【今日头条】技术创新引领火电潮流——写在淮北申能发电有限公司获得全球洁净煤领导者奖之际
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发布时间：2024-08-13 20:12:30
12月6日（美国时间12月5日），在佛罗里达州奥兰多市举行的POWER-GEN国际会议主旨开幕会上，淮北申能发电有限公司作为中国唯一获奖单位，被授予第五届皮博迪年度全球洁净煤领导者奖。
该奖项由国际著名能源巨头皮博迪（Peabody）公司出资设立，旨在表彰全球范围内在煤炭清洁利用和碳减排方面作出杰出贡献的能源企业。申能公司旗下淮北申能发电有限公司正在建设中的申能安徽平山电厂二期工程，凭借可实现预期供电标准煤耗251克/千瓦时的“新一代技术”获得了大会组委会的高度认可。
从被动引进到自主创新，从亦步亦趋到国际领先，几十年来，中国火电技术的迅猛发展让国内外专家为之惊叹。申能安徽平山电厂二期工程（以下简称“平二”）作为采用国际首创高低位布置双轴二次中间再热技术的国家示范工程，承载着国家的重托，将树起世界火电行业新的标杆。
时任上海市委书记韩正致信时任国家能源局局长吴新雄，建议应发挥1350MW高低位布置双轴汽轮发电机组技术创新的引领作用，积极推动国家清洁煤电示范工程。
“1350MW高低位布置双轴汽轮发电机组技术”，谈到平二，就不可避免地谈到这项推动火电发展史上一次“技术革命”的“引擎”。从2005年初提出该项技术到2016年末正式核准项目落地，其中反复研究论证的艰辛只有该项专利技术的发明人、现任淮北申能发电有限公司董事长冯伟忠能够体会。“这一‘新型汽轮发电机组’将改变传统电厂一百多年来的设计格局，目前，全世界火电业的目光都集中到了这里”，冯伟忠兴奋地告诉记者。
2005年初，冯伟忠提出了高低位汽轮发电机组分轴布置方案；2011年12月，相应的发明专利“一种高低位分轴布置的汽轮发电机组”获得国家知识产权局授权；2015年3月，该项目通过国家能源局组织的专家技术评审。2016年1月，申能安徽平山电厂二期工程获批国家火电示范工程。论证结果为，该项目采用的双轴汽轮机高低位布置技术方案可行，可减少高中压高温蒸汽供热管道长度进而降低投资，减少管道压降和散热损失进而降低能耗，热耗指标为世界领先水平，属于创新技术，技术和装备能够自主化设计和制造，拥有非常良好示范作用。此外，该方案的应用也将为下一代700℃先进超超临界技术提供关键的技术储备。目前，该项目已经于2018年7月开工，计划2020年8月正式投产。
这项震惊国内的“革命性技术”同样享誉国外。美国能源部代表团于2016年9月及12月前后两次参观了两次再热双轴高低位布置的模型，并听取了冯伟忠关于该项技术的介绍，美国能源部代表团对该技术可在不配置碳捕获（CCS）设施的前提下，能使二氧化碳排放值低于美国环境保护署（EPA）关于新建煤电机组对二氧化碳的排放标准，感觉到很振奋。在赞叹同时亦表示希望能将该技术推广应用至美国。
国际著名发电设备制造企业西门子公司火电首席执行官罗兰·菲舍尔博士，曾称赞“该技术能大幅度的提升火力发电机组的净效率，是改革高污染发电行业成为低排放绿色产业的唯一机遇”。
平二项目又被业界成为“251工程”，即机组预期供电标准煤耗为251克/千瓦时，将比目前最先进的两次再热百万千瓦时机组煤耗进一步下降超15克，可大幅度的提升煤炭资源利用效率，从源头上降低烟气污染和二氧化碳的排放。
在发电行业内素有“10克煤耗为一代技术”之称，在技术已趋向成熟的煤电领域，下降一两克煤耗已是很大进步，而想要实现下降超15克煤耗是很多业内专家很难来想象的数字。
为实现“251”目标，平二人从设计之初将技术创新理念融入其中。一方面结合1350MW机组真实的情况及具体特点，对广义回热技术、全负荷低氧低氮燃烧技术等已经在其他火电单位应用的成熟节能减排技术进行二次开发及应用，另一方面积极探索符合平二项目工程特点的新技术。
在蒸汽参数深度优化方面，基于高低位分轴布置技术，对主蒸汽参数及补汽阀开启点、再热蒸汽参数和背压等进行了优化。该工程将采用双曲线逆流式自然通风排烟冷却塔，总高度达210米，是目前国内最高的自然通风排烟冷却塔。根据当地的天气特征情况，通过采用4层填料以及独特的塔型“1”字柱方案，结合塔型的优化，在控制冷却塔工程量基础上，实现了设计工况下冷却塔出水温度为18℃，以此来实现凝汽器背压4KPa，相比同等环境水平的机组，背压降低了0.8KPa，折合煤耗1.4克/千瓦时。
在减小机组实际运行效率与额定工况效率的差距方面，为明显降低低负荷下的厂用电率，研发广义变频及新型电能转换装置技术，于此同时，将传统给水泵汽轮机与变频发电机机合二为一，既降低投资又提高机组经济性。
在国际首创的高、低位布置汽轮发电机组中，鉴于高位发电机组轴系转动惯量较小，暂态稳定性较差，平二的主变采用了国际上极为罕见的500kV分体式三绕组主变，该变压器不仅容量高达前所未有的1620MVA，而且通过优化结构型式和参数以及创新的控制方式，可以使高、低发电机组紧密的联系在一起，从而有效解决高位发电机组的稳定性。
此外，平二工程还深入研发新型给水加热及疏水系统，通过简化系统，降低造价，降低损失和热排挤影响等，有效提升机组经济性；采用中温省煤器+低温省煤器+五电场静电除尘器+一体化脱硫除尘装置的综合实施方案，有效解决锅炉排烟热量深度利用及机组超低排放问题。
“运用一系列先进的燃煤洁净环保技术，可以将烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放浓度控制在远优于燃气轮机排放标准的水平”，冯伟忠称。
美国环境保护署（EPA）曾于2015年8月发布新要求：新建煤电的CO2排放限值为636公斤/毛兆瓦时。而美国国家电力研究院（EPRI）权威专家于当年10月专门出报告称，除非能进行大比例的热电联供，否则煤电技术永远也无法突破“636公斤/毛兆瓦时”的限值。
这项“251工程”将突破美国国家电力研究院权威报告的结论。“冯教授的成就将可能令全球对于燃煤电厂CO2排放量的认知模式发生转变。”在2016年的ASME（美国机械工程师协会）国际能源与电力大会上，ASME电力运行与维护技术委员会主席克里斯托弗˙玛塞拉表示，“原以为，美国的新燃煤电厂建设项目几乎完全被美国环保署规定的CO2排放限值所消灭，而冯教授的技术由于可以在一定程度上完成满足美国环保局规定的CO2排放限值，从而有望使整个火电行业获得重生和复兴。”
先进的创新成果来源于一支有激情的创新团队。以冯伟忠为代表的平二团队平均岁数在37岁，人才队伍呈梯级结构，人员组成科学合理，易于创新氛围的滋养。
自工程开展以来，淮北申能发电有限公司将创新作为公司发展的重要驱动力，着力营造“万众创新”的企业文化氛围。“我们要将创新融入公司发展的血液中”在年初工作总结会上，公司CEO张岭说道。
围绕创新工作，公司打出一套“组合拳”。成立技术创新小组，对工程建设过程中遇见的重难点问题进行专项攻关；开展了青年人才教育培训工作，制定科学的人才教育培训计划，并为年轻职工安排了职业导师，通过“结对子”“一对一”帮扶，指导年轻职工尽快融入企业文化，胜任岗位工作；开展了QC活动，针对项目建设和部门工作中的薄弱环节和亟待解决的问题形成课题，着力提升职工分析问题、处理问题的能力。公司党支部围绕平二工程开展了创建“党员先锋岗”活动，通过活动开展，充分的发挥全体党员的示范、带头和辐射作用，带动公司职工立足岗位展示才干，内强素质，外塑形象，在全公司营造奋勇争先、创新创效的良好氛围。
在这样的氛围下，大到技术创新，小到小改小革，平二人的骨子里都有着一种敢于打破传统思维枷锁的开放精神。公司工程管理部杨文虎就是这样的“开放人”。他不仅参与了申能安徽平山电厂二期工程的前期高低位分轴布置技术的蒸汽参数深度优化、弹性回热技术、广义变频及新型电能转换装置技术等技术创新工作，在热力系统方面的具体配置上，同样不局限于传统，进行了诸多改良。例如，机组将采用三背压凝汽器配置方案，为此，他提出了一种新型三背压系统连接方案，相比传统的方案，既可实现凝汽器单侧清洗功能，也可逐步降低凝汽器循环水侧的阻力，以此来降低循泵功耗，提高机组经济性。
荣誉承载过去，开拓旨在未来。面对新时代生态环保的严要求和节能减排的高标准，作为引领火电潮流的一支“年轻劲旅”，淮北申能发电有限公司将继续发挥引领示范作用，高举技术创新旗帜，团结一心，攻坚克难，为推动国家燃煤发电技术进步，促进火电行业向低碳、节能、环保方向发展提供更有力的技术上的支持和品质保障。
