軍糧城六期工程全景
“機組竟然這么小……”
“比同類型機組占地面積減小2/3，沒見過吧！”
站在由中國能建東北院設(shè)計、天津電建承建的天津軍糧城六期熱電聯(lián)產(chǎn)工程（以下簡稱“軍糧城六期工程”）前，參觀者紛紛面露“疑色”。
“別看機組占地只有7000平方米，本事卻大得很！”天津電建項目經(jīng)理陳玉長眼神一亮，賣了個關(guān)子。
“心臟”強勁——火力壯，體積更小
軍糧城六期工程建設(shè)一臺65萬千瓦燃汽-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組，配套建設(shè)一臺35萬千瓦一拖一超臨界燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組。在“強勁心臟”的驅(qū)動下，整個機組產(chǎn)生的熱量可滿足天津中心城區(qū)和外環(huán)地區(qū)共3000萬平方米的供熱需求，新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐。
軍糧城六期工程是華北地區(qū)“煤改氣”進程的一部分，也是中美清潔能源伙伴關(guān)系唯一能源示范項目，陳玉長帶領(lǐng)隊伍參與建設(shè)，自豪之情油然而生。“H型燃機節(jié)能高效、運行靈活、環(huán)保減排、可靠性高，是我國新一代先進高效環(huán)保型聯(lián)合循環(huán)機組的主要發(fā)展方向，能夠參與如此重要的工程建設(shè)，我很驕傲。”
“濃縮的是精華。小，得益于燃機的采用。”他繼續(xù)說道，軍糧城六期工程的“心臟”采用9HA.01燃汽輪機，燃燒溫度高達1400攝氏度，是目前世界燃燒溫度最高、單機功率最大、效率最高的燃汽輪機，也是首臺落戶國內(nèi)的通用電氣公司9HA燃機，“燃汽輪機能減少煤棚、灰渣占地面積，足足節(jié)約出了兩個國際標(biāo)準(zhǔn)足球場的大小。在經(jīng)濟發(fā)達、人口密集的天津，如此‘迷你’又‘超能’的電廠，頗得青睞。”
“別看它體積小，卻足足有390噸，在業(yè)內(nèi)算是最沉的燃機。”燃機吊裝負責(zé)人趙俊豪現(xiàn)在回憶“安放”燃機的場景，仍然感覺驚心動魄，“場地狹小、空間局促，從港口卸貨到運抵現(xiàn)場受到高度、速度、重量的限制，每一步難度都很大”。趙俊豪帶著同事，采用液壓頂升器吊裝工藝將這個燃機穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)?ldquo;捧”回家?？蛇\抵項目門口時，燃機因過高無法通行，項目部人員又臨時在地鐵9號線小東莊站附近橋墩下方開挖了半米，重新修整道路，才將設(shè)備“迎”進了廠房。
首創(chuàng)炫酷——“戰(zhàn)衣”新，設(shè)計更優(yōu)
如果說軍糧城六期工程的燃機是項目的“心臟”，那么，它搭載的微孔預(yù)混燃燒室則是“竇房結(jié)”，掌管著燃燒效率、啟停時間等。
該微孔燃燒室是全球首個在燃汽輪機中采用3D打印的微孔預(yù)混燃燒室，由原本的66個部件改進成一個3D打印部件，不僅維護容易，而且孔直徑更小、間距更密集，空氣和天然氣由此可混合得更為充分均勻，機組燃燒效率得到提升，因為燃燒不充分可能產(chǎn)生的污染物也得到降低。“就像從鄉(xiāng)道到了高速，車速增大、道路變寬、沒有紅綠燈，百公里油耗低很多，起步加速快更多。” 現(xiàn)場經(jīng)理劉海坤風(fēng)趣地打了個比方。
能有多“快”？
“與看科幻片感受差不多，排氣可達5級颶風(fēng)風(fēng)速、10秒內(nèi)可充滿65米長固特異飛艇——可在23秒內(nèi)升負荷6.2萬千瓦，4秒內(nèi)降負荷16.5萬千瓦。”劉海坤說，整套機組還配備了先進的干式低氮燃燒技術(shù)、四級可調(diào)導(dǎo)葉，為機組“披”上“戰(zhàn)衣”，保持較高的效率，實現(xiàn)每分鐘快速升降負荷65兆瓦。
高端設(shè)備，需要高精尖的安裝設(shè)計。軍糧城六期工程燃機轉(zhuǎn)子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子要求在頂軸油投入條件下才可盤動，待潤滑油系統(tǒng)沖洗完成、恢復(fù)正式系統(tǒng)、調(diào)試合格，才可找中、灌漿、安裝，但“按部就班”，工期不能得到保證。
憑借十?dāng)?shù)年的經(jīng)驗，項目汽機負責(zé)人劉燕群優(yōu)化安裝方案，“假裝”聯(lián)軸器盤動——利用定向滑輪組制作出一套鎖具，使它沿聯(lián)軸器靠背輪外圓旋轉(zhuǎn)，鎖具限位后再加裝百分表。操作時，緩慢沿燃機聯(lián)軸器靠背輪圓周方向旋轉(zhuǎn)鎖具，模擬聯(lián)軸器盤動，即可測量并計算出聯(lián)軸器中心偏差。
“披上‘新戰(zhàn)衣’，里子也得換新。”劉燕群興奮地比劃著自己的發(fā)明說，“這個發(fā)明節(jié)省了大半年工期，也通過了專利申請！”
面對軍糧城六期工程新型機組、創(chuàng)新方案及眾多技術(shù)和配合協(xié)作的挑戰(zhàn)，天津電建提出了一系列機組全面提效的安裝路線和措施。作為國內(nèi)燃機電廠的先進性示范工程，該工程也不負眾望，建成后，預(yù)期全廠聯(lián)合循環(huán)凈效率將高達63.5％，相當(dāng)于節(jié)約燃料費用5.7億元。
數(shù)據(jù)集結(jié)——信息化，機組更“聰明”
革故鼎新，順勢而為。
全廠各系統(tǒng)信息互聯(lián)、電廠設(shè)備全壽命周期管理、機組一鍵啟停、機組智能運行優(yōu)化、智能安防、管控一體化等多項實用型功能，軍糧城六期工程實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)集結(jié)”，全力打造出高端工業(yè)化、信息化相融合的世界級一流數(shù)字化智能電廠。
“5兆兆字節(jié)數(shù)據(jù)有多大？可以比肩半個美國圖書館的館藏印刷內(nèi)容。而這個數(shù)據(jù)，是由燃機上的測量儀和傳感器產(chǎn)生的。”陳玉長驚嘆道，在機組168小時試運行過程中，各類數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、及時呈現(xiàn)，機組運行靈活、啟動快速，成功率高，既可帶基本負荷運行又可用于調(diào)峰，還宜于接近負荷中心，提高供電可靠性，減少送變電工程量。
精益節(jié)能減排，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益。與9FB燃機相比相比，軍糧城六期工程在全生命周期內(nèi)，不僅可將用電成本降低4%，相當(dāng)于給每臺機器每年節(jié)約5000萬元燃料費用，而且能每年直接減少燃燒煤炭100萬噸，可減排二氧化硫約1194噸，減排氮氧化物7755噸，比同類機組每年減少25%的二氧化碳排放量，相當(dāng)于減少170萬輛小汽車一年的尾氣排放量。
“正常機組要用20萬個緊固螺栓，而這套3D打印設(shè)備用量為‘0’，一舉多得！”設(shè)計上優(yōu)化突破，安裝中也要尋求變革，據(jù)現(xiàn)場經(jīng)理助理李剛介紹，軍糧城六期工程的設(shè)計理念就是模塊化，安裝也必須順應(yīng)形勢。“采用模塊化安裝理念后，機組空間利用率大大增加。與以往同類火電機組相比，安裝閥門減少98％、 現(xiàn)場焊接減少54％、電氣端子減少50％、管道系統(tǒng)接口減少 41％，安裝檢修更為便捷，只需將頂部蓋板拆裝即可完成，節(jié)省了大把的時間和精力。”
有效的面積，無限的可能。隨著軍糧城六期工程的投運“上線”，汩汩熱流不斷流入天津市中心城區(qū)和外環(huán)地區(qū)居民家中，新增供熱能力可替代約50余臺10噸供熱鍋爐，為華北地區(qū)開啟了高效能源新篇章。
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