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双料冠军!第六届中国工业大奖在京揭晓:双良再摘桂冠

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星光不问赶路人,时光不负奋斗者。从东部到西部,从草原深处到大漠腹地,沿着祖国的北方边陲,一座座电力行业版图上的双良钢塔,树立着中国乃至世界钢塔建设的丰碑,彰显着一家高端装备制造企业的创新与担当。

承前启后、继往开来的2020年,镌刻下双良又一份无上荣耀。12月27日,第六届中国工业大奖发布会在京召开,全国共有16家企业以及14个项目荣登榜单。双良节能系统股份有限公司(双良节能)的世界级智能化大型钢结构间接空冷系统项目荣获第六届中国工业大奖。这是双良继2016年荣获第四届中国工业大奖后,再度摘得这项被誉为中国工业“奥斯卡”的桂冠。自此,双良成功拿下双料冠军,成为历届中国工业大奖获奖企业中唯一一家兼得企业奖与项目奖的民营企业!

中国工业大奖是经国务院批准设立的中国工业领域最高奖项,每两年评选、表彰一次,旨在表彰代表中国工业发展最高水平,对增强综合国力、推动国民经济发展做出重大贡献的工业企业和项目。作为一家深耕节能、节水、环保领域的创新型企业,双良积极响应国家关于大型机械装备国产化的号召,通过开发完全自主知识产权的空冷系统,并结合系统集成解决方案,实现火力发电厂全厂节水85%以上,成功为新疆、内蒙古、山西、甘肃、陕西、河北、宁夏、青海等地及国外中东地区、东南亚、欧洲、非洲上百家用户提供了空冷系统,大幅减少传统工业耗水大户对水资源的耗费。

十年沧桑变化,今朝春华秋实。自2009年成功开发间接空冷系统伊始,双良就在已有成果的基础上不断创新发展,实现了多项重大自主创新和工程应用。目前,双良已先后承建新疆信友奇台、宁夏华能大坝、蒙能锡林热电、陕能麟北、国电双维、科右中电厂6个项目10座间冷钢塔,从350MW到1000MW,从两机一塔到烟塔合一,从单层布置到双层布置,从DCS控制到智能化运维……每一项钢塔工程,都在不断刷新装机容量、单体规模的世界纪录,不断实现技术和行业的新突破。其间,双良钢塔项目技术水平达到国际领先,共填补行业空白9项(其中国际5项);相关产品共获得国家授权专利82项(其中发明专利20项,软件著作权1项);共主导或参与国家标准1项、行业标准5项、团体标准3项、企业标准2项;项目荣获第十三届中国钢结构金奖工程、2019年度电力建设科学技术进步奖、2020年度中国电力优质工程等五项荣誉。双良智能化全钢结构间接空冷系统还于近日荣登由工业和信息化部中国工业经济联合会发布的第五批制造业单项冠军及通过复核的第二批制造业单项冠军企业(产品)名单,成为继2017年双良溴化锂机组之后,又一项荣获中国制造业单项冠军的产品。在推进智能制造、服务型制造的高质量发展目标和生态文明建设取得显著成果的同时,双良通过持续引领行业技术水平,赋予中国钢结构间冷塔更加蓬勃旺盛的生命力。

强基础,敢攀登

回望40余年火电行业发展史,中国从过去电能极度匮乏到成为世界上最大的火力发电国家,其中在水资源匮乏地区发挥关键节水作用的间接空冷塔也不断在发展和优化中焕发新生。过去,间接空冷塔一度以钢筋混凝土结构的刻板印象示人。当完成历史使命被爆破拆除,这些造价高昂、零残值率的“巨无霸”们留下的只是一地固废,早已不再适应经济社会发展全面绿色转型的时代要求。

随着国内火电机组发展大型化,双良以“两化深度融合”目标为引导,着力研发自主核心技术,解决市场需求痛点。采用钢结构塔、双层高效传热数字化智能化两大核心技术的智能化钢结构间接空冷系统,相比传统钢筋混凝土塔体结构的间接空冷系统,具有抗震性能好、建设投资低、施工工期短、施工更安全等更加突出的优势。一座2×660MW火电厂,可节省工期6个月,节省投资10%,节省混凝土(砂、石、水泥)约30万吨,节煤节电500万/年,减排二氧化碳约20750吨/年。当全钢结构间冷塔服役期满,钢结构材料还可直接回收利用,无固废处理,残值高,符合国家资源储备整体布局。

在项目实施过程中,双良以“不超过混凝土塔中钢筋的用钢量来设计、建造一座全钢结构间冷塔代替混凝土塔,从而节省砂、石自然资源”为理念,以“用最少的资源消耗建造投资最省、效率最高的间冷塔”为目标。据统计,目前双良已建钢结构间接空冷系统工程共计节省混凝土(砂、石、水泥)约100万吨,减排二氧化碳约24万吨;已建机组节煤26400吨/年,减排二氧化碳69000吨/年。

双良还探索建立了一整套自主研发结合产学研合作的研发创新体系,进行了钢结构塔风工程研究、钢塔结构设计研究、钢结构塔施工技术研究、间冷防冻技术研究、双层高效传热技术研究、光纤光栅传感温度场智能化技术研究等十余项课题研究,攻克了钢结构间接空冷系统设计、制作、施工各环节的关键技术,实现国内首台工程应用。

作为双良承接的第一个钢塔项目,新疆信友奇台2×660MW发电机组间接空冷项目就以首座钢塔175米的高度刷新了国外类似钢塔的高度记录。在气候环境恶劣的西北地区建设这样的巨型工程,双良展现了坚定钢塔事业的信心和魄力。

新疆信友项目采用了最为特殊的施工方法,以加强环整体液压顶升的方式,在地面将加强环组装完成,同时,在第五层加强环上布置3台移动式塔式起重机,先利用卷扬机将钢三角吊装到移动塔吊处,然后利用塔吊安装钢三角,加强环在顶升到一定高度时就焊接固定,剩余加强环继续向上顶升。该种方法减少了恶劣环境对吊装进度的影响,即便在偶然的大风环境下也能保证塔机驾驶员的安全,并且三台塔机同时作业,吊装速度更快。不断优化施工技术,保障施工安全,同时保证质量和进度,双良钢塔建设,就是这样在持续积聚和不断向上攀登中一路走来。

创新驱动,凯歌高进

从被誉为塞上明珠的宁夏青铜峡,到天地悠远的内蒙古锡林郭勒,再到丝路古道途经的陕西灵台,一片片神奇的土地上,双良钢塔的现代工业之美与岁月厚植下的自然人文之美交相辉映。

2018被双良定位为钢塔之年。这一年,钢塔建设进入关键年份。在先后承建新疆信友奇台2×660MW发电机组间接空冷项目、宁夏华能大坝2×660MW发电机组间接空冷项目、蒙能锡林热电2×350MW发电机组间接空冷项目(两机一塔)和陕能麟北发电机组2×350MW发电机组间接空冷项目(两机一塔、烟塔合一)后,双良迎来四个项目六座钢塔八台机组同时在建这一历史性时刻。当年完成四座钢塔封顶,四台机组全面完成施工,其中宁夏华能大坝项目7号机组和蒙能锡林热电项目于当年顺利通过168小时试运行,正式投运。这既是双良速度的壮举,也验证了钢塔的功能性、设计与施工质量。“快速反应,立即行动”下,双良始终坚持自主创新,面对各具特点难点的钢塔项目,打赢一次次攻坚战,凝结下进取与创造的成果。

距离青铜峡水利枢纽不远的大坝镇,矗立着一对身高170米,圆柱体直径84米的钢塔“双姝”,精美的全钢结构呈现出一份强烈的独特感,这是双良为华能宁夏大坝电厂四期工程量身打造的塔体。作为“宁电入浙”项目电源点之一,华能宁夏大坝电厂四期工程承担着“西电东送”的责任和使命。双良两座全钢结构间冷塔相较传统水冷发电机组,可实现约85%的水资源节约率,特别迎合了缺水地区的工业需求。据悉,自投运以来,钢塔的性能、参数都优于设计要求,钢塔“双姝”已在这片塞上江南安全、稳定运行超过两年。

确定全钢结构工艺,建造如此庞大的间接空冷塔,这在中国火电建设领域是一次巨大的科技创新和尝试。立足数年的技术储备,双良在项目建设期内展现了纯熟的工艺和管理能力,在现场工程管理、工期安排、安全监督、质量把控方面的表现无不令业主交口称赞。为干好双良首个EPC钢塔工程,团队上下齐心,始终迎难而上,与业主、施工单位各方充分沟通、群策全力,最终高质量地实现了全钢结构间冷塔的成功建成和顺利运行,并赢得业内专家“我国火力发电行业的高科技工程、资源节约型工程、循环经济示范工程”的高度赞誉,为全钢结构间冷塔在中国火电企业应用确立了典范。

蓝天白云大草原,风吹草低见牛羊。在诗意浪漫的内蒙古锡林浩特,双良打造了一座高达181米的钢塔,被当地人喻为“草原上的明珠”。从第一榀钢三角开始吊装,到最后顺利封顶,双良项目团队跨越锡林浩特地区四个风季的大风与一个漫长冬季的严寒,以不到1年的有效工期完成了整个间冷系统的基础施工、塔体安装、散热器安装、设备及管道安装、系统调试及试运行的工作。

在陕西灵台一处山坳,坐落着一座画风截然不同的钢塔,828个格构式钢制三角全部“外翻”,铝合金蒙皮内置。这座塔体170.5米高,上部直段直径98.5米的庞然大物,正是双良为麟北发电厂烟塔合一排烟间接空冷塔应用场景打造的一款拥有新突破的钢塔,巧妙解决了塔内排烟对钢结构的腐蚀影响,而特殊的构造,也让其外观在双良所建钢塔群落中独树一帜。

过去,传统火电厂的冷却塔和烟塔都是分开的。在麟北发电厂项目中,双良将烟塔融合进钢结构间冷塔进行设计,钢结构间冷塔既有冷却塔的通风作用,同时又有烟囱的排烟作用,整体节省2000多万的水泥烟囱投资,借助冷却塔内十几倍的热空气对脱硫后的净烟气形成良好包裹、抬升、加热,提升了烟气露点温度,使烟气扩散的更高更远,减少了液态SO2和固态的粉尘跌落,降低了污染物浓度,极大程度避免了雾霾的形成。此外,钢塔采用的蒙皮内置结构形式,在世界上也是首次应用,目的是为了把烟气和钢构件完全隔离开,杜绝烟气对钢构件的腐蚀,保证了钢塔在整个服役期间的安全性和稳定性。首次应用烟塔合一和蒙皮内置的陕能麟北项目全钢结构间接空冷塔,在突显经济与环保双重优势的同时,也为中国火电行业发展提供了一种兼具科技、环保、节能、经济的新思路,为行业创新技术带来了一股潮流。

敢为天下先的双良,通过实践中的大胆建设、科学论证,确立了中国间冷塔由钢筋混凝土的结构形式转变为全钢结构形式的里程碑,实现了中国在大型火力发电主机间冷钢塔建造史上的新突破。随着《钢结构间接空冷塔塔体施工质量验收规范》的编制完成,双良也迈入了钢塔先驱者的行列。

拥抱数字化,打造智能化重器

马头琴弓弦铮鸣,在民族风情浓郁的鄂尔多斯诉说起一个个古老故事。在这片历史悠久、文明灿烂的土地,双良又一宏伟工程开启。

2020年5月,由双良节能EPC总承包的国电双维电厂2x1000MW机组配套间接空冷钢结构塔拉开了建设帷幕。国电双维2×1000MW空冷超超临界发电工程项目是国家“西电东送”、“国家大气污染防治”和“煤电节能减排升级与改造行动计划”发展战略的重要项目之一。凭借190.2m的塔体身高,该项目也开创了双良钢塔在电站空冷技术应用中的新高度,并且在建成后将作为国内空冷业务领域首台百万级钢结构间冷系统项目,成为双良首个全方位落地的智慧空冷、绿色环保项目。

步入数字工业时代,智慧空冷已是发展的必然。由双良冷却与双良混沌携手研发,具备安全感知、经济运行、设备管理三大“武艺”的智能空冷系统,采用国内领先的光纤测温技术、自主研发的数字试验台和主流机器学习算法,以智能化、数字化手段赋能双良空冷实现智慧指导运行控制,快速制定应对策略。

应用在空冷端,实现“传”和“感”于一体的光栅阵列传感,能够发挥无电传感不受电磁噪声干扰的优势,在点数上突破了传统测温技术的制约,实现10000点以上的空冷温度检测量,并且还具有响应快(能够反映温度瞬时变化)、组网简单、故障率低、传输距离长、可靠性好等诸多优点。这项新技术应用于空冷系统,打破了传统监测手段无法满足大型工程大面积、大数量监测的技术制约,实现了空冷系统全方位监测,为空冷系统“智能化”打下了数据基础。

作为空冷智能控制系统的核心,空冷端边缘计算平台通过DCS和温度场数据,采集系统运行状态,进行模型预测控制运算,精确输出控制指令给DCS,完成空冷控制。远程云计算平台应用人工智能机器学习和大数据分析等技术训练计算模型,通过将新的模型定期下载到边缘计算服务器,实现优化和精确控制。

效益方面,一座2×660MW火电厂,采用智能化钢结构间冷系统后,能够降低3Kpa冬季运行背压,减少间冷系统水阻20%,节省煤耗7920吨/年,节省燃煤费用396万/年,节省厂用电693万度/年,节省电费约138万/年。目前,由光栅阵列传感、监控平台、边缘计算服务器、云计算平台共同完成架构的双良空冷智能控制系统已成功运用在陕能麟游3×350MW机组工程钢结构塔项目间接空冷系统、新疆信友奇台2×660MW发电机组工程项目间接空冷系统、内蒙古盛鲁电厂一期2×1000MW超超临界发电工程项目间接空冷系统、国电双维2×1000MW超超临界钢结构塔间接空冷系统、神华胜利2 × 660MW发电机组工程间接空冷系统中。数字化能力的提升,也助力双良实现了从提供产品系统跨越到提供运维服务,将目标市场不再局限于新建电厂,而是同时瞄准传统电厂的数字化升级及运维端衍生服务。让数字成为生产力,成为新增长点,双良正在打开的是一个潜力巨大的新市场空间。

矢志创新一路走来,如今,双良立足双循环,乘势站上了“十四五”的发展新窗口。从源头实现节能减排绿色环保、引领火电行业新技术应用潮流,推动中国火电建设领域突破发展,双良在擘画高质量发展新图景中,将继续生动讲述创新这个古老而又永久的故事。

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