5月17日,國內(nèi)首臺(套)兆瓦級天然氣壓差發(fā)電項(xiàng)目在華北油田蘇橋儲氣庫成功投運(yùn),項(xiàng)目采用CPECC華北分公司自主研發(fā)的差壓耦合余熱發(fā)電技術(shù),并由華北分公司承擔(dān)全過程設(shè)計(jì)服務(wù)。
項(xiàng)目成功投運(yùn),填補(bǔ)了我國儲氣庫項(xiàng)目壓差發(fā)電工程的空白,開啟了天然氣余壓、余熱資源化利用新模式,推動油氣與新能源融合發(fā)展,為落實(shí)中國石油“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走總體部署增添了新的解決思路。
投運(yùn)期間,華北分公司專家和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場提供全過程技術(shù)支持和保障。項(xiàng)目按設(shè)計(jì)要求完成試壓、氮?dú)庵脫Q、系統(tǒng)調(diào)試工作,供配電、空氮系統(tǒng)、復(fù)熱系統(tǒng)投運(yùn)正常后,投產(chǎn)當(dāng)天9時(shí)45分膨脹機(jī)組開始進(jìn)行沖轉(zhuǎn),10時(shí)5分機(jī)組定速至額定轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)/分,11時(shí)進(jìn)行并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)空載、核相、勵磁及同期試驗(yàn),并成功并網(wǎng)。投運(yùn)當(dāng)天,單臺機(jī)組發(fā)電功率達(dá)到2600千瓦,發(fā)電3萬千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)一個(gè)儲氣庫注氣周期雙機(jī)發(fā)電量可超2000萬千瓦時(shí),節(jié)約標(biāo)煤6000多噸,減少二氧化碳排放近2萬噸,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益。
項(xiàng)目從技術(shù)開發(fā)、可行性論證、設(shè)計(jì)及現(xiàn)場投產(chǎn)歷經(jīng)1年半,期間,華北分公司技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過持續(xù)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新:
非補(bǔ)燃差壓耦合工藝氣余熱發(fā)電技術(shù):儲氣庫在注氣期約有95%的電能轉(zhuǎn)化為熱能,為充分利用這些熱量,技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展了多情景補(bǔ)熱工藝路線攻關(guān),成功研發(fā)壓差耦合工藝氣余熱發(fā)電技術(shù),該技術(shù)相比常規(guī)差壓發(fā)電技術(shù)提高發(fā)電效率約78%。
高效補(bǔ)熱分析技術(shù):結(jié)合發(fā)電效率、綜合能耗,針對取熱位置、補(bǔ)熱位置、耦合深度等關(guān)鍵因素開展大量場景分析、多參優(yōu)化,并開發(fā)自動優(yōu)化分析軟件,形成了用于差壓耦合余熱發(fā)電的高效補(bǔ)熱技術(shù),提高發(fā)電效率8.4%,節(jié)省壓縮機(jī)電耗5.5%。
高壓高效換熱設(shè)備和先進(jìn)的自動控制技術(shù):為提高耦合發(fā)電技術(shù)的換熱效率和運(yùn)行靈活性,成功研制高壓高效的多股流換熱器,承壓能力達(dá)到22MPa,負(fù)荷達(dá)到5MW;為滿足多參數(shù)自動匹配和隨動調(diào)節(jié)需要,自主開發(fā)高效自動控制模型,保障了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。
寬壓比、寬負(fù)荷膨脹機(jī)技術(shù):技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與膨脹機(jī)供貨商經(jīng)過十余次技術(shù)研討、交流,分析不同進(jìn)氣壓力、不同進(jìn)氣量、熱源中斷、膨脹機(jī)故障等對膨脹機(jī)選型及工藝系統(tǒng)影響,共同開發(fā)了適應(yīng)參數(shù)大范圍變化,并能同步調(diào)整的膨脹機(jī)組。
下一步,華北分公司將持續(xù)攻關(guān)余熱、余壓等余能綜合利用技術(shù),拓展清潔高效分布式能源應(yīng)用場景,不斷增強(qiáng)戰(zhàn)略支持作用,為推動天然氣產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展、實(shí)現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)做出更大貢獻(xiàn)。