華能上海石洞口一廠:全球首座軟土地基上的歐羅倉 助力打造數字化標桿智慧電廠

          核心提示:在位于長江之畔的申城首座百萬千瓦裝機容量的火力發電站——華能上海石洞口第一電廠,工人們正頂著高溫與烈日,奮斗在機器轟鳴的工地上,忙...

          在位于長江之畔的申城首座百萬千瓦裝機容量的火力發電站——華能上海石洞口第一電廠,工人們正頂著高溫與烈日,奮斗在機器轟鳴的工地上,忙碌著建設兩棟毗鄰而立的歐羅倉,這也是世界首座在軟土地基上建設的歐羅倉。

          歐羅倉效果圖

          如何將5G、工業互聯網等先進的技術與電廠建設相結合,以數字化的思維建設智慧型火力發電站,打造上海數字化標桿智慧電廠?石洞口一廠歐羅倉項目負責人、副廠長胡昕認為,漂洋過海而來,正拔地而起的“西洋客”—— 歐羅倉,將掀起一股智能新制造的時代浪潮。

          先行先試,2座超大型儲煤歐羅倉“一錘定音”

          “它叫歐羅倉,核心部件是從荷蘭引進的,擁有世界領先儲煤技術的全封閉煤倉系統,單倉直徑55米,建成后總高度達65米,10萬立方米的空間可以存煤9萬噸以上。”從提出到引進再到開工建設,電廠已走過了5年多的艱辛歷程。他堅定道:“在我第一次接觸后,就有一種感覺:它可能是未來城市電站儲煤發展的新標簽。”

          作為全國首個煤場封閉改造工程歐羅倉項目,也是世界上首座在軟土地基上建設的歐羅倉,其過程是對中國建造的一次大考驗,其成果將對生態環境保護和城市綠色發展起到較大的示范意義。

          “對于我們廠來說,這個項目還有一個更現實問題,它的成功與否決定了電廠的‘生與死’。”胡昕口中的這番嚴峻形勢,正是當前城市電站發展的瓶頸所在,一方面是大批同類型高能耗機組的發電年限將至,面臨著關停危機,另一方面電廠坐落在城市生活區附近,環保壓力日益劇增,尤其是煤場揚塵等更是亟需解決的大問題。

          2019年8月30日,在上海市發改委、經信委和華能集團的大力支持和推動下,論證了10余年的等容量煤電替代項目“一錘定音”,石洞口一廠“先行先試”,在原煤場區域新建2座超大型儲煤歐羅倉,既完成新老輸煤系統切換保障老機組穩定發電,又達到煤場封閉的環保要求,同時騰出空余煤場區域建設2臺65萬千瓦新機組,建成后關停4臺32.5萬千瓦老機組,實現等容量替換。

          精細化堆煤,成為同類倉儲方式中的佼佼者

          國內,普遍的煤炭存放方式有露天和倉儲兩種方式。在倉儲式中,筒倉和圓形煤場較為常見。

          “此次煤場封閉改造選擇倉儲式,選擇歐羅倉是一次跨越。”華能華東分公司技術帶頭人張曉表示,相較原先的露天堆煤場,倉儲化儲煤不僅對環境影響小,杜絕煤炭揚塵四處擴散,并且減少煤炭與空氣接觸面積,減少煤炭氧化現象,減少儲煤損耗,最為環保。

          項目俯瞰圖

          歐羅倉由回轉棧橋、中心伸縮落煤管、堆取煤炭的螺旋機組成。由于堆料時螺旋機距離下部的煤堆表面非常近,使得堆煤時無沖擊、無夯擊現象,這樣就能保證煤炭均勻有序的從倉底堆積到倉頂。這種精細堆煤方式較好的解決其他儲煤倉堆料時的不足。

          “很多人會把歐羅倉當做筒倉看待,但實際上兩者是有本質區別的,可以說它像但絕對不等于。”張曉指出,其它儲煤倉相當于幾十米高處拋撒煤料,自由落體的沖擊力不斷夯實底部,造成存煤偏析出口易堵,這種方式略顯粗放;而歐羅倉改變了這種堆煤方式,因而具有更好的煤炭適應能力,更好的儲煤安全特點。

          歐羅倉單體容量最大10萬立方米,同等儲量筒倉得造3個,蜂窩煤倉更是幾十個,總體造價歐羅倉更低;更關鍵的是,歐羅倉占地面積最小,如今全廠的存煤量占地面積只需要原來條形煤場的六分之一就夠了,配上其獨有的智能管理系統,全過程自動控制、全流程自主分析,簡便到“一鍵啟停“,完全可以實現無人值守,省地省事還省錢。

          集環保、安全、智能、經濟等標簽于一身,如今歐羅倉技術已十分成熟先進。張曉指出,歐羅倉儲煤在中國是全新的儲煤方式,是綠色環保與經濟效益完美結合的產物,是其他儲煤倉的升級版本,是儲煤技術發展的新方向。

          “螺獅殼里做道場”,摸索中積累經驗

          在寸土寸金的上海,如何在“螺獅殼里做道場”,這顯然是道難題。

          “難在用于儲煤,全國第一次;難在參與工程的建設方、設計方、施工方、監理方,各領域第一次;難在軟土地質上建造,全世界第一次。“歐羅倉項目施工現場負責人劉偉表示,由于沒有可借鑒的案例,對所有人而言,盲點太多。唯一獲得經驗的最好方式,就是在摸索中前進。

          軟土地質是土建工程要應付的第一道坎,萬一操作不當,就有坍塌、滲水的風險。這不是隨便照搬照抄國外的工藝要求能夠過得了關的,設計稿反復推敲測算,施工方案幾經優化完善。

          倉體65米高,基樁60米深,近乎1:1,用1000余根深基樁牢牢鎖住兩個倉,樁位間最小距離僅1.6米,對精準度、垂直度提出極高要求。櫥柜里整齊堆放的厚厚幾大疊基樁驗收記錄表,顯然可以預見操作的難度。

          項目完成整體“出零”目標

          在建設過程中,團隊還化解了20多處地下歷史遺留老地基的干擾問題,最終實現了“零”廢樁目標。劉偉表示,不僅0米以下干了漂亮的一仗,0米之上倉體鋼筋混凝土結構的垂直度偏差半徑達到1.5厘米以內,遠優于國外2.5厘米的規范要求,同心度更是小于5毫米,各項指標堪稱完美。

          正當項目穩步推進時,突如其來的新冠肺炎疫情成為攔在項目部前面又一道坎。3月3日,歐羅倉項目在“停擺”了一個半月后正式復工,打響了上海市電力企業項目復產復工的第一槍。后疫情時期怎么管理?失去的工期怎么搶回來……諸多問題擺在劉偉面前。

          疫情期間成立“煤場封閉改造工程疫情防控施工管理黨員突擊隊”
          “疫情不散,陣地不撤!”支委會上,劉偉二話不說主動請纓,帶領煤場封閉改造工程疫情防控施工管理黨員突擊隊,駐扎進實行封閉管理的工地上。在他看來,哪里有需要,哪里就能成為他的“戰場”。

          智慧電廠,賦予華能的新使命新擔當

          “待歐羅倉項目建成后,電廠將全力推進等容量煤電替代項目,該項目為基建項目,有著實施智慧電廠的先天優勢:從基建期開始規劃,與機組建設同步,設計開發相應智能應用模塊,有利于智慧電廠的實施。”在石洞口一廠工程部熱控專工、上海工匠、華能工匠馬浩看來,石洞口一廠早就考慮將“云、大、物、智、移”等最先進技術與電廠建設相結合,打造適合上海這一國際大都市的數字化標桿智慧電廠。

          按照“高效、清潔、靈活、智能、利舊”十字方針,該基建項目實施智慧電廠的整體實施方案為“1+6+N”:1個平臺,即智慧電廠大數據平臺;6個應用體系,即智慧基建、智慧安防、智慧運行、智慧檢修、智慧經營、智慧園區;N個應用,為6個應用體系更細的分支,一個個小的應用場景。

          歐羅倉項目建設中

          目前,該工程三大主機,即鍋爐、汽輪機、發電機已經完成招標,由上海電氣電站集團中標。胡昕認為,這也是賦能制造業高品質發展的一個契機,華能石洞口一廠將和上海電氣一起探索將數字化思維與傳統能源工業結合的新途徑。未來三到五年,將全力完成等容量煤電替代項目,努力探索數字化與傳統能源建設的結合點,為上海數字經濟發展做出自己的貢獻。

          “30多年前,凝聚著廣大電力建設的夢想,承載著上海城市發展期望的上海石洞口發電廠1號機組正式并網發電。作為第一批300兆瓦等級國產亞臨界燃煤機組的‘踐行者’,石電人用自強不息、頑強拼搏的精神,擔負起為上海人民生活和城市發展輸送穩定電力的重大使命,創下‘30歲高齡’機組連續安全運行810的傲人成就,抒寫了上海電力史上濃墨重彩的一筆。”石洞口一廠原黨委書記徐霆表示:“30多年后的今天,順應著未來電力能源發展的時代召喚,全國首例等容量煤電替代項目、全國首座儲煤歐羅倉,再次從這塊奮斗不息的熱土上起錨遠航,這是石電人的新夢想新榮耀,更是時代賦予華能的新使命新擔當。”
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