华能北京热电厂申报国家优质工程创新成果总结

华能北京热电厂

“二拖一”923.4MW燃气热电联产扩建工程申报国家优质工程奖创新成果总结

项目名称:华能北京热电厂“二拖一”923.4MW燃气热电联产扩建工程申报单位:华能北京热电有限责任公司

目录

一、工程概况 (1)

二、工程背景 (2)

三、工程“五新”应用亮点及创新成果 (4)

工程设计、技术创新成果

工程管理创新成果

工程施工创新成果

工程调试创新成果

四、工程质量控制成果 (29)

华能北京热电厂

“二拖一”923.4MW燃气热电联产扩建工程

创新成果总结

一、工程概况

华能北京热电厂“二拖一”923.4MW燃气热电联产扩建工程，位于北京市朝阳区王四营乡，是北京市“十二五”能源规划中的主要电源和热源支撑点。北京市发改委于2010年7月28日以京发改【2010】1190号文核准开工建设。由华能国际电力股份有限公司等三家单位共同出资兴建，由华能北京热电厂承建，由天津电力建设公司等四家单位参建。工程静态投资30.68亿元，动态投资31.94亿元，决算造价31.89亿元。

工程采用两台东方电气与日本三菱合作生产的M701F4燃机和一台背压供热-凝汽式汽轮机，组成一套“二拖一”联合循环供热机组。是目前国内单机容量最大、供热能力最大、全年热效率最高的燃气热电联产机组。

联合循环机组发电出力952MW，供热能力662MW，供热面积1300万m2，全年平均热效率73.16%，采暖期最大热效率88.77%，机组热耗率4055.6KJ/KWh,发电煤耗138g/KWh，发电厂用电率1.378%，补水率0.55%，经济性能指标居国内同类型机组领先水平，实现了经济效益、社会效益和环保效益的有机统一。

工程于2010年8月6日正式开工建设，2011年12月26日一次通过168小时试运行并移交生产。是北京市率先开工建设并投产的热电中心。

二、工程建设背景

1、北京市能源发展规划

随着北京市经济建设的快速发展，一方面能源需求呈刚性增长，现有热电厂供热能力已“吃干用尽”，中心城区热网长期超负荷运行，实际供热面积已超过设计供热能力12%；另一方面节能减排和环境保护面临前所未有的挑战，能源需求和环境保护矛盾十分突出。为了实现建设小康社会的目标，全面推进“绿色北京”和中国特色世界城市建设，北京市“十二五”能源规划提出：在保障能源安全的前提下，依靠科技创新，大力发展新能源，能源结构向清洁低碳转型，清洁能源已成为北京市能源发展方向。

“十二五”期间北京市按照“在适度发展大管网供热的同时，多种方式解决区域供热问题”的总体部署，以清洁能源利用和新技术应用为主导方向，加快优化热源点布局，构建安全、高效、清洁的供热体系。建成四大燃气热电中心：扩建华能北京热电厂形成东南热电中心；扩建草桥热电厂形成西南热电中心；统筹三热关停和一热拆迁，在高安屯新建东北热电中心；统筹高井热电厂改造和石景山热电厂搬迁，在高井地区新建西北热电中心。

到2015年，供热面积达到8.5亿平方米，供热能源结构中，煤炭比例下降到20％以下，天然气供热增加到70％以上，逐步形成中心大网和区域供热相结合的城区供热格局，基本实现城区供热无煤化。

2、华能集团对本项目的具体要求

北京市发改委就本项目指出：该项目的建设对于缓解北京市供热瓶颈、加快CBD地区热力平衡具有重要意义，要求建设单位会同设计单位、设备制造厂进一步开展燃气机组供热问题研究，最大程度提高供热能力。对此，华能集团公司高度重视，要求本项目：解放思想，大胆创新，科学论证，打造精品，供热能力和各项经济技术指标达到国际领先水平，建设成为华能窗口电厂。

如何最大限度的提高机组供热能力，保持华能集团公司在燃气发电供热机组的技术领先，我厂组织设计单位、主设备供货厂家开展了一系列的优化设计和技术创新工作。

三、工程“五新”应用亮点及创新成果

1、设计、技术创新成果：

1）采用“F4燃机+3S离合器+汽轮机背压机”的选型配置方案，为国际领先、国内首创。

在设备选型阶段，我厂与东方电气、上海电气、哈尔滨动力设备厂等国内三大燃机厂家进行了多次技术交流，通过招标比选，最终选用了由东方电气与日本三菱合作生产M701F4燃机。是F级燃气轮机中的先进机型，单机容量最大，性价比最高。

为了最大限度的提高机组供热能力，采用两台F4型燃机和一台蒸汽轮机组成一套“二拖一”联合循环供热机组配置方案；在蒸汽轮机高中压转子和低压转子之间采用3S 离合器连接，汽机背压供热运行时，低压转子可通过3S 离合器与高中压转子脱开，中压缸排汽可全部用于供热。应用此3S离合器技术很好的解决了汽轮机纯凝、抽凝、背压三种不同运行工况可自由切换的难题。

此创新技术方案科技含量较高，最大限度提高了机组供热能力、满足了北京市供热需求，获得2012年度中国电力科学技术成果奖，并成为燃机供热电厂典范，对推动电力行业科技进步起了积极作用。

目前国内最大F4型燃机内部结构图

3S离合器内部结构示意图

2）机组控制按“一键启停”设计，为首都供热、供电提供可靠保障。

针对TCS与DCS画面为单独控制且不能实现数据交换的特点，采取增加硬接线、优化旁路系统控制等有力措施，使整套“二拖一”燃气蒸汽联合循环机组真正实现一键启停功能，控制可靠、自动化水平高。一键启停功能的实现不仅提高了机组运行操作的安全性、经济性，而且大幅度缩短了机组启动时间约35分钟，每次启动可节约天然气1万多立方，节约辅助蒸汽30多吨，节能效果显著。此创新技术为国际首创，并获得中国电力科学技术成果一等奖。

3）余热锅炉安装SCR全烟气脱硝装置，还原剂采用尿素热解制氨技术，利用燃机高温烟气作为尿素热解热源。

尿素热解制氨工艺已在国内外燃煤机组脱硝工艺上成功应用，一般采用燃油、天然气或者电加热方式为尿素热解制氨工艺提供热源。本工程通过优化设计，采用燃机高温烟气作为尿素热解热源，这对尿素热解制氨技术是一种创新，属国际领先、国内首创，并获得中国电力技术科技成果奖，取得国家专利。