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文昌“提气”:文昌燃气电厂快速建设投产纪实

南方电网报2020-06-30

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  文昌燃气电厂全景图。调峰调频企业供图

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  文昌燃气电厂2号汽机扣盖成功。调峰调频企业供图

 

  海南201省道文昌市东路镇段,路旁农田千顷,没有高楼大厦,低矮的民房零星散布。2×460兆瓦级燃气—蒸汽联合循环电厂(以下简称“文昌燃气电厂”)坐落在马路转弯处。高耸的烟囱能让人一眼就认出它的所在。

  夏日,季风带着湿热的水汽从东南侧海面吹入电厂。距离来风方向20多公里,就是文昌航天发射基地。6月24日,电厂全面投产,为火箭发射提供紧急备用电源。

  文昌燃气电厂的建设,又何尝不是一场飞速?

  从主体工程开工至两台机组全部投产,总工期较定额工期缩短3个月,其中首台机组发电仅用时1年零7天,这是一项世界纪录。海南省委书记、省人大常委会主任刘赐贵调研电厂时指出,电厂建设以超常规举措创造了新的“自贸港速度”。在电厂建设者看来,这些超常规的举措,不仅提升了速度,也保障了安全。

  电厂的建成,不仅可满足海南电网当前及未来的调峰需求,还能够促进海南电源布局分散化,减少海南分区间的电力交换,促进各地区电力自平衡,提供更优质电力,确保电网安全稳定运行,助力海南自贸港建设。

  设计快 钢结构主厂房,安全又省时

  “12个月建成首台机发电?绝不可能!”广东火电工程有限企业文昌燃气电厂施工项目部副经理刘波至今仍记得项目建设初期,与业内人士沟通交流的场景。

  当时,几乎所有人都认为,在短短12个月内建成首台46兆瓦级燃气—蒸汽联合机组是“天方夜谭”,甚至刘波本人,也没有十足的把握。业内同类型电厂建设周期,首台通常为18个月,(第二台在此基础上增加三个月)哪怕再怎么快,首台也要15个月。

  “大家创造了一项世界纪录。”调峰调频企业工程建设管理分企业文昌燃气电厂业主项目部副总经理龚前良认为,项目工期完成如此之快,得益于每一个工程节点的优化提速,虽快却并非不合理。

  厂区各项建筑中,多采用钢筋混凝土结构,唯独放置燃机、汽机、发电机3大主机的主厂房采用纯钢结构。

  “很多人觉得,是不是主要考虑到钢结构装配式建得更快,我说不是,最主要是考虑安全性。”广东省电力设计研究院文昌燃气电厂项目部成员、电厂建筑设计人黄毓秀说。地处环太平洋地震带与地中海—喜马拉雅地震带的交界处的海南,虽不属于我国主要强烈地震带,但由于断裂带发育,也容易造成地震,在建筑设计上必须考虑充分的防震设计。

  “文昌的建筑防地震烈度设计要求为8度,作为重大工程的主厂房,大家将设计提升到9度。”黄毓秀称,由于钢结构柔韧性比钢混结构强,能实现更强的防震效果,“客观上也缩短了工期,一举两得”。

  在工程建设链条中,设计处于施工的前端。设计图纸不出炉,施工只能停滞。但在文昌燃气电厂建设过程中,业主联合设计、施工单位一同想办法,用“超常规”的方式,让各施工环节通力配合,尽可能缩减时间。

  在设计方广东省电力设计研究院项目经理乔弘看来,影响设计的最大因素是现场资料是否齐备,“资料都备好交到设计人员手里,大家的工作就会快得多。调峰调频企业作为业主方,这一点做得非常好。”

  诸多厂房和设备,出具的设计图纸成千上万。通常最后定下图纸才交到施工方手中,但在这个项目上做了灵活改变。“不需要拿到最终版,只要出了中间版,总体设计思路不会改的情况下,就先交到施工方手里,让他们提前做好准备,就能为后续施工节约不少时间。”广东省电力设计院派驻到电厂的业主工程师郭晓峰说。

  为了第一时间拿到设计图,郭晓峰甚至多次从海南去位于广东广州的设计院办公地点,催促设计人员尽快出具图纸。“反反复复来过很多次,我记得有一次临近春节了,他还特地跑到我这儿,一定要我拿出设计图,交给施工方才走。”黄毓秀说。

  施工快 巧干才能又快又好

  任何一项工程的施工过程,都很难一帆风顺。

  文昌燃气电厂项目从主体工程开始前的“三通一平”就碰到了大麻烦。

  总用地面积达362.5亩的场地,绝大部分是鱼塘。“三通一平”的工作,需要将塘水抽干,淤泥清掉,回填上土,最后夯实。

  填土夯实的施工作业,一旦碰上下雨,便无法进行。可天公不作美。2018年夏秋,雨特别多。项目气象资料显示,2018年7—9月,雨天达49天,其中还包括4次超过10级的台风。

  “我那时候刚来厂区,简直愁死了。怎么感觉天天下雨,一下就只能窝工了。”郭晓峰印象特别深刻。

  具体负责施工的江西省水电工程局就更愁了。“每天都看手机上的天气预报,基本都是一溜的雨水,要是碰上个太阳,甭提有多高兴了。”江西省水电工程局文昌燃气电厂项目部副经理刘大嵘说。

  而在很多时候,施工人员都是利用短暂的放晴,迅速完成作业。“强夯机打过一遍土后,马上填土碾压。”刘大嵘说,这是作业的要求,容不得片刻耽误。

  等到了厂房开建后的施工阶段,广东火电工程有限企业想尽千方百计,挤出任何一点可能的时间。

  “厂房钢结构采用装配式节省了一到一个半月,脚手架用新型轮扣式省了一个月,冷却塔改筏板基础又省了一个月……”刘波说。

  他要纠正大众对施工人员的固有看法:“很多人还觉得,施工不就是蛮干吗?完全不是,大家想了很多点子,要巧干才能干得又快又好。”

  主厂房建好后,3台主机如何运进去直接关乎工期问题。大家都在争论,到底是从南侧门进还是北侧门进,更节省时间呢?刘波拉上技术骨干,对照图纸进行大规模的数据演算,最终得出结论:从南边进。“我把演算的详细过程交到业主和其他参建单位手里,他们一看都心悦诚服。这是通过数学常识得出来的,一般的蛮干能行吗?”

  当然,在施工的关键期,还是需要施工人员做出一定牺牲的。让刘波颇为感动的是,去年国庆节假期,正值1号机施工冲刺阶段,“项目部100多号人,没有一个人找我说想休假,全自觉待在现场。手底下的这帮兄弟,真是不让我为难。”

  众人的协同努力,成就世界纪录。去年12月19日,电厂首台机组并网发电,距离2018年12月12日主厂房第一罐混凝土浇筑,仅过去1年零7天的时间。当纪录产生时,不少人却哭了,那是喜悦的泪水。人群庆祝的合影中,悄然不见刘波这位施工方负责人的身影。“很多人都是擦完眼泪跑过去拍照,我的眼泪一直控制不住,怕过去丢人。”这位中年汉子略带腼腆地说。

  1号机组发电后,整个工程告一段落。除了零星值守人员外,绝大多数人可以回家,安心过个春节了。实际上,这也是业主方最愿意看到的情景。“大家干工程的人想法就很简单,到了工地就拼命干,春节还是照常休息。”龚前良说。

  春节后,受疫情影响,很多工作难以开展,但项目人员还是有自己的办法,尽量把损失的时间夺回来,终于在6月建成投产2号机组。

  为了保障机组关键部件顺利发货,业主项目部联系厂家租一辆小货车、雇两个司机,从四川德阳通过公路运到厂区,用时36小时。“如果正常发货,EMS说只能走航运,要超过8天时间,工期就耽搁了。”调峰调频企业工程建设管理分企业文昌燃气电厂业主项目部副经理陈泓宇说。

  调峰快 “一键启停”将启动时间缩短至2小时内

  今年5月底,电厂正式上线了“一键启停”系统,让机组调峰变得更快更智能。

  简单来说,这套系统安装后,电厂运行人员只需轻击鼠标一个键,剩下机组启动或停止的整套流程都由系统一项项自动完成。根据测算,采用“一键启停”后,机组启动时间缩短至2小时内,比常规启动缩短40分钟到1小时。

  “系统上线前,大家要对照表格一项项来点选,总共成千上万项,速度慢不说,还可能漏点或者错点。”电厂运行中心值长陈恒俊说。因此,系统的上线,对于运行人员来说,是“天大的福音”。

  值得一提的是,这是国内少有的在投产初期就实现一键自启停技术的电厂。一般电厂都是在投产运行几年,完全熟悉系统运行规律后,才敢使用这项技术。

  “大家一开始就用,是有足够底气的。”系统主要设计人员调峰调频技术中心自动化研究员彭煜民说。

  去年3月,他开始研究这套系统。去年10月驻厂后,他每天都在琢磨。“难的不是系统程序本身,而是对整个启停机流程工艺以及人工操作习惯的深刻了解。”他说。

  于是,系统在反复的打磨与修改中,最终成型。“大家减轻了工作量,压力也小了很多。”陈恒俊说。

  快速启停,能极大发挥电厂的调峰能力。

  海南全岛电厂大多集中于西部,负荷则较为集中在北部和南部,系统潮流呈现西电北送、南送特点。迎峰度夏期间用电负荷攀升,西电北送通道输送功率大幅提升,负荷高峰时段接近输送功率极限,给海南电网运行调控带来较大困难。因此,这一全省首座大型的天然气调峰电厂适时建成投产,给电网安全稳定运行注入了一针强心剂。

  按照海南电网统调最高负荷约550万千瓦算起,两台机组投产后,装机容量共计920兆瓦(92万千瓦),如果全力运行将占全省比重达16%。“如果是冬天,海南负荷更低,机组调峰能力更强。”海南电网企业电力调度中心调度科经理李卓说。

  从日负荷曲线来看,海南呈现午间和晚间“双高峰”特点,其他时段负荷相对低。电厂1号机组投运3个月以来,几乎每天都会参与调峰,有效缓解了电网压力。“负荷高时,电厂机组全力运行;负荷低时,机组全停,相差46万千瓦,调峰效果很显著。”李卓说。

  与此同时,发展气电这一清洁能源,也是海南省建设国家生态文明试验区的发展定位的重要举措。根据中共中央办公厅、国务院办公厅印发《国家生态文明试验区(海南)实施方案》,到2020年,海南清洁能源装机比重提高到50%以上。文昌燃气电厂两台机组投产后,海南这一数据已蹿升至66.87%。

  另外,电厂还具有“孤岛运行功能”,即机组在运行期间,如果遇到电网突发故障,仍能保持不停机状态,继续带厂用电;待电网故障排除后快速并网,迅速恢复对电网供电,极大提升了电网复电及主力电源抗台风灾害的能力。

  从电厂延伸出的两回220千伏线路,承载着清洁的电能,通过海南电网建成的主网架送至远方。距此东南方向约27公里处,文昌航天发射基地的变电站也是网架的重要一环。

  在火箭发射保电,特别是燃料加注期间,电网稳定运行对火箭发射关系甚大。有了文昌燃气电厂的强大调峰加成,火箭发射的飞速升空就有了更可靠的供电保障。

  南网传媒全媒体记者 帅泉 通讯员 张柳琦 宋印官 谷亚琼 丁卯 朱玉

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