機遇挑戰(zhàn)并存輔機設(shè)備發(fā)展步入新時期
隨著我國電力建設(shè)的迅速發(fā)展,大容量、高參數(shù)發(fā)電機組日益普及,新技術(shù)、新能源被逐漸推廣利用,高效、環(huán)保的新型機組也開始嶄露頭角。一系列變化對配套輔機也提出了各種新要求,當(dāng)前我國電站輔機的發(fā)展可謂機遇與挑戰(zhàn)并存。
大機組唱主角輔機迎來諸多變化
2006年我國投產(chǎn)機組1.01億千瓦。五大發(fā)電集團投產(chǎn)機組5198萬千瓦,其中火電機組投產(chǎn)4596萬千瓦。如果加上國網(wǎng)公司、國華和廣東粵電,到2006年底,主要八大發(fā)電(電網(wǎng))集團的火電機組投產(chǎn)量占當(dāng)年全國總投產(chǎn)量的40%。
分析其數(shù)據(jù),可見八大集團公司投產(chǎn)的300MW級以上火電機組占全部總?cè)萘康?1%,300MW以下機組僅占9%。
2006年投產(chǎn)的火電機組最大單機容量為1000MW,空冷機組為600MW,聯(lián)合循環(huán)機組為390MW,水電機組為700MW,核電機組為1000MW。2007年全國機組投產(chǎn)量預(yù)計為9000萬千瓦左右,大機組容量的比率將進一步增大。
大容量、高參數(shù)機組,尤其是百萬級機組的普及增加,給輔機配套帶來了諸多變化:配套數(shù)量急劇減少,輔機設(shè)備單機容量增大,與之配套的新設(shè)備也不斷出現(xiàn)等。
在主要的輔機設(shè)備中,一次風(fēng)機等風(fēng)機設(shè)備,給水泵組、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等泵類設(shè)備,各類換熱器設(shè)備以及電氣配套設(shè)備中的主變、廠用變壓器等,都因主機組的大型化而增大容量。而爐水循環(huán)泵等設(shè)備則需要增加數(shù)量。此外,百萬千瓦級機組中的部分輔機在國內(nèi)還尚未研制出來,這給國內(nèi)輔機配套廠家既帶來了挑戰(zhàn),也帶來了機遇。
新型機組登臺配套設(shè)備亟待補充
在能源發(fā)展多元化和環(huán)境排放清潔化的要求下,發(fā)電形式趨向多樣化,具有高效率、環(huán)保性和能利用可再生能源的新型機組發(fā)展迅速,如燃燒天然氣的燃氣聯(lián)合循環(huán)機組、國家863攻關(guān)項目———煤氣化的IGCC發(fā)電機組、百萬千瓦級大型空冷機組等。
IGCC發(fā)電機組是國家“十一五”期間的攻關(guān)項目,根據(jù)國內(nèi)石化行業(yè)煤氣制備的經(jīng)驗,其設(shè)計標準和系統(tǒng)配置與電力行業(yè)的系統(tǒng)有很大差異,因此,與之配套的輔機都屬于新型設(shè)備,如煤氣發(fā)生爐、煤粉制備系統(tǒng)及磨煤機、采用氮氣密封的煤粉倉、煤粉輸送設(shè)備以及布袋式收集器等。
100萬千瓦級大型超臨界或超超臨界空冷型機組,其大容量、高效率、低耗水量的特點也為配套輔機也帶來了新難題———它需要大容量的空氣冷卻系統(tǒng)、空冷模型計算、空冷設(shè)備,安全可靠的真空系統(tǒng)、旁路系統(tǒng),以及凝結(jié)水精處理系統(tǒng)及設(shè)備等。
可再生能源的利用也亟須新型配套設(shè)備,如秸稈破碎和切割設(shè)備。麥秸、棉花稈、果枝稈、煙葉稈等不同種類的生物燃料,其形狀、硬度等均不相同。而在目前已投產(chǎn)的燃燒秸稈的電廠中,國產(chǎn)切割設(shè)備普遍存在著磨損嚴重、設(shè)備壽命短以及不能切割不同植物等問題。
在新能源方面,新興的風(fēng)能、太陽能等發(fā)電技術(shù),都具有適應(yīng)不同燃料、高效率、環(huán)保的特點,而相配套的風(fēng)機電控設(shè)備、太陽能儲熱設(shè)備、太陽能鏡場電傳動設(shè)備、控制器設(shè)備等,目前在國內(nèi)還屬空白。
環(huán)保性能增強新技術(shù)日漸推廣
近年來,國家對發(fā)電廠的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步日益重視。在2006年國家電廠設(shè)計評優(yōu)中,評審專家更多地關(guān)心項目在節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能、環(huán)保方面的工作,評優(yōu)也更加關(guān)注高參數(shù)、大容量和清潔燃燒的特殊機型機組。這促使電廠越來越多地采用并推廣各種新技術(shù)。
在設(shè)備選型方面,電廠除了考慮磨煤機對煤種的適應(yīng)性,還要考慮磨煤電耗率,選擇更加節(jié)電的系統(tǒng),如中速磨直吹式方案、雙進雙出的鋼球磨方案等;在脫硫技術(shù)方面,用防腐煙囪替代GGH換熱器,降低脫硫系統(tǒng)的整體耗電率。
為了達到節(jié)電目的,電廠更多地采用液力耦合器和調(diào)頻電機,如風(fēng)機、給水泵、凝結(jié)水泵、渣漿泵等,還用汽動給水泵代替電動給水泵,用布袋式除塵器替代電除塵器等。此外,在除灰渣系統(tǒng)中,大量采用除干灰和除干渣設(shè)備替代水力設(shè)備,在電除塵器中采用節(jié)電型的高壓電源裝置。
電廠還大量使用消音裝置、隔聲裝置、吸引裝置。特別是燃氣聯(lián)合循環(huán)機組,其進風(fēng)口采用了消音裝置,主廠房墻壁采用了小孔吸引材料,基本滿足了國家噪音排放標準。原來只能在國外才能看到的針對余熱鍋爐和冷卻水塔的隔音墻方案,在國內(nèi)電廠也得到了應(yīng)用。
此外,電廠還要適應(yīng)集團網(wǎng)絡(luò)化管理需求,建立數(shù)字化電廠。這需要對主輔機設(shè)備進行標識化管理,建立電廠計算機模型和數(shù)據(jù)庫。因此,如何加速技術(shù)進步,滿足數(shù)字化電廠建設(shè)和工藝系統(tǒng)控制的需要,也是國內(nèi)輔機設(shè)備廠應(yīng)考慮的重要問題。
電力發(fā)展至今已取得了巨大成就,高參數(shù)、大容量已是技術(shù)發(fā)展的趨勢,輔機設(shè)備必須適應(yīng)大容量機組配套的需要,滿足不同發(fā)電形式的配套要求,并且還要滿足環(huán)保要求,特別是適應(yīng)電力體制改革后各大發(fā)電集團的管理要求,這需要我們抓住機遇,加快技術(shù)進步步伐,趕上能源戰(zhàn)略的最后布局。
- 機遇挑戰(zhàn)并存輔機設(shè)備發(fā)展步入新時期(2008-04-16)