土耳其电厂EPC项目投标技术特点及对策论文_马万超,胡丹云

土耳其电厂EPC项目投标技术特点及对策论文_马万超,胡丹云

马万超 胡丹云

(上海电气电站集团工程公司 上海 201612)

摘要:近几年来土耳其火电市场逐步兴起,火电项目的投资日益增加。本文介绍了土耳其电力及能源市场的基本状况,列举了电厂项目成立的立项及主要外部条件,分析了土耳其火电项目的技术要求和特点,并进行对策分析,供电厂总承包商(Engineering,, Procurement and Construction contractor,EPC)在投标阶段参考。

关键词:噪声;排放;年利用小时数;高水份褐煤

一.土耳其电力市场及电力能源状况

土耳其电力市场成立初始为TEK(电力局),后分流为TEAS(发电端)和TDAS(输配电端)两个主要部分。现行土耳其的电力政策是鼓励个人电力投资。大部分为私人项目,政府鼓励私人投资,上网电价高,基本3-5年即可收回成本,发电行业利润大,驱使私营业主都趋向于电厂项目。2007年开始,土耳其的电力发展增长为8%-10%的增长率(每年大概有4000MW的装机容量)。

电力能源方面:以天然气、油为主要燃料,火电(煤、气、油)60%,水电占20%,还有其他。2000年前,天然气占主要部分,而现在则是煤发电占主要部分。现土耳其的煤炭探明储量为23亿吨,主要分布在中部(占40%),而煤种主要是褐煤,煤质较差,且水份含量相当高(部分项目水份超过50%)。80-90%的煤资源靠进口(南非,乌克兰)。另外在土耳其的东北部还有沥青岩。

二、 项目立项条件及基本外部条件

立项条件:

项目基本立项文件是项目成立的法律依据,主要立项文件包括:环评报告(E.I.A)及购电协议(PPA):

环评报告(E.I.A)规定了粉尘、二氧化硫、氮化物、一氧化碳等的排放要求,这将确定电厂项目排放等环保要求及脱硫/脱硝系统配置原则及烟囱高度等技术参数。

购电协议(PPA)确定了本项目给电网供电的价格、年供电量及供电时间。

环评报告(E.I.A)及购电协议(PPA)是项目成立的重要法律依据和标志。

2. 基本外部条件

(1)电网:主要集中在伊斯坦布尔(高压出线等级主要为380kV、154kV)。

(2)气象:典型的地中海气候,靠海地区气象条件较好,东南部地区气象条件恶劣,温差极大。

(3) 地质:属地震多发带,因此相关规范对地震等级要求高:一般按I度区考虑,地震加速度0.4g(相当于国内9度区)。

(4)水源:土耳其淡水资源匮乏,虽然中部有幼发拉底河,但内陆普遍缺水,海边淡水资源也比较贫乏。

三、 技术要求及相应对策

1. 性能保证:

土耳其项目中性能保证项一般为净出力、厂用电、热耗、锅炉效率等。部分项目将年利用率及脱硫效率也做了要求。

分析及对策:

在机组毛出力一定的前提下,保证净出力值的方法是严格核算厂用电。目前,厂用电核算有换算系数法和轴功率法两种方式。从理论上而言,轴功率法更为精确,但在投标阶段,由于辅机选型较为初步,实际所计算所得的轴功率法厂用电数值未必精确。因此,前期投标时,需要综合轴功率和换算系数法,以保证厂用电数值能在性能试验时可靠通过但同时能保证在投标阶段有一定的竞争性[1]。

机组净热耗计算公式为:

机组净热耗=汽机热耗/<(1-厂用电率)*锅炉效率*管道效率>

因此,在EPC总包方的立场上,除要求汽机、锅炉分包商尽力改善汽机热耗水平、提高锅炉效率以外,严格控制厂用电能有效的降低机组净热耗。

环保要求

2.1 污染物排放

土耳其地处欧亚大陆连接处,西靠欧洲,环保要求严格,部分项目甚至要求粉尘0排放;北靠爱琴海,粉尘排放要求一般为10mg/Nm3;东靠叙利亚及黑海,可以建电厂,环保要求稍微宽松一些,粉尘排放一般要求30~50mg/Nm3。

另外,业主一般要求SO2/NOx/CO排放达到200mg/Nm3。此外,部分业主还对一氧化碳、硫化氢、氯化氢、氟化氢排放也有严格要求。

分析及对策:

以上排放要求并不苛刻,一般环保要求严格的国家都将粉尘/SO2/NOx/CO这4个量作为基础排放保证值。

对于粉尘排放,目前一般工程实际应用较多的为静电除尘器(Electrostatic Precipitator,简称ESP)或电袋联合除尘方式。相比而言,电除尘器性能受煤质、飞灰成分等影响敏感[2],但运行业绩较多,比较可靠;电袋除尘方式不受煤种、烟气工况、灰特性影响,出口排放低且稳定,但由于电袋除尘在后期运行阶段维护费用较高,且运行业绩相对较少,一般国外业主仍不太接受,因此目前比较普遍仍使用电除尘器方式。

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对于降低NOX排放,目前一般采用锅炉低NOX燃烧技术降低锅炉出口NOx排放。若锅炉出口仍未满足排放要求,可在锅炉出口加装SCR(选择性催化还原法,selective catalytic reduction)或SNCR(选择性非催化还原,Selective Non-Catalytic Reduction)方式,前者从脱硝效果和可靠性而言优于后者,且运行业绩相对较多;但如果锅炉出口NOX排放超过要求不多,可以采用SNCR方式,虽然脱硝效率比较低,但技术比较简单,比较节约投资[3],但对于海外项目而言, SNCR一般运行业绩比较少,不太易为业主接受。

废水及海水排放要求

土耳其废水排放要求高于中国标准。海水排放要求也很高,一般要求海水“原样”排放(该要求一般很难执行,因为必须对海水进行一定的加药等处理后才能供电厂使用)。另外,近几年,为了保护海洋生物,土耳其政府相关环保部门也对海水温排放的温度提高了要求,诸多海边电厂要求废水排放不能超过35度的要求,或者对海水温升提出要求,一般至多允许10度温升(更为严格为7度,甚至6度),这也大大提升了电厂冷却水系统设计难度。

分析与对策:

对于海水温排的要求,目前比较合理的是采用浅取深排的方式。部分海边电厂业主要求采用机力通风塔配置方式,一定程度上能改善温排问题,但是造价也比较高,且对于大容量(330MW以上)机组,机力通风塔配置型式业绩也比较少。

噪音要求

噪音一般要求距离设备1m为85db;控制室区域低于50db或55db,其他一般中国标准即可满足要求。

分析及对策:

“距离设备1m为85db”这个要求从国际化的角度而言并不苛刻,几乎所有国家的电厂项目都实施这一噪音标准。但对中国设备而言,所有设备均达到这个要求有一定难度,汽轮发电机组的实际噪音一般都接近90db,一些风机(如:送/引风机)噪音也已超标。目前,通过增加设备本体加装隔音罩壳和风机入口加装消声器的方式是一种比较简单和普遍应用的降噪措施,但降噪效果有限。因此,最终的解决办法还是需要厂家通过优化设计(如:改善汽轮机组轴的振动、动平衡、轴承的安装润滑等措施)和材料(如:在风机进出烟风道内壁采用贴涂阻尼材料等措施)从源头上实现降噪[4]。

规范问题

土建规范:执行土耳其标准,等级较高;

消防规范:一般按国内规范即可满足要求;

设备规范:设备要求高,一般要求CEA认证。另外,在土耳其业主比较注重版权问题,中国设备多为引进技术,选用机型是否能合法向土耳其出口,也是比较担心的问题。

其他规范:中国或同等国际标准。

分析与对策:这些规范除土建、设备规范而言均为常规规范。对于设备而言,尽量选用具有出口资质的机型,或者取得设备技术转让方的支持。

对于土建部分需要满足土耳其当地规范的要求,根据相关经验,当地一般有两种策略:

土建部分全部或部分分包给当地施工:对于场平、机具处理问题,土耳其施工队比较有经验;对于工艺(如钢结构),土方则无经验,建议除场平外的土建由总包商负责(除主厂房外的辅助钢筋水泥土结构建筑也可由业主负责),找国内施工队,会有利于工程进展,对工期有很大帮助。另外,土耳其也和其他国外项目相似,比较倾向于“大底板”结构模式,这和以前常规设计差异比较大,挑战性较大。

考虑与当地设计公司做合作设计(土耳其当地有大小不一的设计公司,可以做土建计算,也可以做环评;因此可以考虑对方做计算,国内设计院做详图的配合方式),施工分包给当地施工。

高水份褐煤项目较多

土耳其当地煤中,褐煤居多,且水份含量非常高,水份含量高达45~55%。而对于中国的锅炉分包商而言,对于燃烧35%以上水分的煤种业绩较少,而业主对于锅炉选型和业绩较为关注,一般更倾向于使用Fosterwheeler/Alstom等欧美锅炉分包商。

分析与对策:

以通过增加褐煤预干燥系统这一方法来弥补这项不足。另外如此高水分的褐煤在输煤过程也中可能存在堵塞的情况,因此褐煤预干燥对于输煤系统也起到了一定的防堵作用。根据设计,褐煤预干燥系统可以采取以下三种方案:

1)煤场安装蒸汽干燥系统:在煤场部分直接安装蒸汽干燥机,在燃烧前对高水分褐煤进行预干燥处理。此系统缺点是投资占地大,一般只有含水量50%以上的煤种才会采用这种系统。

2)烟气干燥系统:将烟气引至磨煤机前,利用烟气余热对褐煤进行预干燥。此方案在土耳其有运用实例且我部对此有科研研究课题,可以结合课题进行更好的研究设计。

3)采用条形煤场设计:利用条形煤场的天然条件对褐煤进行晾晒,可以达到一定的预干燥效果。本项目周边在运行电厂大部分都采用此种设计方案。

四、结语

土耳其市场具有巨大潜力,目前已有越来越多的中国承包商进入该国投资或者获得EPC承包合同。随着中国电厂投资方及EPC承包商的进入,土耳其电厂领域也越来越接受中国标准的设计,但对于设备的要求仍相当严格,均为国际一流水平要求。另外,由于该国毗邻欧洲,因此在环保方面,也越来越向欧盟看齐,这也给中国EPC承包商及环保设备制造商提出了新要求。

参考文献:

[1]刘卫,胡丹云,栗树果. 泰国电厂总承包项目投标技术特点及对策[J].上海电气技术,2013,6(1):57-62.

[2]陈国榘.适应新排放标准的火电厂除尘技术[J].科技导报,2010,(3):90-95.

[3]蔡小峰, 李晓芸. SNCR- SCR烟气脱硝技术及其应用[ J ].电力环境保护,2008, 24( 3 ):26- 29.

作者简介

王萍辉,周庆华,王一朴.火电厂汽轮发电机组噪声与控制[J].长沙电力学院学报(自然科学版),2000.15(3):55-58。

论文作者:马万超,胡丹云

论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿

论文发表时间:2016/4/14

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