隨著神華國華壽光電廠2臺100萬千瓦一期項目1號機組順利通過168小時試運，中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司（以下簡稱“西北院”）實現了“全面打造行業領先、世界一流的數字信息化電站”的初衷。

　　該項目是響應國家節能減排政策的“上大壓小”項目，是國家鼓勵的煤、電、運一體化工程，西北院精心設計、創新驅動，創造了世界和國內火電機組的諸多紀錄。

　　　 環保為先國內首現百萬燃煤機組“近零排放”

　　大氣污染物近零排放指的是火電廠采用國內外火電機組有效的減排技術，最大程度地控制大氣污染物的排放，達到比現有火電廠大氣污染物排放標準特別排放限值更低的排放水平。在該項工程設計之前，國內尚無百萬燃煤機組“近零排放”的先例。

　　為了實現“近零排放”，西北院在設計中采用了三室五電場高效除塵器配置高頻電源、靜電除塵器前端增設低溫省煤器、脫硫系統降低煙氣流速、濕法脫硫系統后增設濕式靜電除塵器等方式減少煙塵排放；采用了不設置煙氣旁路的石灰石──石膏濕法脫硫工藝，減少了二氧化硫的排放；采用了低氮燃燒技術和以尿素為脫硝還原劑的選擇性催化還原法脫硝工藝，減少了氮氧化物的排放。

　　通過采取上述措施，在試運行期間，機組各項廢棄物排放濃度分別為：煙塵0.99毫克每標立方、二氧化硫2.78毫克每標立方、氮氧化物17.69毫克每標立方，低于火電廠大氣污染物排放標準的特別排放限值，在國內首次實現了既定的百萬燃煤機組“近零排放”。

　　　 參數優化國內首提百萬機組參數提升方案

　　在工程設計之初的2008年，面對國內新建百萬機組汽輪機進汽參數普遍較低的情況，西北院率先從提高初參數、采用二次再熱等方面進行深入研究和多方案比較，最終確定采用高效超超臨界一次再熱凝汽式汽輪機，進汽參數達到“28MPa-a/600攝氏度/620攝氏度”，創造了同期建設的一次再熱機組進汽參數的紀錄。在提高汽輪機進汽參數的基礎上，設計人員在回熱系統、給水溫度、加熱器端差、汽輪機冷端等方面進行了多項優化設計，將汽輪機熱耗降低85千焦/千瓦時，進一步提高了機組效率。 此外，該院設計人員在鍋爐設備方面也采用了一系列優化設計措施進一步實現節能減排，如采用先進的燃燒器技術確保燃盡率；采取較細的煤粉細度，減少未燃盡碳損失；采取四分倉技術等措施降低空氣預熱器的漏風率；采取先進的燃燒器設計和制造技術，保證煤粉在較低過量空氣系數條件下充分燃盡等等。最終，鍋爐效率從94%提高到94.55%，NOx排放濃度保證值由300毫克/標立方(O2=6%)降低為180毫克/標立方(O2=6%)，空氣預熱器的漏風率從投產第一年內不高于6%和運行1年后不高于8%分別降低到4%和5%。

　　　 攻堅克難首用百萬機組汽輪機大平臺整體式彈簧基座

　　汽輪發電機基座是電廠中最重要的結構。通常情況下，一般采用基座與廠房完全獨立的島式布置方案。采用這種方案，設計簡單，但是主廠房整體剛度會有一定的削弱，而且必須等汽機基座施工結束后才能施工汽機大平臺，另外狹小的空間還可能會對工藝管道的布置造成制約。

　　近年來，獨立島式彈簧隔振基礎在一些大型機組中得到了應用。采用獨立島式彈簧隔振基礎，上部設備的振動得以有效隔離，不至傳至下部的支承結構；發生地震時，下部的地震作用也會被隔振器隔離，從而減小對汽輪發電機組的危害。

　　為了解決獨立島式基礎的缺點，并充分發揮彈簧隔振基礎的優點，該院項目組與建設單位聯合成立了彈簧基礎技術研發小組，與中國建科院等單位聯合研發，經過數值模擬、物理模型試驗和大量的計算分析，完成了《靜、動力分析與地震分析研究報告》等六項專題研究，又根據國內多位著名專家的評審意見，不斷完善研究成果，終于在國際上首次提出將基座立柱與廠房立柱聯接為整體結構的彈簧隔振聯合布置方案，并順利應用到工程實踐中。

　　通過采用新方案，原來基座周圍的大平臺柱大部分可以取消，基座底板的范圍隨之減小，工藝專業的管道布置也變得更加靈活。同時，新方案提高了整個廠房結構的抗震性能，改善了結構的動力特性，有利于機組的長期穩定運行，延長大修周期，節省檢修費用。據了解，采用新方案后，工程施工周期縮短2個月，減少投資約74萬元。在168試運期間，機組軸承座振動最大值為71.5微米，為國內同類機組的最好水平。

　　　　勇于開拓首用國產化高位海水冷卻塔

　　高位塔是一種節能、降噪的新型自然通風冷卻塔，是目前超大型冷卻塔技術的發展方向之一。在該項目中，有三大難題嚴重制約著高位塔技術的應用。首先是低溫。廠址所在區域冬季極端最低氣溫達零下22.3攝氏度。在如此寒冷地區建設100萬千瓦級機組的大型高位塔，世界上尚無先例。其次是大風。廠址所在地全年實測最大風速達24.7米每秒。大風會造成塔內氣流場紊亂，影響機組夏季出力和冬季運行安全。第三是海水。該項目采用海水作為冷卻水，海水的腐蝕性及結垢問題成為影響高位塔設計選材的制約要素。

　　面對上述困難，西北院在已有的核電大塔和高位塔研究成果的基礎上，與國內優秀企業聯合攻關，建成了高位收水裝置的物理模擬試驗臺，開展了高位集水裝置優化布置、防濺（漏）水、懸吊型式等一系列試驗研究，并申請了相關專利。在工程設計階段，設計人員結合研究成果，通過采用“擱置式”填料方案防止填料掛冰墜下砸破下部收水斜板，解決了低溫對工程的不利影響；通過在高位塔周邊設置采用鏈輪傳動、可調節旋轉軸的擋風板，根據季節風速和溫度適時調整擋　 風板的開合，對進風進行整流，降低了夏季自然風對冷卻的不利影響，實現了冬季低溫期理想的防凍效果；通過在核心部位和構件應用超級雙相不銹鋼等耐海水材質，成功解決了海水的腐蝕和結垢問題。最終，國內首座具有自主知識產權的“擱置式”填料100萬千瓦等級海水高位塔在各位設計人員不懈的努力下成為現實。

　　目前，該項目國產化海水冷卻塔已建設安裝完畢，試運行效果良好，主要設計指標達到預期效果。通過測算，通過采用高位塔方案，循環水泵揚程較常規濕冷塔方案可節省約6米水頭，兩臺100萬千瓦機組每年可節省運行費用近700萬元。

　　從2008年完成可行性研究，到2016年7月31日1號機組通過168小時試運行，八年來，西北院堅持以中國能建“行業領先，世界一流”的戰略愿景為導向，精心設計，創新驅動，做好設計和現場服務等各環節工作，堅持做值得信賴的工程專家，貫徹了“和你一起成功”的西北院企業口號，圓滿地履行了合同約定的各項目標，終于打造出國華壽光電廠這一新的百萬機組標桿工程，為后來者樹立了榜樣。