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時(shí)間已經(jīng)來到了凌晨一點(diǎn)多，而在南陽鴨河口電廠14米平臺(tái)會(huì)議室里，電廠設(shè)備管理部牽頭組織和參與南陽鴨電2號(hào)機(jī)組調(diào)相機(jī)改造項(xiàng)目的同事們，還在交流工作中遇到的問題、解決問題的方法和明日的工作計(jì)劃。兩個(gè)月以來，他們已經(jīng)記不清是第幾次加班到凌晨，改造中只要遇見問題，就第一時(shí)間組織技術(shù)人員開會(huì)研討，尋找問題的解決辦法，保障項(xiàng)目按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。

在順利完成168小時(shí)試運(yùn)行后，南陽鴨河口電廠2號(hào)調(diào)相機(jī)組于7月6日23點(diǎn)50分正式投入商業(yè)運(yùn)營，這也標(biāo)志著全國首臺(tái)應(yīng)急備用電源利舊改造增加調(diào)相機(jī)功能項(xiàng)目取得了圓滿成功。

盤活應(yīng)急備用火電機(jī)組閑置設(shè)備 南陽鴨河口電廠找到新路徑

當(dāng)聽到南陽鴨河口發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理李戈宣布：南陽鴨河口電廠2號(hào)調(diào)相機(jī)組順利通過168小時(shí)試運(yùn)行的消息后，在場的所有人都興奮不止、激情萬分，運(yùn)行部主任王濤，運(yùn)行黨支部書記申健內(nèi)心更是無比激動(dòng)，運(yùn)行部全程參與了鴨電2號(hào)調(diào)相機(jī)改造工程的前期可研工作，他們深知該項(xiàng)目的深遠(yuǎn)意義和示范效應(yīng)。

電力是工業(yè)生產(chǎn)的“糧食”，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要保障。在“雙碳”目標(biāo)背景下，河南電網(wǎng)正在向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。資料顯示，截止2020年底，河南省30萬千瓦及以下機(jī)組共69臺(tái)，30萬千瓦及以下機(jī)組中共有16臺(tái)非供熱的純凝機(jī)組，根據(jù)國家和河南省現(xiàn)有能源環(huán)保政策，即將面臨關(guān)停淘汰。作為全國煤電大省，高耗能、低等級(jí)煤電機(jī)組未來的出路問題亟待解決。

鴨河口電廠是河南西南部電網(wǎng)的重要電源電壓支撐點(diǎn)，在河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)“臨近特高壓直流站點(diǎn)，靠近特高壓交流站點(diǎn)，區(qū)域電網(wǎng)新能源占比高且上升態(tài)勢明顯”等典型特點(diǎn)，處于河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要位置。而南陽鴨河口電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)組2019年被列入河南省應(yīng)急備用電源，2020年正式作為河南電網(wǎng)應(yīng)急備用機(jī)組。

“2號(hào)機(jī)組每年只在夏季負(fù)荷高峰和冬季供暖不足時(shí)才開機(jī)運(yùn)行，提前關(guān)停機(jī)組的設(shè)備使用壽命尚未達(dá)到設(shè)計(jì)年限，均存在不同程度上的國有資產(chǎn)閑置和浪費(fèi)。”王濤表示，如何才能盤活應(yīng)急備用火電機(jī)組閑置設(shè)備，既能減少維護(hù)成本，又能夠提高發(fā)電設(shè)備的綜合利用效率，為電網(wǎng)提供電壓支撐成為關(guān)鍵。

“鑒于鴨河口電廠2號(hào)機(jī)組在河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要位置、機(jī)組自身設(shè)備狀態(tài)良好，以及具備良好的利舊改造工程基礎(chǔ)等情況，鴨河口電廠2號(hào)機(jī)組完全具備實(shí)施利舊改造增加調(diào)相機(jī)功能的有利條件。”申健說，這一探索方向得到了公司上一任總經(jīng)理史新峰的大力支持和幫助指導(dǎo)，自2019年即開始了前期調(diào)研論證工作。

新能源發(fā)電不斷增大的背景下 調(diào)相機(jī)如何保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性

據(jù)運(yùn)行部申健介紹，當(dāng)前，區(qū)外的清潔電力與省內(nèi)的新能源發(fā)電正在不斷增大，而與傳統(tǒng)火電相比，清潔電力對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全支撐效果差距較大，其占比快速提高導(dǎo)致河南電網(wǎng)的電壓支撐能力不斷削弱，系統(tǒng)穩(wěn)定水平下降。

調(diào)相機(jī)作為電網(wǎng)中優(yōu)質(zhì)的無功電源，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)無功功率連續(xù)、快速、無差控制，尤其當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)為電網(wǎng)提供無功和電壓支撐，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2021年9月15日，河南省能監(jiān)辦、省發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)火電機(jī)組調(diào)相功能改造提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》，明確鼓勵(lì)河南省內(nèi)火電機(jī)組改造增加調(diào)相功能，滿足電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無功支撐需求，對(duì)提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能和調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)清潔能源發(fā)展和消納、保障河南省電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

今年1月19日，南陽鴨河口電廠2號(hào)機(jī)組利舊改造增加調(diào)相機(jī)功能項(xiàng)目可行性研究報(bào)告順利通過專家評(píng)審。2月23日，國家能源局河南監(jiān)管辦市場監(jiān)管處、河南省能源規(guī)劃建設(shè)局電力處，國網(wǎng)河南省電力公司調(diào)控中心、國網(wǎng)河南省電力公司發(fā)展策劃部、營銷部等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，組織召開發(fā)電機(jī)組增加調(diào)相功能改造提供無功輔助服務(wù)工作推進(jìn)會(huì)，大力支持公司2號(hào)機(jī)組開展增加調(diào)相功能改造工作。4月20日技術(shù)協(xié)議簽訂后，參建各方上海電氣集團(tuán)、上海成套院、河南設(shè)計(jì)院、河南電科院、河南電建參建人員相繼到廠開展工作。

“這一過程包括項(xiàng)目招標(biāo)、生產(chǎn)、解體、改造、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)，雖然前期經(jīng)過多次研究討論、理論上可行，但細(xì)節(jié)上一點(diǎn)也不輕松。”設(shè)備管理部主任陳瑞表示，改造后要兼具調(diào)相機(jī)和發(fā)電機(jī)功能，不僅在國內(nèi)是首臺(tái)示范工程，在國際上也未見同類型改造案例。因此，“第一個(gè)吃螃蟹”必須實(shí)事求是、大膽創(chuàng)新，必須要把ABB汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)等所有系統(tǒng)資料融會(huì)貫通，結(jié)合實(shí)際，統(tǒng)籌專業(yè)力量和專家力量，制定科學(xué)的技術(shù)方案和施工方案，一絲馬虎和考慮不周就可能前功盡棄。為此，設(shè)備管理部的專業(yè)人員和承建方的專家團(tuán)隊(duì)沒日沒夜地現(xiàn)場反復(fù)勘察、討論、試驗(yàn)，組織一場又一場的線上、線下技術(shù)研討會(huì)議，不斷完善方案，為項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

無案例做參考 首臺(tái)應(yīng)急備用電源增加調(diào)相機(jī)改造中摸索出經(jīng)驗(yàn)

“本次調(diào)相機(jī)改造，沒有成功案例可以參考借鑒，我們也是摸著石頭過河，項(xiàng)目實(shí)施中的突發(fā)問題，都需要反復(fù)論證確定和過程監(jiān)控實(shí)施，直至項(xiàng)目完工。”設(shè)備管理部賀小光告訴記者，低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)輪間隙關(guān)系軸系安全，是項(xiàng)目改造的焦點(diǎn)和難點(diǎn)，為此，他們從ABB設(shè)計(jì)書和大修資料中查找每一處相關(guān)的數(shù)據(jù)，從現(xiàn)場軸承蓋解體后的軸徑位置觀察每一處動(dòng)靜變化，組織上海電氣相關(guān)技術(shù)人員線下、線上反復(fù)論證技術(shù)方案，與潤電科學(xué)技術(shù)人員技術(shù)交流，與ABB機(jī)組廠家人員聯(lián)系交流，最終確定軸系技術(shù)方案，同時(shí)為預(yù)防萬一，準(zhǔn)備了整體推缸的緊急預(yù)案，為保證軸系安全，直至項(xiàng)目實(shí)施回裝全過程。

為了2號(hào)機(jī)組增加調(diào)相機(jī)功能，需要對(duì)不能滿足強(qiáng)勵(lì)要求的勵(lì)磁系統(tǒng)和勵(lì)磁變拆除更換新的設(shè)備，同時(shí)增加SFC靜止變頻啟動(dòng)裝置。為滿足2號(hào)機(jī)組發(fā)電和調(diào)相兩種運(yùn)行方式，還需要對(duì)2號(hào)發(fā)變組保護(hù)、AVC系統(tǒng)、PMU系統(tǒng)、同期設(shè)備及快切系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，達(dá)到不同運(yùn)行方式下有不同的保護(hù)定值，電氣二次班長陳利江及專業(yè)人員與各參建廠家及省調(diào)保護(hù)處反復(fù)溝通、確認(rèn)可行方案。

“調(diào)相機(jī)改造中，我們遇到了疫情和自然災(zāi)害的雙重影響。采購的1臺(tái)8750KVA勵(lì)磁變壓器和1臺(tái)3300KVA隔離變壓器生產(chǎn)廠區(qū)被淹，被迫延遲發(fā)貨，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子改造工作也由于上海疫情影響造成延期，許多不確定性為項(xiàng)目按期完工增加了更大的難度和懸念。”副總經(jīng)理李增軍表示，為了保證按期完成任務(wù)，公司上下把此項(xiàng)目作為年度重點(diǎn)工程，每周周例會(huì)強(qiáng)力督導(dǎo)推進(jìn)，設(shè)備管理部全體參建人員和承建單位開啟白加黑24小時(shí)倒班模式，搶工期，趕進(jìn)度，通過奮力拼搏，不僅克服了疫情、洪災(zāi)、供貨等滯后因素，攻克了遇到的一個(gè)個(gè)技術(shù)和施工難題，而且提前一天完成任務(wù)，展現(xiàn)了鴨電人“困難面前不低頭”的頑強(qiáng)精神。

其中在調(diào)相機(jī)回裝中遇到的定子線圈絕緣低問題讓陳利江印象深刻，他回憶，當(dāng)時(shí)已連續(xù)吹水3天問題絕緣仍低，參數(shù)不合格意味著停工、返工，整體進(jìn)度必須停滯，大家都很著急。為此，公司副總經(jīng)理李增軍、設(shè)備部陳瑞，當(dāng)天晚上12點(diǎn)多立即召集相關(guān)各方召開現(xiàn)場分析會(huì)，安排豫能檢修連夜支援排查，所有人員都毫無怨言、上上下下積極行動(dòng)，至夜間3點(diǎn)終于找出突破點(diǎn)。

在最后的啟動(dòng)并網(wǎng)階段，啟動(dòng)勵(lì)磁柜內(nèi)的小型斷路器燒壞，又沒有備件，新的備件3天后才會(huì)到廠，而距離并網(wǎng)計(jì)劃僅剩3個(gè)小時(shí)！“電氣主管馬其漢、班長陳利江和廠家人員一起，分析圖紙想辦法，在確保安全的基礎(chǔ)上，把燒壞的啟動(dòng)勵(lì)磁輸入開關(guān)JDK所用觸點(diǎn)做了短接處理，適時(shí)修改了勵(lì)磁系統(tǒng)程序，解決了無備件造成的關(guān)鍵時(shí)刻卡脖子問題，為2號(hào)調(diào)相機(jī)組的提前投運(yùn)爭取了時(shí)間。”李增軍說。

利用剩余價(jià)值提升設(shè)備利用率 “河南探索”樹起全國標(biāo)桿

李增軍告訴記者，鴨河電廠2號(hào)機(jī)組新增調(diào)相機(jī)功能改造完成并投入正式運(yùn)行后，機(jī)組兼具發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)雙重屬性，可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要靈活選擇發(fā)電機(jī)模式或調(diào)相機(jī)模式運(yùn)行。

“這將充分發(fā)揮高負(fù)荷時(shí)期有功支撐和低負(fù)荷時(shí)期無功支撐綜合效能，將有效解決特高壓跨區(qū)直流輸電和風(fēng)光新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的無功電壓穩(wěn)定問題，同時(shí)充分利用了應(yīng)急電源機(jī)組的剩余價(jià)值，提升了設(shè)備利用率，為傳統(tǒng)火力發(fā)電機(jī)組可持續(xù)發(fā)展探索了新方向。”

李增軍表示，這對(duì)于河南更大規(guī)模吸納外電和更大范圍消納清潔能源、加快推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義， 將進(jìn)一步提升河南電網(wǎng)的安全保障能力和資源優(yōu)化配置能力。

公司總經(jīng)理李戈表示，自項(xiàng)目開工以來，省能源局、省能監(jiān)辦、省電力公司、河南投資集團(tuán)、豫能控股等上級(jí)主管部門和領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工程給予了大力支持和幫助，通過電話、視頻、現(xiàn)場調(diào)研等方式，積極幫助項(xiàng)目實(shí)施協(xié)調(diào)和推進(jìn)工作。“作為實(shí)施者和建設(shè)者，我們首要任務(wù)就是高質(zhì)量完成這個(gè)項(xiàng)目，這對(duì)現(xiàn)存電力企業(yè)和今后的電力企業(yè)發(fā)展將有一定的示范作用和引導(dǎo)作用。當(dāng)前，正處于新能源快速發(fā)展時(shí)期，在這一階段要保持電網(wǎng)的穩(wěn)定，改造后也將有效保證老機(jī)組的利用價(jià)值，又能保證新能源在成長期的穩(wěn)定。”

河南能源監(jiān)管辦有關(guān)負(fù)責(zé)人在接受記者采訪時(shí)表示，燃煤發(fā)電機(jī)組增加調(diào)相功能改造，在應(yīng)急備用機(jī)組基礎(chǔ)上，通過技術(shù)升級(jí)可以靈活切換調(diào)相運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行兩種模式，全方位為系統(tǒng)提供有功和無功，提升設(shè)備綜合效能。“經(jīng)過各方共同努力，最終我們探索形成了安全高效的建設(shè)改造模式、靈活有效的調(diào)度方式、合理可行的補(bǔ)償機(jī)制及激勵(lì)引導(dǎo)的支持政策。發(fā)電機(jī)組增加調(diào)相功能改造，也為燃煤發(fā)電企業(yè)后續(xù)生存發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型找到了新的途徑，在國內(nèi)具有較強(qiáng)的示范和引領(lǐng)意義。”

原標(biāo)題：燃煤發(fā)電企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型增效？南陽鴨河口電廠找到新途徑，“河南探索”樹起全國標(biāo)桿