华夏能源报:山高志远终成峰——神华国华宁海发电厂二期工程创“鲁班奖”纪实

光耀夺目的金像上,“匠神”鲁班手持度量尺,目视远方,无限智慧和远大理想散发出璀璨的光芒。“鲁班奖”,这个神华国华宁海发电厂守候了八年的梦,终于在2010年12月实现。宁海电厂以骄人的佳绩,登上了中国电力建设的顶峰,在新时期电力建设发展史册中书写了精彩的篇章。如期迎来“鲁班”金像落户东海岸边、象山湾畔,标志着宁电二期工程“三高一创”的目标----“高标准开工、高水平建设、高质量投产,创建国内百万机组示范工程” 全部实现。
宁电一期工程曾获“国家优质工程金质奖”,二期工程的5号、6号机组是神华集团首两台百万机组,因此,二期工程创“鲁班奖”具有超乎寻常的意义,这个过程也是企业站在一个高的起点上,不断创新,不断向自身挑战的追梦历程。
精品意识为工程质量把住关口
“功之成,非成于成之日,盖必有所由起”。质量,是工程建设管理的灵魂和核心,也是鲁班奖评选的根本依据。对宁海电厂二期工程而言,印证其成功的,绝不仅仅是这座耀眼夺目的金像,金像背后,是漫长的过程,是艰苦卓绝、永不言弃的追求。
宁电二期工程于2006年8月获国家发改委批复,2006年12月28日正式开工,开工的同时,即制定了《神华国华宁海电厂二期扩建工程达标创优规划》和《神华国华宁海电厂二期扩建工程创精品考核办法》,并下发执行,成立了达标创优领导小组、考核小组和达标创优办公室,从指导思想、目标、措施等方面保证过程达标创优工作开展。同时,编制基建综合管理体系文件,全面推行ISO9001、ISO14001、OHSMS1800标准,通过管理体系的贯标和认证,指导工程建设全过程的管理,实现规范工程的各项管理,保证工程过程创优顺利开展。
据全口径统计,宁电二期工程共有精品项目32个,包括百万机组两机一控、圆形封闭煤罐、主厂房外立面建筑装饰、汽轮机基座、小口径管道工艺、盘柜接线工艺、沟道盖板、电缆敷设、设备管道保温工艺、焊口等。
投产一年来的实践证明,宁电的百万机组发电效率比亚临界机组高出6-8%,比超临界机组高出2-4%,每台机组年节省标煤约6.5万吨。具有煤耗低、热效率高、厂用电率低、耗水指标低、厂区用地指标低、可靠性高及调峰能力佳等系列优点,达到或者超过了预期效果。截止2010年9月底,宁电二期两台百万机组自投产以来已累计发电130亿千瓦时,机组总体运行稳定,双双实现连续超百日安全运行记录,两台机组以其自身优异的可靠性和经济性,切实履行了宁电人在项目建设之处提出的“三高一创”的承诺,并为国内百万机组建设及运营树立起了新的标杆。
宁电的二期工程建设全面提倡创精品项目,以小精品共建大精品,以过程创优实现工程整体创优。超前策划制订各专业的细部工艺样板图集,以样板引领指导细部工艺。树立创“精品工程”的责任感,开展各种形式的宣传教育活动,营造浓厚的工程创精品氛围,每个精品项目都具备特色工艺质量,成为永久性的优秀工程项目标志,从设计到工艺到外观效果,各级单位必须保证该项目有独特工艺和外观高于标准并能形成“亮点”的目标理念。如:塔式锅炉安装;C55高强镜面混凝土工艺;冷却塔人字柱的外观工艺;电气二次接线工艺;仪表管安装工艺;烟囱混凝土工艺等,一大批精品项目应运而生。
宁电在工程技术方面敢于突破平凡用“新品”也值得大书大写。二期超超临界机组的主蒸汽管道,其规格为φ531×91㎜,实际壁厚为94mm,国内对于P92钢管子的焊接技术还处在摸索阶段,国内没有相应的规程和标准能适用于P92钢材。为此,宁电花费很大的经济成本购买工艺试验管,组织二家主标单位进行P92超厚壁管的焊接工艺技术评定工作,同时使用目前国际上最先进的中频感应热处理机进行焊缝热处理,并邀请著名焊接专家进行工艺技术评审,掌握第一手试验数据,指导现场P92钢焊接的有效实施,使得P92焊接质量得到有效保证。
为整体提升基建品质,宁电注重全过程管控。他们充分发挥设计、施工、调试、监理单位等多方面的作用,坚持生产基建一体化,让生产人员及早介入,充分发现问题,从多视角对工程质量进行全过程控制;另一方面推行“小业主、大咨询”的管理方法,从聘请实践经验丰富的老专家直接参与现场管理到借助各种专业机构进行专题论证。通过对社会资源的有效挖掘和充分利用,弥补自身在特定时期、特定条件下在专业知识、技能等方面的不足。开工之后,建筑、安装项目单位工程优良率为100%、受监焊口一次合格率≥99.5%;建筑项目单位分项工程合格率100%、安装项目分项工程合格率100%、优良率≥95%。
鲁班奖的评选标准是沉甸甸的八个字:“国内领先,国际一流”。可以这样说,没有超凡的精品意识和卓越的精品实绩,“鲁班奖”只会是一场美丽的梦。而神华国华宁海发电厂,以过程的精品铸就整体的精品,以意识的精品铸就工程的精品,最终以大手笔梦圆“鲁班”。
新技术应用增添企业核心竞争力
技术创新是建设现代化电厂的必经之路,谁掌握了新技术谁就拥有了制胜的筹码,科技创新可谓给宁电二期工程插上了腾飞的翅膀。
二期工程从基础设计入手,以安全环保为边界条件,在力求安全可靠的前提下,创新设计理念、优化设计思想,确定设计优化专题项目16个,在国内百万机组率先提出并且实现了“五项首创、六大优化”,使工程投资大幅减少,同时增加了运行期收益。
五项首创是: 首次采用特大型海水冷却塔循环冷却系统;首次在百万机组实行脱硫系统国产化设计、脱硝引进技术国内负责设计;首次在百万机组塔式锅炉采用等离子点火技术;国内首个百万机组电厂主厂房采用C55混凝土结构;首次在百万机组脱硫系统采用现场总线控制技术。
六大优化是: 取消电动给水泵组;四大管道设计优化;圆形煤场设计优化;总平面和主厂房布置优化;全厂地基处理优化;工艺系统设计优化。
整个二期工程中,采用了建筑领域10项新技术中的8大项28子项,其中新技术应用突出的有:地基基础和地下空间技术中的高边坡防护技术;高性能混凝土技术的混凝土裂缝防治技术;高性能混凝土技术的清水混凝土技术;高效钢筋与预应力技术中的HRB400级钢筋的应用技术等。
在环保新技术的应用方面也是敢为人先:燃用神华低硫煤,采用洁净煤燃烧技术;采用湿法石灰-石膏法烟气脱硫,脱硫率>95%;采用高效静电双室四电场除尘器除尘,除尘率>99.52%;采用低氮燃烧技术,脱硝效率达到50%;采用210m高烟囱排放;装设烟气连续监测装置,监控污染排放等等。
在二期工程众多的科技创新亮点中,海水冷却塔、等离子点火、同步脱硫脱硝等技术,是亮点中的亮点、优化中的优化,每一项都堪称大手笔。
长期以来,海滨电厂的“温排水”现象一直是困扰业界的大难题,为保持环境,宁电斥资2.2亿元建设了两个淋水面积达到26000平方米的亚洲第一高海水冷却塔。冷却塔结构设计达到世界先进水平,海水冷却塔防浓缩海水腐蚀设计达到国内最高水平,其在全国首创的“海水二次循环”技术实现了“温排水”的“零排放”。这一国际领先的环保技术,开我国海滨电厂建设之先河,有着很好的示范作用。
二期工程的海水冷却塔,无论是在超大型塔热力性能计算、配水配风设计、塔型参数选择方面,还是在海水塔的塔芯材料选择、填料的支撑、塔内防浓缩海水腐蚀等方面国内均无经验可供参考。为圆满完成冷却塔设计任务,设计院通过国内外调研、与厂家和科研院所开展技术研讨的方式,搜集了大量的相关参考资料,在此基础上与国内一流的科研单位合作,针对本工程需要,开展了超大型海水冷却塔热力阻力性能研究、海水塔塔芯材料及性能研究等系列科研课题,并采用国内目前最先进的冷却塔二维计算方法,对塔型参数、塔进风口高度和配风配水方式等进行了优化设计,最终圆满的完成了冷却塔的工艺设计。
宁电二期工程首次在百万机组塔式锅炉采用等离子点火技术,这种等离子煤粉点火装置可以使煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在瞬间迅速吸热并释放出挥发物,使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。此种点火装置有经济、环保、高效等诸多优点。采用等离子煤粉点火技术运行和维护费仅是使用油点火时费用的15%~20%,尤其对新建机组调试过程中启停频繁,可节约上千万的试运燃油费。
5号、6号特大型海水冷却塔,经过中国企业新纪录审定委员会审定通过,获得了中国企业新纪录证书。两座海水冷却塔高177.2米,淋水面积13000平方米,是目前亚洲最大的海水冷却塔,各项工艺居国内同行业之首,采用海水二次循环冷却工艺系统,被业界誉为“宁电环保的一座丰碑”。二期工程的T23管现场焊接工艺、主厂房框架高强清水混凝土施工工艺、保证500kV GIS安装洁净化、消除13000m2海水冷却塔人字柱纤维混凝土外观气泡等数个质量管理小组,分别被评为2008、2009年度中国电力建设优秀质量管理小组一、二等奖。
宁电二期工程建设中,面对的是国内尚属全新的百万机组技术,面对着技术储备和人才储备不足的局面,但宁电以对社会、对环境高度负责的态度,认定一个目标不放松:建设长期可赢利、有未来核心竞争力、全寿命期内综合效益最大化的企业。这样的高标准和高起点,使得为数众多的技术难题被一一化解为工程亮点,将二期工程打造成了一个无可争议的示范工程。
节能环保体现国企社会责任
工程建设者们清醒地认识到,随着经济的发展,人类地球上的很多资源都会有其枯竭的一天,节约资源才能实现可持续发展,节能降耗才是世界经济发展的主流和大势,大幅提高能源的利用效益,是国企神圣的社会责任、历史责任。为此,宁电二期工程选用当今世界上最先进的超超临界发电技术,并燃用低硫、低灰份的神华煤,同时配套建设海水冷却塔,解决温排水排放问题,宁电的这两台100万千瓦机组,从设计到动工,均选用了高参数、大容量、高效力、低煤耗、节能环保的设备,全力打造中国最环保的绿色电厂。
综观整个二期工程,他们采用低碳节能环保技术,实现了各项环保指标,脱硝效率50%、脱硫率95%、除尘效率99.8%以上,厂区绿化面积30%以上,大大减少了粉尘外逸,实现了厂房不漏气,废水不外流、噪声不扰民、灰渣再利用,环保投资超过工程总投资的20%。SO2、NOX、烟尘排放量优于欧洲的排放标准,为国际燃煤电厂的一流水平,是实至名归的“中国环保最好电厂”。
为了将宁海二期工程建成清洁环保的电厂,工程同步建设脱硝装置,考虑全负荷脱硝。脱硝装置采用选择性催化还原法(SCR),布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内,保证脱硝效率不低于50%,锅炉钢架设计考虑脱硝装置布置空间和荷载。按现行的《火电厂大气污染物排放标准》,仅要求预留烟气脱除氮氧化物装置的空间。二期工程不仅装设了烟气脱硝装置,且设计还留有较大的裕量,电厂运行后在氮氧化物减排控制上将起到积极作用。
最绿的能源是节省下来的能源。根据这个理念,宁电二期工程自工程设计之初,到安装、调试,直至正常运行都始终把节能放在重要位置,开展全过程、全范围节能工作。
工艺系统设计中考虑节能措施:优化主蒸汽管道,降低压损;采用中压凝结水系统,不设提升泵;优化烟风通道,降低六大风机电耗;对循环水系统进行技经分析,获取最大综合效益;做好保温设计;合理进行各段厂用母线的负荷分配等。
选择主辅机设备考虑节能措施:合理选择辅机备用系数和电动机容量,避免大马拉小车;取消电泵设计;辅助机械配用节能高效型电机;选用低损耗变压器;照明选用节能型灯具等。
开展节水设计:采用二次循环冷却水系统;重复利用工业废水;辅机冷却水采用闭式循环;干输灰,固态排渣,人工清理石子煤;一水多用、重复利用、循环使用等。
塔式锅炉使用等离子点火,保留油枪暖炉的情况下,与同类型电厂相比,整个调试过程依然可有效节约几千吨的燃油。由于点火时不燃用油,静电除尘装置可以在点火初期投入,因此,减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染。另外,电厂采用单一燃料后,减少了油品的运输和储存环节,亦改善了电厂的环境。等离子体内含有大量化学活性粒子,可加速热化学转换,促进燃料完全燃烧。
具有自主知识产权的空预器冷端优化,使5号炉的空预器漏风率降至3.14%,远好于其它百万机组,达到国内最优。
首次在国内电厂的输煤廊桥采用透明的彩钢板,使得廊桥的采光大为改善,大幅减少照明电耗。
……
当前,神华集团确定了“科学发展,再造神华,五年实现经济总量翻番”的发展战略规划,国华公司确定了“创国际一流发电企业”的战略构想。手捧“鲁班”金像的宁海电厂,经过七年多的长足发展与积蓄沉淀,拥有了超大型资产规模,具有良好的赢利能力,创造了国内外领先的经济指标和环保水平,行业影响力和社会美誉度逐年攀升。作为国华电力实施大型管控模式的试点单位,宁电正不断探索和发掘大型区域管控模式的优势。自觉地肩负起一个负责任的央企所应该担当的经济责任、社会责任和政治责任,千方百计做到多发电、降能耗、低成本、高回报、最环保。通过抓管理,让全体员工在“建五型创一流”的实践中,创新创造的愿望得到尊重,开展的活动得到支持,具备的才能得到发挥,取得的成果得到肯定,从而使企业和员工驰骋在共同发展的“快车道”上,全力打造出一个实至名归的“最具幸福感发电企业”。
成功是辉煌的里程碑,也是归零的新起点。人们有足够的理由相信,手捧匠神金像、盛誉之下的神华国华宁海发电厂,定能续写出更大手笔的新篇章。
原载《华夏能源报》2010年12月22日第4-5版
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