最新600mw超超临界机组建设与经验及新技术应用汇总.docx

1、最新600mw超超临界机组建设与经验及新技术应用汇总600MW超超临界机组建设与管理经验及新技术应用600MW超超临界机组建设与管理经验及新技术应用张明杰 王润春 （华能国际电力股份有限公司华能营口电厂，辽宁省营口经济技术开发区，115007） 摘要：本文就营口电厂600MW超超临界机组的设备、施工等建设与管理等情况作以介绍，同时就营口二期工程采用的新技术情况作以说明和论述。关键词：600MW超超临界机组、建设与管理经验、新技术应用 1 概 述 华能营口电厂位于营口市鲅鱼圈区内，厂区位置在韭菜坨子岛和庙咀岛之间台子山北面的海岸上。西南紧邻鲅鱼圈新港，东侧为鞍山钢铁集团公司鲅鱼圈分厂（原为海星村

2、），北侧为渤海湾，南侧为墩台山。 华能营口电厂二期工程2X600MW超超临界燃煤机组是国家“863计划”引进超超临界燃煤发电技术的依托工程，超超临界发电技术在世界上是最先进的洁净煤燃烧发电技术之一。它是通过提高机组运行参数，降低单位煤耗实现节能。在配置同样的减排技术-高效静电除尘器、高效脱硫、低NOx燃烧器等节能环保设备的情况下，与同容量低参数机组相比，更加节能、环保。 华能营口电厂于2007年8月31日率现在我国建设投产了世界第二台、第三台，中国第一台、第二台超超临界600MW燃煤机组，工程于2005年4月30日开工，日历工期（历时）28个月，建设工期24个月（赶上两个冬季基本停工4个月）。

3、该工程建设突破了众多工程技术难关，为我国超超临界机组建设积累了很好的建设经验，该工程突出落实了华能基建“两高一低”的方真，工程总造价决算结果为预计在37.5亿。 本工程遇到的突出问题是主机设计问题，由于受日本三菱公司设计的制约造成设计至后，由于受主设备和四大管道的四大管件交货影响，造成安装工程比预期时间脱期。 营口电厂二期工程由东北电力设计院设计，三大主机由哈尔滨三大动力厂供货，安装工程由东电三公司和东电二公司施工。 2 主设备介绍 2.1 锅 炉：采用三菱超超临界变压运行直流锅炉，型布置、单炉膛、低NOx主燃烧器分级燃烧技术和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向切园燃烧方式，炉膛采用内螺

4、纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计燃用晋北煤。锅炉以最大连续负荷(B-MCR)工况为设计参数，最大连续蒸发量1795T/H，过热器蒸汽出口温度为605，再热器蒸汽出口温度为603，给水温度291。 锅炉炉膛由垂直管膜式水冷壁构成，炉膛上、下部均采用垂直管屏，上下部水冷壁之间设有混合集箱。炉膛上部布置屏式过热器，沿烟气流程方向分别设置二级过热器（大屏）和三级过热器（后屏），折焰角上方布置有四级过热器（末过）。在水平烟道处布置了垂直二级再热器（高温再

5、热器）。尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道。前部布置水平一级再热器（低温再热器）和省煤器。后部布置水平一级过热器（低温过热器）和省煤器。在竖井烟道底部设置了烟气调节挡板装置。烟气通过调节挡板后又汇集在一起经两个尾部烟道引入左右各一的回转式空气预热器。锅炉启动系统由启动循环泵、启动分离器、贮水箱、疏水扩容器、水位控制阀、管道及其它阀门附件等组成。 锅炉原设计为两级点火方式即：高能电火花点火器主油枪煤粉燃烧器。为了降低耗油量在原设计的基础上在A层对原设计进行了改造采用一级点火方式即：A层等离子直接点燃煤粉燃烧器，同时也予留油枪作为必要助燃和应急启动用。 2.2 汽 机：采用日本三菱技术，超超临界、

6、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、凝汽式汽轮机，汽轮机型号CLN600-25/600/600。 高压和中压部分组合成整体高中压缸结构。这种设计减少了汽轮机的总体长度。高中压通流由一个冲动级和其他反动级叶片组成。蒸汽通过分别由一个主汽阀和二个调节阀组成的主汽调节联合阀进入高压缸，两个联合主汽调节阀分别装在高中压汽轮机的两侧。调节阀的出口通过四根进口管连接至高中压缸。蒸汽流经高压叶片后通过高压缸下半上的两个排汽口至再热器。再热蒸汽通过分别由一个再热主汽阀和二个再热调节阀组成的两个再热主汽调节联合阀门从再热器流至中压进口，两个阀门分别装在高中压汽轮机的两侧。再热调节阀出口连接到中压汽轮机的进口。蒸汽流

7、经中压通流叶片到中压排汽口。中压排汽口通过连通管连接至低压缸蒸汽进口。 低压部分是反动式双分流汽轮机，蒸汽在叶片流道中心进入，流向两端，然后进入凝汽器。在缸体下半留有抽汽口，蒸汽通过抽汽口抽出供给凝结水加热。 末级低压叶片的效率和可靠性对汽轮机的性能和效率有极大的影响。为提高效率和运行灵活性，本机组使用当今世界最长的刚制48末级叶片。HP、IP和LP级使用高效、“全三维”设计反动式叶片，可以提高通流效率。这种叶片采用弯扭联合成型叶型，可有效降低焓降损失。 本机组的每只转子具有二个支持轴承，高中压转子和低压转子上的1-4号四只支持轴承为可倾瓦支持轴承。这些轴承可以提高轴的稳定性。 高中压转子是硬

8、合金钢整锻转子。带有主油泵叶轮及超速跳闸装置的轴通过法兰螺栓刚性地与高中压转子在调端连接在一起，主油泵叶轮轴上还带有推力盘。低压转子也是硬合金钢整锻转子。当装有叶片的整个转子加工完成后，需做精确动平衡试验。高中压转子和低压转子之间，低压转子和发电机转子之间使用法兰联轴器刚性连接。终确定 1、要技术规范 额定蒸汽条件 额定主蒸汽压力：25MPa额定主蒸汽温度：600 额定再热蒸汽进口压力：4.12MPa额定再热蒸汽温度：600 额定高压缸排汽口温度：339.2 额定高压缸排汽口压力：4.58MPa给水回热级数：8级 (三个高加、四个低加、一个除氧器)调速控制系统型式：数字电液调节 通流级数：28

9、级其中：高压缸：I+10级；中压缸：7级；低压缸：25级 耗率（THA）：7428kJ/kW.h主蒸汽额定进汽量：1621.6 t/h再热蒸汽额定进汽量：1330.0 t/h额定排汽压力：0.0049 Mpa设计冷却水温度：21.35 额定给水温度：289.0 汽轮机总内效率：90.5%其中：缸效率：88.5%、中压缸效率：94.0%、低压缸效率：89.7%出力：最大连续功率624.1MW3 二期工程重要指标完成情况 3.1 安 全：二期工程从2005年4月30日开工至2007年10月14日#4机组移交生产，历时29个月14天，现场高峰期施工人数达6000人，从土建到安装；从调试到试运，未发生

10、人身、设备和机械不安全事件，实现了真正意义上的安全零目标。高标准地实现了华能基建工程安全管理安全责任目标。 3.2 工 期：#3机组日历工期如下表 序号 项 目 超超600MW实际工期 1主厂房浇灌混凝土 2005年04月30日 2主厂房基础出零米 2005年07月30日 3锅炉钢架开始吊装 2005年08月15日 4锅炉受热面开始吊装 2006年06月08日 5输煤系统交付安装 2006年10月30日 6汽机台板就位 2006年10月30日 7厂用电受电 2007年03月10日 8主厂房封闭完成 2006年03月31日 9锅炉水压完成 2007年04月28日 10DCS受电 2006年12月

11、30日 11发电机定子就位 2006年08月28日 12汽机扣大盖 2007年06月14日 13汽机油循环完成 2007年07月25日 14锅炉酸洗完成 2007年06月15日 15锅炉点火吹管结束 2007年07月17日 16机组整套启动 2007年08月02日 17完成1682007年08月31日 18合 计 日历工期28个月扣除两个冬季4个月实际施工工期24个月 3.3 质 量： 1、#3、4机组168小时试运期间主要指标 完成值 #3机组 #4机组 1机组168小时发电量（万KWH） 9988.8100962机组168小时最大负荷（MW） 6246303机组168小时平均负荷率 优秀

12、90） 99.1%100.15%4机组168小时自动投入率 98%99%100%5机组168小时保护投入率 100%100%100%6机组168小时除尘效率 99.8%99.8%7机组同步完成脱硫、脱硫效率 90%95%98%8机组首次点火到168小时点火耗油（T） 优秀9000009主机振动值 X y（微米） -1 -1 -2 -2-3 -3-4 -4-5 -5-6 -6 优秀75 26 26 38 2640 4028 2940 26 31 3919 2949 56 43 3826 26 56 5358 5110发电机机漏氢率（NM3/D） 优秀9462、重要节点指标 完成情况 #3机组 #

13、4机组 1锅炉水压焊口52340道,实现水压无泄露 一次成功 一次成功 2机组实现倒送电 一次成功 一次成功 3汽机实现扣缸 一次成功 一次成功 4机组实现化学酸洗高质量 一次成功 一次成功 5机组实现等离子点火 一次成功 一次成功 6机组实现机组整组启动 一次成功 一次成功 7机组实现冲转、定速 一次成功 一次成功 8机组实现一次冲击168小时（优秀3次） 一次成功 一次成功 10机组从第一次冲转到冲击168小时结束（优秀90天） 29天 26天 4 二期工程建设与管理 营口电厂二期工程建设正处在我国电力建设高峰期，为了全面抓好二期工程超超临界机组建设，我们从工程起步阶段既制定了高标准、提出

14、了如下目标： 4.1 工程建设目标 机组实现零缺陷启动、零缺陷移交生产，实现优质工程，争创鲁班奖。工程移交生产的同时实现创一流的目标。 4.2 机组安装、调试质量目标 锅 炉：锅炉水压一次成功、锅炉酸洗一次成功。 汽 机：汽轮机监检、扣盖一次成功、汽轮机冲转、定述一次成功。 电 气：厂用电倒送电一次成功、DCS上电一次成功、发电机并网一次成功。 机 组：点火一次成功、吹管一次成功、168小时一次成功。 4.3工期目标 控制工期24+14.4工艺标准及要求 1设备管道安装施工规范标准，管道保温外装板平整美观。 2建筑物浇注的混凝土柱、梁、剪力墙等构件，布置位置和截面尺寸正确、棱角分明，接缝严密平

15、整，且颜色一致，表面要达到“清水镜面混凝土”工艺要求。在砌体工程上，砌体组砌方法正确、排列整齐，灰缝厚度一致，阴阳角方正，构造柱边缘进退一致上下对齐、梁底镶砌加工切削整齐划一，砌体拉结筋间距和长度均满足抗震要求。 3仪表管道：仪表管和小口径管道的敷设采用集中布置方式，管束布置间距一致，排列整齐，整体美观，管束转向弯度一致，美观大方，管束坡度符合标准、规范要求；固定支架间距均匀一致，横平竖直、吊架垂直。 4电缆敷设排列整齐、平直无交叉、扭结，转弯处弯曲平滑美观，弯曲度一致且符合规程要求。动力电缆与控制电缆分层铺设，电缆绑扎间距均匀、美观、整齐，电缆表层清洁无杂物灰尘、电缆标识牌齐全规范，是二期工

16、程的一大亮点，多次受到股份公司领导的称赞。 5电气和热控仪表盘、柜安装垂直、排列整齐、间距均匀、盘内表盘清洁无灰尘、油漆光亮完好无裂纹。盘柜内端子接线整齐规范，防火堵料密封密实。 6皮接缝无间隙，节数布置合理、均匀整齐，搭接顺畅、螺丝间距均匀一致，铝皮外观平整光滑、无变形、划痕、污染，全厂保温厚度均匀无翘曲、保温层外表不超温。 7设备、管道、支吊架等油漆底部除锈干净、见本色、油漆后外观光亮，色泽一致、涂层均匀、无漏刷、起皱、流挂及露底漆现象，现场及表面无二次污染。 为此，二期项目管理处工程部与安质部协同制定了二期工程工作质量计划，对质量目标进行分解，分别落实到安装工程各专业中，使得质量目标更具

17、体，更具操作性。 汽机专业：汽轮机扣盖一次成功；汽机冲转并网及168试运一次成功；轴承振动30m；汽动给水泵等附机试运行平稳，轴瓦温度及振动达到优良标准。 锅炉专业：锅炉水压试验一次成功；酸洗成功锅炉点火一次成功，消除七漏等质量通病； 168h整套启动试运一次成功，辅机轴承温度及振动均达优良。 电、热专业：厂用电受电一次成功，DCS受电一次成功；热控保护投入率100%，自动投入率100%；数据采集系统DAS测点投入率达到98%以上；电缆桥架安装，电缆敷设及盘内配线，仪表取样管路敷设，工艺美观，布置走向合理，达到样板工程标准。 焊接专业：受监焊口检验率100%，一次检验合格率达到98%以上；烟、

18、风、煤、粉、油及汽水管道焊口不泄漏，锅炉水压焊口不泄漏；所有合金部件光谱分析不漏检，无损探伤检测报告结论准确；P92等新钢种的焊接严格按审定的焊接工艺评定操作，焊接质量优良。 4.5 质量控制的方法和手段 二期项目管理处对于施工质量控制的方法和手段基本上分为前期控制、过程控制和后期控制三个不同时段。 前期控制：按照本工程管理制度和管理文件要求，编制各专业实施细则，划分质量验收项目评级表，明确四级验收项目，开工前组织有设计、监理、施工单位参加的施工图会审，对各单位工程和重要分部工程的开工报告进行认真审查，从专业工程师至专业组长、项目副总逐级阅审，对不具备条件和条件不完备的开工项目要求施工单位进行

19、整改补充，审查内容主要有各标段施工组织设计和专业施工组织设计、施工方案、作业指导书、特殊工种岗位证书，进场原材料的合格证，材质报告单及复检报告，施工计量器具及检验实验仪器的合格证件、检验报告，分包商的资质审查，主要材料分供商的资质审查等，确保从源头上不出现漏洞。 采取走出去，请进来的方式邀请国内近期工程管理较好的单位和技术人员介绍的管理经验，对国内近期发生的几件质量通病比制成幻灯片的形式在现场广泛宣传宣传，如锅炉内部清洁度控制、有幸同清洁度控制、四大管道焊接工艺、P92焊接培训、电缆铺设等一系列质量工艺问题。 过程控制：施工过程控制是质量控制的重点，这个阶段采取的控制质量手段主要是平行检验，经

20、常性的巡视检查，发现问题采取各种方法予以纠正，一般问题专业技术人员指导施工人员解决，或者找监理公司和班组技术员，力求通过最简单、迅捷的方法消除任何质量问题；设备缺陷和设计变更管理已形成制度化和规范化，设计变更和设备缺陷，均进行闭环管理，建立台帐。从提出、受理、处理、报验每个过程均在监控范围之内；大力加强和强化对重点施工项目的过程管理；锅炉受热面在168试运中发生爆管是近年来大型锅炉机组存在的普遍问题，本工程超超临界机组、锅炉受热面采用节流孔圈结构，使通流截面大大减小，增加了异物堵塞，造成爆管的可能性，为确保受热面内部清洁，成为防止锅炉爆管的首要手段。从锅炉受热面安装组合开始，项目部协同监理对管

21、子吹扫、通球、联箱检查，坚持进行旁站、监督，对施工过程中管口封堵情况随时进行检查，项目处协同监理对#3、#4炉通球旁站记录达到200多项。 2006年10月份至2007年4月份受热面安装进入高峰，质量管理难度增加，我们提出了确保受热面清洁，防止锅炉爆管，机组一次通过168的质量目标，并在全现场发动广大干部职工出主意，想办法，定措施，落责任。制定了各种措施，成立防止锅炉爆管的领导小组和工作小组，签订责任状，提高全员质量意识，使现场受热面的清洁情况得到有效控制。在锅炉吹管结束后，对水冷壁和过热器节流孔圈部位进行拍片检查，发现异常割管处理，取出异物的监控手段在两台炉，都取得了满意的效果，实践证明，对

22、于带节流孔圈结构的超超临界锅炉在吹管后，对节流孔圈部位进行无损检测，看其内部有无异物是一条成功经验，值得推广和借鉴。 电缆敷设及盘柜接线是二期工程项目管理处提出来的样板工程，为实现其质量目标，在二期项目管理处的领导下，成立了工程、安质、监理、施工单位四方为成员的电缆工作小组，解决和处理桥架安装，电缆敷设，盘柜接线的各种问题，电气和热工专业在其中起到了重要作用，优化设计方案，完善设备缺陷，督促和帮助施工单位不断改进施工工艺，精雕细刻，精益求精，合理科学布设电缆路径，盘柜接线力求工艺美观，追求高标准。在施工单位的积极努力下，集控楼电缆夹层桥架安装，6KV及400V配电室、化水低压配电室安装工程均获

23、得样板工程领导小组授予的“样板工程”称号，并受到华能质检中心站的高度好评和华能集团领导的肯定，成为本工程的一大亮点。 超超临界锅炉因其压力和温度等级的超限而大量采用新型进口钢种，高压管材的焊接是本工程的一个重大考验，尤其是SA-335P92钢种的焊接对施工单位是全新的课题，对此项目处十分重视焊接工作。项目处组织、制定了并且参与了P92焊接工艺评定的全过程，主蒸汽P92管道现场焊接前召开了专题会，并参加了施工单位的安全技术交底会，施焊中工程部、安质部、监理公司根据焊接工艺卡认真进行旁站监督，严格按工艺卡标准进行焊前予热、施焊、无损检验及后热处理，确保了焊接质量：2006年底和2007年初进入冬季

24、施工以后，由于厂房不能暖封闭，为确保施焊作业的环境温度，工程部与监理公司多次组织施工单位召开确保冬季焊接质量的专题会，制定措施采取施焊部位搭设防寒蓬布，加设电暖气提高局部焊接环境温度，在蓬内悬吊温度计对环境温度随时监测，对焊口按要求进行予热的方式，保证了冬季焊接质量。经对#3、#4机组焊接工程质量验评统计，#3机组锅炉受热面及四大管道、杂项管道、汽机系统管道累计完成焊口57186道，一次检查合格率98.87%，#4机组完成焊口57510道，一次检验合格率99.8%。 加强阶段性检查和隐蔽工程的验收工作，为避免不合格或有明显质量缺陷的项目发生，项目部协同监理对安装过程的每一重要步骤，都加强监督，

25、虽未达到验收条件，但只要具备检查条件，工程部各专业人员协同监理就及时进行实测实量，认真核对图纸和验收规范，确保在规定误差之内。对隐蔽工程，工程部与监理坚持旁站监督隐蔽全过程，对隐蔽部位、隐蔽内容进行隐蔽前的认真检查，涉及多专业的工程部与监理部组织联合检查，如循环水管道回填土前的隐蔽检查，监理部就组织了土建、机务、焊接、电气、防腐多专业的联合检查，确保了隐蔽工程质量。加强对分包队伍施工质量的管理，由于施工单位自身力量不足，招聘大量的分包队伍承担各专业施工，对这些队伍的技术质量管理也是一个难题，这些分包队伍往往是做为承包单位的下属单位进入现场的，本身没有资质，技术管理名义上是由承包单位负责的，但实

26、际承包单位并没有完全管起来，这样无论给质量还是安全文明施工都造成隐患。工程部与监理对这些分包项目均进行了认真的管理，从技术上给予了实际的指导，对屡说不改的违规行为进行了处罚，个别分包队伍进行了现场清除，起到了一定的作用。 后期控制：后期控制主要是认真做好每一项工程验收工作，验收时做到真测实量，不给施工单位存以侥幸过关的思想，不达到规范标准坚决进行整改。对施工单位的内业资料整理报验，工程部协同监理认真进行审核，对不及时报验材料的单位提出口头和书面要求。 4.6 工程进度控制和管理 进度控制是现场施工管理中较为困难的工作，因为决定进度快慢的因素很多，主要有施工图能否及时提交，设备能否按时到场，土建

27、基础能否按期交安等客观条件及施工单位的机械、人力、物力配置能否满足进度需求，施工组织是否科学有序。现场综合指挥调度是否有力等等，下面仅就本工程施工进展的实际情况，回过头来总结、分析一下进度控制方面的问题和在工程进度控制方面所做的工作。 营口电厂两台600MW超超临界机组，合同工期为24+1个月，事实证明这个工期制定是合理的，按正常情况是可以实现的，但由于受设备供货不及时的原因，目前实际完成日历进度为28+1。 以#3机组安装为例合同工期24个月，2005年4月30日开工，土建浇注第一罐混凝土。锅炉钢架8月15日吊装，钢架整体验收2006年5月11日。钢架整整吊了8个月，分析原因这一阶段主要是设

28、备影响，第一层钢架安装于9月8日进行了监理验收后第二层设备迟迟不能到场，直到10月12日第二层钢架才开始吊装，这期间整整等了34天。配套需存放吊装的设备不能及时到场，如锅炉的梯子平台、炉后的空气予热器、大板梁，省煤器灰斗等设备，给施工单位的吊装组织带来一定困难。钢架供货期从第一车设备到最后大板梁到货整整8个月，而吊装也用了8个月，这是工期延长的主要原因。钢架加预存设备正常吊装4个月就足够了，仅钢架吊装工期就延长了4个月。 2006年二期工程土建施工陆续交安，进入安装高峰期，土建安装交叉作业现象不可避免，为进一步解决各个施工单位之间存在的问题，项目处在加强工程施工管理的同时，不定期与各个施工单位

29、进行协调沟通，对存在的施工设计问题，积极与设计院及厂家联系，并邀请有关专业设计代表，厂家代表驻现场办公，及时解决了现场施工中比较棘手的问题，保证了施工进度，对每个开工项目各个专业负责人和施工单位技术负责人及设计单位都认真进行开工前的图纸会审工作，并结合土建、安装一起进行全方位沟通协调，保证不发生返工现象，做到不放过任何一处缺陷，不漏掉任何一处设计，确保单项工程的一次性合格率100%。 在二期工程施工进度管理上，项目部部门负责人结合二期工程现场实际情况，根据各个施工单位上报周计划安排，协调监理公司对周、月计划进行了具体的部署，涉及重要工程项目进行了及时的调整，并对周计划、月计划的完成情况及时跟踪

30、、分情况予以进行考核，每周对各个施工单位各标段施工完成情况进行揭示公布，并采取相应处罚措施，做到奖罚分明，充分调动各个施工单位的积极性，工程部各专业负责人每天不定期现场跟踪，认真统计各工程量完成情况，做到人人心中有数，与施工单位技术人员一起摸爬滚打，及时了解施工进展情况，保证了施工进度的有计划实施，基本完成了各节点工期，保证了施工进度的落实。 开展不定期现场施工经验总结汇报工作，项目部领导在工程进度、安全等各项施工管理上，要求各专业具体负责人在做好现场施工、协调等问题的同时，进一步做好各项工程施工措施、施工管理经验、施工工艺水平经验总结，大量搜集各在建电厂、投产电厂在施工管理上先进的施工管理措

31、施和施工经验，结合我厂现场实际情况，全面总结，逐项整改，切实避免在我厂发生重复的施工安全、质量等不安全因素，使我厂基建管理施工朝着有序良好轨道发展，各专业负责人通过幻灯片放映形式不定期的向有关部门、领导汇报阶段性工作情况，进一步改善施工管理水平，提高自身综合能力，查找不足，借鉴别的电厂好的经验措施，有效的利用到我厂现场施工中。 搞好二期工程施工建设必须下大力气才行，为全面协调好各个施工单位的之间的关系，更好地为营口电厂服务，项目部各专业负责人根据施工标段合同对各施工单位分界不清的地方，通过工程联系单形式下发各施工单位执行，并给予了详细明确的划分，及时解决了由于分工不清造成的施工进展缓慢现象。 建立工程调度协调管理制度，建立健全施工调度网。从全局出发，重点抓好整个工程网络进度、施工总平面、动力供应等；抓好施工过程中的各个环节，各工种、各工序间的衔接工作，分析掌握工程建设施工各阶段基