外高橋3座電廠見證我國(guó)火電機(jī)組從亞臨界到超超臨界的過程

在上海市東北角，萬里長(zhǎng)江入?？?，3座共計(jì)500萬千瓦的現(xiàn)代化電廠是浦東新區(qū)的能源地標(biāo)，也是浦東經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的血庫(kù)。20多年來，隨著浦東開發(fā)開放的熱潮，外高橋電源支撐點(diǎn)生產(chǎn)的能源血液通過逐漸強(qiáng)大的電網(wǎng)流入浦東每一個(gè)建設(shè)高地，滋養(yǎng)著工業(yè)、金融、貿(mào)易在浦東大地從無到有、從少到多、從弱到強(qiáng)。作為創(chuàng)造著改革開放奇跡的浦東，也創(chuàng)造著中國(guó)發(fā)電史的奇跡。

從無到有建設(shè)新模式電廠

“從上海開埠以后，建設(shè)了許多電廠，如楊樹浦、閘北、吳涇，以及后來的石洞口電廠等都在浦西，可以說浦西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力的發(fā)展是相輔相成的。浦東要開發(fā)開放，經(jīng)濟(jì)就要大發(fā)展，用電需求會(huì)跨越式地增長(zhǎng)，僅靠黃浦江幾根跨江電纜送電根本無法滿足需要。在浦東進(jìn)行電源布局就成為當(dāng)時(shí)迫切的任務(wù)。”曾先后參與建設(shè)和運(yùn)營(yíng)了外高橋3座電廠的馮偉忠告訴記者。他現(xiàn)任上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“外三電廠”)副董事長(zhǎng)、上海申能電力科技有限公司總經(jīng)理。

原上海市電力工業(yè)局的資料顯示，1990年上海市區(qū)用電量達(dá)29萬千瓦時(shí)，最高負(fù)荷45萬千瓦。而根據(jù)當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè)，1995年上海東部地區(qū)最高負(fù)荷為166萬千瓦，2000年為227萬千瓦，電力供應(yīng)將嚴(yán)重不足。于是，在浦東開發(fā)開放的號(hào)角聲中，外高橋電廠被作為上海東部地區(qū)重要的電源點(diǎn)投入規(guī)劃。“浦東開發(fā)以前，這里是海濱浴場(chǎng)。我家就住在不遠(yuǎn)處的村里，村里家家戶戶都靠種田為生。1990年左右，聽說這里要建大電廠，大家都非常興奮。我們這兩屆學(xué)生還幸運(yùn)地上了電力學(xué)校，分配到電廠上班，大家更是開心得不得了。”外高橋發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“外一電廠”)安全總監(jiān)、安全質(zhì)量環(huán)保部主任孫堅(jiān)說。

據(jù)馮偉忠回憶，外高橋處于長(zhǎng)江口，不論是煤炭運(yùn)輸還是冷卻水源，這兩大電廠的必備條件都非常好，具有興建大電廠得天獨(dú)厚的自然條件。因此，外高橋被作為浦東當(dāng)時(shí)唯一的電源中心規(guī)劃建設(shè)，最初規(guī)劃了各為120萬千瓦的3期工程，共計(jì)360萬千瓦。后來，根據(jù)電量需求增長(zhǎng)的預(yù)期，從二期建設(shè)時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)容到共計(jì)500萬千瓦。

作為改革開放后興建的首批電廠，外一電廠是全國(guó)最早按照新廠新模式建設(shè)的現(xiàn)代化電廠。4臺(tái)30萬千瓦火電機(jī)組的機(jī)、電、爐等主機(jī)設(shè)備全部采用引進(jìn)消化的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，較原來國(guó)產(chǎn)改進(jìn)型30萬千瓦機(jī)組上了一個(gè)新臺(tái)階。運(yùn)行方面，采用一系列 先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新手段應(yīng)用于設(shè)備檢測(cè)，在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行人員全能值班。同時(shí)，對(duì)集控室進(jìn)行改造，達(dá)到了機(jī)電爐、灰、化集中控制、網(wǎng)控遠(yuǎn)控。檢修方面，實(shí)行專業(yè)檢修外包模式，全廠人員編制從傳統(tǒng)電廠的2000人縮減至500多人。

從1995年10月1號(hào)機(jī)組投產(chǎn)至1998年，憑借著改革開放的極大熱情，外一電廠以每年投產(chǎn)一臺(tái)的速度，相繼投產(chǎn)4臺(tái)機(jī)組，而且機(jī)組性能一臺(tái)比一臺(tái)好，各臺(tái)機(jī)組的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)同類型機(jī)組中均處于最先進(jìn)水平。

從一到三每步一個(gè)新臺(tái)階

外高橋電廠一期工程以共計(jì)120萬千瓦的發(fā)電容量并入浦東電網(wǎng)，猶如給干涸的土地注入了汩汩清泉，浦東大地上萌生的一顆顆新芽貪婪地吮吸著新時(shí)代的能量。2000年前后，一大批項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn)使浦東再次陷入缺電局面。

2001年7月18日，作為國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，外高橋電廠二期工程(即現(xiàn)在的上海外高橋第二發(fā)電有限責(zé)任公司，以下簡(jiǎn)稱“外二電廠”)舉行開工典禮。外高橋二期工程采用世界銀行貸款、國(guó)際招標(biāo)、整島引進(jìn)的方式，用實(shí)際行動(dòng)踐行著改革開放后電廠建設(shè)的新面貌。2004年，隨著外高橋二期工程2臺(tái)90萬千瓦機(jī)組的一年雙投，浦東新區(qū)實(shí)施了一段時(shí)間的錯(cuò)避峰方案解除了。

“外高橋3座電廠正好見證了我國(guó)火電機(jī)組從亞臨界到超臨界，再到超超臨界的過程。外一電廠的亞臨界機(jī)組曾是全國(guó)火電機(jī)組的標(biāo)桿，后來轉(zhuǎn)到了外二電廠。斗轉(zhuǎn)星移，外三電廠的橫空出世再次書寫了我國(guó)火電史上的神話。”上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“外三電廠”)總經(jīng)理施敏說。

2008年1月降臨在南方多省市的那場(chǎng)雪災(zāi)，使剛剛“呱呱墜地”不久，尚未投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的外三電廠第一臺(tái)機(jī)組臨危受命，扛起了向電網(wǎng)輸送電量的重?fù)?dān)。彼時(shí)巨大的用電缺口，在外三電廠加入后得到了緩解，給千家萬戶帶去了溫暖。同年6月，正式投產(chǎn)的外三電廠2臺(tái)100萬千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組成為緩解浦東“十一五”期間電力供需矛盾的重要工程，它所提供的電能相當(dāng)于上海的十分之一，為上海的電力供應(yīng)注入新動(dòng)力。

作為新一代的超超臨界百萬千瓦機(jī)組，外三電廠2臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)“元年”，在負(fù)荷率只有74%的情況下，創(chuàng)下供電煤耗287.44克/千瓦時(shí)的世界紀(jì)錄;2011年，外三電廠再次以供電煤耗276.02克/千瓦時(shí)刷新了世界紀(jì)錄，比此前國(guó)內(nèi)最好水平又低了11克/千瓦時(shí)。

這一個(gè)個(gè)不斷刷新的紀(jì)錄，來自于從工程設(shè)計(jì)之始便不懈的創(chuàng)新追求。時(shí)任公司總經(jīng)理馮偉忠不斷帶領(lǐng)技術(shù)人員給發(fā)電機(jī)組最精密的汽機(jī)及系統(tǒng)“動(dòng)手術(shù)”，一口氣提出了“超超臨界幾組參數(shù)和運(yùn)行方式優(yōu)化”“給水系統(tǒng)綜合優(yōu)化”“再熱系統(tǒng)壓降優(yōu)化”，從機(jī)組蒸汽參數(shù)、汽輪機(jī)運(yùn)行控制方式等多項(xiàng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。一系列系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備改進(jìn)、運(yùn)行方式優(yōu)化等專門技術(shù)，明顯提升了機(jī)組的綜合性能，使得建成后的機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于原設(shè)計(jì)值。

以對(duì)PM2.5影響最大的氮氧化物排放為例，2015年以來，外三電廠累計(jì)平均排放僅相當(dāng)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)的十幾分之一，低于中國(guó)燃?xì)獍l(fā)電的排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際能源署清潔煤中心稱贊“外三”是全球最清潔的火電廠，“外三”還被授予上海市能效“領(lǐng)跑者”金牌稱號(hào)并在美國(guó)被授予“全球清潔煤領(lǐng)導(dǎo)者獎(jiǎng)”中的最高效率獎(jiǎng)和最低氮氧化物排放獎(jiǎng)。

2008年2月，德國(guó)西門子公司發(fā)電部新任總裁出訪中國(guó)時(shí)，訪問外三電廠后對(duì)著馮偉忠說：“如果我們是生產(chǎn)頂級(jí)跑車的，那么你就是舒馬赫!”2014年李克強(qiáng)總理在國(guó)家能源委的會(huì)議上，點(diǎn)名了“外三”，要求在“十三五”規(guī)劃中將其作為考核主要火電企業(yè)的重要參考。

海闊憑魚躍，天高任鳥飛。在浦東大開發(fā)的廣闊天地中，中國(guó)火電機(jī)組也從跟著國(guó)外后面學(xué)到領(lǐng)先于世界，實(shí)現(xiàn)了不遜于浦東改革開發(fā)開放的歷史成就。