中国电力报:守望河曲新风景
信息来源:办公室 时间:2017-06-15

守望河曲新风景

——一个世界级CFB项目的总包视角

  (本报记者 吕晴朗通讯员 伏睿)

  近来,世界首座双投的35万千瓦超临界循环流化床机组工程——国神集团河曲CFB电厂235万千瓦项目,在投运近两年后,喜讯不断,先后收获2016~2017年度国家优质投资项目奖、2017年度中国电力优质工程奖殊荣。该项目于20138月开工,由山东电力工程咨询院有限公司(以下简称“山东院”)采用EPC总承包模式建设而成,两台机组分别于2015928日和1113日一次性通过168小时满负荷试运行,实现投产即达到超低排放标准,各项指标均优于设计值,投产运营第一年就提前51天完成了年度发电任务,至今持续安全稳定运行。

高端策划:世界级项目的顶层设计

   201511月13日夜深,在山西省河曲县的黄河岸边,山东院院级专家、干了二十多年火电总承包项目的杨明贞难掩激动,给密切关注河曲电厂2号机组168试运的山东院副院长王作峰发去捷报,他在微信里一字一句地写下:“我们成功了!河曲项目双投了!世界第一!”

  是的,这个项目是世界级的。

  它不仅是2015年世界首座双投的35万千瓦超临界循环流化床机组工程,而且创新应用“低床温、低床压”燃烧、半干法脱硫等先进技术,一举突破了大型循环流化床机组运行不稳定、能耗高的技术瓶颈,为我国循环流化床机组大型化、规模化发展奠定了新的里程碑。

  该项目业主神东电力河曲发电公司总经理贺峰,作为我国循环流化床技术发展的见证人之一,毫不掩饰对于河曲项目的自豪:“这个项目非常成功,已经成为国内35万千瓦超临界循环流化床的标杆工程。从此,循环流化床锅炉终于可以和煤耗更低、运行更可靠的煤粉炉相媲美了!”

  河曲古称隩州,因地处黄河弯曲处而得名,位于晋、蒙、陕三省区交界处,处于能源金三角中心地带。得天独厚的资源禀赋也有硬币的另一面:随着地表优质煤资源的消耗逼近存量尾声,煤矸石、煤泥等低热值煤大量露天堆积造成进一步环境污染。因此,“黑金”大省山西急迫希望能为低热值煤找到科学利用新途径。循环流化床技术(以下简称“CFB”)正是解决这一“燃煤之急”的金钥匙。

  对于河曲项目的行业引领价值,山东院副院长王作峰有着高瞻远瞩的敏锐定位:“山东院在火电工程总包领域耕耘二十多年,在大江南北乃至海外市场积累了一揽子工程业绩,先后承揽总承包工程80项。通过河曲项目的成功实施,我们不仅要实现CFB建设领域新的突破,也将进一步证明和提升山东院的总包实力,吹响中国电力设计企业向国际工程公司转型升级的战略号角。”

  业主与总包方战略愿景和利益诉求的高度统一,为一个高端项目完美奠基。面对河曲这一容量等级并不突出,但参数指标、技术创新要求颇高的特色项目,杨明贞有着完整的规划预案:“同一个团队、同一个梦想,是我们山东院打造业主、总包、施工、监理‘四方一体’建设体系的口号和愿景。在河曲项目中,我们围绕‘环保指标、经济指标、投资指标一流’目标,积极发挥以设计为龙头的总承包优势,进行全过程管理,完成了十多项重大优化创新,同时实现了设备采购高度国产化,打造了一个指标先进、亮点突出的35万千瓦超临界循环流化床项目,我为此非常自豪!”

  山东院技术总监、河曲项目经理王锋,对项目建设有着精准的认知和把控:“山东院的总包已经创出了品牌,我们依托设计过多台超临界间接空冷凝汽式燃煤机组的经验,并结合60万千瓦、100万千瓦机组的优化成果,按照节能、节地、绿色环保的目标,对河曲项目进行了大量的设计优化和技术创新,形成了许多成果。”

  山东院河曲项目副总经理付明可,是一位基建出身的干将:“针对该工程施工工期短、技术管理难度大等特点,总包项目部编制四级进度管理体系,从各方面保证项目顺利推进。”近年来,通过引进付明可这样的高水平基建管理人才,山东院为突破设计院干总包的人力资源结构瓶颈打造了成功模板。

设计优化:用实力托举示范项目

  其实,河曲项目在可研阶段设计建设两台30万千瓦亚临界循环流化床机组,但随着火电技术和行业的发展、环保要求的不断提升,更改方案势在必行。山东院进行了大量调研、论证与方案比选,最终将建设方案优化变更为两台35万超临界循环流化床机组,为该项目登顶世界级别舞台创造了先决条件,投运后的指标也证明设计师们的努力是有价值的——相对于30万千瓦亚临界循环流化床机组,35万千瓦超临界机组的发电煤耗下降约11.19/千瓦时。

  CFB技术瓶颈的突破,则来源于总包团队对“低床温、低床压”燃烧新技术应用的坚持。“低床压”技术与风机变频调节相结合,不仅降低厂用电率,而且有效减少大颗粒煤对锅炉的磨损,提高循环流化床锅炉机组的设备可靠性,运行不稳定的技术难题迎刃而解;“低床温”技术则充分发挥循环流化床锅炉的优势与特长,炉内脱硫效率大幅提高,有效减小炉外脱硫压力,为该项目投产即达到超低排放标准写下了功勋卓著的一笔。

  河曲项目作为绿色环保示范电厂,脱硫方案的选取显得格外重要。尽管炉外湿法脱硫的成功应用业绩更为丰富,但业主本着节约投资、技术创新的理念,结合CFB锅炉自身脱硫的特点,选择了半干法脱硫的方案。这个决定,对设计团队的技术实力提出了巨大挑战。最终,山东院在完全没有经验可借鉴的条件下,经过技术经济比较,采用了炉内脱硫+炉外半干法脱硫除尘一体化的方案,最终综合脱硫效率达97.8%以上,除尘效率达到99.997%,为该项目实现投产即完成超低排放立下了汗马功劳,并为业主节省了后期环保改造费用数千万元。

  此外,项目选址北移800米的优化,使得电厂建设可以大部分采用天然地基,节约了非常可观的成本;间接空冷系统的采用,大大减少了湿冷机组冷却塔带来的蒸发、风吹和排污损失,节水效果显著;“多水合一”的电站水处理系统、间接空冷系统等设计亮点频现,为项目节约了大量投资,也为业主打造了更经济便捷的运行体系。

  据该项目设计总工程师侯振介绍,河曲项目施工图设计于2013年6月开始,8月进入全面设计阶段,201410月份施工图全部完成,共计874卷册。当然,在以设计为龙头的EPC总包模式下,与单纯的设计项目相比,施工图出图顺序也依据施工进度三级计划进行相应的调整,保证了现场施工工序能顺利进行,并实现无一项重大变更设计。

总包优势:设计采购施工深度融合

  其实,对于设计院来说,总包项目中的设计团队,是要为整体项目做出“牺牲”的:为了工程进度,他们必须改变传统的设计出图顺序;为了帮业主节省建设成本,他们要进行更深度的设计优化。但对于山东院来说,这一切已然驾轻就熟。这是因为,山东院经过二十多年的总包业绩积累,加上近年来在湄洲湾、板集、盛鲁等“百万机+EPC”高端项目中的锤炼成长,已具备深度融合设计—采购—施工的项目管理能力。

  河曲项目设总侯振说:“我们在设计阶段就规避了很多问题,如辅机集中招标阶段,合理控制招标批次,我们将影响土建施工图出图的设备,都放在第一批和第二批辅机设备招标中完成,保证了施工图图纸的出图顺序不会影响现场的土建施工。同时,我们还根据项目三级进度计划来制定施工图出图计划,并根据现场实际情况局部随时调整出图顺序等方式,进一步降低传统出图顺序对现场施工的制约。”

  在以设计为龙头的EPC总承包项目中,设计和采购的紧密结合也至关重要。常年奔波于海内外多个总包项目现场的山东院采购部副主任范明波说:“在EPC项目合同中,设备比重占一半以上,河曲项目到现在的关键设备的选型和采购都很成功。我们山东院的专业化采购深度在国内设计院是首屈一指的,采购部门一百多人的专业采购团队协同作业,保证了采购和施工的无缝对接。到货计划全部根据现场施工进度动态调整,既节约了工期,也为现场安全文明施工管理提供了保障。”

  山东院总包项目物资管理的另一大特色,是现场设备保管采用第三方代保管形式,取得了良好效果:河曲项目共完成主机及辅机设备累计到货1876车,合计约42280.68吨,12488箱件;开箱验收合格率97.7%;累计组织工代服务867人次,到货及时率95%,卸车及时率100%,保管期间设备质量合格率99%

  山东院借鉴自国家核电技术公司的HSE管理与文化,也为河曲项目的顺利落地持续保驾护航。在总包方的管理结构与进度计划中,HSE管理始终处于重要地位,在项目全过程的各个环节,发挥着不可替代的作用。从2013823日开工,到201511132号机组168试运结束,该项目安全生产813天,安全施工始终处于“可控、在控”状态,未发生任何事故。

  优秀不仅是一种结果,更是一段过程。河曲项目的全过程优化,也为山东院后续项目开发提供了坚实保障。王锋说:“干项目的过程,其实就是项目开发的过程。一个成功项目的结束,也是下一个成功项目的起点。在河曲项目,我们圆满兑现了对业主神华集团的承诺,并与业主建立了更深厚的友谊。目前,双方深化合作的印度尼西亚南苏1号电厂总承包项目已经启动,我们将与业主携手打造山东院新的EPC海外示范工程。”在王锋温文尔雅的笑声里,传递出一位优秀项目经理的自信与眼界,更让我们对这个海外项目充满了另一份“世界级”的期待。

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