


青海新闻网·江源新闻客户端讯 深秋青海,天高云淡。西宁市大通回族土族自治县桥头镇,三座蓝白相间的冷却塔在高原阳光下静静矗立。与人们印象中烟尘漫天、轰鸣震耳的火电厂不同,这里厂区绿草如茵,听不到传统火电厂那种震耳欲聋的机器轰鸣,冷却塔上空没有滚滚白雾,只有淡淡的水蒸气在蓝天中缓缓消散。
这里是国家电投集团青海省投3×660兆瓦“上大压小”火电项目——青海省首个绿色火电项目,也是青海电网750千伏系统容量最大、性能最优、智慧化程度最高的火电机组,更是国内首座高海拔地区高比例掺烧高碱煤的智慧型火力发电厂。
2026年8月25日,随着3号机组顺利通过168小时满负荷试运行,项目实现全容量投产,总装机容量达1980兆瓦,年均发电量超80亿千瓦时,可有效保障全省用电高峰期电力供应,极大提升区域电力供应可靠性与稳定性。作为国家“上大压小”政策重点落地工程、青海省“十四五”能源保供关键项目,该项目在原桥头发电5台125兆瓦老旧小机组原址上拆除重建,从规划之初就承担着不同于传统火电的使命。
谈及绿色火电,很多人仍存有疑问:何为绿色火电?相较传统煤电,它实现了哪些变革?记者近日走进这座现代化高原火电厂,从建设突围、水循环革命、智慧运维三个维度,读懂高原绿色火电厂背后的变革。
破题高原:量身打造的绿色火电范本
“项目于2023年9月19日全面开工;2025年9月30日,1号机组投入商业运行;同年11月7日,2号机组投入商业运行;2026年8月25日,3号机组投产,实现全容量投产。”青海省投桥头发电公司工程部锅炉专工郭军成回忆起这段不寻常的建设历程。
高原建厂,处处皆是考验。剔除停工周期,实际建设周期约20个月。相比内地同类型机组24至28个月的建设周期,在高原氧气稀薄、昼夜温差大、有效施工窗口期有限的客观条件下,这样的速度处于行业较好水平。
高原建厂,不能简单复制平原电厂的设计方案。海拔带来的缺氧、气压变化,燃煤带来的高碱煤结焦风险,设备国产化替代,三重难题叠加,倒逼建设团队开展系统性技术改造与创新。
走进厂区,很多老火电人第一反应是诧异:这里找不到传统电厂必不可少的柴油库、制氢站、液氨氨站。“这三样,过去是火电厂标配,同样也是三大重大危险源。”郭军成介绍。过去,机组启动点火靠柴油,发电机冷却靠氢气,脱硝脱硫依靠液氨储存。柴油、氢气、液氨,哪一样泄漏达到爆炸极限,都可能酿成大祸,需要投入大量人力24小时盯防。
这座新电厂采用等离子加氧点火技术,取消柴油助燃系统,不再建设柴油储罐;发电机采用双水内冷冷却方式,摒弃传统氢冷工艺,取消制氢站;脱硝工艺取消液氨储存系统,实现无油、无氢、无液氨运行。“等于从源头上把三类重大危险源直接拿掉,不是简单换个设备,而是整套工艺逻辑的革新,厂区本质安全等级上了一个大台阶。”郭军成说。
更大的一块硬骨头,来自燃煤。新疆准东高碱煤,热值高,是很好的动力煤,但煤里富含钾、钠碱金属。“这种煤,烧好了是‘香饽饽’,烧不好就是‘烫手山芋’。”有着多年一线运行经验的青海省投桥头发电公司集控主值王博打了个比方。炉膛温度升高,碱金属就会气化飘散,黏结在锅炉受热面上,越积越厚形成坚硬焦块。国内不少电厂实践证明,燃烧控制失衡,一夜就会大面积结焦,机组被迫停机,工作人员需要进入炉膛人工砸焦,风险极高。再叠加高海拔环境氧气不足,燃烧工况更加复杂。
为啃下这块硬骨头,项目联合锅炉制造企业,使用专利燃烧技术,一改传统单层燃烧器设计,在炉膛布置高位、低位多层燃烧器,重塑炉膛内部燃烧流场,抑制碱金属凝结结焦。针对高原点火缺氧的现实,等离子点火系统专门增设富氧助燃系统,补足燃烧所需氧气。
经过多轮调试、长时间带负荷运行验证,机组实现高比例掺烧,炉膛基本不再出现大面积结焦,不用频繁停机人工清焦。这也填补了世界高海拔高比例掺烧高碱煤超超临界机组的技术空白。
高原环境,设备也需要“量身定制”。“这个项目建设不仅效率高,国产化程度也高。”郭军成感叹:“高原空气含氧量少,锅炉要比平原地区更大,配套辅机也要进行高原修正。”汽轮机房内,巨大的汽轮机静静矗立,其中整根高中压转子格外受人关注。它是汽轮发电机组的“心脏”,过去长期依靠海外进口。
“进口转子不光价格贵,一旦出现故障,备件订货周期漫长,检修维护很容易被‘卡脖子’。”郭军成介绍。本项目落地国内首台整根国产化高中压转子,一批关键高压阀门同步实现国产替代。国产化设备性能指标完全匹配超超临界机组工况,不牺牲发电效率,缩短检修周期,降低运维成本,为我国大型火电核心装备在高海拔场景运行积累珍贵实测数据。
从图纸落地到设备调试,建设者在高原的大风、低温环境中,把安全、高效、绿色的理念,浇筑进厂房、锅炉、汽轮机的每一处钢铁构件之中。
点废成水:绿色工厂的循环逻辑
火电厂是工业用水大户,传统火电项目大多取用地表水、地下水。该项目把目光投向城市中水,向废水要活水。
传统火电遵循“取水—用水—排水”线性消耗模式,这座高原绿色火电工厂重塑用水逻辑,建立起“取水—用水—回收—再用”闭环循环链条。全厂生产用水100%使用城市中水,成为全国为数不多完全依靠再生水作为生产水源的大型火电厂,把城市“废弃污水”转化为发电的“工业活水”。
二十余公里专用管道从北川工业园区将经过市政处理的城市中水源源不断输送至厂区,可消纳大通县当地八成城市处理后废水。
在再生水深度处理车间,记者看到一排排白色的超滤和反渗透装置整齐排列,管道中水流潺潺。王博指着装置说:“城市污水经过市政处理后,一般只能作为普通再生水,不能直接供给锅炉。锅炉对水质要求极高,水中的钠、钾、铁、氯、硅等阴阳离子超标,就会造成管壁结垢,严重时会引发锅炉爆管。”
为此,项目配套建设改良型诱晶再生水深度处理装置,通过超滤、反渗透多级精密水处理工艺,层层过滤去除各类杂质离子,将城市中水提纯至接近蒸馏水品质的锅炉除盐水。整套诱晶水处理系统,依靠超滤、反渗透多级精密工艺,层层剥离水中杂质离子,把普通城市中水,提纯到接近蒸馏水品质的锅炉除盐水。
经过深度净化的水送入锅炉,被加热为高温高压蒸汽推动汽轮发电机做功;做完功的乏汽经过间接空冷系统冷却,重新凝结为液态水再次回到汽水循环系统。整套系统只需要补充生产过程中少量水汽损耗。
间接空冷技术的应用,进一步放大节水效能。区别于传统冷却塔大量水汽飘散损耗,双曲线间接空冷塔内部介质闭式循环,与传统冷却水塔相比看不到白雾升腾。全厂生产废水、生活污水全部回收处置,实现工业废水100%闭环循环、零外排,做到水资源“来尽其用,污不外流”。
环保排放同样交出亮眼答卷。项目配套电除尘、脱硫、脱硝全套环保设施,实现超净排放,优于国家排放标准。每发一度电,消耗的煤炭显著下降。
“以前总觉得,火电厂就是吃水的‘大户’,现在我们反倒成了城市废水的‘消化器’。”从事火电工作多年的郭军成感慨。原本要废弃的城市污水“变废为宝”,既节约稀缺高原淡水资源,又助力地方处置城市污水,赋予绿色火电厚重的生态底色。
以智驭火:重塑火电生产的全新图景
提起老火电厂,很多老职工脑海里都是鲜活画面:机器轰鸣震耳,巡检人员一身油污煤灰,耳塞常年不离耳朵,一趟现场巡检跑下来两个小时,稍微歇一会,又得扎进嘈杂的设备区域,很多点位需要攀爬登高,风险重重。如今走进这座火电厂,这样的场景不复存在。
记者穿过输煤区域,眼前看不到漫天飞扬的煤灰。电厂燃煤以火车运输为主,两台大型自动化翻车机一字排开。长长的运煤列车驶入,最多64节车厢可以自动翻转卸煤,煤炭顺着密闭皮带廊道送往煤场。皮带全线布设自动抑尘装置;少量汽车运煤进厂,全部实现无人智能称重。
这种改变,不只是厂区环境面貌的提升,更是整套生产运行模式、岗位工作方式的深层次变革。
厂房内部,轨道巡检机器人沿着轨道平稳移动,摄像头、传感器不间断采集设备温度与运行状态;高温、高危、难以攀爬的点位布设高清监控,全厂人员定位系统覆盖每一处生产角落。
有着22年从事火电运行专业经历的职工感慨,过去现场巡检是苦差事,一轮巡检耗时两小时,短暂休整后又要奔赴现场,高处设备必须人工攀爬检查。如今运行人员每3小时一轮现场巡检,实地巡检仅需40分钟。大量危险点位无需人员靠近,中控大屏即可完整掌握设备运行状态,大幅降低人员暴露在高危环境的风险。
自动化集控操作带来更深层变革。集控大厅内,巨型显示屏铺满整面墙壁,锅炉、汽机、电气、环保全系统参数实时跳动。集控运行实行倒班制,整体人员规模较老厂缩减三分之二,岗位技能门槛同步提升,企业常态化开展专业技能培训。
“以前的老机组,操作全靠人盯,单台机组一天鼠标点一万多次,手不停歇。现在自动化程度上来了,很多设备启停、工况调节系统自动完成,人只需要确认、干预,鼠标操作降到两千多次。”王博指着操作台,描述岗位的变化。
这便是绿色火电与传统火电的另一重本质区别:火电工人,已经从过去“靠脚跑现场、靠手拧阀门”,转向“盯数据、做研判、精细维护”的新型岗位。
项目自建设阶段便践行“四节一环保”,围绕节水、节能、节地、节材与环境保护打造高原标杆。智慧工地集成平台、车辆管理、视频监控、环境监测等18个子系统,将人工智能、传感技术融入设备、建筑、人员穿戴设施,打通工程施工现场与管理体系,以智慧工地铺垫智慧电厂建设根基。 “我们的真正目标是通过智慧工地实现智慧管理,最终建成一座‘智慧电厂’。”郭军成说。
在集控室大屏幕上,记者看到实时跳动的负荷曲线。王博指着曲线说:“新能源大发时,我们压下来;新能源出力不足时,我们顶上去。这座电厂不仅是发电工厂,更是新型电力系统的‘稳定器’和‘压舱石’。”
电厂750千伏超高压出线,接入西北电网,绝大部分电量留在青海省内消纳,保障西宁城乡民生用电、工矿企业、重大项目的电力供给。青海风光资源富集,但风电光伏具有间歇性波动性。这座电厂可以深度调峰,最低带到额定负荷30%。
在“双碳”目标的时代背景之下,火电向着高效、绿色、安全、灵活的方向迭代升级。作为青海省首个绿色火电项目,它既是灯火万家的动力源泉,也是高原煤电转型的鲜活样本,为全国高海拔地区火电高质量发展提供可借鉴的实践路径,为青海省推进产业“四地”建设、构建新型电力系统源源不断输送稳定可靠的澎湃动能。
(来源:青海日报)