工業領域大規模設備更新 煤電機組“換心”後延壽30年

　　在天津盤山電廠，一些主設備通過升級改造延壽了30年，它是將原有的兩台530兆瓦俄制超臨界機組升級改造為國産高效超超臨界機組。

　　把升級前後的發電機組進行對比，雖然外觀看不出來太大差別，但改造完成後，機組供電煤耗降低了14%，供熱能力提高了兩倍以上。總臺記者實地探訪了天津市薊州區的盤山電廠，看看老機組是如何通過“換心”煥發新活力的？

　　煤電機組改造升級

　　“換心”後延壽30年

　　記者來到位於天津市薊州區的盤山電廠，看到了剛剛投入運營發電機組。負責人告訴記者，這是我國最早一批超臨界燃煤發電機組，設備是蘇聯生産。工廠已經運行了28個年頭，機組設備老化、能耗高，並且距設計壽命也只有兩年時間。為了充分利用機組的價值，最大限度減小燃煤機組關停造成的損失，盤山電廠開展機組創新升級及延壽改造。

　　國家能源集團天津盤山電廠副總經理 王九崇：原來這個位置佈置的是一台勵磁機，現在改成碳刷這種勵磁方式（靜止勵磁），節省了空間，目前這屬於我們國內主流的一种先進技術。

　　創新升級及延壽改造項目是在合理利用原有系統、設備和主廠房框架等基礎上，採用國內先進技術，將現有兩台530兆瓦俄制超臨界機組升級改造為國産高效超超臨界機組。

　　國家能源集團天津公司副總經理 潘夏清：通過整體延壽改造，機組將再次進入新的生命週期，可繼續服役30年，這是目前國內唯一一個通過創新升級機組整體延壽30年的在役煤電項目。

　　項目的投運有效填補了我國電力裝備升級改造的産業空白，為國內外老舊燃煤發電機組跨代升級、延壽改造探索新路徑、提供新思路。

　　電廠換“心”一組運行一組改造

　　交叉難度大

　　盤山電廠的創新升級與延壽改造項目，不同於一般基建和檢修工程。項目需對兩台機組進行有序拆除與重建，且在施工期間，需確保另一台機組單獨運行時供電、供熱、供汽的安全穩定。這給工程建設增加了不少難度，他們是如何克服的呢？

　　中國能建華北電力設計院副總經理 聶恒寬：這個電廠最大的難度是一台機組運行，另外一台機組改造，這裡交叉難度是很大的，它的油、氫各個方面都不是很容易的事情。

　　聶恒寬告訴記者，由於時間久遠，源自蘇聯的電機圖紙已大多遺失。

　　中國能建華北電力設計院副總經理 聶恒寬：我們採用了三維掃描技術，把廠房裏都掃描成圖，然後我們在這個基礎上進行設計。我們很多的規範都得調整，要按現在的規範去驗算，哪些可以用，哪些不可以用，整個過程很艱辛。

　　這次改造的1號機組充分利用廠區現有條件，將原有主廠房框架及基礎、汽機房、鍋爐房、集控樓等輔助系統進行鋼結構加固改造，同時對鍋爐、汽輪機、發電機等電廠核心的三大主機整體更換升級，也就是將電廠的“心肺”功能換新，肌體組織加固改造，讓老電廠煥發新活力。

　　國家能源集團天津盤山電廠工程技術部經理 鄧金波：我們充分結合現場施工環境變化動態完善拆除方案，有效克服了整機拆除施工風險高、工作難度大、無經驗借鑒等因素，拆除總重量超2萬噸，拆除電纜1200余公里，相當於北京到上海的直線距離。同時，保障了2號在運機組的安全穩定運行。

　　項目在改造過程中，技術人員採用參數跨代升級、大容量供熱、深度調峰、熱電解耦、回熱優化等創新升級技術，進一步提高了機組的安全性、可靠性、經濟性和靈活性，實現了老舊裝備的升級換代、機組的技術參數及指標整體升級。

　　國家能源集團天津盤山電廠副總經理 王九崇：這次改造，這個汽輪機的級數，包括效率都有很大提升。改造以後汽輪機的熱耗大約是7243千焦，原來大約是8300千焦，折合成煤耗，每度電降低45克煤。

　　煤電低碳化改造是大勢所趨

　　煤電作為我國電力供應的主體，其設備更新和升級對於保障國家能源安全、促進電力工業高質量發展具有重要意義。專家表示，對我國現有煤電機組開展延壽改造技術上可行、經濟上合理，是大勢所趨。目前國內多家煤電企業開展了延壽改造評估並獲得延壽運行許可。

　　中國能建華北電力設計院副總經理 聶恒寬：盤山電廠這個項目，比國內新建工程大概投資節約了44%，可以説是目前國內性價比最高的大型火電廠。兩台機組每年可以節約標煤22萬噸，改造之後機組的供熱能力提高了近兩倍，不僅能夠滿足天津薊州區的供熱需求，而且還增加了外供2000萬平方米的供熱能力，真正實現了經濟效益、社會效益和環境效益的完美結合。

　　相比新建煤電機組，低碳化改造尤其是延壽升級改造是更為經濟和短週期的方式，成本低，見效快。

　　據統計，2030年左右是煤電機組延壽高峰期，屆時我國約有接近1億千瓦的煤電機組達到設計壽命，約佔煤電總裝機量的10%，到期機組的關停和延壽策略對於確保電力系統安全、如期實現雙碳目標具有非常重要的意義。

　　中國能建華北電力設計院副總經理 聶恒寬：這類的電廠所處的位置都是比較好的，尤其是這些供熱的電廠，在供電的同時實現了供熱。在改造過程中，還可以把先行電力系統的一些要求加進去，比如制氫、制氨，等等；還可以變成一個綜合能源的服務站，讓它煥發新的生命力。

　　我國煤電領域設備更新市場規模巨大

　　近年來國家在電力設備節能降碳、提高能效、回收利用等方面出臺一系列政策，我國煤電領域設備更新市場規模巨大。

　　根據中國電力企業聯合會數據，截至2024年9月底，我國煤電裝機容量11.8億千瓦，佔我國總發電裝機的37.3%；2024年前三季度，煤電發電量4.1萬億千瓦時，佔我國全口徑發電量的54.4%。煤電以不足40%的裝機佔比承擔了全國70%的頂峰保供任務和近80%的調節能力，仍發揮著保障電力安全穩定供應的“頂梁柱”和“壓艙石”作用，有力保障了我國民生用電和經濟社會發展需求。

　　中國電力企業聯合會副秘書長 丁永福：電力設備更新改造具有較強的産業鏈乘數效應，能帶動電氣設備、金屬冶煉等多個行業需求增長。初步估算，新一輪電力設備更新改造的市場規模將達上萬億，市場潛力大、空間廣。通過電力設備更新升級，有助於提高設備能效，降低能源消耗，推進綠色低碳轉型。

　　今年6月，國家發改委、國家能源局發佈了《煤電低碳化改造建設行動方案（2024—2027年）》，明確提出要推動煤電行業的低碳化轉型，通過實施煤電機組改造升級，進一步降低煤電機組能耗，提升靈活調節能力和清潔高效水平。根據《行動方案》，到2027年煤電低碳發電技術路線將進一步拓寬，建造和運行成本顯著下降。相關項目度電碳排放較2023年同類煤電機組平均碳排放水平降低50%左右，接近天然氣發電機組碳排放水平。