“跨代”升級(jí)改造

許祥成

2020年暑期，隨著電影院的開放，一部戰(zhàn)爭(zhēng)題材的電影《八佰》很搏人眼球。激揚(yáng)的愛國(guó)情懷、熱血的軍人情結(jié)、逼真的戰(zhàn)爭(zhēng)畫面，這部首次采用IMAX拍攝技術(shù)的影片不僅為觀眾呈現(xiàn)了一場(chǎng)視聽盛宴，也為低迷的電影行業(yè)注入了生機(jī)與希望。技術(shù)革新，總能給我們帶來驚喜。就在我的身邊，也上演了一場(chǎng)關(guān)于生機(jī)與希望的生存保衛(wèi)戰(zhàn)，用技術(shù)創(chuàng)新奏響了轉(zhuǎn)型發(fā)展之 歌。

那么今天故事的主角，就是它——位于岱海湖畔的內(nèi)蒙古岱海發(fā)電公司。2017年，國(guó)家出臺(tái)了“史上最嚴(yán)”的環(huán)保政策，要求煤電機(jī)組平均每發(fā)一度電耗煤不高于310克，公司4臺(tái)機(jī)組綜合升級(jí)改造勢(shì)在必行。同時(shí)，作為以岱海湖水為冷卻水源的1期2臺(tái)機(jī)組，雖說未對(duì)湖水造成直接的消耗，但排出的溫水卻加速了湖水的蒸發(fā)。為了保護(hù)這一泓碧水，冷卻方式的改造也迫在眉睫。面對(duì)雙重考驗(yàn)，我們沒有說不，也沒有退步，而是毅然決然地提出了一個(gè)大膽的想法：在升級(jí)改造過程中，將水冷系統(tǒng)改為空氣冷卻。說得通俗一點(diǎn)就是將湖水冷卻改為用大號(hào)的風(fēng)扇吹走熱量，也就是業(yè)內(nèi)所說的“水冷”改“空冷”。

“水冷”改“空冷”是整個(gè)改造過程中的亮點(diǎn)，但也是難點(diǎn)，因?yàn)檫@樣的工程在國(guó)內(nèi)從未有人做過，更別提什么借鑒經(jīng)驗(yàn)了?？绽湎到y(tǒng)的植入勢(shì)必會(huì)打破原有的熱力平衡，而且空氣冷卻并沒有水冷卻的效果好，煤耗不僅沒降低反而增加了，關(guān)鍵是牽一發(fā)而動(dòng)全身，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)跟著動(dòng)，這就像家里的壁掛空調(diào)換成中央空調(diào)，走線、布局都發(fā)生了變化，可以說改造中的每一步都是在摸著石頭過河。

怎么辦？為了攻關(guān)這項(xiàng)技術(shù)難題，我們聯(lián)合清華大學(xué)、東南大學(xué)以及多家設(shè)計(jì)院經(jīng)過反復(fù)論證，最終確定了一項(xiàng)空前未有的技術(shù)方案——將1期亞臨界水冷機(jī)組“跨代”升級(jí)改造為“高溫亞臨界空冷機(jī)組”，將蒸汽溫度由原來的538攝氏度提升到596攝氏度。那么，什么是“跨代”升級(jí)？舉個(gè)例子，這就類似于你有一輛開了5年的小汽車，換個(gè)新的有點(diǎn)貴，扔了還浪費(fèi)，怎么辦呢？那就去升級(jí)、改造，升級(jí)完成后反而比買新車的性價(jià)比還要高。簡(jiǎn)而言之，就是為了提高性能，降低能耗。

整個(gè)改造中的絕對(duì)“C位”，當(dāng)屬汽輪機(jī)了。汽輪機(jī)呢，就是一種利用蒸汽做功，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它扮演著承前啟后的關(guān)鍵角色。承前呢，就是要能夠接受來自鍋爐側(cè)更高溫度的蒸汽;啟后呢，就是既要提高蒸汽的做功效率，又要滿足空冷系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。很多人會(huì)說，這個(gè)應(yīng)該簡(jiǎn)單啊，只需要將汽輪機(jī)尺寸適當(dāng)擴(kuò)大不就解決了。但實(shí)際上遠(yuǎn)沒有那么簡(jiǎn)單，因?yàn)橐环矫嬖械钠啓C(jī)通流部分已經(jīng)無法承受近600攝氏度的高溫蒸汽，另一方面汽輪機(jī)的尾部隨著水冷系統(tǒng)的拆除也需要重新定制。經(jīng)過一次又一次的思想碰撞后，我們又提出了一個(gè)大膽的想法：保持原汽輪機(jī)主體框架不變，重新加固地基，將高中壓缸部分換成國(guó)際領(lǐng)先的百萬超超臨界筒型缸，同時(shí)將末級(jí)葉片縮短至740毫米，使排汽損失降到最低。經(jīng)過反復(fù)論證后，我們發(fā)現(xiàn)這樣的方案是完全可行的。

當(dāng)時(shí)針轉(zhuǎn)到2019年4月，經(jīng)過近百天的安裝調(diào)試后，1期廠房再次傳來了機(jī)器的轟鳴聲，炙熱的蒸汽推動(dòng)著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子飛速旋轉(zhuǎn)，廠房外幾十臺(tái)嶄新的空冷風(fēng)機(jī)凌空轉(zhuǎn)動(dòng)，2號(hào)機(jī)組改造后并網(wǎng)一次成功，平均供電煤耗降至306.95克每千瓦時(shí)，足足降低了10克。這標(biāo)志著歷經(jīng)4年的技術(shù)攻關(guān)終于變成了現(xiàn)實(shí);這意味著國(guó)內(nèi)水冷改空冷煤電機(jī)組不再是空白;這標(biāo)志著全國(guó)近千臺(tái)亞臨界機(jī)組終于迎來了涅槃重生的曙光，而這也就是第一個(gè)吃螃蟹的意義所在。

就在2020年6月份，隨著4號(hào)機(jī)組的成功改造，歷時(shí)4年、萬人參建的綜合升級(jí)改造項(xiàng)目完美收官。光燃煤每年可節(jié)約12萬噸，直接降低生產(chǎn)成本5000萬元。更重要的是一年可節(jié)約用水960萬噸，什么概念呢？它就相當(dāng)于10個(gè)水立方的大小。

回想過去的1000余個(gè)日日夜夜，有太多的人讓我們感動(dòng)，也有太多的瞬間值得我們?nèi)セ貞?。我們的總工程師張勁松，為了盡快開工，在北京與廠家開完協(xié)調(diào)會(huì)后，悄悄地跑去醫(yī)院做了闌尾手術(shù)，瞞著所有人又繼續(xù)加班加點(diǎn);我的同事劉俊，為了讓定制的設(shè)備盡快入廠，連續(xù)8個(gè)月蹲守在生產(chǎn)廠家，孩子快中考了也無暇顧及;還有與我并肩作戰(zhàn)的宇輝，為了盡早完成機(jī)組調(diào)試工作，在女兒出生時(shí)卻未能陪在妻子的身側(cè)。為了這場(chǎng)勝利，留下了一個(gè)又一個(gè)感人至深的故事……苦嗎？是真苦。累嗎？也是真累。但是我們倍感光榮，我們克服困難完成了改造任務(wù)，拿到了豐富、翔實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這一切的付出也都是值得的！

在這條馬拉松式的創(chuàng)新改革之路上，不管路有多長(zhǎng)多難，岱電人都無畏風(fēng)雨、堅(jiān)定地用汗水和智慧抵達(dá)了勝利的終點(diǎn)。在我們綜合升級(jí)改造成功后，我們舉辦了一場(chǎng)關(guān)乎全國(guó)數(shù)百家火電企業(yè)前途命運(yùn)的專家對(duì)話交流會(huì)。它的目的就是為了挖掘940臺(tái)亞臨界機(jī)組節(jié)能減排的潛力，提供“岱海經(jīng)驗(yàn)”、貢獻(xiàn)“京能方案”。而這份經(jīng)驗(yàn)和方案，就像夜空中那顆最亮的星，劃破天際，照亮了亞臨界機(jī)組前行的路，讓更加綠色、清潔、高效的電力能源輸送到祖國(guó)四面八方，將熾熱的愛化作溫暖的光點(diǎn)亮萬家燈火，我想這就是電力人對(duì)祖國(guó)最好的贊禮！