9F燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠節(jié)能降噪技術(shù)的研究與應(yīng)用

奚力強(qiáng) 陳模嘉 陸云峰

1.申能股份有限公司

2.上海申能崇明發(fā)電有限公司

0 前言

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電屬于清潔高效發(fā)電技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)具有發(fā)電凈效率較高、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能好、機(jī)組啟停響應(yīng)快、超潔凈環(huán)保排放、占地面積小、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，通過(guò)突破典型設(shè)計(jì)，創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術(shù)，使其更節(jié)能、更環(huán)保，固有特點(diǎn)更優(yōu)越。在農(nóng)村設(shè)置電源點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)總平面的布置提出了更高的要求，控制噪聲污染是一個(gè)難題。天然氣清潔利用，因?yàn)闅鈨r(jià)高，節(jié)能降耗成為研究的主要方向和重點(diǎn)任務(wù)。因此，節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用和治理降噪措施應(yīng)用是燃機(jī)電廠推廣應(yīng)用的必要條件。本文重點(diǎn)介紹新建大型燃?xì)怆姀S在設(shè)計(jì)總平面布置、設(shè)備選型、系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能降噪等方面的大量研究和應(yīng)用，經(jīng)建設(shè)、機(jī)組試運(yùn)投產(chǎn)及生產(chǎn)運(yùn)行的檢驗(yàn)，取得成效并具有推廣價(jià)值。

某大型燃?xì)怆姀S建設(shè)2×424 MW（F）燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱“A電廠”），于2011年啟動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)課題研究并得到了上海市科委的經(jīng)費(fèi)資助，于2012 年開始實(shí)施及應(yīng)用。因天然氣越長(zhǎng)江管線工程規(guī)劃與建設(shè)的影響，機(jī)組于2018年3月具備整套啟動(dòng)調(diào)試條件，兩臺(tái)機(jī)組分別于2018年4月和5 月完成168 h 滿負(fù)荷試運(yùn)考核全面建成投產(chǎn)。項(xiàng)目建設(shè)初期的創(chuàng)新技術(shù)課題研究，以建設(shè)“生態(tài)電廠、高效電廠”為目標(biāo)，打破常規(guī)，積極創(chuàng)新與實(shí)踐。在節(jié)能降耗、環(huán)保減排、機(jī)組技經(jīng)指標(biāo)等方面取得成效，對(duì)同類電廠的建設(shè)起到一定的示范作用，在全國(guó)電力行業(yè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組2019 年度能效水平對(duì)標(biāo)中兩臺(tái)機(jī)組獲得5A、4A的全國(guó)第一、第二排名。

1 經(jīng)濟(jì)節(jié)能及創(chuàng)新技術(shù)的運(yùn)用

在機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能減排方面，A 電廠在建設(shè)初期主要從機(jī)組啟停性能優(yōu)化、采用電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)、增設(shè)性能加熱器、創(chuàng)新采用啟動(dòng)鍋爐爐底推動(dòng)技術(shù)和主廠房采光帶技術(shù)等方面進(jìn)行研究。

1.1 電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)

大型電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能技術(shù)已發(fā)展成為電力行業(yè)具有代表性的節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)主要運(yùn)用轉(zhuǎn)速同功率存在固定數(shù)學(xué)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即輸入功率同轉(zhuǎn)速的三次方成正比的技術(shù)原理，通過(guò)加裝合適的變速電機(jī)或變速聯(lián)軸器控制輸出功率，避免大馬拉小車的現(xiàn)象，從而降低能耗。

1.1.1 給水泵的液力耦合器技術(shù)

液力耦合器作為主流變速聯(lián)軸器技術(shù)，具有無(wú)級(jí)變速、工作平穩(wěn)、空載啟動(dòng)、隔離振動(dòng)、過(guò)載保護(hù)、無(wú)機(jī)械磨損、便于控制、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)特點(diǎn)通常匹配給水泵的運(yùn)行工況，多用于給水泵。

A 電廠選用KSB 廠提供的臥式、多級(jí)式離心泵。給水泵設(shè)中間抽頭，電動(dòng)機(jī)為ABB 電機(jī)，額定電壓6 kV，額定電流232 A，額定功率2 100 kW，為全封閉水-空冷卻方式，臥式布置。所配液力偶合器為福伊特產(chǎn)品，采用整體集裝式箱體結(jié)構(gòu)，液力偶合器將偶合器的主體部分和一對(duì)變速齒輪（主油泵驅(qū)動(dòng)齒輪），工作油、潤(rùn)滑油油管路合并在一個(gè)箱體中。

根據(jù)A 電廠典型兩班制運(yùn)行方式可將燃機(jī)一天的運(yùn)行情況分為啟動(dòng)階段、運(yùn)行階段和停機(jī)階段。啟動(dòng)階段，給水泵出口流量較小，電機(jī)平均電流在80 A 左右。運(yùn)行階段，給水泵隨負(fù)荷波動(dòng)調(diào)整，在平均70%的負(fù)荷下，平均電流在150 A。停機(jī)階段，給水泵的電機(jī)平均電流在100 A 左右。機(jī)組兩班制運(yùn)行時(shí)給水泵運(yùn)行曲線見(jiàn)圖1。

圖1 機(jī)組兩班制運(yùn)行時(shí)給水泵運(yùn)行曲線

經(jīng)計(jì)算，全天耗電量較定速泵節(jié)約1.44萬(wàn)kWh（運(yùn)行階段時(shí)長(zhǎng)按15 h估算）。機(jī)組投產(chǎn)至2019年5月共計(jì)啟動(dòng)280臺(tái)次，按此計(jì)算，年節(jié)電量約400萬(wàn)kWh。

1.1.2 循環(huán)水泵的變頻技術(shù)

變速電機(jī)調(diào)節(jié)主要有變極調(diào)速和變頻調(diào)速兩種。相比變極調(diào)速，變頻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)更為突出，主要有調(diào)速效率高、調(diào)速范圍寬、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)一般用于電廠循環(huán)水泵（以下簡(jiǎn)稱“循泵”）。

變頻器主要由整流器、平波回路和逆變器組成如圖2。工作時(shí)，控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電，實(shí)現(xiàn)把工頻電源(50 Hz)變換成各種頻率的交流電源。

圖2 循泵變頻器

A 電廠的循環(huán)水系統(tǒng)采用江(海)水直流一次循環(huán)的供、排水系統(tǒng)。循泵選配立式、可抽芯、濕坑式混流泵。每臺(tái)循泵容量按50%最大設(shè)計(jì)水量考慮，2 臺(tái)機(jī)組共選用4 臺(tái)循泵。循泵主要參數(shù)：Q=3.5 m3/s，H=20.2 m，η≥86%；電動(dòng)機(jī)容量為960 kW/6 kV，額定轉(zhuǎn)速495 r/min，其中循泵2B 為變頻泵。

循泵的運(yùn)行方式同機(jī)組運(yùn)行模式密切相關(guān)。與燃煤機(jī)組不同，燃機(jī)作為兩班制調(diào)峰機(jī)組，機(jī)組晝啟夜停。白天正常運(yùn)行發(fā)電時(shí)，循泵處于額定工況運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)頻率同工頻，變頻器不起作用。夜間停運(yùn)時(shí)，為確保廠內(nèi)閉冷水溫度控制在一定溫度以下（一般不超過(guò)30 ℃），開式水必須保持一定的流量與閉冷水進(jìn)行熱交換。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該工況下變頻循泵電機(jī)的頻率應(yīng)維持在30 Hz運(yùn)行。燃機(jī)典型兩班制運(yùn)行方式下的變頻循泵運(yùn)行曲線見(jiàn)圖3。循泵在燃機(jī)運(yùn)行發(fā)電時(shí)，始終處于50 Hz 工頻運(yùn)行（8:00-22:00），停機(jī)至次日開機(jī)前，循泵降頻至30 Hz運(yùn)行（22:00-次日8:00）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，變頻循泵一周典型運(yùn)行工況見(jiàn)表1。

圖3 機(jī)組兩班制運(yùn)行時(shí)變頻循泵運(yùn)行曲線

表1 變頻循泵一周典型運(yùn)行工況統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)運(yùn)行工況計(jì)算，在日平均氣溫低于12 ℃時(shí)，停機(jī)后的閉式水回水溫度可在不經(jīng)開式水換熱的情況下自行控制在30 ℃，此時(shí)循泵停運(yùn)。該時(shí)長(zhǎng)約占全年的三分之一（2018 年11 月- 2019 年4月）。按此估算，變頻循泵低頻運(yùn)行一年總時(shí)長(zhǎng)3 224 h。在電機(jī)頻率30 Hz運(yùn)行時(shí)，消耗電功率為207 kW，合計(jì)全年變頻循泵節(jié)電量為243萬(wàn)kWh。

1.2 機(jī)組經(jīng)濟(jì)啟停性能優(yōu)化

相比于煤電機(jī)組，A電廠日夜調(diào)峰的運(yùn)行方式，機(jī)組啟停耗能占整個(gè)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的較大比重。如何更快地啟停機(jī)組，縮短啟停時(shí)間成為燃機(jī)研究的重要課題。

為確保機(jī)組長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行，各高溫高壓金屬設(shè)備有明確的升溫限制[1]。燃機(jī)啟動(dòng)尤其是冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)速度受到嚴(yán)格控制。A 電廠在設(shè)計(jì)改進(jìn)時(shí)充分研究典型燃機(jī)升速受限關(guān)鍵工藝，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，改善了機(jī)組運(yùn)行特性，并通過(guò)熱工邏輯調(diào)整固化機(jī)組運(yùn)行啟動(dòng)模式，提高了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。主要優(yōu)化項(xiàng)目匯總見(jiàn)表2。

表2 機(jī)組經(jīng)濟(jì)啟停優(yōu)化項(xiàng)目

為驗(yàn)證優(yōu)化前后的節(jié)能效果，在機(jī)組投運(yùn)后進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集和分析。主要的數(shù)據(jù)采集對(duì)象為啟動(dòng)時(shí)間、天然氣消耗量。經(jīng)過(guò)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)前后試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，優(yōu)化后的冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間較優(yōu)化前縮短近0.5 h（見(jiàn)表3），減少天然氣耗氣量1.9萬(wàn)Nm3，減少?gòu)S用電0.165萬(wàn)kWh。

表3 機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)階段試驗(yàn)數(shù)據(jù)

經(jīng)過(guò)機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)前后試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，優(yōu)化后冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間較優(yōu)化前縮短14 min（見(jiàn)表4），減少天然氣耗氣量0.95 萬(wàn)Nm3，廠用電減少0.08萬(wàn)kWh。

表4 機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)階段試驗(yàn)數(shù)據(jù)

機(jī)組自投產(chǎn)至2019年5月，共計(jì)啟動(dòng)280臺(tái)次（其中冷態(tài)啟動(dòng)48次，溫態(tài)啟動(dòng)8次，熱態(tài)啟動(dòng)224次），為便于計(jì)算，將溫態(tài)啟動(dòng)次數(shù)按冷態(tài)同熱態(tài)啟動(dòng)次數(shù)之比（接近1∶5）進(jìn)行估算，每年節(jié)約天然氣約310萬(wàn)Nm3，節(jié)省廠用電約26萬(wàn)kWh。

1.3 性能加熱器技術(shù)

電廠常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮為全廠輔助設(shè)備提供不間斷冷卻水，設(shè)有一套廠內(nèi)閉式循環(huán)水系統(tǒng)。通常，閉式水在不斷循環(huán)過(guò)程中溫度不斷升高，這部分熱量會(huì)由開式循環(huán)水換熱后帶走?；诖耍珹 電廠在閉式水系統(tǒng)中優(yōu)化設(shè)計(jì)增加一套性能加熱器，利用閉冷水回水加熱天然氣，實(shí)現(xiàn)廢熱回收，提高機(jī)組效率。

該性能加熱器安裝在燃機(jī)前置模塊處，布置于燃機(jī)前置模塊前。加熱水源取自機(jī)組閉冷水泵出口，通過(guò)在閉冷水泵與閉冷器之間增加抽頭獲取，經(jīng)換熱冷卻后的閉冷水回到閉冷器出口。換熱器采用雙層管式設(shè)計(jì)，配有天然氣泄漏檢測(cè)裝置，大幅提高系統(tǒng)安全性，見(jiàn)圖4。

圖4 雙層管換熱器結(jié)構(gòu)及工作原理

理論上，設(shè)計(jì)天然氣溫度從15 ℃加熱到35 ℃，額定工況下，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組整體效率約提升了0.053 4%，小時(shí)節(jié)約天然氣量約70 Nm3。

表5 和表6 分別為夏、冬兩季50%、75%和100%額定負(fù)荷三個(gè)工況實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，表明天然氣性能加熱器換熱效果較設(shè)計(jì)出色，換熱效率高，但受天然氣進(jìn)口溫度和負(fù)荷波動(dòng)影響，實(shí)際天然氣平均溫升約16 ℃，聯(lián)合循環(huán)熱效率提升量略低于理論設(shè)計(jì)值，不同負(fù)荷下平均小時(shí)節(jié)約天然氣量55 Nm3。

表5 夏季天然氣性能加熱器試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表6 冬季天然氣性能加熱器試驗(yàn)數(shù)據(jù)

機(jī)組自投產(chǎn)至2019 年5 月，啟動(dòng)280 臺(tái)次，日均開機(jī)時(shí)間15 h，合計(jì)年節(jié)約天然氣23.1萬(wàn)Nm3。

1.4 啟動(dòng)鍋爐爐底推動(dòng)技術(shù)

A 電廠周邊沒(méi)有啟動(dòng)所需的輔助蒸汽來(lái)源，設(shè)計(jì)時(shí)選型配置兩臺(tái)（一用一備）燃?xì)鈫?dòng)鍋爐。啟動(dòng)鍋爐額定出口參數(shù)為蒸汽流量10 t/h，溫度300 ℃，壓力0.8 Mpa。啟動(dòng)鍋爐自帶間歇性點(diǎn)火保溫功能，保證機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐本體金屬壁溫處于熱態(tài)（不低于某壓力下的飽和溫度），實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間（常規(guī)為5 min）內(nèi)點(diǎn)火生成額定參數(shù)的輔助蒸汽，從而保障機(jī)組運(yùn)行安全[2]。

若按該運(yùn)行方式長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)給電廠帶來(lái)一系列負(fù)面影響：增加生產(chǎn)成本、縮短鍋爐使用壽命，增加檢修維護(hù)成本。為有效解決此問(wèn)題，基建初設(shè)時(shí)參考大型燃煤鍋爐利用鄰爐加熱方法，如圖5所示，設(shè)想從輔助蒸汽母管引一路至啟動(dòng)鍋爐下聯(lián)箱，通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生的少量低品質(zhì)蒸汽推動(dòng)啟動(dòng)鍋爐內(nèi)的工質(zhì)流動(dòng)，在不點(diǎn)火耗能的情況下實(shí)現(xiàn)保溫保壓，降低運(yùn)行成本。

圖5 啟動(dòng)鍋爐爐底推動(dòng)系統(tǒng)P&ID圖

通過(guò)試驗(yàn)分析比較（保溫保壓設(shè)定參數(shù)為壓力0.3 MPa，溫度145 ℃），自帶間歇性點(diǎn)火模式下，單次點(diǎn)火后壓力和溫度參數(shù)隨時(shí)間持續(xù)下降，而采用爐底推動(dòng)技術(shù)后，汽包壓力在冬季和夏季均可維持在0.3 MPa，溫度維持在144 ℃左右，保溫保壓效果更佳。如表7所示，在保溫保壓狀態(tài)下需要啟動(dòng)鍋爐產(chǎn)汽時(shí)，間歇性點(diǎn)火模式由于初參數(shù)偏低，所消耗的天然氣量遠(yuǎn)比爐底推動(dòng)高，更為重要的是，爐底推動(dòng)下點(diǎn)火產(chǎn)汽速度更快，更有利于機(jī)組運(yùn)行安全。

表7 保溫保壓下點(diǎn)火啟動(dòng)至滿負(fù)荷數(shù)據(jù)

啟動(dòng)鍋爐間歇性點(diǎn)火保溫保壓時(shí)，每次消耗天然氣40 Nm3，冬季單次間歇性保溫保壓點(diǎn)火耗時(shí)15 min，間隔4.5 h后，啟動(dòng)鍋爐再次點(diǎn)火啟動(dòng)。夏季工況時(shí)，單次間歇性保溫保壓點(diǎn)火耗時(shí)約15 min，間隔時(shí)間拉長(zhǎng)至6 h，詳見(jiàn)表8。

表8 冬季和夏季工況間歇性點(diǎn)火保溫保壓數(shù)據(jù)

綜合夏、冬兩季工況，采用爐底推動(dòng)模式平均每小時(shí)節(jié)省天然氣7.95 Nm3。按全年機(jī)組啟動(dòng)280臺(tái)次，單次啟動(dòng)鍋爐爐底推動(dòng)保溫保壓15 h計(jì)算，年節(jié)省天然氣3.3萬(wàn)Nm3。

1.5 主廠房采光帶布置

A 電廠在主廠房設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮增加主廠房的自然采光功能，同時(shí)兼顧外立面美觀效果，有效降低噪聲外傳，將常規(guī)設(shè)計(jì)中主廠房的前端和側(cè)面的固定窗戶全部取消，取而代之的是在主廠房屋頂上創(chuàng)新采用采光帶布置[3]（見(jiàn)圖6），滿足晴天時(shí)在不打開室內(nèi)照明的情況下，主廠房室內(nèi)照度能夠滿足日常設(shè)備巡檢需要，從而減少?gòu)S用電，降低廠用電率。

燃機(jī)主廠房縱向長(zhǎng)53.3 m，橫向總寬度為51 m，高低跨布置，其中主機(jī)房寬29 m，鋼結(jié)構(gòu)，彩板圍護(hù)。頂部設(shè)計(jì)7條700 mm×28 650 mm實(shí)耐FRP采光帶，單個(gè)主廠房采光面積達(dá)140 m2，約為同類型電廠采光面積的3 倍，采光率約為同類型電廠的2.2倍。

圖6 主廠房采光帶

材料FRP 有極為突出的物理性能，抗拉強(qiáng)度大、抗風(fēng)壓性能好、抗變形能力強(qiáng)、板抗裂能力強(qiáng)、FRP 采光板抗老化、風(fēng)化性能強(qiáng)、有很強(qiáng)的耐腐蝕性。按照常規(guī)設(shè)計(jì)，主廠房照明總功率約為9 kW，根據(jù)不同天氣下的光照強(qiáng)度核算節(jié)電效果（晴天節(jié)電100%，陰天節(jié)電50%，雨雪天0，每天有效光照時(shí)間按8 h計(jì)算），根據(jù)表9數(shù)據(jù)核算年節(jié)電量約為1.44萬(wàn)kWh。

表9 電廠所在地區(qū)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2 生態(tài)環(huán)保的措施

在生態(tài)環(huán)保方面，A 電廠在嚴(yán)格做好煙氣污染物外排控制的同時(shí)，將廠區(qū)噪聲綜合治理和提高廠區(qū)綠化率作為又一項(xiàng)重要工作，使電廠充分融入周邊環(huán)境，符合當(dāng)?shù)丨h(huán)保發(fā)展理念，建設(shè)成為一座“生態(tài)電廠”。

2.1 噪聲綜合治理

A 電廠地處偏僻農(nóng)莊，周邊居住大量農(nóng)戶，附近區(qū)域無(wú)其它工業(yè)，對(duì)噪聲控制要求很高，環(huán)評(píng)批復(fù)要求達(dá)到功能區(qū)三類，敏感點(diǎn)一類。為確保電廠建成后噪聲達(dá)標(biāo)，基建設(shè)計(jì)提出的廠界噪聲控制目標(biāo)為功能區(qū)一類，即晝間55 dB(A)，夜間45 dB(A)。

理論上，控制廠界噪聲有效方法可歸類為防止噪聲產(chǎn)生和阻斷傳播兩種途徑。結(jié)合設(shè)備對(duì)燃?xì)怆姀S聲源區(qū)域進(jìn)行劃分，通過(guò)對(duì)燃?xì)怆姀S中各功能區(qū)域的劃分，將各功能系統(tǒng)作為獨(dú)立的又相互影響的噪聲區(qū)域進(jìn)行預(yù)分析評(píng)價(jià)，即將燃?xì)獍l(fā)電廠分成主廠房（燃機(jī)、汽機(jī)）區(qū)域、余熱鍋爐區(qū)域、循環(huán)冷卻水（循環(huán)泵）區(qū)域、燃?xì)庹{(diào)壓區(qū)域、變壓器區(qū)域、化學(xué)水處理車間等6 個(gè)噪聲區(qū)域[4]。電廠總平面見(jiàn)圖7。

A 電廠噪聲控制從廠區(qū)總平面布置開始，合理的廠區(qū)建筑物的規(guī)劃，可以大幅減少投產(chǎn)后噪聲治理的工作量。在設(shè)計(jì)階段合理設(shè)置總體工藝布局，有效降低噪聲源對(duì)廠界和敏感點(diǎn)的影響。在滿足工藝要求的前提下，總體布局滿足高噪聲源設(shè)備布置在廠區(qū)中心，遠(yuǎn)離敏感點(diǎn)。同時(shí)，低噪聲值的高大建筑設(shè)置在靠近廠界處，使廠界處于其聲影區(qū)內(nèi)[5]。按此原則，軸系主設(shè)備（余熱鍋爐-燃機(jī)-發(fā)電機(jī)-蒸汽輪機(jī)）布置平行于長(zhǎng)江岸線，將高噪聲源循泵、綜合泵房、雨水泵房布置于廠區(qū)南側(cè)，給水泵布置在余熱鍋爐內(nèi)側(cè)，優(yōu)化后的總平面見(jiàn)圖7。

全廠設(shè)備優(yōu)化布置后，為確保廠界噪聲達(dá)標(biāo)，經(jīng)噪聲治理公司進(jìn)行模擬噪聲理論測(cè)試，增加各種降噪措施，具體措施如下：

1)主設(shè)備燃機(jī)、汽機(jī)外部加裝獨(dú)立罩殼，并同凝結(jié)水泵等主要噪聲源布置于主廠房?jī)?nèi)，主廠房墻體加裝吸音棉（見(jiàn)圖8a）。

2)將給水泵、除氧水泵、凝結(jié)水再循環(huán)泵集中布置于給水房?jī)?nèi)，墻內(nèi)加裝吸音材料，門窗具有隔音功能（見(jiàn)圖8b）。

3)設(shè)有啟動(dòng)鍋爐房和空壓機(jī)房，將啟動(dòng)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)改為室內(nèi)布置。

4)設(shè)有綜合水泵房，將工業(yè)水泵、消防水泵等外圍泵集中布置（見(jiàn)圖8c）。

5)在#2 余熱鍋爐北側(cè)建造長(zhǎng)50 m、高40 m 的隔音墻（見(jiàn)圖8d）。

圖7 電廠總平面圖

圖8 電廠降噪措施

經(jīng)廠界在線實(shí)時(shí)噪聲實(shí)測(cè)（如圖9），電廠廠界噪聲值低于功能區(qū)一類標(biāo)準(zhǔn)值，證明通過(guò)對(duì)總平面優(yōu)化、建筑結(jié)構(gòu)布局調(diào)整以及阻斷噪聲等降噪措施后，在兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，廠界噪聲被控制在一類聲功能區(qū)的數(shù)值范圍內(nèi)，噪聲綜合治理效果顯著。

圖9

2.2 綠化設(shè)計(jì)

A電廠位于生態(tài)島，設(shè)計(jì)之初定位生態(tài)電廠，將廠區(qū)綠化布置作為一項(xiàng)工作重點(diǎn)。綠化設(shè)計(jì)時(shí)，為提高廠區(qū)的綠化覆蓋率，圍繞廠區(qū)建筑與主廠房精心布局。

1）相似功能區(qū)合并。將生活水泵、化學(xué)水泵、工業(yè)水泵、消防水泵集中布置，不同功能隔墻分割，組成綜合水泵房。

2）工藝管線布置需要合并。如啟動(dòng)鍋爐房與空壓機(jī)房合并，化水車間、化水辦公樓合并，整體形成凹字形。

3）相同附屬設(shè)備合并，如同為余熱鍋爐本體附屬設(shè)備，將給水泵房、脫硝預(yù)留設(shè)備房間和CEMS房合并。

4）綜合管架管線簡(jiǎn)單明了，清晰緊湊，所有輔助蒸汽管道、工業(yè)水管、廢水管等室外長(zhǎng)距離管道和電纜橋架全部集中分層布置于全廠唯一管架之上。管架之下種植植被，增加綠化面積，見(jiàn)圖10 和表10。

圖10 電廠綠化總平面圖

圖11 為廠區(qū)綠化圖。主廠房是廠區(qū)的主體建筑，體量大，造型獨(dú)特，其擴(kuò)建端以絢麗多姿的觀賞植物為主，輔以大面積草坪。工藝模塊通過(guò)合理的布置，在兩臺(tái)余熱鍋爐間規(guī)劃了約400 m2的中心綠地，與其西側(cè)化水車間前約1 100 m2的綠地組合成品字形綠化帶，成為生產(chǎn)區(qū)域的綠化重點(diǎn)景觀。生產(chǎn)區(qū)域以常綠草坪為主。從表10 可以看出優(yōu)化之后綠化面積為43 000 m2，綠化率達(dá)到45%，遠(yuǎn)高出設(shè)計(jì)目標(biāo)的20%。

表10 電廠綠化面積

圖11 廠區(qū)綠化圖

3 結(jié)論

本文通過(guò)多種節(jié)能降噪創(chuàng)新技術(shù)的研究與應(yīng)用，特別首創(chuàng)采用性能加熱器、啟動(dòng)鍋爐爐底推動(dòng)保溫保壓和采光帶等創(chuàng)新技術(shù)，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能效果初現(xiàn)成效。機(jī)組投產(chǎn)后一年時(shí)間，雖然兩臺(tái)機(jī)組啟停次數(shù)有230多次之多（參與日調(diào)峰），其綜合廠用電率僅為1.89%，折算供電煤耗217 g/kWh。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比，經(jīng)機(jī)組投產(chǎn)后實(shí)際運(yùn)行工況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，年節(jié)電量約670 萬(wàn)kWh，節(jié)省天然氣336 萬(wàn)Nm3，大幅減少生產(chǎn)成本，提高了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過(guò)兩年運(yùn)行，機(jī)組各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)秀水平，在2019 年全國(guó)電力行業(yè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組能效水平對(duì)標(biāo)結(jié)果評(píng)比中，兩臺(tái)機(jī)組均處于前列，分別達(dá)到400 MW～480 MW“F”級(jí)改進(jìn)型純凝機(jī)組5A和4A的全國(guó)第一、第二排名。

在生態(tài)環(huán)保方面，立足“生態(tài)環(huán)保電廠”定位，在建設(shè)初期進(jìn)行總平面合理規(guī)劃，輔以全方位的降噪措施，實(shí)現(xiàn)廠界噪聲達(dá)到聲功能區(qū)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)，廠區(qū)綠化面積和覆蓋率超過(guò)同類電廠，基本實(shí)現(xiàn)“生態(tài)電廠、高效電廠”的建設(shè)目標(biāo)。該電廠的成功建設(shè)和高效運(yùn)行，為今后同類電廠的建設(shè)提供成功范例。