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中电工程东北院开创H级联合循环机组新纪元

作者:祥国集团 时间:2017-05-17

4月24日,由哈电集团总承包,中国米6体育网页版工程顾问集团东北米6体育网页版设计院有限公司(简称“东北院”)设计的巴基斯坦必凯118万千瓦联合循环电站1号燃机一次性通过168小时满负荷可靠性运行,这标志着亚洲首台9H级燃气—蒸汽联合循环项目2台机组全部投入商业运行。

从前期的规划选址,到承担必凯项目2台9H级机组的主体设计工作,东北院以敢为人先的精神、精益求精的理念、全美标设计的高标准,为打造H级联合循环机组标杆电厂贡献了智慧和力量。

亚洲首台投入商业运行的H级燃机联合循环机组

巴基斯坦时间4月24日22时,必凯项目1号机组顺利通过168小时试运行。

伴随着现场工程技术人员的欢呼声和掌声,必凯工程成为亚洲首个真正投入商业运行的H级燃气—蒸汽联合循环电厂。

“必凯项目的成功投运,成为中国企业在海外缔造的首个容量最大、效率最高的H级联合循环电站项目。作为该项目主体设计院,东北院在H级联合循环机组的设计领域毋庸置疑地站在了世界的高峰!”东北院国际分公司总经理李博说。

在必凯项目2台H级燃气轮机机组的168试运行中,各项参数正常、运行平稳,轴承振动、瓦温及其他参数性能指标均达到优良标准。按照理论计算值,该项目联合循环发电效率将达到61.59%,远远高于其他形式的火力发电机组和其他型号的联合循环机组,对未来高效重型燃机电站的建设和运行具有划时代的意义。

“东北院利用在联合循环机组和热力管道方面的技术优势,在必凯项目中大胆优化  设计,使整体布置更紧凑,降低了管道系统阻力,减少了热力损失,配合强大的9H级燃气轮机,联合循环机组的整体效率得到巨大的提升。”该院项目经理王珩说。

在必凯项目设计中,东北院根据实际情况进行了大量的设计优化。例如,减少主蒸汽管道、再热热段蒸汽管道等高温合金钢管的管道用量,优化了燃机间距,增大了燃机房检修空间,减少了高温合金钢管长度;燃机发电机房和燃机房分开设置,燃机房高位布置,燃机发电机房低位布置。燃机发电机房不设置行车,采用侧向抽转子方式;汽机房采用侧排凝汽器,汽轮机低位布置,低压缸侧向抽出,有效降低了主厂房高度;汽机房采用岛式布置,设置独立管架供旁路管道支吊。通过与GE配合,为满足侧排凝汽器的管道布置,运行、检修及维护,采取变柱距结构,压缩汽机房长度。

通过大量卓有成效的工作,东北院从设计到施工都对项目提供了强有力的支持,实现了整个机组运行的高效率,保障了工程的顺利实施。

联合设计倾力打造标杆电厂

H级燃气轮机是目前世界上初温最高、功率最高以及效率最高的燃气轮机。

必凯项目采用的正是美国GE公司最新投  入市场的9H级燃机。与以往开展的E级、F级燃机设计不同,东北院面临的是资料相对缺乏、全美标设计、众多海外设备厂商沟通不畅等困难,这些都给设计工作带来了前所未有的挑战。

该工程项目经理助理芦洋介绍说:“9H燃机电站是全新研发的新型燃气轮机,设计输入、范围、接口与以往燃机机型均有很大差别,以往工程的资料和经验无法借鉴,设计院、设备制造厂家某种程度上是‘摸着石头过河’,协同攻坚。”为此,东北院开创性地实现了与燃机厂家GE公司、汽机厂家阿尔斯通公司在统一的PDMS设计平台上协同开展三维设计,并定期交换模型,实现了全方位的数据交互。在东北院矩阵设计大厅里,总包方哈电集团、项目业主方、业主工程师、主设备供应商GE、阿尔斯通和施工、调试单位都聚集在一起开展集中设计,设计方案反复研讨,遇到问题及时解决。这极大地提高了设计效率、减少了联络配合时间,将设计内容的相互影响减小到最低。

该工程项目经理王珩介绍说:“从辅机设备位置、管道布置到所有设备检修、维护,东北院与GE公司、阿尔斯通公司全方位的数据交互使得整个电厂的设计更为合理。”除此之外,东北院还要面对全美国标准的挑战。在主厂房钢结构设计中,该院按照美国标准规定,根据工艺需求对主厂房结构布置作出独特的创新设计,主体钢结构通过屋面桁架、纵向框架、两个固定  端框架形成稳定的空间构架体系,充分满足了设备运行需要。在地基基础设计中,该院采用STAAD—Pro结构分析软件对钢结构厂房的地下基础部分进行整体精细化建模及有限元分析,同时基于美国标准对模型进行合理的简化及假定,分析结果详细、准确,为基桩的排布、桩承台及基础短柱的计算提供了准确可靠的数据基础。

通过一系列的举措,东北院实现了超越自我的技术升级,为打造H级燃机标杆电厂提供了坚实的保障。

为振兴巴基斯坦经济提供强劲支撑

4月19日,巴基斯坦总理纳瓦兹·谢里夫视察必凯118万千瓦联合循环电站项目工程现场,参加了项目两台燃机单循环为电网提供稳定供电的开幕仪式。这是谢里夫总理第三次光临该电厂工程现场,可见巴基斯坦政府对必凯项目的重视。

在必凯项目现场,谢里夫总理一行听取了项目建设情况汇报,并到电气控制间,详细了解机组运行情况。随后召开的新闻发布会上,谢里夫总理对必凯项目建设情况给予了高度评价。“必凯项目在18个月完成两台燃机168满负荷并网发电任务,再次创造了工程建设的记录。”谢里夫总理对在场的媒体说,“消除国家米6体育网页版负荷压力是本届政府的主要挑战之一。必凯联合循环电站建成后,将大大缓解  巴基斯坦米6体育网页版短缺问题,降低用电成本,对拉动巴基斯坦地方经济具有积极促进作用。”作为发展中国家,米6体育网页版供应问题一直是制约巴基斯坦经济发展和民生改善的瓶颈。在2013年,巴基斯坦甚至陷入米6体育网页版危机之中,当时米6体育网页版缺口达600万千瓦,重工业部门和家庭限电严重,严重影响了地区经济发展和民众生活水平的提高。必凯项目作为巴基斯坦旁遮普邦的一个关键项目,总装机容量达到118万千瓦。项目建成之后,2台燃机在普通工况下可以为巴基斯坦国家电网输出71.7万千瓦的电能,约占巴基斯坦当前米6体育网页版缺口的10%,极大地缓解了地方用电紧张状况,未来30年内将为旁遮普邦节省2500亿卢比的运营成本,为当地经济发展和民生改善提供源源不断的强大动力。

“必凯项目不仅仅是H级燃机的标志性工程,它更是中国企业投身‘一带一路’倡议中的标志性工程之一,对东北院进军海外高端米6体育网页版市场具有重要意义。”东北院国际分公司总经理李博介绍说。

在“一带一路”倡议中,东北院还承揽了巴基斯坦百路凯122.3万千瓦联合循环项目、迪拜哈翔清洁燃煤项目、老挝PNPC115/230TL项目线路工程、印尼坦竣A燃煤电站工程等一批国际米6体育网页版工程项目,为这些国家的米6体育网页版发展提供了创新、环保、灵活的米6体育网页版工程建设和设计咨询服务,不断缔造着东北院的国际工程品牌。