(来源:火电之声)
回望华东院的“十四五”——煤电典型工程
“十四五”期间,国家“双碳”战略和《“十四五”现代能源体系规划》为煤电转型提供了清晰指引,强调煤电从主体性电源向基础保障性和系统调节性电源转型。这一政策导向推动煤电行业向清洁高效方向发展。
过去五年,中国能建中电工程华东院积极响应国家战略导向,深入践行灵活、低碳的设计理念,为“十四五”煤电建设注入了活力,取得了显著成效:1000MW煤电业绩突破80台,煤电工程获得国家优质金奖达到20项,“十四五”期间新承接30多个大型煤电项目(累计装机5600万千瓦),华能瑞金二期、平山二期、潘集一期、华电哈密、国能常州二期、蒙能金山三期、大唐株洲等一系列标杆工程高质量投产。
高端开局
华能瑞金2X1000MW机组工程
实现供电煤耗新记录

华能瑞金电厂二期工程将高效二次再热技术、BEST回热技术、机炉深度耦合技术、灵活性技术等高效灵活燃煤发电技术联合投入实践,在供电效率、机组灵活性技术等方面获得了突破,工程首次采用全国产DCS/DEH一体化技术。作为620℃等级机组中参数最高、指标最先进的燃煤发电机组,它引领了高效灵活燃煤发电技术的新发展,定义了华东院设计的“新刻度”。
华能瑞金电厂二期扩建(2×1000MW超超临界二次再热机组)工程获得中国电力规划设计协会设计一等奖,中国勘察设计协会全国优秀工程勘察设计二等奖;工程项目荣获国家优质工程金奖。
国际首创
平山二期1X1350MW机组工程
创新高低位布置方案

华东院在国际首创的申能平山二期1350MW二次再热机组高低位布置技术上取得重大突破,攻克了机炉间高温管道的膨胀吸收、机炉结构联合设计、汽机基座结构设计等关键技术,解决了锅炉主要辅机、冷却塔、变压器大型化等设计难题。在设计中采用了世界首创的“高低位布置技术”与“双轴二次中间再热技术”,实现了效率与性能的双重突破,成功建成了全球单机容量(1350MW)最大的火电机组。
申能安徽平山电厂二期工程获得中国电力规划设计协会设计一等奖,获得中国勘察设计协会全国优秀工程勘察设计一等奖,正在争创国优金奖。
大国建造
潘集一期2X660MW机组总承包工程
展现华东院责任担当

潘集一期项目是华东院以设计为龙头、总包模式打造的煤电一体化清洁高效坑口电厂标杆工程。项目充分利用毗邻洗煤厂的铁路专用线来煤,并掺烧洗煤厂的中煤、煤泥,实现了资源的高效利用,成为绿色煤电的典范之作。华东院充分发挥设计优势,在源头进行优化,在确保安全与质量管控的同时,实现了合理的经济性。项目管理团队精心组织、合理安排、优化施工方案,克服了新冠疫情带来的重要挑战,确保了安全质量始终处于受控状态。潘集电厂1号机组转子安装过程在中央电视台《大国建造》栏目全程直播,重达72吨的发电机转子一次性成功穿装入定子,展现了华东院在大型火电项目建设中的卓越技术与精准管理能力。
淮南矿业集团潘集电厂一期2X660MW超超临界燃煤机组工程获得中国电力规划设计协会设计一等奖,正在争创国优金奖。
上大压小
华能石洞口电厂2X650MW机组
实现华丽变身

华能石洞口电厂改造工程是中国火电行业“上大压小”战略的典范之作。工程对原老机组的燃料码头、烟囱、循环水取排水设施及循泵房、化水公用系统建(构)筑物、脱硫设施、出灰系统、大部分非生产性建筑物进行利旧,实现了资源的最大化利用。在新老机组同步切换的前提下,项目充分结合现有场地条件和设备设施运行现状,采用“一炉两塔”等利旧切换方案,确保了新老机组的平稳过渡,同时有效降低了工程造价。工程以“等容量、减煤量、减排量”为原则,不仅契合国家政策导向和能源发展战略,更为为其他火电厂的绿色转型提供了可复制的成功经验,起到了积极的示范作用。
项目获得中国电力规划设计协会设计一等奖。
西进北上
新疆华电哈密2X1000MW机组
展现实力担当

哈密项目是华东院践行“跨江、过河、西进、北上”市场布局的重要成果,也是华东院在美丽新疆开疆拓土的标志性工程,实现百万空冷业绩突破。项目通过一系列世界级和国内首创的技术创新,为沙戈荒地区煤电发展提供了全新解决方案,推动了大基地配套煤电的跨越式发展。技术创新亮点包括:世界首次采用异步电机双向控制的汽动给水泵(CEST技术)研究和应用、国内首次在百万千瓦空冷机组中采用立式全容量蛇形管高加、国内首次在百万千瓦空冷机组辅机-主机中采用钢结构冷却塔合一、国内首次在极寒条件下采用距离最长气力除灰技术;大容量高参数空冷机组采用0抽调整抽汽的全负荷回热技术、基于变频永磁一体技术在火电机组大功率调节装备的应用等。
先立后改
国能常州2X1000MW扩建项目
契合新一代煤电指标体系

国能常州2X1000MW扩建项目是华东院以高标准、严要求打造的煤电标杆工程,项目以安全、可靠、成熟的技术为基础,采用系统优化、集成创新、智能封装的研究路线,围绕安全可靠、高效灵活、清洁低碳、智能智慧、联产联供、耦合发展开展创新设计,树立了新一代煤电技术的新高度。项目创下多个“首次”:首次运用百万机组高效供热柔性回热技术,极大推进能效水平提升;首次集成应用“多路分仓+储能粉仓”技术,极大提升机组灵活性,为电力系统调峰调频提供了可靠支撑;首次实现百万机组全工况自适应启停,大幅提升了机组的运行效率与稳定性;首次运用百万机组实时健康评估技术等。
国能常州2×100万千瓦机组扩建项目“新型宽负荷超高效快调节百万千瓦二次再热煤电机组”列入国家能源局第五批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单。
面向“十五五”,燃煤发电作为新型电力系统的“压舱石”,将继续发挥兜底保障和调峰电源的关键作用。华东院将继续以科技创新驱动煤电工程升级,为构建以新能源为主体的新型电力系统提供坚实支撑,助力国家早日实现碳达峰和碳中和的目标。
回望华东院的“十四五”——煤电技术创新永远在路上
随着“十四五”规划深化实施,我国煤电政策以“清洁高效、灵活调节、兜底保障”为核心,加速向新一代技术转型。华东院作为中国能建中电工程高效燃煤发电技术中心的主任单位,承担了原创技术策源地的任务,引领行业技术创新浪潮。
回顾过去五年,中国能建中电工程华东院通过二次再热、BEST/CEST、大规模CCUS、熔盐储热、新一代煤电等技术创新,在机组效率、运行灵活性与低碳化水平上实现了系统性突破。这些扎实的进步不仅为多个重大工程提供了领先的技术方案,更奠定了华东院在推动煤电技术创新中的核心地位。
全球领先的二次再热技术
历经十余年的持续科研攻关,依托国家科技支撑计划、重点研发计划等国家级课题,在二次再热技术领域取得了系列原创性成果,华东院参与研发的二次再热技术在“十三五”国能泰州二期2×1000MW机组、国能宿迁2×660MW机组超超临界等项目获得了成功实践。在“十四五”期间,二次再热技术在瑞金、平山、北海、石洞口、阜阳、潘集、太仓、常州等项目上不断进行优化。
机组参数从30MPa/600/610/610℃提升至31MPa/605/623/623℃,给水温度从315℃提升至330℃;发电煤耗从257g/kWh降低至249.7g/kWh;机组灵活性大幅提高,可以实现20%负荷的深度调峰。
热力系统创新方案——首创BEST/CEST、汽电双驱技术
为提高机组效率,在主机参数不变的条件下,对回热系统进行了大量的优化设计工作。“十四五”期间主要创新技术包括:
首创的BEST回热技术:利用再热前的蒸汽驱动背压抽汽小汽轮机,BEST小机采用“5抽1排”技术方案,减少汽动给水泵的节流损失,增加回热级数,同时降低厂用电率并降低机组供电煤耗;相关技术在华能瑞金、华电可门等工程中得到验证。
首创的CEST给水技术:配CEST小机的给水泵汽轮机组,采用纯凝式小汽轮机以及电动/发电机,通过控制小发电机的出力来调节给水泵转速,减少节流损失;小发电机余电上网;相关技术在华电哈密、外高桥第一发电厂等工程中进行了示范应用。
首创“汽电双驱”技术:采用“汽电双驱”驱动引风机。小汽机定速运行调门全开,各工况运行在效率最高点无高温蒸汽减温减压,富裕功率全部送至厂用电,排汽对外供热或回至热力系统。相关技术在国能宿迁、国能常州等工程成功应用。

BEST回热技术在瑞金电厂应用

“汽电双驱”技术在宿迁电厂应用
新型布置技术——二/三/四列式主厂房、横向布置、高低位布置技术
在主厂房布置方面进行了大量的技术创新,尤其在超超临界二次再热机组工程中,因地制宜的采用二列式布置、横向布置、高低位布置等,降低六大管道长度,降低投资并提升机组性能。
首创横向布置方案:将汽机机头朝向锅炉布置。可以大幅降低六大管道长度,减少管道阻力,提升经济性,相关技术方案在华润阜阳、皖能钱营孜等工程中得到应用;
首创高低位布置技术:超高压缸和高压缸高位布置,中低压缸低位布置,降低主蒸汽、再热蒸汽管道的长度进而降低投资,减少压降和温降损失进而降低热耗提升机组性能,相关技术方案在平山二期1350MW机组工程中得到应用。

主厂房横向布置

主厂房高低位布置
低碳技术路线——大规模CCUS技术
华东院设计的国能泰州50万吨/年的二氧化碳捕集与资源化能源化利用技术研究及示范项目于2023年6月投产,本项目也为目前亚洲最大的燃煤电厂二氧化碳捕集项目,采用了高效填料、首创有机胺高效控制和回收技术,研发了新型塔内件分布器,采用新型吸收剂,并通过碳捕集系统同燃煤发电系统的集成耦合,创造性的提出采用汽动引风机的排汽作为二氧化碳捕集系统的汽源降低系统能耗。实现二氧化碳年捕集能力≥50万吨,烟气二氧化碳捕集率≥90%,二氧化碳纯度≥99.99%,再生热耗≤2.35GJ/t二氧化碳,胺损失≤0.21kg/t二氧化碳。

灵活调峰技术方案——“火电+熔盐”储能技术
华东院将光热电站中相关设计经验同燃煤电厂耦合,利用在光热电站熔盐储热的设计创新,建成全国最大“火电+熔盐”储能项目——宿州1GWh熔盐储热煤电灵活性技术研究及示范应用项目,为电力系统灵活性提升提供了创新解决方案。这是全国最大、全国首台套GWh级熔盐储能+火电改造项目,树立了熔盐储能+火电改造项目的新标杆。通过熔盐储热系统代替机组产汽供热,在提供连续工业供汽的同时,增加深调能力至30%额定负荷以下,带供热条件下的发电机组最高负荷也可由80%提升为100%额定负荷提升供热机组尖峰发电的能力。

“新一代”煤电技术
2023年,华东院与电规总院和三大主机厂共同完成了国家能源局“与新型电力系统发展相适应的煤电关键技术装备体系研究”课题,全面梳理出了新一代煤电技术相关的60余项关键制约因素。初步研究提出了100余项技术措施,其研究成果为《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025-2027年)》发改能源〔2025〕363号文相关指标体系的制定奠定了基础;华东院负责中国能建重大科技项目课题“新型煤电设计关键技术及新建机组概念设计方案研究”,已经完成验收。目前正牵头中国能建重大科技项目“新一代煤电低碳化系统解决方案”,牵头中电工程重大科技项目“新一代煤电机组清洁降碳、高效调节关键技术研究及示范”的研究。
目前,华东院已经参与完成了国家能源大南湖、国家电投外高桥第一发电厂、国家能源集团常州电厂、国家能源集团陈家港电厂等项目新一代煤电试点示范的申报工作。
专利与标准
华东院在燃煤发电领域累计获得专利授权近300项,体现了华东院强大的自主研发与创新能力。主编和参编国家标准10余项、主行业标准50余项,为行业规范化、高质量发展提供了权威指导。在“十四五”期间,华东院主编国家标准《立式圆筒形熔融盐储罐技术要求》GB/T 46193、主编行业标准《火力发电厂烟风煤粉管道设计规范》DL/T 5121、行业标准《火力发电厂烟气脱硝系统设计规程》DL/T 5480、行业标准《燃煤耦合污泥发电系统设计规程》等,也是《大中型火力发电厂设计标准》重要的参编单位;华东院主编了《电力工程设计手册——火力发电厂热机通用部分设计》、《电力工程设计手册——锅炉及辅助系统设计》和《电力工程设计手册——汽轮机及辅助系统设计》等三本设计手册。
科技成果及获奖
2021年,华东院参与的国家重点研发计划“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”、“700℃等级高效超超临界发电技术”圆满通过验收;“十四五”期间,华东院牵头上海市科委重大科技项目“深度调峰超超临界煤电机组关键技术研发与应用”,参与上海市科委重大科技项目“650℃超超临界火力发电机组方案设计与优化研究”、“碳捕集系统与大型火电厂热力系统耦合规律研究”等。
“十四五”期间,在高效清洁煤电领域,华东院斩获行业协会及以上级别的科技进步奖58项,彰显了华东院在技术创新方面的领先地位。重要奖项包括:《电力工程设计手册》、《灵活高效的二次再热机组关键设计技术及工程应用》、《大容量高参数火电机组宽负荷高效灵活运行关键技术研究及应用》、《世界首台汽轮发电机高低位布置的超大型火电机组关键设计技术研究及工程应用》获得中国能建科技进步奖特等奖,《火(核)电厂特大型冷却塔综合技术深化研究及应用》、《1000MW超超临界机组双机回热关键技术的研究与应用》获得中国能建科技进步奖一等奖。《1000MW超超临界机组双机回热关键技术的研究与应用》、《新型超超临界二次再热机组关键技术研发、系统集成与工程应用》、《面向新型电力系统的燃煤机组宽负荷运行关键技术及应用》、《135万千瓦高低位分轴布置二次再热机组高效低碳关键技术及应用》、《高效灵活二次再热发电机组研制与工程示范》、《电力工程设计手册》、《世界首台汽轮机高低位布置超大型机组关键设计技术研究及应用》等获得电机工程学会科技进步奖,《中国电力工程设计标准国际化研究及工程应用》、《高效灵活二次再热机组集成设计及应用》、《火力发电厂灵活性改造技术》、《回热一体化的变频发电BEST汽轮机系统关键技术研究及工程应用》和《燃煤电厂50万吨/年CO2捕集及应用关键技术研究》获得中国电力规划设计协会一等奖。
面向“十五五”,华东院将依托“十四五”期间的技术积累,持续探索高效调节、清洁低碳、安全可靠、智能运行的新一代煤电解决方案,突破技术瓶颈,为构建新能源为主体的新型电力系统贡献核心力量。
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