发电集团科研院所科技创新模式探索与实践 （下）
四、研究项目的实施情况及效果
（一）科技创新工作情况
1.总体情况
大唐火电院“133”科技创新模式经过两年来的探索与实践，，取得显著效果，研发并实施了诸多具有国际领先或国际先进水平的创新技术，形成一批具有自主知识产权的创新成果，引领了行业技术发展。东营六缸六排汽、郓城630℃等百万二次再热技术的研究，开启了大唐集团引领世界火电技术发展的先河。在国内率先掌握SO3高效脱除技术，并完成600MW燃煤机组的工程示范，破解了加装SCR脱硝后引起的空预器堵塞、烟道腐蚀、烟囱蓝羽等难题，并进一步将技术优化扩展至以汞为代表的重金属污染物治理。KYY-DEM除雾器技术在大唐阳城电厂、洛河电厂、系统外新疆嘉润电厂进行了工程应用，在不采用湿式电除尘器的情况下确保烟尘稳定达标排放，为电厂节约超低排放改造投资累计达到5000万元。尤其是在大数据与人工智能技术方面，提前布局获得先发优势。燃煤机组烟尘一体化高效脱除与智能控制关键技术获得中国电力科技进步一等奖，该成果中，脱硫除尘智能优化系统实现了人工智能技术在发电行业的首次成功应用，在消除烟尘、SO2排放瞬时超标的同时有效提高脱硫系统运行经济性，节约成本4%-10%。燃煤机组锅炉燃烧优化智能控制技术在大唐托克托、洛河、马头等电厂成功运用，采用该技术能够在提高锅炉效率0.5%-1%的同时，降低炉内NOx生成10%-15%，为发电企业带来巨大的经济效益和环保效益。
近年来，累计获得国际领先及国际先进水平科技成果20余项。其中，中国电力科学技术进步一等奖2项，二等奖2项，三等奖2项；中国电力创新一等奖4项，二等奖4项。主持或参与制定国标/行标19项（其中主编6项），授权专利186项，授权软件著作权6项，撰写学术著作12部，发表EI、SCI、ISTP等高水平论文300余篇。
2 .典型成果
（1）燃煤机组烟尘一体化高效脱除与智能控制关键技术
燃煤机组超低排放改造的技术难点是烟尘控制，尤其是在役机组普遍存在除尘器设计容量小、场地布置受限、煤质及负荷变化大等问题，对烟尘控制提出了更严峻的要求。中国大唐集团公司技术团队采用数据挖掘、智能算法与关键设备研发相结合的烟尘一体化高效脱除与智能控制技术解决了这一难题，该技术具有投资少、工期短、占地小、运维低等特点，突破了烟尘一体化脱除关键设备、系统设计、节能运行的技术瓶颈。在大幅降低改造难度和费用且不采用湿式电除尘器的情况下，保证烟尘稳定达标排放。主要创新成果如下：
①开发了“流动分区、粒径分级、旋流匹配”的高效除雾器。提出了旋流式除雾器自旋流液膜形成准则及高效低阻、分级脱除的旋流匹配条件，形成了除雾器创新设计理论，建立了多目标优化的多级旋流除尘流场控制技术，形成了多变量自适应的冲洗技术。实现了适应不同运行条件与性能要求的精益化设计，解决了现有除雾器对入口烟尘要求苛刻、负荷适应性差、雾滴逃逸高、运行阻力大等难题，确保了在不采用湿电的情况下，烟尘稳定达标排放。
②创建了数据驱动的烟尘一体化多设备协同设计技术。建立了187台机组多年煤种、设备配置和运行参数的数据库，揭示了烟尘一体化协同脱除过程的关键因素影响机理，建立了电除尘器与脱硫一体化烟尘脱除的智能评估模型，开发了烟尘一体化多设备协同设计系统。为机组提供最佳技术经济设计方案，解决了因边界条件复杂、运行参数多变、依靠 “半经验”参数进行设计，而导致的达标不稳定或过度投资等问题。
③研发了基于机器学习算法的脱硫除尘在线优化技术。提出了可自适应更新、计算准确率高、响应速度快的脱硫除尘过程动态模型，创建了脱硫除尘多参数耦合控制策略，研发了能耗和物耗实时监控技术及基于模式识别的状态诊断技术，开发了脱硫除尘智能在线优化系统。实现了烟尘、SO2稳定达标与脱硫系统经济运行的最佳匹配，提升了运行经济性及智能化水平。
成果成功应用于125台机组，全部实现达标排放，节约投资超过20亿元，直接经济效益2.7亿元，减少烟尘排放9625吨/年。高效除雾器在机组50-100%宽负荷范围、除尘器出口浓度40mg/Nm3等条件下，烟尘排放稳定小于5mg/Nm3，雾滴小于15mg/Nm3，运行阻力小于300Pa；脱硫智能优化系统节约运行成本4-10%。成果为超低排放提供了智能、高效、稳定、经济的技术路线，为降低环保投资和运行成本提供了技术保障。
授权专利14项、软件著作权3项，论文5篇，企业导则3项。
（2）燃煤机组全负荷烟气SO3脱除高效脱硝关键技术
燃煤机组加装SCR后，氨逃逸、SO3浓度升高带来的空预器堵塞已成为一个突出的共性问题，严重影响机组安全、经济、连续运行。为解决加装SCR装置后所引起的空预器堵塞、烟道腐蚀、硫酸氢铵粘结除尘设备、烟囱蓝羽等问题，优化宽负荷高效脱硝，应对未来严格的SO3排放标准，中国大唐集团科研院开展了以“控制氨逃逸、提高喷氨利用率为基础，SO3脱除为核心”的燃煤机组全负荷烟气SO3脱除高效脱硝关键技术研究。项目研究了SCR脱硝装置多场优化氨逃逸控制技术，并在大唐集团多台机组成功应用；在国内首次完成大型燃煤机组碱性干粉SO3脱除技术的研发及工程示范项目建设，为国内燃煤机组提供了一条烟气SO3脱除的技术路线和工程实现方法。
项目在SCR脱硝装置深度优化技术、碱性干粉SO3脱除（DSI）集成优化设计技术、碱性干粉吸附剂选型方法、碱性干粉注射量精确控制技术、碱性干粉SO3脱除注射防堵技术等方面取得了重要突破：一是提出了基于速度场、浓度场、温度场等多场耦合数据分析的SCR优化调整技术，解决了脱硝系统“流场、浓度场、温度场”不均匀、脱硝系统氨氮匹配特性差所导致的喷氨利用率低、氨逃逸率高的问题，为实现宽负荷高效脱硝奠定了基础；二是完成了碱性干粉SO3脱除系统的自主设计，实现了设备在零下30℃及高湿度环境下的连续稳定运行；三是提出了基于SO2浓度、SO2/SO3转化率的碱性干粉精确控制策略，开发了碱性干粉SO3脱除控制系统，解决了因燃煤烟气流量和SO3浓度在线测量困难而带来的无法精确控制给料量的技术难题；四是提出了多烟气条件适应性的碱性干粉吸附剂选型方法，建立了能反应实际工况的热力学和动力学模型，为碱性干粉类型及物理特性的设计选择提供了技术基础；五是提出了基于设计、设备及控制优化相结合的碱性干粉吸附剂注射防堵技术，研制了系列高效喷嘴，实现了短距离内碱性干粉对SO3的高效脱除，确保了碱性干粉在储存、输送及注射过程中的安全可靠性。
SCR脱硝装置深度优化技术研究成果已在大唐集团公司多家电厂成功应用。碱性干粉SO3脱除技术及SCR脱硝装置深度优化技术在托电一号机组集成应用后，SCR出口氨逃逸小于2.5ppm，提高了喷氨利用率；空预器入口SO3浓度降低至5ppm以下，SO3年减排总量达178t；系统投运后，空预器堵塞减缓5倍，解决了加装SCR脱硝装置后所引起的空预器堵塞、烟道腐蚀、硫酸氢铵粘结除尘设备、烟囱蓝羽等问题，优化了宽负荷高效脱硝，实现年经济效益1034.3万元，保证了机组安全、经济、稳定运行。
申请专利9项，授权3项、发表科技论文6篇。碱性干粉SO3脱除技术是我国大型燃煤机组中烟气SO3脱除的首个示范项目，通过系统集成创新及工程示范建设，为国内燃煤机组提供了一条烟气SO3脱除的技术路线，为应对未来严格的烟气SO3排放标准，解决因SO3带来的安全、经济和环保问题具有重要意义，具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。
（3）高参数机组汽机隔板相控阵诊断及安全性评价技术的研究与应用
以东汽、哈汽为代表的引进型冲动式汽轮机组，在我国消化吸收和推广应用过程中，多家企业出现了隔板静叶变形和脱落的事故，致使汽轮机动静部分严重损坏，造成的直接经济损失和间接经济损失达数十亿元（如某台百万机组因中压隔板脱落造成的发电量损失达27亿kW·h）。其原因是，高参数隔板狭窄且复杂的结构导致焊接困难，缺少检验方法和质量控制标准而使质量出现监督空缺，检验质量的缺失导致焊接工艺和方法失控，使得汽轮机产品质量不能得到保障
针对在役高参数机组汽轮机隔板静叶脱落事故，本项目分析了数十台冲动式汽轮机组的隔板，围绕汽轮机隔板的失效机理、焊接工艺、检测方法与诊断技术以及安全性评价体系，开展了一系列的研究，并取得了多项成果，解决了当前新型高参数汽轮机隔板的质量控制难题，项目成果已被哈尔滨汽轮机厂和东方汽轮机厂采用，极大的推动了机械制造企业隔板质量控制水平飞跃式的提升。
主要研究内容与创新点：
1、首次将相控阵技术应用于汽轮机隔板的焊缝检测，提出了汽轮机隔板焊缝相控阵检测的信号分析与识别方法；开发了汽轮机隔板缺陷相控阵检测的诊断技术，解决了因隔板结构复杂缺陷难以有效识别、部件检测面窄小难于检测的难题；同时研发制作了专用自动检测装置；科学合理的确定了汽轮机焊接隔板相控阵检测的缺陷控制指标，发布企业标准Q/HBGJ 15101-2015《汽轮机焊接隔板相控阵超声检测标准》。
2、对带缺陷汽轮机隔板进行有限元应力分析，建立了隔板缺陷的安全性评价体系，确定了不同类型隔板的缺陷临界尺寸，提出了隔板的安全性评价方法。DL/T 438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》中相关条款已经采用项目成果。
3、以大量模拟焊接试验为基础，提出了复杂隔板焊接结构的焊接工艺参数，解决了隔板内外环与静叶的窄间隙焊接质量难于控制的难点。
论文及授权专利情况：
项目发表EI检索科技论文2篇，已授权实用新型专利5项，公示发明专利1项。
技术经济指标：
项目成果直接应用于数十台高参数汽轮机组的数百级隔板，发现了大量的缺陷，经过评估，对存在问题的隔板提出更换或返修等不同的解决方案，使得设备隐患提早发现并得以消除。按该成果执行在役机组及新投运进组未发现隔板安全质量问题。
应用推广及效益情况：
该成果在电力行业及机械制造行业得到推广，相关制造企业已采纳项目成果，按照标准要求进行供货，质量合格率由30%提高到70%，推动了国内机械制造行业隔板产品质量的飞跃性提高。
目前各大发电集团采用该成果，对在役机组进行检查，成果应用于至少上百台高参数汽轮机组，直接影响到的物资总值高达数十亿元，消除了设备隐患，创造的间接经济效益近百亿元。
（二）技术服务及解决技术难题工作情况
大唐火电院承担京津唐地区12家发电企业的技术服务与保障工作，2017年先后解决了托电#4机组2瓦振动、托电#9机组螺栓断裂、盘山电厂#3机组四大管道安全性能试验和重要管座的修复等问题，高质量的完成了张电#5机组A修试验，对京津唐地区的电厂进行了两次高质量的技术监督工作。
以2017年为例，全年共发现和处理重大问题373项，解决长期难题27项， 应急启动服务58项。其中10月16日成功处理了高井热电厂3号机组6瓦磨瓦问题并及时投运并网，确保了十九大期间的首都北京保电工作，受到了服务电厂好评。主要如下：
1、托克托发电公司9号机组中压外缸螺栓脆性断裂
（1）、分析托克托发电公司9号机组中压外缸2Cr11Mo1NiWVNbN材料25条螺栓发生脆性断裂的原因及机组运行和螺栓检修安装工艺，得出结论。一是断裂螺栓为多源多层脆性开裂，开裂是由过载导致的；二是540℃下的实测抗拉强度、屈服强度较低，仅为635MPa和557.5MPa，与设计值差距较大；三是螺栓设计强度余量较低，加上螺栓承受的附加应力，容易在综合作用下形成过载断裂；四是汽缸温差超标、预紧力偏高、汽缸变形、加工精度尺寸存在偏差等，都会导致附加应力提高；五是超超临界机组用12%Cr钢螺栓具有强度高、韧性和塑性偏低的特点，不宜按预紧力上限紧固螺栓；螺栓预紧力在满足高温松弛要求的前提下，应尽量降低预紧力；六是东汽螺栓紧固说明书较为机械，脱离实际操作现状，缺乏指导性；东汽缺少对可能给机组螺栓增加附加应力的如汽缸温差超标、汽缸变形等因素缺乏控制措施和预警提示；七是电建公司无法提供详实安装记录，出现问题难以追溯。
（2）与东汽就螺栓断裂原因分析进行了交流，最终对2Cr11Mo1NiWVNbN螺栓材料的高温技术条件和现场安装工艺进行了修正。
2、托克托发电公司9号、10号机组中间点温度低
针对托克托发电公司9号、10号机组自投产以来存在中间点温度低、主再热汽温波动大问题开展了专项研究，通过燃烧调整和在控制系统设定值给定、锅炉主控前馈、给水主控前馈、中间点温度控制策略、主再热汽温控制策略等方面提出了优化方案；经定制扰动和负荷变动试验对优化结果进行验证，优化后中间点温度较优化前平均提高6度左右，中间点温度控制偏差小于3度，主再热汽温动态变负荷过程中控制偏差小于8度，各项指标控制优良，使得机组AGC可以顺利投入。
3、盘山发电公司温度管座断裂
盘山发电公司3号机组2月和10月份C修发现主汽、再热、中压注汽门、高旁管道共计19处温度管座断裂，集团公司所属电厂管座失效事件频发，因管座规格、材质、温度、压力、形式、功能、制造工艺的不同，管座台账、图纸资料的缺失以及责任分工不明都给管座监督工作带来困难，给机组运行埋下安全隐患，
4、托克托发电公司5号机组启机振动大
1月21日至23日，托克托发电公司5号机启动过程振动大，在与托克托发电公司工作人员的共同努力下，最终在电网要求的时间内顺利报备，于2月7日现场进行配重，最终定速3000rpm时振动数值均在优秀值范围内，带负荷后2Y振动最大92μm，8Y振动最大85μm，为机组的顺利启动和运行提供了大力支持和安全保障。
5、托克托发电公司12号机组振动高
4月利用检修机会对托克托发电公司12号机进行配重，5月7日启动后12号机1X振动由142um降为95um，解决了托克托发电公司12号机1瓦长期以来振动超报警值问题，为机组的安全运行提供了有力保障。
6、唐山热电公司2号机组启机过程振动大
6月12日至17日，唐山热电公司2号机并网后振动大停机，汽机所专业人员会同大唐国际、东方汽轮机厂和唐山热电公司专家日夜奋战在现场，并针对机组在接下来的三次启动过程中遇到振动超限等问题进行分析，及时准确诊断出机组膨胀不畅及两侧膨胀不均、启机运行参数控制等问题，最终机组顺利并网，为机组的顺利启动和安全运行提供了大力支持和安全保障。
7、托克托发电公司4号机组端差大及抽真空问题
托克托发电公司4号机组自升参数改造后一直存在端差大（10～13℃）及抽真空问题（B真空泵运行端差偏大5℃）。汽机所于3月进行了现场诊断分析，提出了进行双背压凝汽器并列单元制抽真空、检查抽气管道内部节流元件、提高B真空泵汽蚀余量裕量等一系列措施，最终4号机组端差问题解决（端差降低为4℃以下），由之前端差最差机组变为端差最好机组，降低发电煤耗约1.5g/kWh，解决了该项长期困扰运行和设备检修的问题。
8、托克托发电公司8号机组氢冷器出口氢气温度高
托克托发电公司8号机组一路氢冷器进出口氢气温度高（3月初氢冷器一路出口温度高达70.5℃，开式水冷却，氢冷器冷却水阀门全开）已接近报警值、其他三路也均明显偏高，影响机组安全运行及带负荷。汽机所于3月16日接到服务需求后，立即开展现场诊断，并通过近两个小时的现场检查分析，准确判断出系开式冷却水用户温度控制耦合导致的冷却水流量分配不均问题（同时发现了6号机组同样存在此问题），并针对提出了运行控制优化等系列治理措施，实施后氢冷器出口气温随即降低至62℃以下并稳定。经过今年7～9月份迎峰度夏大负荷运行考验，8号机组氢冷器出口氢气温度平均值不超过60℃，最高值不超过63.2℃，该问题得以解决。
9、唐山热电公司2号机组通流改造后推力瓦温度高
唐山热电公司2号机组通流改造后顺序阀时下半面推力瓦温度高（超过100℃），东方汽轮机厂经过现场运行诊断及调整后仍然无法解决，影响机组安全运行及发电经济性。汽机所接到服务通知后及时参与多方现场分析，提出了重新校核设计推力、进一步修改平衡推力方案、优化安装推力间隙等系列措施，经过6月份机组启动验证，切换至顺序阀后推力瓦温度下降至正常范围内，为机组迎峰度夏提供安全高效运行的有力保障。
10、丰润热电公司1B循环水泵振动处理
6月20日，1B循环水泵振动电机上部东西向振动250um，23日停泵，更换上水导轴承，水导轴承轴套存在严重的偏磨现象，29日-30日电机上轴承东西向振动值分别为330um、787 um，盘根室外部南北向振动1000um，东西向振动870 um。说明泵轴旋转过程中失去约束，存在较严重的摇头摆尾现象，振动逐步增大，说明情况在逐步恶化，建议马上进行解体检修。7月2～3日体解体后发现中导水轴承磨损严重、下水导轴承尼龙瓦已磨烂、泵水轮与泵筒有明显碰磨痕迹，抢完毕启动后振动最大不超30um，为机组迎峰度夏提供安全运行的有力保障。
11、托克托发电公司11号机组启动过临界振动大
10月16日托克托发电公司11号机停备后温态启动，第一次温态启动缸温289℃，过临界振动最大1瓦321um；下午第二次温态启动缸温270℃，过临界1瓦振动最大268um；17日第三次启动缸温250℃，1瓦振动最大268um。分析认为三次启动缸内均发生严重碰磨，位置在过桥处，经商议后决定待缸温降至冷态后再冲车。20日，缸温154℃，机组启动，过临界2瓦振动最大124um，为机组的顺利启动和运行提供了大力支持和安全保障。
12、高井热电厂3号机组6瓦磨瓦
高井热电厂3号NCB型二拖一机组自投产几年以来，由于首台套性质设计不成熟等原因，6瓦磨瓦及振动问题一直未予以很好解决。10月14日小修启机时6瓦568rpm时磨瓦打闸（快速升高，最高101℃），直接影响3号机组参与十九大保电的政治任务。经过会诊，提出增大两侧油楔、重新优化调整载荷、轴瓦间隙和精细化安装等措施。10月15日3号机组成功启动，16日并网成功并顺利参与完成了十九大首都保电任务。
13、高井热电厂5台发电机起晕电压低、定子绕组易腐蚀
高井热电厂5台发电机均为纯空气冷却机型，运行中存在起晕电压低、定子绕组易腐蚀等问题，电气所分别对5台发电机进行定子绕组电晕测试、标注主要放电点，与高井热电厂、发电机制造厂协同配合，开展定子绕组电晕治理工作，取得良好效果，消除发电机运行隐患。
14、张家口发电厂3号机组协调控制品质及一次调频性能差
受制于煤质热值波动大及环保指标排放要求高等因素的影响，一段时间以来张家口发电厂3号机组（其他机组也存在类似问题）协调控制品质较差，时常因为限制机组负荷变化率受到电网考核；同时当机前压力偏差大于1.5MPa时，机主控切为手动控制方式，此时无法实现一次调频及变负荷功能，无法满足电网两个细则考核的要求。针对以上情况华北院热控专业对机组特性进行认真细致分析，就协调控制系统、一次调频逻辑、脱硫脱硝系统制定了优化控制方案，拟将基于预测模型的在线自适应控制策略应用到控制回路中，待机组停机时予以实施。
15、下花园电厂锅炉掉焦灭火MFT首出分析
下花园电厂3号机组由于锅炉掉焦使炉内燃烧恶化，造成MFT动作，首出显示为“火焰丧失”。由于锅炉掉焦造成炉内燃烧恶化，炉膛压力大幅波动，喷入炉膛的煤粉未及时燃烧，使火检短时间内丧失，使得MFT误动作。经检查分析发现：由于两台引风机间出力不平衡且曾经发生过引风机喘振等情况，风烟系统负压自动未投用，一直手动控制炉膛压力，调节不及时；同时风烟系统画面上显示引用的炉膛压力测点为控制逻辑中“三取中”后的中间点，此中间点有速率限制，造成运行人员判断不及时，未进行快速手动控制。针对以上情况，按电厂要求，华北院热控所对下花园3号机组控制逻辑进行全面检查，除提出修改炉膛压力相关控制测点热工信号处理回路外，对所有自动控制逻辑、主保护及主要辅机保护进行了细致缜密的检查，并将检查后的结果及修改建议一并向厂里提出，待供热季结束后停机进行逻辑优化。
16、张家口发电厂脱硫系统瞬时超标原因分析
针对张家口发电厂脱硫系统瞬时超标多的情况进行现场分析，提出了解决措施并配合电厂进行可研的编制。
17、托克托发电公司9号机中压缸隔板锈蚀
针对托克托发电公司9号机中压缸隔板存在锈蚀现象的问题，组织人员去现场进行了检查和原因分析，总结出了5条结论和建议。
18、托克托发电公司2号机组B小机叶片腐蚀
托克托发电公司2B小机由于振动大打闸停机，揭缸检查时发现小汽轮机第10级叶片有一片断裂脱落，第4级至第12级存在不同程度腐蚀，华北所化学专业人员对其进行了现场检查，并对1号、2号、4号机组历年大修检查的化学专业检查情况进行了对比分析，还对2号机组启动和正常运行时的水汽质量进行了检查，对小机叶片腐蚀产物进行成分分析，提出了6条结论和建议。
19、唐山热电公司1号炉主汽管道弯头裂纹
唐山热电公司1号炉C修金属检验期间，在对主汽管道出炉顶第一道弯头下焊缝进行磁粉检测发现焊缝下侧热影响区有4处裂纹缺陷，里氏硬度检测焊缝侧母材硬度偏低。2014年大修，更换直管段，弯管一直未换。从历次现场检验及本次检验结果分析，该焊口产生表面裂纹的原因是焊接质量控制工艺不当，在焊缝内部存在未超标的焊接缺陷，随着机组长期运行，因管内汽水应力、焊接残余应力以及管系应力等综合作用下导致在焊口最薄弱的位置开裂。建议厂对此部位焊口跟踪监督。
20、张家口发电厂5号机组水冷壁下集箱内壁腐蚀
对5号炉右侧水冷壁下集箱通过3个手孔进行窥镜（VT）检验，发现集箱筒体内壁底部腐蚀严重，腐蚀深度宏观目测2~3mm，并对筒体局部进行相应无损检测，检验未发现裂纹缺陷，最小壁厚在43-44mm之间，大于集箱筒体最小壁厚41.7mm。从集箱金属材料强度角度考虑，目前集箱强度满足运行要求，但考虑内壁介质腐蚀因素影响，电厂应对水冷壁入口集箱跟踪监督检查，择机利用检修时间再次检查入口集箱腐蚀情况发展。
21、丰润热电公司2号机中压调节汽门螺栓断裂
丰润热电公司2号机组9月C修期间发现左侧中调门30条螺栓有10根螺栓发生断裂。螺栓断裂原因分析，一是螺栓2016年9月检修期间解体并恢复安装，说明螺栓安装后仅运行了一年时间发生断裂，二是对断裂螺栓进行硬度检测（9根）和金相抽检（4根），均正常。三是断裂螺栓均为脆性开裂，在汽门上位置较为分散，运行中1根断裂螺栓断口位于靠近下螺纹侧的杆部，断口粗糙，呈颗粒状，可能是材质存在粗晶或网状晶界。其余9根螺栓在运行期间，未完全断裂，在拆卸螺栓阶段受力才完全脱落。但是从断口上看，原始开裂面积较大，部分螺栓断口呈现具有螺旋特征的放射台阶，表明螺栓为旋转应力导致的开裂，部分螺栓断口为单侧应力导致的脆性开裂，单侧应力开裂的螺栓中，有一条可见明显疲劳纹。四是现场左侧中压调节汽门螺栓是通过冷紧，无需进行热紧。螺栓表面氧化较为严重，拆卸困难，可能存在不规范安装，螺栓卡涩且紧力过大，造成部分螺栓被拧断，部分螺栓过载断裂的情况。
22、宁德发电公司3号机通流改造中隔板设计选材
①GE提供的关于隔板的计算结果中，可以推算得出材料的许用应力和持久强度，但是相同材质、相同温度下，可以计算出多个存在较大差异的数值，表明计算书中的相关数据（如计算应力、利用系数等）可靠性存在问题，难以充分论证改造方案的合理性。
②GE公司X10CrMoVNb9-1（10Cr9Mo1VNbN）和10CrMo910（12Cr2Mo）两种材料的持久强度值高于GB 5310-2008和EN10222-2-2017中的持久强度推荐值，这表明欧洲标准与国标的取值更加保守，与公开的标准值相比，GE公司按照内部标准值计算所得的材料利用系数偏低，材料实际性能余量偏小。
③高压内缸、高压隔板内环、中压隔板内环所用材质，工作温度下材料性能可以达到使用要求。
④高中压隔板静叶所采用的X11CrMo12-1，其近似牌号1Cr12Mo在DL/T 715-2015中，只用于工作温度＜450℃下的汽轮机动静叶片，而在宁电机组上，最高使用温度为565℃，超出国内相关标准要求。
⑤与技术协议中原设计材料相比，高中压内缸、高压和中压隔板的隔板环、静叶材质性能均显著下降。与以往经验相比，降低材料等级相当于降低了安全系数（尽管在通流设计上进行了改善）和安全裕度，要保持长期安全稳定运行的难度增大。
⑥汽轮机部件的寿命损耗应考虑蠕变、疲劳及其交互作用，在中国特殊频繁变工况条件下运行，疲劳与蠕变机制的共同作用，机组健康状况明显下降，疲劳（损伤）寿命占设备全寿命周期的比例增大，寿命周期内出现变形、开裂失效的可能性增大。
⑦对于隔板来说，原设计（参考兰溪机组）高压2～4级隔板、中压1～2级隔板的隔板环与静叶均采用10Cr9Mo1VNbN材质，属于同种钢焊接，现方案高压隔板为12Cr2Mo/1Cr12Mo，中压隔板为12CrMoV/X11CrMo12-1，属于异种钢焊接，由于焊缝与母材熔合区成分过渡，容易形成薄弱环节，由此会进一步降低隔板的强度。
（三）人才引进培养情况
通过今年来的大唐火电院快速形成了一支高水平、成建制的人才队伍，特别是在火电院快速发展过程中，一批人才得到培养锻炼，毕业生成长为专业技术骨干，专业技术骨干成长为领军人才，为科技创新提供了智力支撑。
2015年-2017年，1人获中国电力杰出贡献奖，4人获聘首批集团级专家，2人获聘科学研究院首席专家，1人入选中组部博士服务团赴新疆挂职锻炼，1人获中国电力优秀科技工作者奖，2人获中国电机工程学会优秀青年工程师奖，3人获中国电机工程学会青年人才托举工程立项资助。
五、结论
随着电力体制改革的不断深入，各大发电集团陆续成立或扩充其研究院所以提升自身技术水平和创新能力。然而，发电集团科研院所在发展过程中，尤其是在开展科技创新工作方面显示出一些共性问题。对于以技术服务为主的传统电科院，其共性问题是技术服务占据大量精力，难以对科技创新形成有效的人员和资源投入，创新能力不足；对于定位为前沿技术研究的科研院所，其共性问题是与生产实际缺乏紧密联系，难以准确把握发电企业的问题与需求，难以实现行之有效的科技引领。
大唐火电院作为大唐集团服务火电安全生产、引领火电先进技术的专门研究机构，创建了包括“一体两翼”组织架构、“三位一体”管理体系、和“三个融合”创新途径在内的“133”特色创新模式，在科技创新方面取得突出效果。主要创新点如下：
1、构建“一体两翼”组织架构，确立科技创新定位布局。构建了以北京本部为主体、以廊坊试验检验中心与内蒙古托克托电厂分部为支撑的“一体两翼”组织架构，充分挖掘各自区位特点与比较优势，解决了技术服务与科技创新在人员需求、工作特点等方面存在的突出矛盾，实现了二者的合理兼顾与深度融合，获得显著的优化协同效应。
2、建立“三位一体”管理体系，优化科技创新体制机制。创建包括“一部两站六所”的科技创新主体机构，建设以机器学习、人工智能、数值模拟、3D制造等前沿技术为特色的研发平台“智能与仿真技术研究中心”，建立包括科研流程管理、专业协作管理、成果转化管理、人才引进培养管理等在内的全方位管理制度，形成了机构设置、平台建设、制度保障“三位一体”的管理体系，为开展科技创新提供了有力的体制机制支撑。
3、开创“三个融合”创新途径，突破科技创新手段方法。通过技术服务与科技创新的有效融合，从技术服务中挖掘发电企业的技术难题，精准把握创新问题需求；通过传统专业之间的相互融合，突破单一专业的能力瓶颈，协同攻克关键技术难题；通过传统技术与新兴学科的深度融合，实现大数据、人工智能等新兴学科与传统技术之间的取长补短，脚踏实地引领技术发展。
成果应用后，大唐火电院科技创新工作成效显著，多项自主研发成果达到国际领先或国际先进水平。东营六缸六排汽、郓城630℃等百万二次再热技术的研究开启了大唐集团引领火电技术发展的先河；烟尘一体化高效脱除等多项技术获得电力科技进步一等奖、电力创新一等奖等多项行业奖励；SO3高效脱除、除雾器、燃烧智能优化等多项技术的推广应用取得实效，为发电企业创造经济效益累计超过30亿元。形成了以年轻技术人员为基础，以经验丰富的技术专家和创新能力突出的高学历人才为骨干，以院士、首席专家为引领的多维度多层次人才队伍。
本成果为中国企业改革发展优秀成果2019（第三届）
成果创造人：白公宝、郭婷婷、蔡文河、袁 斌、伍小林、王劲松、刘彦鹏（中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院）