5月12日清晨,记者由北京出发,驱车40多分钟,来到国家级高新技术产业园区——天津武清开发区。我们的目的地,是天津华电武清燃气分布式能源站(简称“华电武清一期工程”)的工地现场。这是天津第一座分布式“四联供”能源站,也是天津市节能减排的重点项目,项目业主为天津华电福源热电有限公司。在党的十八大提出建设“美丽中国”的背景下,伴着加快能源机构转型、优化节能减排方案、综合治理雾霾污染的节拍,这个项目的现在与未来,或许是因代表一种方向,或许是因方案可以推广,让人们有

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由“武清分布式能源站设计”看国核电力院的清洁能源理想

2014-05-28 10:55 来源:中国电力报 作者: 伊廷瑞 姜力祺

5月12日清晨,记者由北京出发,驱车40多分钟,来到国家级高新技术产业园区——天津武清开发区。我们的目的地,是天津华电武清燃气分布式能源站(简称“华电武清一期工程”)的工地现场。

这是天津第一座分布式“四联供”能源站,也是天津市节能减排的重点项目,项目业主为天津华电福源热电有限公司。

在党的十八大提出建设“美丽中国”的背景下,伴着加快能源机构转型、优化节能减排方案、综合治理雾霾污染的节拍,这个项目的现在与未来,或许是因代表一种方向,或许是因方案可以推广,让人们有了许多期待。

而为她提供全过程设计服务的,就是将“为社会奉献清洁能源”确立为自身首要使命的国核电力规划设计研究院(简称“国核电力院”)。

必然有一些特点

天津武清,地处环渤海经济圈的中心地带,是“京津冀”城市发展主轴上的一个节点。他们确定的发展定位是“建设成为京津冀之间的高新技术产业基地、现代服务业基地和生态宜居城市”。在这一定位下,如何构建既满足快速发展需求、又符合节能减排趋势的能源支撑,是需要有智慧的人们去研究解决的一个问题。

由中国华电集团与天津市武清区政府携手推出的华电武清一期工程自2013年12月正式开工,给出了一种答案。

该项目的规划设计,为身为国家级高新技术产业园区的天津武清开发区提供了一整套综合能源解决方案,集发电、供热、供冷、工业蒸汽和生活热水等诸多功能于一身,更具备“有害气体‘零排放’”、“污水‘零排放’”等一系列清洁、高效、节能的特点。

作为设计方,国核电力院早已实现分布式能源设计关键技术的全掌握,他们努力将这套综合能源解决方案的循环利用、低碳环保等内涵,通过自己的设计图纸传递为现实。

按照投资方的效益规划,按照设计者的技术方案,华电武清一期工程对减排的效果,值得说道:二氧化碳排放量,与同规模常规燃煤发电厂相比,减少了60%,可减排二氧化碳90万吨;氮氧化物排放量,与同规模常规燃煤发电厂相比低50%,比燃气电厂的国家排放标准低36%,可减排氮氧化物1000吨;可减排二氧化硫1000吨,减排粉尘240吨……2013年,该项目被列入《天津市清新空气行动方案》。

按照投资方的效益规划,按照设计者的技术方案,华电武清一期工程对节能的效果,值得说道:能源梯级利用的实现,将高热值的天然气一级一级地进行热量提取,使燃料得到最大限度的充分利用,综合能源利用效率可达70%以上,是普通能源利用方式的两倍。在满足同样的电力能源需求的情况下,替代效应显现,每年可为天津市减少燃煤消耗量100万吨,还帮助武清区解决了600蒸吨新建燃煤锅炉的发展需要,从而同步替代了全区全部10吨以下的燃煤小锅炉。该项目生产用水全部使用再生水,热电生产年使用再生水有望实现270万吨,比传统生产方式可每年节约水资源100万吨。随着“水资源循环利用”理念在工程设计中的落地,珍贵的淡水资源在这个项目中实现了真正意义上的“零使用”,为天津这一滨海缺水城市以及类似城市提供了更多的水资源利用参考方案。

按照投资方的效益规划,按照设计者的技术方案,华电武清一期工程对民生的效果,值得说道:在综合能源解决方案的整套设计下,项目建成后将成为名符其实的“惠民工程”。其采暖供热面积将达到600万平方米,集中供冷能力将达到400万平方米,蒸汽供应能力将达到100吨/时,生活热水可满足20万人使用。传统的化石能源,经过华电武清一期工程的综合利用,就分解成了电、热、冷、热水等生活必需能源,搭建起一套高效的“清洁能源网络”,把光明、温暖、舒适等社会发展正能量,一起传递到了千家万户。

记者看到,有关方面总结了该项目的三个特点,分别是:燃料绿色低碳,实现清洁环保,有效治理雾霾,明显改善大气环境质量;机组联合循环,实现能源梯级利用,大大提高综合利用效率;污水再生,实现循环利用,节约水资源成效显著。

记者感到,就是符合建设“美丽中国”的要求。

必定有一番雕琢

能够为这样一个颇有特点的工程项目提供技术服务,国核电力院的设计团队一如既往的精神饱满。

如何将这样一个颇有特点的工程项目打造成为精品,国核电力院的设计团队努力为这一清洁能源项目的内涵,注入着核心技术含量。

华电武清一期工程,或许可以让我们领略国核电力院的设计人员“图纸上的智慧”。

为改善机组启动性能, 协调机、炉间的汽量平衡,国核电力院的设计团队创造性应用了“低真空循环水供热技术”,将汽轮机的一部分排汽潜热作为热网循环水加热的热源,减少机组循环的汽水损失和运行费用,增加汽轮发电机组的发电量,使该工程作为天津市第一个“低真空循环水供热”项目,具备了节能环保型能源站的典型特征。

而这一创造性设计的前提,是他们进行的包括低真空汽轮机安全稳定运行、供热系统调节、吸附式热泵技术应用及技术经济性计算分析在内的大量计算和论证。那段时间,项目总设计师侯付彬,组织各专业设计人员,要么联合业主奔波于黑龙江、山东、河北等地调研,要么结合工程实际情况反复、仔细的计算和推演到深夜,在黎明破晓的一个时刻,拿出了更为优化的设计方案。

工程设计中,国核电力院运用了“余热锅炉尾部烟气余热利用”技术。在锅炉这个重要环节,设计团队精心比选,采用了无补燃、自然循环余热锅炉,将锅炉排烟温度设计为120摄氏度。考虑到天然气燃料的烟气中硫含量甚小,可忽略酸露点腐蚀等问题,设计团队提出在余热锅炉尾部加装生活热水换热器的方案,从而使100摄氏度左右的低品位热量直接用于加工生活热水,大大降低了排烟温度,将排放热损失控制在了最低水平。

为减少水的外排,国核电力院的设计团队开展了反复论证和设计优化。他们果断摒弃了传统的电镀废水处理工艺,在锅炉补给水水源上采用了“循环水和排污水”的供给方案。在锅炉补给水处理系统中,他们采用以“超滤+两级反渗透+ED”为核心的“全膜法”,实现高效去除污染物以及深度脱盐,处理后的出水可直接满足锅炉补给水要求。他们做好配套污水处理厂的设计,使能源站将来的运行既能够实现收集开发区内的污水进行再生处理用于生产,又能够实现生产过程中排放的部分废水回到污水厂继续处理、循环利用,保证了每一滴水的价值最大化。这些设计方案,为项目真正意义上实现工业废水“零排放”提供了技术支撑。

而在一些细节上,或许更可印证他们的精益求精——

在低真空循环水供热方案中,设计团队在凝汽器循环水管增设了水击阀,从而有效防止了凝汽器因水击产生的破坏;

在循环水系统运行方案中,设计团队采用了带双速电机的循环水泵,以通过调节泵的运行数量和转速来改变循环水量,最大限度的降低了电耗……

或许,他们远还没有做到完美,但我们可以感受到,他们是在追求技术上的有所作为,是在通过用心的为客户创造核心价值,努力的为社会奉献更好的清洁能源。

必须有一种抱负

贡献给华电武清一期工程的智慧服务,当然不是国核电力院人在为社会奉献清洁能源的道路上的起点,当然更不是他们奋斗的终点。

因为,他们是一个认清了自身价值定位的团队,是一个认清了自身历史使命的团队,是一个立志要通过自身的技术智慧为电力能源事业发展贡献正能量、为“美丽中国”建设做点什么的团队。

因此,在从事的核电、火电、电网和新能源四大业务的任何一个环节,他们都力求通过发挥以“高、新、大、超、特、专”为特色的核心技术优势,力求通过为业主和客户打造精品工程,力求自己的每一个设计产品都富有技术含量与核心价值,以电力设计技术的智慧助力生态文明、物质文明的协调发展。

为此,他们也在努力做足着技术上的储备和提升。今天的国核电力院,在核电业务方面,已在全世界率先掌握AP1000三代核电常规岛设计能力,承担的国家重大专项CAP1400示范工程初步设计已通过国家能源局审查,牢牢把握了核电常规岛技术领域的先发优势;在火电业务方面,已全面掌握大容量高参数火电机组关键技术, 实现了大型燃机设计重点机型全覆盖,初步建立火电技术领域的领先地位;在电网业务方面,依托一批±1100千伏、1000千伏、±800千伏等交直流项目的研发与设计,成为国家电网公司特高压工程主要技术服务提供商;在新能源业务方面,不仅是实现了天然气冷热电多联供关键技术的全掌握,更作为亚洲最大的生物质电站——泰国NPS PP9(1×135MW)生物质工程的设计方,紧跟生物质、风电、太阳能发电等新能源前沿技术的发展,站在了制高点。

所以,带着助力建设“美丽中国”的自豪,他们底气十足、并不偶然的在祖国的某个角落,为传统能源的清洁利用或新能源的蓬勃发展,展现着技术的魅力,贡献着独有的价值。

不仅是在武清,在京津冀更广阔的地带,作为北京市“十二五”能源规划重点示范工程“通州运河核心区区域能源系统建设项目”的总体设计方,作为《北京市燃气轮机产业发展基础与策略的分析研究》的课题完成者,作为冀北系列电网优化改造的技术供应商,他们为传统能源的清洁利用或清洁能源的蓬勃发展,努力作为着;

不仅是在京津冀,在环渤海更广阔的地带,无论是为世界首批AP1000核电山东海阳核电、国家重大专项CAP1400示范工程和高温气冷堆示范工程、辽宁徐大堡核电等项目提供技术服务,还是全过程独立承担我国首座智能化生态电厂、首个超低煤耗的发电项目——华电莱州电厂一期工程的设计,他们为传统能源的清洁利用或清洁能源的蓬勃发展,努力作为着;

不仅是在京津冀、环渤海,在祖国大江南北更广阔的地带,或是参与国家863压缩空气储能示范项目工程建设,或是为国家电网公司重点工程酒泉-湖南±800千伏特高压工程酒泉换流站贡献设计智慧,或是总承包建设神华新疆68万吨/年煤基新材料项目总变电所,他们为传统能源的清洁利用或清洁能源的蓬勃发展,努力作为着……

作为有使命感的一个电力设计企业,他们努力的以自己的技术智慧,为“美丽中国”的建设做好自己能做的事,内心一定十分美丽。

原标题:为“美丽中国”做好自己能做的

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