冯伟忠

冯伟忠,1954年12月生,教授级高工,现任上海外高桥第三发电有限责任公司总经理,兼上海申能能源科技有限公司总经理。

1971年进崇明发电厂当学徒,坚持自学数十年。历任崇明电力公司生产技术科副科长、公司副经理、外高桥发电有限责任公司副总工程师、外高桥第二发电有限责任公司总工程师等。

社会兼职:中国能源学会副会长;清华大学、上海电力学院研究生导师等。

1982年,提出“有差式补偿法”直流电流高精度测量原理,研制成便携式精密电流校验仪,获85年市重大科技成果三等奖。

1988-92年,主持改造成功我国首台55MW双轴汽轮发电机组,独立完成“双轴机超速控制”和“双轴机启动及同步”两大关键课题研究,含物理建模和数学仿真等,降煤耗近百克/千瓦时,安全性显著提高。

1997年,推导出“测功法甩负荷试验”精确计算公式并得到验证;创立汽轮发电机转子转动惯量精确测量法;对试验特有的功率振荡现象给出理论解释及数学证明;获国家电力公司2000年科技进步三等奖。

2003年,提出水冷壁鳍片温度分布计算模型、微分方程及解析解,给出900MW锅炉鳍片超宽问题的解决方案,化解大规模返工危机;

同年,提出蒸汽管压力波壁面共振原理、物理及数学模型、破解临冲管爆破事故原因及对策。

2004年,研发出半柔性悬挂式传动结构,破解锅炉空预器转子及围带频繁断裂致经常停机的技术难题。

2005年始,在主持外高桥第三电厂1000MW超超临界机组建设期间及投产后,在提高发电机组的能效水平、环保性能、机组及电网的安全性等方面开展了大量的基础理论研究及创新实践,独立完成18项重大技术创新的理论研究和项目策划,取得一系列重大突破,使机组的综合性能远远超过了原设计和国内外同类机组。

机组投产以来,年平均供电煤耗从08年的287克/千瓦时降至2012年的276克/千瓦时,连续大幅刷新世界纪录。于此同时,他创造性的的破解了火电厂环保的高指标与高能耗、高成本的矛盾,使机组的综合环保性能在国际上遥遥领先。目前,已累计节煤100多万吨;直接经济效益13多亿元。在国内外引起巨大反响,为创新型国家和生态文明建设及推动世界火电技术进步做出了杰出贡献。

冯伟忠近年来的成就主要在以下三个方面:

一、节能:

1、研发出固体颗粒侵蚀全过程防治系列技术

以往国内外超(超)临界机组,都出现固体颗粒侵蚀致汽轮机效率不断下降,甚至报废的情况。

他对炉管内氧化皮产生和剥落,沉积及输运,破碎并产生颗粒侵蚀汽轮机叶片的机理进行了长达15年研究。提出全过程治理思路,在机组的系统设计、控制方式、旁路配置及设备选型等方面进行全面技术改进和创新,彻底根治了这一困扰国际发电业数十年的难题。

5年多来,从未发生炉管氧化皮阻塞爆管;汽轮机缸效率分毫未降;叶片和炉管内仍如新品。经数据比对,已相当于节能3克/千瓦时以上,折合年节标煤3.6万吨。

2、发明空预器接触式簇状全向柔性密封技术

传统回转式空预器均采用非接触硬密封,因转子热膨胀差异致“蘑菇型”变形,漏风间隙大,致各风机电耗陡增及炉效显降,为世界难题。

他借鉴森林抗风原理,研发出弹性簇状柔性接触式密封技术,新密封件与原密封装置相伴并覆盖间隙,用弹性变形补偿漏风间隙的变化,确保有效密封。

五年来运行极稳定;漏风及各风机用电率骤降,机组额定工况综合厂用电率小于3.5%,遥遥领先世界。加之炉效的提高,年节标煤3.4万多吨。

3、研发出抽汽调频技术及汽轮机系统优化

他颠覆传统汽轮机功率调节原理,将进汽调节改为间接调抽汽量,消除了汽轮机进汽节流损失。此外,对四大管道设计优化,降低了阻力损失及造价。在国内首次按单台汽动给水泵、无电泵配置,并创给水泵全程调速技术。简化系统,降低能耗,安全显著提高等。共年节标煤4.5万吨以上。

4、发明直流锅炉蒸汽加热启动和稳燃技术

该技术是在启动阶段,用邻机抽汽加热给水而间接加热锅炉以替代燃油及煤,升温速率可控且受热面膨胀均匀;冲洗效果优;杜绝启动阶段的干烧及快速氧化等;创锅炉最低断油稳燃负荷<20%的世界最好水平。

该系列技术系统简单、投资省、安全性高,启动能耗骤减,单次冷态启动油耗比常规降90%。

5、研发出脱硫烟气低温热能回收技术

锅炉排烟热能回收,换热器硫腐蚀及堵灰等是世界难题,德国用耐酸塑料换热器,体积大且昂贵;日本则购低硫煤应对,但不合我国情。

他通过开发出特殊的防结露技术,实现了常规钢材换热器回收烟气余热及风机做功温升,替代部分低压抽汽以降机组热耗。该装置09年投用以来从未见腐蚀,年节标煤3.3万吨。该技术获第六届上海市发明创造专利奖。

二、环保

目前国内外普遍采用的SCR脱硝技术,存在低负荷退出、空预器堵塞及腐蚀、催化剂效率下降快等世界性难题。而这些难题已被冯伟忠全部破解:

1、发明节能型催化剂保效系列技术,消除了催化剂效率和寿命损耗的主要因素。在超设计寿命一倍的情况下,仍保持了90%的高脱销效率,目前仍无效率下降迹象。该技术的成功应用,解决了催化剂效率下降快这一世界性难题,电厂仅单台锅炉年就节省催化剂更换费一千万。

2、发明的弹性回热技术,彻底解决了SCR低负荷退运这一世界性难题,使机组的NOx减排能力倍增,且能使机组年节标煤1.3万吨。此外,该技术还能改善锅炉低负荷水动力及稳燃性能、提高低负荷制粉干燥出力,并改善机组的调频性能及调频安全性等。

3、提出了“广义回热”理论,并据此发明广义回热系列技术。该技术打开了火电机组进一步提升效率的新途径,也使空预器结露和堵塞这一世界性难题得以破解。广义回热技术一期即年节标煤2.4万吨。

2013年上半年,SCR的平均NOx排放仅27mg/m3,远优于将于明年7月1日起将实行的100 mg/m3的新国家标准,并历史性的超越了50 mg/m3的燃气轮机标准,在世界上遥遥领先。

三、安全

研发出大机组快速甩负荷(FCB)技术

他通过对机组协调控制、旁路及汽轮机控制系统等全面优化与创新,实现了全真工况FCB。机组可在电网崩溃时即转为带厂用电孤岛运行,并在电网故障切除后迅速恢复送电,可有效防止美加大停电一类事故。

曾获中国电力建设科学技术成果一等奖二项、上海市科技进步奖一项、国家科技进步二等奖一项。享受国务院特殊津贴。此外,获国家级企业管理创新成果二等奖、全国五一劳动奖章、上海市质量技术一等奖及上海市科技领军人才等诸多奖项。拥有发明专利6项,实用新型专利7项,发表论文40余篇。

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