设计创优 履约坚强——中国能建承建国内“最聪明”电厂

编者按

    9月3日，抗战胜利70周年纪念活动保电行动中，首都电源新晋成员——神华国华北京燃气热电厂刚刚一次性通过168试运行的“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组，以优异的运行状态，协同主网圆满完成了此次供电保障任务。

　　值得关注的是，这座被业界誉为“国内智能化程度最高的电厂”，其围墙之内的全部工艺、土建及附属设施工程的设计、施工、安装，均出自中国能建所属企业——中电工程华北院和北京电建之手。

    国内智能化程度最高的电厂以“现代工业艺术品”的外观亮相，人们赞叹之余，对工程建设也报以新奇。

    位于北京高安屯的国华北京燃气热电，机组设计发电出力950兆瓦，供热能力658兆瓦，供热面积约1300万平方米，直接入主网为首都提供动力支撑。

    作为项目业主，致力于打造“智能国华”的神华国华电力，将该项目列为首个示范工程先行先试，其战略要义可见一斑。

    “懂业主需求，与业主共进，优质地呈现业主的理念和思路。”采访中，这座目前国内“最聪明”电厂的工程建设者——中电工程华北院和北京电建，不约而同地表达了一致的市场意识。在设计创优和精益建设过程中，他们坚强执行，为业主创建了一座富有价值的里程碑电厂。

中电工程华北院：设计创优发挥价值创造力

    “设计创优是工程创优的龙头，目标是协助业主完成工程创优。”中电工程华北院副总工程师曾小超表示，近年来该院持续开展勘测设计板块“高效、节能、环保电厂”设计创新工作，设计创优是关键一项。

    在国华项目之前，该院已经完成了北京地区燃机工程设计的全覆盖，所承担的大型燃机发电设计量占全国近20%的市场份额。但在这个项目上，业主提出了更高的要求。

    激励下迸发的价值创造力，是业界“实力派”中电工程华北院追寻的力量。

    从顶层设计到工程建设过程中，项目组根据业主提出的基本建设理念，克服示范项目应用众多开创性举措所带来的技术瓶颈和困难，最终在优化系统设计、提高设备可靠性和耐久性、总平面集成布置、厂房布置和系统设计资源消耗最低、外观整体“去工业化”等方面逐一达到或超越了业主的期望。

    备受瞩目的智能化设计，项目组最大限度地提高了电站的“智商”，“一键启停、无人值守、三维全景”等开创性理念，让电站“聪明”起来。

    以往从化学水处理开始的“一键启停”范围实现了最大化，从启动锅炉点火、开闭式水系统投运开始，直到汽机带上负荷为止，停止过程从当前负荷直到真空破坏、燃机停运，运行一键遥控，极大规范和简化了运行操作。

    在主辅系统最大限度地应用了现场总线技术，1549台终端设备让智能化、数字化、透明化的电厂高效运转。“两个实现范围最大”，把电厂由“半自动”变成“全自动”。

    全新的数字化电厂也创出了全厂范围内三维设计和数字化移交的全国之最，“看不见”的地下故障，可以被涵盖地上地下的可视化智能巡检随时发现，全厂四大管道每个焊口进行的ＫＫＳ编码，把焊口当设备管理，装上了今后故障检修的“鹰眼”。

为了降低工程造价，项目组首次改变以往M701F4型“9F”级燃机采取的13米平台布置方式，对该工程重型燃机采用低位布置，节省土建费用的同时，“二拖一”的机组配置方案也实现了效率最高，初始投资最低。

    为了减少站控层设备和运行人员数量，项目组在国内燃机电厂中首次采用N-ECS系统，将过去传统的升压站NCS系统和厂用电ECMS系统合二为一，所有电气信号集成一体，为综合分析电气系统运行故障和准确预警提供了有利条件。

    自然融入周围环境的建筑外立面，银灰色的工业质感美仑美奂，却很少有人知道，整体的“去工业化”设计对厂房顶部也执行了策划，“顶部采用了环保格栅，从空中很难辨识是一座电厂。”曾小超介绍说，关键点是降低资源消耗的举措，让“高富帅”电厂更显俭朴。

　　有价值的创新还表现在照明的小事上，他们首次采用智能控制系统，根据生产不同时段、场所、室内外照度等因素，全厂灯光可自动或远程可视化遥控，管理起来节能提效。

　　所以，当人们走进这座“现代工业艺术品”时，就会发现，它也是一个智能建筑。

北京电建：履约坚强扮靓“三个高标准”

　　对于北京电建国华项目全体参建人员，实实在在的22个月工期里，所经历的跟以往大不一样。

　　在这个现场，有高标准开工的要求——桩基开挖、钢梁吊起，旁边也少见裸土，厂区道路进场之初就硬化完毕，从一而终。

　　有高标准交安的规范——偌大的整体厂房先竖起来，墙面地砖如果没有达到“精装修”标准，一台设备也不能进入现场。

　　有高标准投产的严苛——要无尘微躁环境友好，要“三零”、“三同时”工程移交，要在同类高标准已投运机组中确保各项指标优胜，还要把工业建筑打造成一道城市风景线。

　　“刚进场觉得每一条都难以跨越。”职工最初的感受让人不难理解，因为不管对谁，都在先行先试。

　　首都北京，近年来空气质量引起关注，施工现场成为焦点。率先展开的绿色施工，还是让周围群众和业主颇觉意外。

　　土建未展开，道路、绿化等永久设施已落成使用；随施工、随回填、随绿化，“施工过程看不到一块黄土地”，仿佛置身街区；自建垃圾分类中转站，10个标准化临存点，每天消纳转运；露天作业的建筑扬尘，洒水车每天喷雾抑制，现场环境耳目一新。

　　跳起摸高离不开创新，且往往牵一发动全身。集成化和全封闭的布局设计，使施工作业面极其狭窄，中间仅留出一条2.7米且上下空间受限的通道，任何大型起重吊装设备都无法进入，在封闭的空间里完成设备运输、作业、安装，有序组织，尝试新方法，每前进一步都是一次自我超越。

　　与常规不同，现场总线为网段式控制，每个网段含２-２０个设备，通过复杂串联在ＤＣＳ柜形成回路，漏掉一点都没法调试，为了确保工期，项目部10几名上班仅一年多的年轻人组织专班接受挑战，按照“金牌班组”的要求，精益钻研，采用预留敷设短接、跨设备临接并联两种方案，攻克了各种难题，把中枢神经调动起来。

　　项目部紧扣前期策划和班组建设，执行“土建安装化、安装工厂化、临时设施正式化”等质量管控，采取目标分解、标准先行、样板引路、见证检验等手段，实现单位、分部、分项工程一次验收合格率１００％，受监焊口无损检验率１００％，工程建设标准强制性条文核查符合率１００％等２０项质量目标，建筑结构施工获得“北京市结构长城杯”。

　　现场网格化管理实现业主、施工单位一体化办公，设计和施工密切协作，互为优化，用过程的高标准确保结果的高标准，用管理的高标准确保工程建设高标准，用协作的高标准确保现场组织的高标准……已数不清的“头一次”，在参建方夙兴夜寐中一点一滴地被突破。

      从厂房南侧望去,蓝天映衬恢弘外立面。在职工眼里，却另有一幕情景：隆冬季节，共计１１层封闭的外墙上，120多名吊工垂吊作业，安装4.8万平方米4万多块扣板……可包裹上棉被的吊篮很少损耗面板，一冬安然，业主方评价：不简单！

　　凡此种种，惟图精品。6月19日，在国华北京项目现场，中国能建与神华集团所属国华电力公司签署了战略合作框架协议。8月7日，国华北京项目一次性通过168试运行，期间机组热工电气自动投入率、保护投入率、保护动作率及主要测点投入率均达到100％，主要生产指标均优于设计值，达到国内领先水平。

　　一座足够彰显未来气质的电厂，在首都北京能源结构调整的布局中立起了新标杆。