功落地。
進一步提高機組經濟性和安全性
“近年來，東方汽輪機不斷適應國家能源結構調整和發(fā)展清潔高效發(fā)電設備的新常態(tài)，一方面通過對老舊機組的改造包括 通流設計、結構優(yōu)化、葉片技術等不斷升級，提高在役機組的經濟性和環(huán)保性；另一方面通過這些實踐將新的汽輪機通流技術和工藝應用在新建機組上，滿足用戶不斷攀升的經濟性需求。特別是在60萬千瓦、100萬千瓦超超臨界機組方面，東方汽輪機已經具備新一代產品完整的自主研發(fā)和技術解決方案。”東方汽輪機有限公司總經理張文峰接受記者采訪時表示。
為了提高機組經濟性，近年來東方汽輪機不斷創(chuàng)新發(fā)展，通流設計隊伍日益壯大，開發(fā)了先進的全三維通流葉片設計體系(F3D)，開展了多個多級空氣透平實驗，開發(fā)了一套先進的沖動式葉型———DAP葉型，與上一代機組相比，其效率可以提高1%~2%以上。
經過多次空氣透平試驗驗證后，東方汽輪機決定首次在三河改造項目上采用全新的通流設計技術，并采用了整缸完整通流全三元優(yōu)化技術、進排汽優(yōu)化技術、邊界層抽吸技術等多項先進技術，后續(xù)又將這些先進技術應用于常熟改造、安陽改造以及托克托改造等多個項目，其通流效率均達到了國內領先水平，證明了東汽新一代通流改造技術的成功。
“三河電廠通流改造項目汽輪機經濟指標的大幅提升，尤其是汽輪機高壓缸效率創(chuàng)造了目前國內30萬千瓦火電機組通 流改造項目帶調節(jié)級高壓缸效率的最高紀錄。”張文峰介紹說。
2015年6月17日，西安熱工研究院對三河電廠4號機組進行高中壓焓降試驗表明：3VWO工況下高壓缸和中壓缸效率分別大于88%和94%，汽缸效率均優(yōu)于設計值。2015年10月26日，三河電廠委托第三方華北電力科學研究院對3號機組進行了性能考核試驗，試驗結果表明：汽輪機熱耗達到了7878.77千焦/千瓦時(排汽壓力5.2千帕)，比改造前降低530.28千焦/千瓦時，熱耗率下降了6.3%。供電煤耗降低約20.59克/千瓦時，按年平均運行4500小時計算，年節(jié)約標準煤近3萬噸。
2015年11月，東方汽輪機完成了大唐唐山熱電1號機組通流改造，2016年3月25日電廠委托第三方華北電力科學研究院進行了性能考核試驗，試驗結果表明，汽輪機熱耗達到了7868.82千焦/千瓦時(排汽壓力5.2千帕)，再次印證了東汽全新通流設計技術的高效性。
當前，東方汽輪機已成功完成國華三河、大唐安陽、大唐唐山熱電、華潤常熟、華能上都、大唐托克托項目機組通流改造，機組熱耗和效率均處于國內同等級機組中的領先水平。展望未來，東方汽輪機將進一步加快新產品研發(fā)，不斷推進機組的技術升級和改進，進一步提高機組運行的經濟性和安全性。
朱先生