11月下旬的青島，雪花飛舞、氣溫驟降。在毗鄰青島港的一座電廠，實施了全新供熱技術(shù)改造的燃煤機組，正將源源不斷的熱能送往這座濱海城市的千家萬戶。

一項新的供熱改造技術(shù)，國內(nèi)沒有先例，國際上更無人嘗試。就在一個月前，在紐約聯(lián)合國總部舉辦的“2015全球人居環(huán)境論壇十周年慶典暨頒獎典禮”上，華電山東分公司名為《大型再熱機組循環(huán)水直接供熱改造技術(shù)的研究與應(yīng)用》的技術(shù)成果，獲“全球人居環(huán)境綠色技術(shù)(產(chǎn)品)范例”獎。

國際認可的背后，是華電山東分公司和青島電廠技術(shù)團隊用堅持不懈的攻關(guān)、無數(shù)次的試驗，以及可觀的綜合效益給出的“成績單”。高背壓供熱改造后性能測試顯示：供熱機組全部回收利用機組冷源損失，機組熱效率從改造前的55%提高到96.3%，供熱季發(fā)電煤耗降至139克/千瓦時，當年新增供熱面積約400萬平方米，供熱能力可提高41%，機組每年節(jié)約標準煤至少6.46萬噸。此外，因新增供熱能力而關(guān)停大量小供熱鍋爐，每年可節(jié)約標準煤約2.83萬噸。這些綜合節(jié)約的標準煤，使供熱季二氧化硫、氮氧化物的排放量分別減少了2933噸和883噸。

發(fā)電、供熱，關(guān)乎民生福祉;節(jié)能降耗，牽系綠色發(fā)展。華電山東分公司和青島電廠敢為人先，為現(xiàn)有30萬千瓦火電機組的供熱改造開出了一條新路，也打造出了可供行業(yè)參考借鑒的成功樣本。

首吃螃蟹換來“供熱革命”

讓評獎專家都感到吃驚的節(jié)能降耗數(shù)字是如何做到的?

“打破傳統(tǒng)的節(jié)煤思維，轉(zhuǎn)向充分回收利用原來白白浪費的余熱，最大程度提升能源利用效率。”華電青島公司副總經(jīng)理蘇振勇告訴記者。

作為青島發(fā)電公司2號機組高背壓供熱改造項目的總指揮，蘇振勇始終強調(diào)，這次嘗試是一次真正意義上的“供熱革命”。

據(jù)了解，傳統(tǒng)火電機組在純凝工況下的一次能源利用率通常低于40%，而升級改造后的抽汽供熱技術(shù)也只能將能效提升到60%，即使如此，在損失的能量中，由低溫循環(huán)水所帶走的能量大約也會占到電廠總耗能的30%以上。因此，充分利用循環(huán)水余熱是節(jié)約能源的一大重要手段。

“雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換改造后，低溫循環(huán)水經(jīng)過再升溫，可以直接進入城市管網(wǎng)用于供熱。”華電山東分公司安生部生產(chǎn)技術(shù)處處長成渫畏告訴記者，“這樣，發(fā)電機組能效可以提升至80%以上，極大地優(yōu)化了能耗指標。”

雙背壓，即機組在供熱季與非供熱季時，凝汽器在不同背壓(純凝工況設(shè)計背壓4.9KPa，供熱工況設(shè)計背壓54 KPa)下運行，通過提高背壓達到加熱循環(huán)水的目的。而雙轉(zhuǎn)子互換，就是在供熱期間取消低壓轉(zhuǎn)子末兩級葉片，機組高背壓運行，非供熱期換回純凝轉(zhuǎn)子，恢復(fù)至原純凝工況運行。供熱季時，機組凝汽器作為熱網(wǎng)首站的一級加熱器，熱網(wǎng)首站供熱回水全部回到機組凝汽器循環(huán)水側(cè)，進入凝汽器后冷卻低壓缸排汽，同時使凝汽器循環(huán)水溫度提高(從53℃提至80℃)。之后，機組凝汽器循環(huán)水出水再送至熱網(wǎng)首站經(jīng)熱網(wǎng)循泵加壓后進入熱網(wǎng)加熱器進行二次加熱，水溫達到95℃以上，最后供向一次熱網(wǎng)。

雙背壓改造，在供熱季實現(xiàn)了變廢為“熱”，提高能效的同時降低了能耗，一舉兩得。

蘇振勇告訴記者，2號機組高背壓改造投入運行后，青島發(fā)電公司四臺30萬千瓦機組平均煤耗降至297克/千瓦時，低于國內(nèi)該等級機組煤耗330克/千瓦時的均值。

深挖內(nèi)潛提升供熱能力

供熱能力的提升，是城市化進程推進對發(fā)電企業(yè)提出的新要求。統(tǒng)計顯示，青島市近年來的供熱面積正以每年6%的速度增長，熱源供應(yīng)自2009年就出現(xiàn)了疲軟。而承擔整個城市三分之一供熱任務(wù)的青島發(fā)電公司四臺30MW萬千瓦機組的供熱能力已趨于飽和。

“青島市供熱市場不斷擴大，企業(yè)如何才能滿足城市不斷發(fā)展的供熱需求?”蘇振勇表示。“唯有深挖潛力，通過科技創(chuàng)新，尋找一條使能耗指標最優(yōu)的技術(shù)路線，形成新的經(jīng)濟增長點和競爭優(yōu)勢。”。

據(jù)了解，在青島發(fā)電公司2號機組高背壓改造前，華電山東分公司已經(jīng)先后在華電旗下十里泉電廠、章丘發(fā)電公司的135MW等級機組上率先落地，并達到了預(yù)期目標。但是在300MW機組上進行同類改造在國際上都沒有先例，也沒有經(jīng)驗可借鑒。

“300MW機組供熱需要一定的供熱面積作為支撐，而且需要‘功底’扎實的團隊進行技術(shù)攻關(guān)。” 成渫畏說，“青島市的供熱市場現(xiàn)狀，以及青島發(fā)電公司的技術(shù)實力，做高背壓改造再合適不過。”

然而，面對眼前的這條新路，不僅業(yè)內(nèi)專家對300MW機組供熱和純凝兩種工況轉(zhuǎn)子如何互換抱有疑問。蘇振勇談到，當時此項課題的主要負責人、山東分公司安監(jiān)部主任段君寨有著不小的擔憂，干成了，大好事一件;干不成，如何能擔得起責任?

“總得有人吃這第一只螃蟹!即使摸著石頭過河，也要蹚出一條路。” 蘇振勇說，如果沒有公司當時敢嘗試、敢冒險的決斷，就沒有之后的聯(lián)合攻關(guān)。如果沒有多家單位的協(xié)作和最終共識，這項技術(shù)至今仍然只停留在135MW機組上。

從2012年9月開展前期可研、2013年5月獲華電國際批復(fù)、2013年11月20日2號機組并網(wǎng)發(fā)電并達到設(shè)計供熱參數(shù)，到實實在在緩解了青島市現(xiàn)有供熱能力不足和欠熱采暖問題，高背壓技術(shù)改造的成功實施，使青島發(fā)電公司一躍成為青島市最大的熱源生產(chǎn)基地，實現(xiàn)了由發(fā)電為主到熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型，到今年底，公司對外供熱能力突破2400萬平方米。

華電的高背壓改造“青島樣本”也給國內(nèi)同行帶來了啟發(fā)。

成渫畏介紹，2014年，山東黃臺電廠、華電裕華電廠參照青島發(fā)電公司方案實施了改造，華能、大唐、神華、國電、華電下屬10余家電廠到青島發(fā)電公司收資調(diào)研，準備進行改造，“在中國北方供熱區(qū)域特別是中心城市具有很大的推廣價值。”