华电莱州二期：百万千瓦智慧火电新标杆
2019-09-04 08:42:44 中国能源报 作者:卢彬
全国首个集“智能照明、智能吹灰、数字煤场、现场总线、GIL封闭线路、烟气深度余热利用”等尖端科技于一体的火电项目，代表了世界火电行业先进水平。
在具备低煤耗、低排放、高热效率、高效管理等机组优势的前提下，随着社会对于环境质量要求的提高和各项改革措施的深化，高参数大机组可以赢得更广阔的市场空间。
8月22日，华电莱州二期3号机组顺利通过168小时满负荷试运行。试运期间，3号机累计发电量1.6846亿千瓦时，平均负荷100.3万千瓦，机组各项主要经济技术指标均达到国家优良标准。据了解，华电莱州二期机组应用超超临界二次再热技术，三大指标全部瞄准世界最高水平，设计发电煤耗253.48克/千瓦时，供电煤耗261.8克/千瓦时，厂用电率3.19%。与传统超临界机组相比，机组效率可提高3%至4%，热效率再提高1%—2%，节能减排效果显著。
据了解，华电莱州二期是全国首个集“智能照明、智能吹灰、数字煤场、现场总线、GIL封闭线路、烟气深度余热利用”等尖端科技于一体的火电项目，代表了世界火电行业先进水平，也开创了我国火电机组建设的又一个里程碑。
立足细节创新跨越
华电莱州公司规划建设的六台百万千瓦火电机组，其中一期两台机组曾于2014年获得国家级最高工程质量奖——国家优质工程金奖。二期工程如想再攀高峰，必须要在一期工程基础上更进一步，可我国火电发电技术和工程建设都已十分成熟，实现“超越”谈何容易？
“火力发电技术发展了这么多年，大家都快研究透了，很难说有什么独门秘笈。”华电莱州总工程师张志强坦言，“同样是百万千瓦机组，各项参数提升空间已非常有限，我们能做的，就是从每个细节出发，力争精益求精。”
莱州湾畔，四台百万千瓦机组一字排开，3、4号机组的“个头”明显比一期工程的两台机组高出一截。“二期项目建设中，我们改变了锅炉布置方式，将传统的型炉改造为塔式炉。”张志强向记者解释，布置方式的改变既节省了占地面积，又减少了锅炉烟道的弯头，使锅炉冲管效率和锅炉安全性都得到提升，“氧化皮沉积堵塞是火电厂锅炉爆管的典型问题，采取塔式布置可以有效避免。”
在厂区门口，记者又发现了“异常”：发电机组产生的电能需要通过线路与电网连接，才能输送到千家万户，而3、4号机组前本应属于架空线路的空间却栽上了绿化树木，不见一根线缆。相比不远处的一期工程，观感更胜一筹。
线缆去了哪里？“二期项目采用GIL封闭线路代替了500kV架空软母线。”华电莱州基建部副主任段芃告诉记者，“GIL封闭线路体积小、安装布置灵活，并且绝缘水平高、输电容量大、运行安全可靠，是二期工程的亮点之一。”
数字化电厂再升级
日落时分的莱州湾畔，不远处的码头传来汽笛声，礁石上落脚的海鸥惊起，划过莱州电厂的天空。据了解，“智慧、生态、美丽”是华电莱州建设的宗旨与目标，而一系列数字化智慧解决方案的应用，将为这座绿色火电厂装上“智慧芯”。
华电莱州二期从土建施工阶段开始设置了现场总线系统，突破了传统的“点对点”传输，使现场设备与电厂管理之间的数字通讯成为可能，为电厂的全面绩效管理提供了强大的数据基础平台。而且，数字通讯方式在节省大量的控制电缆以及电缆铺设的同时，又可以远程连续监测智能设备的健康状况，及时发现缺陷。不仅如此，华电莱州在采集数据的基础上，又开发了生产经营综合管理平台，实现了基础数据的高级应用。
“我们先将所有采集到的数据都保存在数据库中，保证数据唯一性，再将数据进行有针对性的综合分析。”张志强介绍，“运行人员发现的缺陷、检修人员的工作票、物资领用、财务成本、员工业绩……所有电厂运行需要关注的问题，全都可以通过数据变得一览无遗。此外，数据的唯一性也使各业务部门间管理流程大大简化，提升电厂运营管理效率。”
“从燃料入厂到上煤入仓，互联网、数据挖掘、智能生产等信息和自动化技术应用到了燃煤岛各个环节。通过三维立体建模，能够实时查看来煤时间、煤质、重量等详细信息，上煤效率大大提高，燃煤掺配也更加科学精准。”作为华电集团数字化电厂试点单位之一，华电莱州重点打造了智能燃煤岛项目，信息中心副主任尹洪飞告诉记者，“这些信息同时也为锅炉智能燃烧系统提供决策依据。该系统可以根据燃煤热值、硫分等信息，使锅炉自动调整燃烧工况，提升运行稳定性。数字化煤场项目负责攻克煤堆中心温度数据的提取、煤堆体积的测量这一全国性难点，使堆取料机真正实现了无人值守，这在全国还是首创。”
降本增效，提升竞争力
外露技巧，内有门道。华电莱州二期项目试图从各个方面实现创新与超越。但在火电行业整体并不乐观的环境下，这些高参数、大容量机组仍需通过市场的考验，才能将各项优势转化为企业的价值。
对此，华电莱州公司委书记、董事长秦世贤告诉记者，成本优势未来仍将为华电莱州带来足够的竞争力。“在具备低煤耗、低排放、高热效率、高效管理等优势的前提下，随着社会对于环境质量要求的提高和各项改革措施的深化，我相信高参数大机组一定能赢得更广阔的市场空间。”
“从大用户直供电，到电力中长期交易，再到现货交易，电力回归商品属性已是大势所趋。”在秦世贤看来，国内火电行业未来很可能就是“一厘钱的竞争”，任何一点效率提升、成本节约，都可能成为支撑电厂生存的重要保障。“我们现在应用了大数据技术，将通过搭建安全可控、网源协同、指标最佳、成本最优的世界一流燃煤智慧电厂试点工程，对内提升企业内部管理水平，对外提升环境自适应能力，企业核心竞争力将会大大增强。”