重磅!二次再热的"第一只螃蟹"

8月24日11时58分，华能安源电厂集控中心大屏幕显示：2号机组完成试运投产，这台66万千瓦二次再热发电机组再热温度623摄氏度，机组运行稳定，宽敞明亮的大厅里又一次因喜悦而流光溢彩。

二次再热

是世界领先的发电技术，在相同蒸汽压力温度条件下，二次再热机组的热效率比一次再热机组提高约2%，二氧化碳减排约3.6%。

同时，二次再热这项技术以其复杂性和特殊性著称，在国内电力行业一直是没人敢吃的“螃蟹”。

今年6月27日，我国首台66万千瓦超超临界二次再热燃煤机组在华能安源电厂投运，“第一只螃蟹”终于被华能吃下。

“第一只螃蟹”背后的选择

在攀登燃煤发电技术研发应用的金字塔过程中，华能总是默默先行。国内首台百万千瓦超超临界燃煤机组、首台超超临界60万千瓦燃煤机组、首台超临界60万千瓦燃煤机组等，都是在华能诞生。

今年上半年，华能的燃煤发电机组装机达到1.12亿千瓦，占总装机的72.7%。节能降耗，不仅是华能，而且是行业燃煤发电技术攻关的核心。

2012年年中，华能在攻关代表火电未来发展方向的IGCC发电技术的同时，决定在华能安源电厂建设两台66万千瓦超超临界二次再热燃煤机组，在华能莱芜电厂建设两台100万千瓦超超临界二次再热燃煤机组。

当年11月，华能与哈尔滨电气集团公司、东方电气集团有限公司、上海电气集团总公司签订莱芜电厂和安源电厂二次再热机组三大主机设备采购合同。

2013年11月

华能集团公司总经理曹培玺到安源电厂新建工程现场视察，指出应用二次再热技术的意义：

第一是为国争光，第二是提升华能竞争力，第三是为科技创新积累经验。

他鼓励大家：“二次再热技术的应用，体现华能的一种精神、一种担当，没有过不去的火焰山，也没有解决不了的难题。”当即决定由华能集团公司时任总工程师胡式海任组长，公司总经理助理蒋敏华及华能国际、西安热工院等方面负责人参加的二次再热应用技术研究工作领导小组，对各项技术难题展开研究。

华能攻关二次再热，也是在为另外一个新技术开路：700摄氏度超超临界发电技术。

据测算，60万千瓦的700摄氏度先进超超临界机组煤耗约260克/千瓦时，可比600摄氏度超超临界机组降低煤耗约25克/千瓦时。目前，华能正在牵头研发带二次再热的700摄氏度超超临界发电技术，二次再热技术的成功，无疑为700摄氏度超超临界发电技术打通了关键通道。

走近“第一只螃蟹”

在蒙蒙细雨中，华能安源电厂与远处的青山绘成一幅水墨画。

安源电厂始建于1958年，当时厂址在江西萍乡市湘东区。

2011年，电厂关停，迁址萍乡芦溪工业园区，新厂今年8月建成投产。

“关停时，我们有两台国产12.5万千瓦的燃煤发电机组，这次上二次再热机组，也是我们的二次创业。”安源电厂厂长钟明才说。

华能集团公司副总经理刘国跃在1号机组生产现场调研后十分满意：“安源电厂投产是一个新的起点，是我国二次再热技术应用的开始，同时也在为后续技术的应用积累经验。”

安源电厂1号机组

是我国首次设计、首次制造、首次施工、首次运行的66万千瓦二次再热机组工程，代表了我国目前火力发电同类型机组最好发电技术水平。

两台机组运行期间，主、辅设备和系统运行稳定，平均供电煤耗272.66克/千瓦时,比2014年国内同容量一次再热火电机组平均水平低19.97克/千瓦时，电气和热控保护投入率、自动装置投入率、测点/仪表投入率等均达到100%，汽水品质合格，各项性能指标达到设计值，是当前同容量超超临界机组的最好水平。

“现在，两台机组基本达到设计值，供电煤耗是272.66克/千瓦时,两台机组每年可节约标煤14.5万吨。”钟明才说，“我们正在做机组优化调整，预计到9月份，供电煤耗可以降到271克/千瓦时”。

安源电厂厂长钟明才钟明才介绍，两台二次再热机组比常规机组投入多3亿元。两台机组运行4年，就可以节约标煤50余万吨，按照江西本地煤价折算，正好可以收回多投入的3亿元。

全国60万千瓦等级的机组约800台，如果全部采用二次再热机组，每年可以节约煤炭5800多万吨，减少二氧化碳排放1亿多吨。

在节约燃煤的同时，安源电厂致力于减排。为实现超净排放，安源电厂对整个环保设施包括脱硫系统进行了全面升级改造。经系统处理后，二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放指标优于国家燃机限值排放要求，浓度分别小于15.1、37.5、3.1毫克每立方，生产过程中产生的灰渣、石膏能够全部综合回收利用。

在实现超净排放的同时，安源电厂还实现废水零排放。在水资源丰富的江西，安源电厂仍充分利用中水。安源电厂厂区用水部分取自袁河，利用芦溪污水处理厂中水作为补充水源，冷却水经冷却塔冷却后循环利用。厂里将工业废水、生活污水、含油污水、含煤废水等分类收集，集中处理后全部回收利用。厂里还安装了防尘装置和隔音罩、消声器，有效控制了煤尘和噪声。

“第一只螃蟹”是如何吃下的

2013年6月28日，在细雨中，安源电厂正式开工建设。安源电厂工程部主任何胜回忆起两年前开工时的场景说：“雨中开工，也正预示着整个建设过程的艰辛。”

因为是首台二次再热机组，没有可以借鉴的经验，每走一步都困难重重。其中，最让人纠结的是设备与设计、施工之间的矛盾。由于二次再热技术是首次应用，设备厂商也是边引进技术，边设计制造。最让人尴尬的是，辅机设备标书挂出来后，竟然没有厂家“接招”。电厂只好先请有潜质的厂家进行模拟实验，确认具备生产能力后再招标。

机组锅炉和汽轮机分属两家单位制造，指标都很好，但是两套设备一匹配，就出现问题。仅仅为了解决匹配问题，就开了五次专题会。

在处理矛盾的同时，华能的技术人员还积极抓设计优化，先后参与了设计院的总平面布置优化、主要烟风煤粉管道优化、凝汽器冷端优化，烟气再循环优化、高压疏水管道防内漏等多项设计优化。

通过运用侧煤仓布置、输煤栈桥穿烟囱等华能典型设计，节约投资480万元。主蒸汽、一二次高温再热蒸汽管道采用“2—2”布置形式，节约投资378万元。全厂空压机集中布置在烟囱零米层，减少用地，节约投资76.8万元。主要烟、气、煤粉管道采用圆形管道，减少风机能耗等14项优化设计成果，共计节约投资5000万元。

锅炉焊接是最难的关口。

安源电厂二次再热机组锅炉，比常规锅炉的4道管道多出两道，锅炉出口主蒸汽压力32.45兆帕，温度605摄氏度，一、二次再热器出口蒸汽温度623摄氏度，是世界最高参数，能否成功焊接对工程人员是个极大的挑战。

2014年8月21日，面对锅炉末级过热器出口集箱外直径660毫米、壁厚160毫米，目前国内最大壁厚的P92马氏体钢焊口，6名技术人员经过84小时不间断的连续作业，用掉200公斤P92焊条，一次检验合格。据统计，安源电厂1号机组共完成焊口70423道，2号机组共完成焊口68437道，比常规机组焊口多出15000道左右。两台机组试运过程和投产后没有发生因焊接质量问题造成锅炉爆管影响生产的情况。

最顺利的就是实现厂用电受电、锅炉水压、冲管、汽机扣缸、锅炉点火等节点一次成功。

1号机组锅炉一次汽水压试验压力为51兆帕，为我国锅炉水压试验的最高压力。经过500多名作业人员3个多月的反复检测和不断试验，2014年11月25日，1号机组51兆帕水压试验，全部焊口及法兰、阀门等无一泄露、变形，水压试验一次成功。

在安源电厂这两台机组的建设过程中，华能解决了“二次再热机组动态响应分析、汽温调节和协调控制策略研究”、“二次再热机组环保排放优化研究”等10余项关键技术难题，打破了国外知识产权壁垒制约，为华能下一个二次再热重点项目──华能莱芜电厂100万千瓦超超临界二次再热燃煤机组建设提供了有力的技术支撑。