4月的内江白马镇,春意盎然。在这里,全球首台60万千瓦循环流化床(简称“CFB”)示范电站四川白马60万千瓦CFB示范电站顺利通过168试运投入商业运行,巍然屹立于沱江河畔。我国在洁净煤燃烧技术领域走在了世界的前列。

这一殊荣源于四川电力建设三公司的不懈努力承建我国所有等级的首台CFB机组,为我国洁净煤发电技术做出贡献,是川三电建人矢志不渝的追求与梦想。从 1.2万千瓦、5万千瓦,到10万千瓦、30万千瓦循环流化床锅炉电站,多少年来,一代代川三电建人凭借丰富的经验、精湛的技艺和强烈的责任感,一次次在白马刷新着我国CFB机组工程建设的纪录。
今天,他们的梦想再次照进现实。
CFB建设领跑者
淙淙的沱江水缓缓流过,两岸的草木青翠茂盛,在蓝天白云的映衬下,位于四川省内江市白马镇、相隔仅数百米的两座CFB电站交相辉映,仿佛向人们诉说着昨日的辉煌,展示着今天的风采,同样,昭示着未来的希望。
“你看,现在机组正在满负荷运行,烟囱口却看不到烟。循环流化床技术作为主要洁净煤发电技术之一,脱硫、脱硝过程全都在炉床内进行,在充分燃烧劣质煤的同时,减少了二氧化硫和氮氧化物的排放。这台60万的机组耗煤量和厂用电均优于设计值。”四川电力建设三公司副总经理石广勤的言语中充满了自豪。
2007年7月,四川白马60万千瓦CFB示范电站项目启动,该项目是我国继30万千瓦等级之后,自主研发的60万千瓦超临界CFB锅炉的依托工程和示范工程,也是将CFB燃烧技术与超临界技术完美融合,落实国家“十二五”科技发展规划的一项重要举措。
翻开我国CFB机组的发展史,人们会注意到,每一个具有里程碑纪念意义的跳跃发展都离不开一家具有优良传统的企业四川电力建设三公司。多年来,该公司一直专注于CFB机组工程建设并成为这一领域的旗舰品牌:1994年,该公司施工了当时亚洲第一个CFB电站四川内江1台10万千瓦CFB示范电站;2006年,白马30万千瓦CFB示范电站建成投产,是当时亚洲第一个、世界第二个已投产单机容量最大的CFB电站,并获得了国家科技进步奖……该公司先后承建了国内所有等级的首台CFB示范电站,为开辟绿色环保火力发电新空间作出了重要贡献。
白马60万千瓦CFB示范电站于 2009年开始招标,参与角逐的共有国内六家在火电建设方面实力强劲的企业。为能够将梦想进行到底、续写建设CFB电站的辉煌;为了推进我国的节能减排、净化环境,为祖国的能源发展与环境保护作出应尽的贡献,四川电力建设三公司仍然做了充分的准备。
白马工业园区土地金贵,导致该工程的施工场地十分有限,建设常规的60万千瓦机组需要5万多平方米,但该工程所能提供的土地仅有1.8万平方米。由于四川电力建设三公司本部就位于白马镇,该公司将驻地内的一块近2万平方米的土地临时改造成该工程专用的设备仓库和材料堆场,这一方案在投标时就比竞争对手减少了相当一部分资金。
“在循环流化床施工方面,我们有一套完整的技术工艺和管理体系,哪些先施工、哪些后施工、哪个流程该优化、施工中应注意些什么?我们都已轻车熟路,业主也比较了解我们的实力。”在石广勤看来,业主更看重的是该公司在CFB机组施工领域丰富的实践经验和突出的工程业绩。
最终,四川电力建设三公司中标该工程的主体标段场平、土建、汽机房、升压站,锅炉、汽机、电气的安装等。

真正的考验
60万千瓦CFB机组的锅炉重达2.4万吨,前后长70多米,高89米,重量和外形尺寸相当于百万千瓦常规机组的锅炉。相对于30万千瓦等级及以下的 CFB电站,60万千瓦等级的CFB电站在技术方面上了一个大台阶,国内外没有设计、制造和施工先例,更没有可供参考的资料,一切都是从零开始,都是在书写历史。
石广勤和他的同事们也一直担心:新机组没经过工业试验,尽管能保证建设好,但在动态运行时,机组各项参数能否满足设计要求?“如果在技术层面上实现不了示范的作用和功效,公司非但不能盈利,反而会耗费更多的时间和人力。”直到168试运开始前,大家仍对此殚精竭虑。
面对全球首台、世界最大这一前所未有的挑战与考验,川三电建人来不及多想,因为他们深知,建设我国首台60万千瓦CFB示范电站是他们不可推卸的责任与使命,不仅要建,还要把它建好,更要建成示范工程。
该公司白马项目部立即开展前期工作,由于施工场地有限,项目部对施工工序做了很多优化。如把电除尘和输煤栈桥工程都排在后面施工,将腾出来的场地用于施工。根据此前积累的CFB电站施工经验,项目部在讨论设备供货计划时向厂家提出,CFB机组锅炉特有的关键设备,如外置床、旋风分离器等设备要尽早送到现场。“因为外置床要安装在空间很小的地方,所以需要提前安装。旋风分离器占据了重要的工作面,到货早晚会直接影响整体工程进展。”四川电力建设三公司总经理助理、白马项目部经理段强明说。
尽管计划周密,该项目部仍然遇到了棘手的麻烦。“按计划该项目2009年底能获批,但直到2011 年7月才正式获批,在此期间,国内相关领域的专家一直在争论该项目的可行性和经济性,直到2011年7月核准后,有的到现场调研的专家仍会提出反对意见。”段强明说,另一方面,由于是首次设计和制造,图纸滞后、自主研发导致的设计更改频繁、设备缺陷多且到场滞后等困难纷至沓来,严重制约着工程进展。 “整个建设过程就是边施工、边设计、边修改的过程,项目部无法按照常规的工序进行施工。”
该工程自锅炉钢架吊装开始,就一直受制于设备不按序到货且到场滞后,甚至主要材料断供等问题的困扰。2012年春节后,随着锅炉受热面等主材设备的陆续到场,锅炉水压试验立即成为白马项目部工作的重头戏。在根据实际情况,对施工工期进行科学倒排后,项目部给锅炉队队长杨昌林下达了“水压试验务期必成,立即组织抢水压”的指令。
锅炉队每天下午4点坚持召开生产协调会,确保及时解决当天施工中的问题,为后继施工争取更多的时间。针对狭小的施工场地,锅炉队准确计算出当天的工作量,从而科学合理地开展吊装施工,同时,打破以往的施工惯例,到一批设备就先安装一批;在锅炉受热面设备安装等项目中,科学合理地安排多工种进行交叉作业;对一些急、难、工作任务重的作业面采取24小时分班轮流作业,见缝插针赶抢进度,确保了工程各作业面的全面、有序推进。终于取得了49402道焊口 99.32%的焊接一次合格率和98.46%的焊缝外观优良率的成绩。2012年7月4日,锅炉水压试验圆满成功。
60万千瓦CFB 机组锅炉有6000多吨的耐火材料,比常规锅炉多出一倍,常规锅炉耐火材料施工需要5至6个月。为节省时间、缩短工期,该项目部提前交付下道工序的工作面,确保交叉作业时减少交叉,时间重叠但任务不重叠,给专业的耐火材料技术团队创造了良好的条件。最终,该工程从锅炉水压试验结束到做完耐火材料,只用了 3个月的时间。
示范效应

“机组连续平均负荷率达100.509%,热控自动投入率100%,保护装置投入率100%……全部检验项目优良率100%。”看着《168小时满负荷试运结果检查确认表》,四川电力建设三公司总经理李真强激动之情溢于言表。
“30万机组调试用了4个月,这台机组只用了50天,负荷曲线看上去就是一条直线,稳定性非常好,业主也十分满意。在现场的国家发改委专家纷纷表示超出了他们的预期。”石广勤还打了个比喻:好比我们就是一支装修队,活干得漂亮,装出来的房子非常精致,业主怎么看怎么喜欢。
众所周知,完美的工程背后,是建设者辛勤的汗水和对质量的严格把控。“CFB机组锅炉与常规机组的锅炉相比有很大的差别,自始至终我们都在思考,示范工程该示范些什么?”段强明说,就是在施工工艺、质量管理等方面树立新的标杆。
在60万千瓦CFB电站施工中,追求质量极致的例子随处可见。颗粒较大的煤渣和烟气在CFB机组锅炉内部流动形成循环,如果受力不均,灰渣很容易磨损管壁并造成爆管。因此,CFB机组锅炉对水冷壁平整度的要求非常高。根据以往施工经验,白马项目部在锅炉安装、焊接过程中,首先确保其几何尺寸,同时对不光滑的焊缝进行了打磨,以保证水冷壁的平整性。
此外,CFB机组锅炉内部是正压,而常规机组的锅炉是负压,根据以往经验,项目部预见到有可能会出现漏气、漏灰的现象。为此,在规范没有要求的情况下,项目部在完成焊接后对水冷壁、旋风分离器、点火风道和灰道等设备全部的密封焊缝做了浸油试验。“我们在水平面上发现了很多漏点,及时进行了补焊。”白马项目部质保部主任李云宏说,从锅炉启动开始,未再发现过漏点。“如果没有这些经验,考虑不到或者做不到位,等后期出现问题再处理就会很困难。”
“示范电站环保千家盼,挥毫沱畔神州万户愿”,在白马项目部的大门外,贴着这样一副对联。段强明介绍说,项目部以“示范、环保、首台”为核心突出项目特点,激发大家的荣誉感和使命感。在工程建设中,项目部还开展了多次竞赛活动、组织技术攻关、组建QC小组、开展班组建设,同时开展党员先锋工程、组织了党员突击队,通过这些载体体现项目文化,推进工程建设。对此,汽机队队长陈果深有感触:“作为一个团体,在关键时刻大家心往一处想,劲往一处使,克服了重重困难。”
如今,由四川电力建设三公司创新实践的《旋风分离器施工工法》、《钢结构吊装工程中自动脱钩器运用》、《非金属膨胀节安装工法》等多项CFB电站施工工法和科研成果已经申报,有望今后在全国CFB电站施工中获得推广。
随着我国电力结构的调整、洁净煤发电技术以及大型CFB技术的发展,伴随着业主单位“管好30万,建好60万,发展100万,把白马建设成为全国循环流化床技术示范中心”的目标,川三电建人还将在实现梦想的道路上阔步前行。