华能巢湖电厂在国内率先优化设计节约型项目建设模式调查

     在当前电力企业经营亏损的困境下，降低发电成本，为扭亏为盈做努力，从设计优化的源头做起，无疑是一条积极可行的出路。

     “华能做事总能吸引眼球，这次是优化设计。”江苏电力设计院的一位资深工程师告诉记者。
　　2005年11月，华能巢湖电厂完成了设计招标。在国内业主仍以委托设计为主的现状下，华能集团几年前开始主动执行工程招标制。“招标的条件非常苛刻，建设费用和招标设计费用被要求必须大幅降低。”
　　“总造价这么低，要做成谈何容易。”在国内很多权威规划设计专家的质疑下，两年多过去了。北京奥运会开幕的第二天，2008年8月9日20：55，华能巢湖电厂一号机组顺利通过168小时试运，比原计划提前4个月正式投产运行。17个月零10天的工期，赢得国内同类型机组最快的建设速度。二号机组也于11月24日正式投产发电。
　　当初的“苛刻要求”也最终得到了贯彻：按照当时造价水平测算应该在45亿元左右的两台60万千瓦超临界燃煤机组全部投产后，工程总造价不超过36亿元，与可研相比节约造价约8亿元左右，算下来每千瓦不到3000元，创国内同类型机组最低；主厂区占地仅23公顷，比同类电厂建设用地节约40％。“如果加上二期，用地面积缩小近一半。”
　　“投资减少25%，用地减少50%，工期又保证最快，最重要的是保证了安全可靠运行。实现了华能集团公司曹培玺总经理提出的‘安、快、好、省、廉’的要求。”华能巢湖发电公司总经理马洪顺告诉记者。
　　安全稳定关乎电厂生存，巢湖电厂建设实现了安全无事故。巢湖电厂一号机组通过168小时试运后，又实现了连续安全运行100天的目标，目前两台机组均运行稳定。造价、速度和质量各项指标均齐齐领先。“高难度”最终变为现实，专家们被震撼了。
　　2008年12月26日，西安召开的项目后评估会议上，与会专家给出了一致评价：项目优化设计建设十分成功，大幅降低了工程造价，有力提高了机组市场竞争力，对华能基建工程具有示范意义。
　　“更深层的价值，是对中国电力设计、电力建设的习惯常态提出了一次挑战，订出了一个更经济有效的模板。”华能国际电力股份有限公司负责人认为。

优化设计——优化和简化的相加

到华能巢湖电厂，就有新鲜感受。一般外人参观必去的厂集控室，被“巧妙”布置在了生产办公楼与主厂房连接的天桥上。在这里，一般设在两台机组中间的集控楼，被一个架空的集控室代替。
　　“而且做到四机一控，二期还没开始，主控系统已经集成在一起了。”巢湖电厂运行部值长袁勃告诉记者，这种既有效利用空间，又便于运行检修维护的优化设计思路，“在我们厂比比皆是。”
　　工作人员示意记者用手摸一下旁边的粗大管道，这是电厂通常所称“四大管道”之一的主汽管。由于巢湖电厂采用了侧煤仓方案，压缩了汽机与锅炉之间距离，大幅减少四大管道管材用量。“此项算下来省了一个多亿。”
　　采用侧煤仓设计，就彻底打破了传统电厂设备排列组合方式。目前国内大多电厂执行的设计思路是，汽轮机间、脱氧间、煤仓间、锅炉间、烟囱等并行排列，这种排列组合方式追寻了前苏联传统的电力设计建设思路，施工建设容易，但技术经济效益并不最优，各个环节都预留了设计余量，“占地和空间布置表现为宏大，而相应的资源占有也就越多。”
　　在优化设计中，脱氧间和煤仓间被“挪”到了锅炉间的侧面，充分利用了空间，“形成了一个合理紧凑型的主厂区模块。”在项目设计总工江蛟眼里，每一个模块的技术特点、经济性和适用性，均进行优化组合，最终通过经济技术比选，确定最优设计方案，“做出来的主厂房体积202687立方米，仅为限额指标的50 %。”
　　“优化不是简化，而是和简化相加得出的结果。”马洪顺认为，当前火电项目建设中，实现资源节约、提高效率、减少浪费的诉求愈加强烈，在保证安全稳定运行的基础上，去竭力追求投资效益、高效管理双重最优，必要的简化和必须的优化相加是不可阻挡的发展趋势。“这有一种工程建设追求商业逻辑的概念。”
　　经过优化设计，最后缩短的电缆总长度和费用，让人都感到惊讶。设计方案和限额设计指标比较得出结论：长度缩短一半，造价减少六成。
　　当华能巢湖电厂设备部专工金键，认真熟练地给记者画出给水泵优化示意图时，能看出来，巢湖电厂职工接受优化流程之后的“自豪感”。
　　巢湖电厂大胆地把两台机组合用一台启动电动给水泵，电动给水泵不做备用，降低厂用电计算负荷，优化厂用电接线方式，电动给水泵功率由8600千瓦降至3400千瓦，与单元制电动备用泵相比可节省投资1800万元左右。“前提是能够保证机组运行安全、可靠。”
　　此外，采用了等离子点火技术后，还可以降低锅炉启动耗油量，经计算，两台锅炉启动试运期间，节约费用约2660万元。
　　经过优化整合，全厂仅需要配置3台运行，2台备用共5台空压机，即可满足全厂空气供给要求。通过空压系统优化，节约了134.4万元，减小占地216平米。
　　与常规方案比，采用先进水处理技术的化学水处理室，建筑面积和体积分别减少了55%和70%。由于系统采取无人值班管理连续自动化运行，不设控制室，减少了定员。“和先进技术的有效整合，形成优化设计的另一个特点。”
　　烟囱结构优化，主体建筑基础设计优化等等，遍布全厂各个节点，大大小小多达数十处的优化方案，共同为华能巢湖电厂，这座全国首个全面实行优化设计并完全达标的电厂践行了华能集团当初确立的使命。

优化观念——不走寻常路，和想事、干事、成事的相加

敢于挑战优化设计项目建设，基于华能集团多年来对于本质安全理念的理解。“生产本身就是与事故作斗争，只要考察清楚设备运行机理，掌握设备运行可靠性系数，保证了安全，生产观念就可以进行优化重组。”
　　动辄几十个亿的工程，如果做出来有问题，谁负的起责任？这样的疑虑，对于华能巢湖电厂员工，从没承受过这么大压力。能最后扛下来，是因为心里有底。
　　这个底气来自华能集团公司长期以来对“观念优化”的渴求。“发电行业领军地位，不单靠发电容量，归根结底靠的是创新。”自上而下传递的先进观念，在巢湖电厂前期建设中，也输送给了工程项目的参与者，大家都在“想事、干事和成事”。在巢湖电厂，对人的要求达到了一个相对极限。
　　设计总工江蛟说，为了巢湖项目，技术人员考察了日本东京电力技术引进项目，运用了设计院横向科研的最新成果，传统投入40人可能做一年的项目，他们破天荒地连续投入100人，“紧锣密鼓”了3个月才完成。“设计单位思路调整了，下功夫了。”
　　职工观念“优化”得更快。运行部主值郭海泉说，建厂期间，大家每天都绞尽脑汁想办法，使出全力去干事。做事情，理解事情的观念在超负荷工作压力下，迅速转变。“工期一提再提，还得保证质量，关键时刻就人手发一本《没有任何借口》。”
　　已经参与建设过8台60万千瓦机组，试运期间每天睡眠不超过5个小时的巢湖发电公司运行部副主任曹利说：“这是我干过工程里最累的机组。”
　　“个人能力也确在快速提升。”建设期间，金键是工程部热工专工，每天要向市场询价，同类型产品不断比较，报上的价格，层层把关，误差绝对不能超过市场均价的20%。有时候，即使设备厂家供不上货，基本概算也必须坚定执行。“厂家既认为我们十分苛刻，又认同这种做法。”
　　即使进口的四大管已经大幅降低了造价，巢湖电厂还不满足，有着丰富实践经验的华能巢湖人，还要求管道的保温隔热材料采用国产的。“隔热效果一样，为什么不用便宜的。”
　　这样的“细心”，甚至还延伸到了整个电厂外立面粉刷、配色这样的小事，也时刻关注造价，能省就省。“实际的效果，矗立在巢湖之滨的，同样是一个整洁明朗的现代化电厂。”在内行人里，是这样的评价。
　　华能巢湖发电公司以行动证明，电厂建设当中，投资少了，工期快了，质量同样可以完全保证。试运期间，正值高温盛夏，环境温度近40摄氏度，而电厂自动调节装置、主辅机保护投入率均为100%，平均负荷率为100%，各项主要经济技术参数正常，各项优化成果得到初步体现，未发生锅炉爆管等重大缺陷，脱硫等环保设施同步投运。“所以，也是最踏实的机组。”曹利说。
　　能够参与到巢湖电厂优化设计中，江蛟也很有感慨。巢湖项目完成后，通常用来控制指导行业造价指标的国家限额标准，同类型机组从48亿调低到了42.3亿。一些大型发电集团的在建项目，已经开始明确地按照巢湖方案执行了。
　　巢湖项目成功的另一价值，就是引发了国内业界关于“大火规”是否应该重新认识的争论。国内目前普遍执行的《大中型火力发电厂设计规范》（简称“大火规”），发布于较早的2000年。而国际公认的美国ASME，或者B311等行业规划设计标准，一般设计细则、数据、内容更新得很快，操作性、指导性很强。有专家认为，优化项目的实践，将对转变火电建设理念起到积极影响。

优化管理——三铁、三千和三个一体化管理思想的相加

偌大的华能巢湖发电公司，处处整洁干净，优化后的模块空间显示着现代工业化的肃穆。行走厂区，一切生产操作按部就班，完全没有刚竣工电厂的杂乱之感。能够做到这样行话所称的“零尾工，无基建痕迹”，得益于巢湖发电公司推行的“基建生产一体化，检修运行一体化，基建、生产、管理信息一体化”三个一体化管理方法。
　　优化设计对施工组织提出了更高的要求，如因场地狭小，交叉作业较多，大大增加了施工组织难度。开工之初，为最大限度地整合工程管理人力资源，巢湖电厂成立了总工办，对整个工程的安全文明、技术、质量、造价、施工组织等进行集中管理，充分发挥了监理、业主工程管理人员的技术优势。
　　目前的电厂建设普遍存在基建和生产严重脱节的弊端，基建干基建的事，过了168小时试运，机组往生产人员手里一交就完事，很多时候移交了机组也移交了问题；生产人员也干自己的事：埋头搞生产准备，等着接收机组，等着技术改造。巢湖电厂创造性地合二为一，推行了“基建生产一体化”管理模式，基建、生产两伙人共同干一个事，共同承担一个责任：建好电厂。要求具有较高知识结构的电厂生产人员直接参加基建环节，从设计审查到接收设备并全面介入调试、试运工作，更多地由甲方操作处理“疑难杂症”，他们实行了试运签名制和全过程负责制，甲方不管是基建人员还是生产人员都要对自己参加的工作质量终身负责，将来生产期间出了问题依然要承担责任，接受处罚。这样既提升了队伍技术能力，又实现了基建向生产的平滑过渡。
　　这项措施在调试阶段就显现效果：3月27日一号炉水压试验一次成功，4月20日，二号锅炉水压试验成功；4月24日，一号汽轮机完成扣缸，4月27日，220KV线路竣工；4月30日，倒送电一次成功。十天完成四大节点，一个月完成五大节点。
　　基建、生产一体化把调试、试运当成生产的一部分，把未完善的设备视为存在的缺陷，缺陷管理、可靠性管理等生产程序提前启动，施工队伍也要执行电厂的值长令。值长袁勃认为，以值长为核心的生产指挥体系，解决问题效率高、速度快，“制度的刚性避免出现责权不清、互相推诿的现象。”
　　巢湖电厂建设过程中，华能“千言万语、千方百计、千辛万苦”的“三千”精神也在关键时刻发挥作用。面对设备供货的难题，巢湖电厂一把手亲自带队跑设备厂家，吃住在现场，东西不拿到手决不撤人。2008年春节前后，安徽省普降大雪，施工受到重大影响。还是依靠“三千”精神，及时启动了雪灾应急预案，采用两手抓的措施，确保抗灾施工两不误。
　　在华能巢湖电厂，有个“三铁”管理方法。铁的制度，让人无法推卸责任；铁的手腕，就要不折不扣执行；铁的监督，保证制度、责任落实。工程建设过程中，对建设施工单位，有奖有罚，让人心服口服。在施工现场，营造了一种难得的“和谐强势工地”氛围。
　　马洪顺认为，这些很具实用性的措施，贯彻了华能集团公司“安、快、好、省、廉”的要求，在所有施工、监理、设备厂商等参建方的共同努力下，才能“创造”出来。