對于垃圾焚燒發(fā)電廠的運行而言，汽輪機組必不可少，汽輪機作為電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一,對保證整個電廠的能源轉(zhuǎn)換效率起著關(guān)鍵作用。

　　“上海汽輪機廠作為“中國汽輪機的搖籃”，至今生產(chǎn)了超過2000臺汽輪機，國內(nèi)市場占有率超過40%?！痹凇?023(第十屆)上海固廢熱點論壇”上，上海汽輪機廠有限公司技術(shù)部熱力系統(tǒng)室副主任李胤祺指出，“通過自主創(chuàng)新自主開發(fā)，上海汽輪機廠已投運世界性能最好的火電汽輪發(fā)電廠，投運了全球第一臺一路進汽三路補汽的汽輪機，在垃圾領(lǐng)域投運了全球第一臺汽水分離再熱的垃圾發(fā)電汽輪機，國內(nèi)首個面向新加坡的汽輪機設(shè)備供應(yīng)商，也是上海汽輪機廠?！?/p>

李胤祺

　　李胤祺在論壇現(xiàn)場以“高效工業(yè)透平解決方案——助力實現(xiàn)雙碳目標(biāo)”為題，分享了雙碳政策給汽輪機技術(shù)優(yōu)化帶來的思考，重點介紹了上海汽輪機廠在垃圾發(fā)電領(lǐng)域提供的解決方案和最新技術(shù)發(fā)展。

　　打破行業(yè)壁壘 實現(xiàn)多種能源轉(zhuǎn)換和綜合利用

　　上海汽輪機廠的產(chǎn)品領(lǐng)域十分廣泛，在余熱利用領(lǐng)域，全球首臺在寧波臺塑投運的低參數(shù)一路進汽三路補汽一共四路汽源的補汽汽輪機，這個技術(shù)也用在了垃圾發(fā)電領(lǐng)域的天馬無廢低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)園。垃圾發(fā)電領(lǐng)域，康恒環(huán)境三河靜脈產(chǎn)業(yè)園使用了上海汽輪機廠30MW蒸汽再熱發(fā)電機組。在光熱領(lǐng)域，上海汽輪機廠是國內(nèi)唯一非OEM光熱改造廠家。

　　相對于垃圾發(fā)電、火電，包括核電、余熱、光熱和化工驅(qū)動等領(lǐng)域，李胤祺指出，其實需要打破各個行業(yè)的壁壘，垃圾領(lǐng)域不只是考慮垃圾焚燒，還可以結(jié)合化工驅(qū)動的驅(qū)動，結(jié)合目前風(fēng)電光儲的一些儲能項目，包括光熱的儲能項目，也可以利用垃圾進行儲熱來進行分布式發(fā)電，可以通過多種形式的能源轉(zhuǎn)換和綜合利用來提升整個行業(yè)對低碳的要求。

　　上海汽輪機廠產(chǎn)品系列主要有A10到A70，每個機型系列都有不同的蒸汽參數(shù)來滿足業(yè)主的運行要求，并且根據(jù)蒸汽的特點來進行設(shè)計，達到最佳的效率和最佳的性能水平。

　　目前，上海汽輪機廠在垃圾發(fā)電領(lǐng)域，涵蓋了5MW到80MW的汽輪機，其中在國內(nèi)市場，爐內(nèi)再熱應(yīng)用在了三河和寶山的垃圾發(fā)電廠，爐外再熱在博羅和廣環(huán)投有項目投運。國際市場上，中國的生物質(zhì)的發(fā)電廠在古巴、馬來西亞等國都有投建，同時進行垃圾的處理，在新加坡也有三臺功率等級為7萬的發(fā)電廠進行了裝配。

　　雙碳政策之下 汽輪機的優(yōu)化和發(fā)展

　　國家的雙碳目標(biāo)，是力爭2030年前達到二氧化碳排放峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和。上海汽輪機廠圍繞雙碳制定了三步走計劃：一是計算碳足跡，建立低碳體系;二是減少碳排放;三是實現(xiàn)碳中和要求。

　　雙碳政策帶來了很多變化，在垃圾發(fā)電領(lǐng)域首先就是垃圾燃料量的波動，對此汽輪機需要提高變工況的性能，由此帶來了一些改造，包括通流優(yōu)化，以先進的通流設(shè)計平臺AIBT來設(shè)計全新的彎扭葉片，自動實現(xiàn)從一維優(yōu)化的直葉片到三維的彎扭葉片;包括反動式機組提升變工況的性能水平，在計算機中自動從型線庫里選擇最佳的型線，完成每個葉片的彎扭設(shè)計，得到最佳的性能水平，提升整個垃圾發(fā)電汽輪機通流效率，進而提升循環(huán)發(fā)電水平。

　　針對變工況，上海汽輪機廠有幾個獨有的技術(shù)，一是合理的閥點分配來優(yōu)化機組的運行性能，包括采用噴嘴調(diào)節(jié)提升機組的性能水平，還有針對垃圾發(fā)電廠和一些光熱項目提供了獨有的汽源接換技術(shù)，使得發(fā)電廠一些低負(fù)荷運行的汽輪機得到汽源的切換，來提升機組低負(fù)荷運行時帶來性能損失。

　　以三河項目為例，該項目使用了更高的參數(shù)，如果運行負(fù)荷降低，就可以采取滑壓運行。垃圾發(fā)電廠汽輪機的運行方式普遍以定壓來運行，在低負(fù)荷運行的時候，機組的噴嘴損失就增加了，我們可以進行閥點優(yōu)化提升順序閥的性能水平，同時配合垃圾發(fā)電廠進行的滑壓運行來提升性能。

　　噴嘴調(diào)節(jié)帶來的是機組可靠性的提升，常規(guī)汽輪機的事故率中葉片占比30%，而葉片事故率里面調(diào)節(jié)級的事故率占比為20%，采用調(diào)節(jié)級優(yōu)化為機組更高的可靠性提供了保障，所以上海汽輪機廠會采用更高強度的調(diào)節(jié)級來規(guī)避調(diào)節(jié)級產(chǎn)生的事故率的情況。

　　雙碳政策帶來的第二個變化就是園區(qū)供熱與改造需求的增加，汽輪機要升級滿足工業(yè)供汽與居民供熱改造需求，上海汽輪機廠針對性提供一系列解決方案，主要包括提高參數(shù)、采用再熱與智能化電廠。

　　首先是變工況優(yōu)化的抽汽部分。李胤祺介紹，上海汽輪機廠在古巴項目上做了一個優(yōu)化，業(yè)主是糖廠項目，在制糖機上燒甘蔗渣，在非制糖機燒灌木叢，在制糖機燒甘蔗渣的同時需要抽汽給制糖的工藝制程進行供汽，通過這樣的抽汽優(yōu)化，讓這個機組在抽汽工況和純凝工況的效率更加平穩(wěn)，來達到綜合的利用，提升機組抽汽和非抽汽工況的缸效率的平衡。

　　第二是針對采暖問題。目前，很多垃圾發(fā)電項目存在改造需求，很多垃圾發(fā)電改造項目還是原來的并聯(lián)形式，但有些采暖需求甚至可以兩臺并成一臺，讓汽輪機采用并聯(lián)的形式，前面對一臺背壓機的高壓缸，背壓機的排汽如果需要供汽就直接供汽，如果不需要供汽就給中低壓缸進行發(fā)電，以此達到最大靈活性的供汽和發(fā)電需求。上海汽輪機廠推出了這樣的抽凝背，可以在線實現(xiàn)機組以純凝運行、抽凝運行和背壓運行這三種工況的靈活切換，來滿足最大的發(fā)電和最大的供熱需求。

　　針對工業(yè)供汽的需求，因為垃圾發(fā)電進汽參數(shù)的特殊性，導(dǎo)致了供汽與需求有可能產(chǎn)生溫度不匹配。上海汽輪機廠在無錫惠聯(lián)垃圾發(fā)電廠提供了混汽方案，目前在錦江配合項目中也采用了混汽方案來提高機組的混汽，在滿足供汽溫度要求的情況下，不降低機組的缸效率，進而提升汽輪機的發(fā)電量。

編輯：趙利偉