华能北京热电厂申报国家优质工程创新成果总结Word文档格式.docx
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二、工程建设背景
1、市能源发展规划
随着市经济建设的快速发展，一方面能源需求呈刚性增长，现有热电厂供热能力已“吃干用尽”，中心城区热网长期超负荷运行，实际供热面积已超过设计供热能力12%；
另一方面节能减排和环境保护面临前所未有的挑战，能源需求和环境保护矛盾十分突出。
为了实现建设小康社会的目标，全面推进“绿色”和中国特色世界城市建设，市“十二五”能源规划提出：
在保障能源安全的前提下，依靠科技创新，大力发展新能源，能源结构向清洁低碳转型，清洁能源已成为市能源发展方向。
“十二五”期间市按照“在适度发展大管网供热的同时，多种方式解决区域供热问题”的总体部署，以清洁能源利用和新技术应用为主导方向，加快优化热源点布局，构建安全、高效、清洁的供热体系。
建成四大燃气热电中心：
扩建华能热电厂形成东南热电中心；
扩建草桥热电厂形成西南热电中心；
统筹三热关停和一热拆迁，在高安屯新建东北热电中心；
统筹高井热电厂改造和石景山热电厂搬迁，在高井地区新建西北热电中心。
到2015年，供热面积达到8.5亿平方米，供热能源结构中，煤炭比例下降到20％以下，天然气供热增加到70％以上，逐步形成中心大网和区域供热相结合的城区供热格局，基本实现城区供热无煤化。
2、华能集团对本项目的具体要求
市发改委就本项目指出：
该项目的建设对于缓解市供热瓶颈、加快CBD地区热力平衡具有重要意义，要求建设单位会同设计单位、设备制造厂进一步开展燃气机组供热问题研究，最大程度提高供热能力。
对此，华能集团公司高度重视，要求本项目：
解放思想，大胆创新，科学论证，打造精品，供热能力和各项经济技术指标达到国际领先水平，建设成为华能窗口电厂。
如何最大限度的提高机组供热能力，保持华能集团公司在燃气发电供热机组的技术领先，我厂组织设计单位、主设备供货厂家开展了一系列的优化设计和技术创新工作。
三、工程“五新”应用亮点及创新成果
1、设计、技术创新成果：
1）采用“F4燃机+3S离合器+汽轮机背压机”的选型配置方案，为国际领先、国首创。
在设备选型阶段，我厂与电气、电气、动力设备厂等国三大燃机厂家进行了多次技术交流，通过招标比选，最终选用了由电气与日本三菱合作生产M701F4燃机。
是F级燃气轮机中的先进机型，单机容量最大，性价比最高。
为了最大限度的提高机组供热能力，采用两台F4型燃机和一台蒸汽轮机组成一套“二拖一”联合循环供热机组配置方案；
在蒸汽轮机高中压转子和低压转子之间采用3S离合器连接，汽机背压供热运行时，低压转子可通过3S离合器与高中压转子脱开，中压缸排汽可全部用于供热。
应用此3S离合器技术很好的解决了汽轮机纯凝、抽凝、背压三种不同运行工况可自由切换的难题。
此创新技术方案科技含量较高，最大限度提高了机组供热能力、满足了市供热需求，获得2012年度中国电力科学技术成果奖，并成为燃机供热电厂典，对推动电力行业科技进步起了积极作用。
目前国最大F4型燃机部结构图
3S离合器部结构示意图
2）机组控制按“一键启停”设计，为首都供热、供电提供可靠保障。
针对TCS与DCS画面为单独控制且不能实现数据交换的特点，采取增加硬接线、优化旁路系统控制等有力措施，使整套“二拖一”燃气蒸汽联合循环机组真正实现一键启停功能，控制可靠、自动化水平高。
一键启停功能的实现不仅提高了机组运行操作的安全性、经济性，而且大幅度缩短了机组启动时间约35分钟，每次启动可节约天然气1万多立方，节约辅助蒸汽30多吨，节能效果显著。
此创新技术为国际首创，并获得中国电力科学技术成果一等奖。
3）余热锅炉安装SCR全烟气脱硝装置，还原剂采用尿素热解制氨技术，利用燃机高温烟气作为尿素热解热源。
尿素热解制氨工艺已在国外燃煤机组脱硝工艺上成功应用，一般采用燃油、天然气或者电加热方式为尿素热解制氨工艺提供热源。
本工程通过优化设计，采用燃机高温烟气作为尿素热解热源，这对尿素热解制氨技术是一种创新，属国际领先、国首创，并获得中国电力技术科技成果奖，取得国家专利。
4）余热锅炉尾部烟道加装烟气热网水换热器，为国际领先、国首创。
工程在优化设计阶段，为了进一步提高联合循环机组供热能力，在余热锅炉尾部烟道加装了烟气热网水换热器。
利用低压省煤器再循环泵，抽取低压省煤器出口155℃较高温度的水送回低压省煤器入口。
在夏季纯凝工况运行时将低压省煤器入口水温由42℃的凝结水温度提高到55℃，加大了低压省煤器的循环流量，使低压汽包产汽量增加了10T/h,可降低余热锅炉排烟温度5℃；
在冬季背压供热运行时将低压省煤器出口155℃较高温度的水对城市热网循环水进行加热，经换热后再送回低压省煤器入口，可使余热锅炉排烟温度降低15℃，同时增加联合循环机组供热量40MW。
取到了节能降耗、提高供热能力的良好效果。
此创新技术为国首创，并获得中国电力技术成果奖。
5）F4型燃机首次采用“下进风”方式，燃机、汽机、发电机采用在同一运转层的创新布置方案，厂房贯通，天车共用，巡视、检修便利，设备布局紧凑、合理，大大节省了占地面积。
本工程燃机、汽机均采用高位布置，燃机采用“下进风”方式，此布置方案在日本三菱公司没有现成业绩，为首次采用。
其最大优点在于充分满足生产运行的适用性，占地面积小，方便运行巡视和检修维护，燃机、汽机共用天车，主厂房可连续扩建。
6）采用除氧头和低压汽包一体化设计，利用凝结水泵将凝结水直接送入低压汽包，无需另外设置低压给水泵，简化了给水控制系统，减少了投资，同时节省了设备布置空间。
7）集中控制室创新布置，为集控运行人员营造良好的值班环境
本工程集中控制室布置在主厂房东侧生产楼，按“四机一控”规划设计，设计新颖、噪声低、通风及自然采光效果良好，使运行值班环境得到大大改善。
8）单独设置消防、技防监控室
消防专项设计包括水消防、水喷淋、特殊气体消防（二氧化碳、七氟丙烷）、火灾报警、防火门窗、通风、电梯设备联动等，涵盖面广、专业性较强。
本工程消防监控系统摒弃布置在主机集中控制室的传统设计，而是单独设立了消防监控室，并与厂工业电视技防系统统筹考虑布置在生产楼，派专人进行消防、技防监控。
9）工程采用后工业化设计
工程由专业的设计单位进行整体外观设计。
总体布局及环境按花园式电厂设计，电厂厂房及辅助建筑总体按后工业化设计，建筑造型营造大型公共建筑氛围，其外观不再给人以工业厂房的感觉，而是透出绿色、安静、大型公共建筑的强烈气息，与城市周边环境良好融合。
10）工程除生活用水外，机组全部使用城市二级污水，不耗用新鲜水，节约了宝贵的淡水资源。
工程采用先进的高效澄清池+超滤+反渗透技术，将城市二级污水进一步处理，用于联合循环机组余热锅炉补水、机力通风冷却塔循环水系统补水、热网循环水系统补水。
11）工程噪声控制按二类标准设计实施，整体外观与降噪采用联合招标、设计，降低工程造价。
由于本工程地处首都五环之，对整体外观和降噪要求较高。
为了满足市环保局对本工程环评批复要求，工程聘请专业的降噪设计单位-绿创声学工程进行全厂降噪设计，包括设备降噪、降噪墙体、隔声门窗、消音器等。
实施后厂界噪声实测昼间小于53.2dB（A）,夜间小于49.1dB（A）,噪声控制优于国家及市环保标准（GB12348-2008）。
同时，为了降低工程造价，本工程吸取了市其他几个燃气热电厂在降噪和外观设计方面各自为战、单独设计的经验教训，聘请国声学行业的技术专家进行了方案评审和优化，采用了整体外观设计和降噪控制设计联合进行。
由于外墙板不仅具有外观美化、防寒防冻、防雨、隔热功能，同时也具有隔音降噪的良好效果。
外观设计和降噪设计综合考虑、统筹兼顾，在相互提资、接口、节点设计方面作到了统一协调，使工程造价降低约2000万元。
此创新成果被中国环保协会评为2012年度“国家重点环境保护实用技术示工程”。
12）总平布置摒弃传统扩建模式，由东向西扩建，充分考虑将来发展的多种可能性，为电厂将来的发展提供了充分的余地。
本工程主厂房布置在厂区东侧，形成由东向西扩建的总平面布置格局。
在一、二期工程场地之间预留了扩建场地。
由东向西扩建总平面布置格局的最大特点是适应各种装机方案变化和远景发展的可能性，同时充分考虑了再扩建时场地利用的合理性和施工的方便。
13）本工程对具有易燃易爆的天然气调压站、制氢站采取了布置在厂区中部的创新设计方案，远离厂界，避免了周边外界环境对其造成的安全影响，提高了燃气电厂的安全可靠性。
14）天然气调压站增设旁路系统、增加机采用变频调节，达到节能降耗目的
在非供暖期，天然气用户相对较少，进厂天然气压力较高，此时两台1759KW增压机停运，通过调压站旁路系统对燃机供气，每年可节电约1800万度，大大降低厂用电率，节能效果显著。
在供暖期，天然气用户相对较多，进厂天然气压力较低，此时增压机必须运行，采用增压机变频调节技术，调压灵活，同样达到了节能降耗的目的。
15）优化厂用电系统，使两台燃机厂用电互为备用，提高运行可靠性
一般两套以上“一拖一”燃机厂用电系统相对独立，各自负责本机组的厂用电供应。
本工程从厂用电的运行可靠性设计上综合考虑，正常运行方式下不仅可各自带本机的厂用负荷，而且可以作到两台燃机厂用电系统互为备用，提高了设备运行可靠性。
2、工程管理创新成果
1）开发应用基建数字化门禁系统管理，保证现场安全文明施工
基建数字化门禁系统融入了施工人员的安全准入系统、制卡系统、人员台账系统、现场出入数据采集系统、信息管理系统。
本工程为了及时掌握施工现场的人员情况，在工程建设过程中使用了基建数字化门禁系统管理，提高工程现场安全、文明生产管理水平。
此创新成果获得中国电力企业管理创新成果奖。
2）工程实行本质安全管理
工程建设安全管理主要体现在人、机和环境的安全管理。
包括人员培训、人员资质审查和人员操作规；
机械的管理，机械的资质审查、检测认证、安装、维护检修和拆除；
企业资质、管理制度和安全防护设施等诸多方面的安全管理。
本工程以试行华能国际电力股份公司《工程建设本质安全管理标准要点》为抓手，全新开展本质安全管理工作。
通过强调对人、机、环境统筹安全管理，以《工程建设本质安全管理标准要点》为指导大纲，强化安全制度、体系和设施的建设，注重塑造富有华能特色的安全文化，从而形成了各参建单位相互协作、齐抓共管安全工作的良好局面。
使整个工程建设期间未发生人身轻伤及以上安全事故，实现了安全生产549天、工程全过程安全生产零事故的目标。
3）开发采用基建工程项目、计划、物资数据库管理系统、基建工作票管理软件，为生产留下宝贵资源
工程聘请专业队伍开发了工程项目、计划管理、基建物资数据库管理、基建工作票、操作票管理系统软件，用于本工程项目划、设备采购、基建材料采购、基建设备加工、工作票管理等方面工作。
使工程安全、高效、顺利进行。
4）工程资料、档案创新实行合同化管理，实现档案过程控制，归档项目文件齐全、完整、准确，档案材料实现数字化检索，方便、快捷。
5）采用先进的网络技术用于施工管理，如：
技术提资、图纸预审、信息收集、电视会议等。
工程坚持高起点设计，“五新”技术全方位深化应用，通过技术创新，开展设计优化，合理选型配置，不断完善，确保工程科技含量、综合效益、综合指标达到国领先水平。
工程共获得中国电力技术成果奖7项；
工法2项，“QC”奖4项。
本工程获得华能集团公司“基建创新奖”。
3、工程施工创新成果
1）新材料应用创新成果
（1）主厂房、热网综合楼、集控楼屋面防水材料采用SBS高聚物改性沥青防水卷材，施工方法采用“条粘法”防水施工工艺，提高卷材防水层的施工质量，有效的避免了传统“满粘法”卷材易开裂、渗漏的缺点。
（2）热网综合楼，集控楼采用加气砼砌块及二次勾缝、加铺密目网等防开裂技术。
（3）集中控制楼外窗采用真空玻璃，给水系统采用给水管道卡压连接技术，空调送、排风系统采用金属矩形风管薄钢板法兰连接技术。
（4）机力通风冷却塔采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基技术和HRB400级钢筋的应用技术。
（5）主厂房，燃气调压站上部结构采用新型防火、防腐技术。
（6）工程各建筑物卫生间采用新型的建筑防水涂料。
（7）循环水泵房泵坑橡胶止水带等采用新型的建筑密封材料。
2）、施工工艺创新成果
（1）燃机首次采用现场复装，解决燃机大件运输和吊装困难的难题。
以往燃机工程都是采用燃机整体运输和整体吊装方式进行安装，由于本工程采用的F4型燃机重达440吨，运输和吊装十分困难，为此，本工程创新采用燃机现场复装方式，很好的解决了运输和施工难题。
（2）#6、#7燃机、#8汽机基座采用自密实混凝土和清水混凝土施工工艺，实外光，棱角分明，色泽一致。
（3）主厂房13米平台采用挡水坎与地面砖对缝处理施工工艺，地砖排版合理、铺设平整、砖缝顺直。
（4）发电机组机座、#6、#7燃机基座等大体积混凝土采用温控技术，取得了良好效果。
（5）大于ф25以上钢筋采用直螺纹机械连接技术，节约了钢筋用量，同时提高了接头的合格率。
（6）余热锅炉小模块吊装采用专用吊架及翻身技术
与以往的F级燃机不同的是，余热锅炉受热面模块以小模块的形式发运到现场，需要现场在炉膛将105个小模块组合成27个大的模块组，给现场施工增加了大量的模块及相关附件的组合安装工作量，影响现场模块安装进度，为了确保工程的顺利如期开展，采用小模块吊装专用的吊架及翻身工具，通过履带吊将单片模块吊装至炉前，通过顶梁下预先安装好6根单轨吊梁与单轨吊，将单片模块拖运到位进行组合安装，防止了模块变形，降低了施工的安全隐患，同时有效缩短了施工周期，节约成本。
此“F4燃机余热锅炉小模块吊装”技术获得2013年度电力工法二等奖和QC小组一等奖。
（7）不锈钢管焊接气体保护技术
工程为国首台F4型机组，主蒸汽管道选用高合金钢材料P91、其它管道选用低合金钢及不锈钢等，钢种较多。
在施工过程中，对部分高、中压合金钢和不锈钢管在焊接时采用背部分别充氩气或氮氢混合气体，以防止根部过烧，保证焊缝背部的成型质量。
对P91管道焊接热处理，应用ProHeat35感应加热技术。
《防止钢架焊接裂纹》获2013年度中国电力建设行业优秀QC小组二等奖。
（8）管道系统、压力容器部清洁工艺
工程施工前对管道采用酸洗清理工艺，安装过程管口配置临时专用封盖及时封堵，确保无安装敞开口，安装过程对管道、压力容器均作部清理检查，保证施工质量。
（9）保温施工工艺
工程保温施工前编制工艺卡片以规施工操作流程，认真做好施工作业前的施工技术交底工作，明确施工质量控制指标。
对高温管道的支吊架进行专项保温设计，减少吊杆处的散热，确保外壁不超温。
小口径管道、热工仪表管布置和支吊架定位二次设计时充分考虑膨胀余量和保温厚度。
对保温外装板进行现场实测定型落料，确保每一片搭接量相同、圆弧过渡自然、美观，固定螺丝成一线。
（10）电缆敷设工艺
根据电缆敷设图,电缆清册,结合机务设备、管道布置有关施工图，利用计算机开发电缆敷设软件，进行桥架的二次设计，使桥架的走向、层次以及电缆的布置合理。
电缆导管根据设计和现场的实际尺寸进行配制，连接牢固，排列整齐。
对于相同路径的动力、控制、热工电缆均统一组织敷设，并有专人负责指挥。
每根电缆敷设完毕后及时进行整理，排列整齐，电缆防火涂料粉刷一致、封堵规。
（11）工程采用PALL大流量滤油设备，确保本工程各个油系统的油质达标。
（12）工程各单体建筑均采用全站仪坐标法放样技术。
（13）开展QC攻关活动管理，确保施工质量
工程成立了多个QC攻关小组，促进了技术进步和工艺质量的提高。
“解决华能热电厂仪用空气带水问题”的QC成果获得省优秀质量管理小组成果二等奖。
4、工程调试管理创新成果
1）为了使试运工作快速、有序地进行，在分步试运和整套试运期间，工程采取了以下调试管理创新措施：
（1）根据工程进度情况，先后组织调试单位、主设备供货厂家和外方人员、、施工单位、监理单位、生产准备部人员召开了多次调试技术联络会，排定分步试运和整体调试网络计划，讨论优化并确定机组控制组态逻辑、保护逻辑和保护定值等主要技术参数。
（2）在调试期间，每天早晚召开调试协调会议，编制调试“试运日报”及时解决调试过程中发现的设备缺陷和调试技术问题。
“试运日报”管理方式对试运的进度、安全、质量起到了有效控制和促进作用。
2）“二拖一”三台发电机组同时通过168小时可靠性试运
国燃煤机组和太阳宫“二拖一”燃机都是单独一台机组进行168小时可靠性试运。
根据调试的具体进度情况，本工程“二拖一”联合循环机组创造了同时通过168小时可靠型试运全新记录。
四、工程质量控制成果
1、建立健全工程质量管理体系，保证工程质量优良
工程积极贯彻国家《建设工程质量管理条例》和相关规程规，本着“追求卓越、铸就经典”、“科学、系统、经济、合规”的建设理念，成立了工程质量监督站，以总工挂帅，以工程部、安质部专工为专业核心，以监理为纽带，各参建单位工程及质量管理部门为基础，制定了高标准达标投产、保行优、创国优金奖的质量目标，以过程创优实现工程整体创优。
2、细化工程质量控制管理措施，开展全过程创优工作
1）为确保工程施工质量，建立健全质量管理体系和各种质量管理制度。
强化质量监督，严把监检质量，加强全过程的质量控制。
2）以《电力建设工程验收和评定规程》为标准开展单位工程的资料编制、验收工作。
3）编制创优规划，各参建单位根据规划编制创优细则，结合工程实际情况，邀请具有达标创优经验的监理工程师全过程指导达标创优工作，确保了达标创优工作的常态化。
4）建立现场第三方实验室，规工程检验程序。
5）质检中心站依据工程节点开展各阶段质量监检工作，保证了工程施工质量。
6）聘请经验丰富，专业知识渊博的中电建协专家定期开展现场创优技术指导工作，根据工程进展有针对性的提出达标创优要求，对确保工程质量起到了关键作用。
7）针对工程建设作业面广，专业性强的特点，开展合理化建议活动，充分发挥各方面的积极性，取得了良好效果。
3、创建优质工程策划与控制管理
1）、创建优质工程策划
工程伊始，成立了工程创优组织机构，坚持质量全过程管理，以《电力建设工程验收和评定规程》为标准，设定36个工程亮点，以点带面，带动工程全面创优。
工程亮点项目清单（共36项）
序号
亮点工程名称
施工单位
1
汽机基座清水混凝土
天津电建
2
#6燃机基座清水混凝土
3
#7燃机基座清水混凝土
4
主厂房、集控楼等建筑外装饰
5
集控楼（控制室）装饰
6
运转层平台及格栅板安装
7
主厂房、集控楼、热网综合楼各层地面
8
机力通风塔上部结构混凝土
电建
9
外露设备基础混凝土
10
电缆沟道及盖板
11
厂区道路及排水
12
天然气增压站建筑
13
#3标段电缆桥架安装及电缆敷设
14
#6燃机机组安装
15
#8汽轮机机组安装
16
#6锅炉本体安装
17
#3标段电气、热控盘柜安装及接线
18
#3标段热控仪表管安装
19
#6锅炉平台、扶梯、栏杆安装
20
#6锅炉疏放水小口径管道、阀门安装
21
热网综合楼设备、管道安装及油漆
22
#3标段管道保温
23
#6烟囱安装
24
#7锅炉平台楼梯栏杆安装
火电
25
#7锅炉本体安装
26
#7锅炉疏放水小管道安装
27
#7烟囱安装
28
#7锅炉本体及管道保温
29
#7燃机机组安装
30
#7机组小管道安装及保温
31
#7锅炉房、汽机房仪表管敷设
32
#7锅炉房、汽机房电缆敷设
33
#7机组DCS盘柜安装及电缆接线
34
循环水泵房设备、管道安装及油漆
35
机力通风冷却塔设备安装
36
天然气增压站设备安装
2）工程主要质量控制管理指标：
（1）建筑、安装工程单位工程优良率达到100%。
（2）实现锅炉水压试验、汽轮机扣盖、厂用电受电、燃机点火、汽机冲转、发电机并网、整套启动168小时试运等工作一次成功。
（3）机组移交时，汽、水、油、风、烟等系统无渗漏。
（4）机组移交竣工文件资料齐全、完整、准确，达到工程档案验收要求。
（5）机组达标投产总评分不低于95分。
3）针对以上工程质量目标，细化质量控制管理措施
（1）工程在质量管理上坚持高标准、严要求，严格执行施工技术方案的编制、审核、技术交底、监理旁站、100%监督抽样检查、验收等程序，确保工程质量优良。
（2）严格落实各级质量管理工作岗位责任，严格执行质量验评标准。
（3）充分发挥设计的龙头作用，鼓励优化设计。
（4）加强对标准仪器、仪表及特种作业人员的管理，确保测量、检测、检验工作的合规性。
（5）加强对原材料的监督检查，杜绝不合格的材料用于本现场。
（6）加强对设备监造的监管力度，实行设备质量缺陷闭环，将缺陷消灭在出厂前，杜绝不合格和有质量缺陷的产品出厂。
（7）质量工艺控制上，采取亮点
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