燃机机组工程技术总结

1. 工程概况
1.1 工程简介
• 张家港华兴电力有限公司由江苏省和国家开发公司出资兴建，总投 资约25亿人民币，建设两套标准工况发电出力为395.52MW的 109FA级单轴燃气——蒸汽联合循环发电机组。该工程是国家“西 气东输”下游重要配套工程之一， 引进了处于世界领先水平的第三 代联合循环发电技术，主机设备（燃机、汽机、发电机）由GE－ 哈电联合体提供，锅炉采用杭锅生产的引入美国NE技术的三压、 再热、卧式、无补燃、9F级自然循环余热锅炉。燃料为我国新疆塔 里木盆地的天然气。 工程总体设计单位是江苏省电力设计院（其中机岛部分的设计根据 主合同要求由GE公司负责），监理单位是江苏兴源电力建设监理 有限公司，桩基施工单位是北京振冲工程股份有限公司，主体施工 单位是江苏省电力建设第一工程有限公司，调试单位是江苏省电力 科学研究院有限公司。
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马利塔成功落户张家港，这也是中国 第一次引进世界知名公司美国马利公 司自然通风冷却塔技术。 马利塔型的显著特点是瘦而高，与同 容量其它塔型相比，提高了拔风冷却 能力。 另外，马利塔还有以下特点：塔芯填 料设计采用马利专利薄膜MC75填料， 具有优良的热力性能，同时采用独特 的悬挂方式下挂于土建梁上，有效地 利用了塔内通流面积，填料高度和安 装高度均比其它塔型明显降低，不仅 节约了循泵的扬程，还有效地降低了 淋水噪声；收水器采用了马利专利 TU12C收水器，通风阻力和漂水损失 小是它的显著特点，直接安装在混凝 土梁上不需要其它结构支撑；配水系 统采用了马利专利NS大口径喷头，具 有配水均匀、不淤塞和循泵低扬程运 转的特点。 马利塔的高效性解决了场地狭小难于 布置的困难。
1.2 总平面布置
张家港华兴电力有限公司东侧紧邻华宇电 厂，和华宇电厂同为北京三吉利能源股份有限公 司的下属公司，其余三面环水，南依沙槽河，西 临张家港内河运输交通要道二干河，北靠华宇电 厂运煤港池，整个厂区建设用地为6.3公顷，全部 是拆除原张家港市发电厂2套12MW燃煤机组后的 场地，南北方向长约315米，东西方向宽约200 米，场地十分狭小。为此，我们在GE提供的主厂 房布置图基础上进行优化并做了下列工作，有效 解决了总平面布置遇到的空间不足问题，使整个 厂区设施布置得紧凑、流畅、美观（施工总平面 布置参见下图）。
1.2.2 冷却塔选型 • 冷却塔布置在厂区南端，沙漕河北侧，二 干河以东的狭小地带（东西向仅195米）。 江苏省电力设计院按照国内常规塔型（哈 蒙塔）进行设计，冷却塔底部环基中心直 径达到71.85米，占地很大，不能满足冷却 塔1.5D（D为直径）安全间距的要求。经过 考察认证，最终选用了高117米、底部环基 直径61米的瘦高型马利塔。
2. 工程管理
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从工程一开始，张家港华兴电力有限公司就把“以最好的质量、最快 的速度、最低的造价打造世界一流燃机电厂”作为建设目标。一流的 电厂需要有一流的管理，一流的管理必须科学化、制度化、程序化， 为此，公司专门派人外出调研收资并编写了《工程管理程序》。该 《程序》内容包括工程进度管理、施工总平面管理、图纸控制管理、 图纸会审管理、施工图技术交底管理、施工测量管理、质量验评项目 管理、工程开工条件管理、工程停工复工及竣工管理、工程质量管 理、工程调度管理、设计变更及材料代用管理、工程往来联系管理、 外包工程管理、工程建设档案管理、文明施工管理、安全施工管理、 基建期间设备材料管理、工程合同管理、合同价款结算管理、工程计 划管理、工程预决算管理、招标工作管理等，用以全面指导基建工 作。 在整个工程建设过程中，注重项目管理，始终坚持“工期”、“质量”和 “安全”管理同步抓的管理理念，取得了良好成效。
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1.3.3 节能好、效率高 • 由于采用了先进的燃气—蒸汽联合循环 发电技术，燃用洁净能源天然气发电 时，该机组设计热效率可高达56.7％， 发电热耗率为6408千焦/千瓦时，厂用电 率不到2％。
1.3.4 环保型 • 烟气排放方面，由于该机组燃用的天然气 主要成分为甲烷，不含硫分和灰分，因此 排放的烟气中不含二氧化硫和烟尘，加上 9FA燃机采用了先进的DLN2.0+型干式低 氮氧化物燃烧器，正常运行时氮氧化物的 排放低于76.7mg/Nm3，远低于国家排放 标准。
S109FA-SS 燃气-蒸汽联合循环发电机组
工程管理初探
虞少艾、巩家富、黄雪忠
（张家港华兴电力有限司，江苏，张家港，215627）
摘要：
• 2005年6月27日凌晨2点58分，张家港华兴电力有 限公司一号燃气发电机组顺利通过168小时可靠 性试运行并移交试生产，标志着中国第一台大容 量109FA型单轴燃气——蒸汽联合循环发电机组 正式进入商业运行。这是2003年3月国家发改委 组织的“以市场换技术”打捆招标项目中23台燃气 发电机组最早投产发电的机组，建设工期创造了 GE公司同类型机组的世界记录。本文介绍了张家 港华兴电力有限公司燃机发电工程概况和基建管 理情况。 • 关键词：9FA燃机；基建管理；工期
GE针对张家港项目推荐的工期是：从燃机安装到第一次点 火8个月，从第一次点火到商业运行6个月（参见GE公司推荐的 张家港项目一级进度表）。 张家港华兴电力有限公司领导根据北京三吉利总公司的要 求并结合实际情况，大胆地提出了“6+3”的工期目标，即安装6 个月、调试3个月，“安装+调试”总工期9个月（参见张家港华兴 电力有限公司2X395MW燃机工程施工综合进度网络图），这 是对GE公司9FA单轴机组安装工期的一次挑战。公司领导层对 目标工期曾作过严谨认真的论证：GE公司的推荐工期，是按照 国外习惯做法即每周5天工作每天8小时编排，按部就班而且留 有余地；工地现场实际上是连续作业，关键路线工作安排（例 如轴系安装、HRSG冲管、联合循环启动调试等）两班作业， 昼夜不停；GE的标准工序可以优化。 实际上，一号机组从2004年10月19日燃机安装开始至2005 年5月31日第一次点火成功，“安装+调试”仅历时223天，不足 7.5个月，超前实现了工期目标。
1.3.5 难点多、工期节点多变 • 由于这是我国迄今为止最大型的涉外燃机 发电工程，设计、施工、调试在国内均是 第一次，没有现成的经验可以借鉴，施工 难度比常规国产机组大得多。另外，语言 障碍、文化差异等给及时消化英文资料、 准确接受现场TA的技术指导带来了一定的 难度。 • 同时，受GE设备交付进度的影响，工程进 度表中的节点计划多次发生修改。
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工程自2004年5月18日正式开工历时短短406天＃1机组即顺利通过 “168”小时可靠性运行。＃1机组主要形象建设进度如下表。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工程开工 燃机就位 汽机低压缸就位 汽机低压缸扣盖 厂用电系统受电 余热锅炉水压试验结束 余热锅炉酸洗结束 辅机系统试运结束 余热锅炉蒸汽冲管结束 首次点火 首次并网 首次带基本负荷 “168”小时试运行结束 主要里程碑节点 完成日期 2004年5月18日 2004年10月19日 2004年11月13日 2005年1月20日 2005年1月25日 2005年3月5日 2005年4月8日 2005年4月15日 2005年4月28日 2005年5月31日 2005年6月8日 2005年6月15日 2005年6月27日
1.2.1 充分合理利用老厂资源，实现资源共享
• 不再新建原水处理、除盐水处理、消防水泵房等 辅助设施，而是对华宇电厂设施进行增容改造后 公用，既节约了成本，又可以省出较大的空间去 布置必须新建的其他辅助设施。 • 其中原水处理，高起点地采用了长春立源水处理 公司的专利产品，引入 “湍流凝聚接触絮凝沉淀” 给水处理技术，在华宇电厂水工区新建了一座占 地面积小、净化效果好、出水速度快的净水站， 满足两家电厂的生产需要。
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1.2.5 天然气调压站布置 • 考虑到场地限制和天然气调压站本身的危 险性，将天然气调压站和放空塔建在了厂 区东北角的华宇港池南侧水域（与大件码 头相邻，在厂区环形道路之外，同样采用 高桩梁板结构），既便于安全隔离，又使 得整个厂区显得干净利落。
1.3 机组及工程特点
1.3.1 自动化程度高
此外，为了与机组本身的环保特性相协调，张家港华兴 电力有限公司在全厂环保方面也做了以下工作： • 降噪方面，在设备选型时充分考虑采用低噪设备，总体布 置上也考虑了降低厂界噪声，例如冷却水塔布置远离居住 区的厂区南侧，在离办公区较近的二号机余热锅炉西侧设 计建造隔声墙等，确保厂界噪声达到《工业企业厂界噪声 标准》（GB12348-90）III类的规定。 • 污水排放方面，该工程锅炉补给水和冷却塔补水均取自华 宇电厂，设备冷却水采用闭式冷却水系统，无工业废水排 放。张家港华兴电力有限公司全部生产及管理人员定位在 60人以内，仅设一座小型办公楼，少量的生活污水经泵升 压后排至华宇电厂的污水处理系统，回收后供华宇电厂作 冲灰水用。雨水系统则单独汇聚后经泵升压后排至厂区南 侧的沙槽河。
1.2.3 主变出线布置 • 从主变到220KV GIS升压站之间的连接没 有采用常规的架空线布置，而是采用世界 著名的瑞士布鲁克耐高压电缆埋地布置， 使整个厂区显得十分清爽、简洁。
1.2.4 大件码头设计
• 接卸286吨燃机模块、278吨发电机定子以及主变压 器、汽机高中压缸等大件设备，是设计考虑的一个 重点。张家港地处经济发达的长江三角洲，陆路和 水路运输都十分发达，河道多、桥梁多的特点十分 突出。张家港业主和设计院对大件运输采取陆路和 水路方案都作了认真细致的分析论证，陆路运输需 加固几十座桥梁，从安全和经济两方面对比，最终 采用了水路运输，本工程专门在华宇港池南侧水域 新建了一座大件码头。 大件码头为高桩梁板式结构，当时考虑了两种吊装 方案，即人字扒杆方案和履带吊方案。由于人字扒 杆方案和履带吊方案结构受力、荷载作用位置等有 所不同，如果同时考虑，一方面桩基和码头面梁、 板布置较不合理，结构受力复杂，另一方面投资比 单一方案有较大的增加，且利用率不高。经过论 证，确定采用单一的履带吊方案，简化了设计难 度，加快了设计进度，降低了建造成本（在后期对 主体施工单位招标时，专门要求投标单位需具备 450吨履带吊的器械装备）。 现二台机组的主要大件如燃机、汽机高中压缸、发 电机定子、主变压器以及余热锅炉受热面模块均已 顺利吊装完毕，大件码头已成功完成其历史使命。