華電銀川“東熱西送”集中供熱項(xiàng)目是我國西北地區(qū)最大的集中供熱項(xiàng)目，也是全國首家采用百萬空冷機(jī)組、長距離、跨黃河、大溫差供熱項(xiàng)目。

   其輸送距離約46公里，主、支干線約217公里，穿越交通樞紐、水利設(shè)施53處，盾構(gòu)穿越黃河長度1838米，施工距離、作業(yè)難度等方面也是國內(nèi)供熱項(xiàng)目中不曾遇到過的。

   據(jù)介紹，因黃河為熱源點(diǎn)靈武電廠到銀川市的天然屏障，且黃河灘地地質(zhì)條件復(fù)雜，故采用大直徑泥水盾構(gòu)隧道法穿越黃河，實(shí)現(xiàn)供熱管道的聯(lián)通。

   “作為首次在穿黃供暖管道使用的大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，‘初心號’接受多項(xiàng)地質(zhì)難題考驗(yàn)。”中國鐵建大橋局集團(tuán)二公司銀川穿黃工程項(xiàng)目部項(xiàng)目書記李君政表示，該工程需兩次穿越黃河大堤，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)、到達(dá)端段位于富水高壓的細(xì)砂砂層，地層存在穩(wěn)定性差、易發(fā)生涌水等問題。

   同時黃河河底高水壓，設(shè)備還要在黃河漫灘軟弱土層淺覆土施工和大坡度始發(fā)，盾構(gòu)機(jī)線形發(fā)生改變不易控制，且存在坍塌、甚至冒頂?shù)染薮箫L(fēng)險?！笆┕ぶ悬S河隧道最大水壓約0.4兆帕，相當(dāng)于每平方厘米的面積需要承受4千克的重量，對盾構(gòu)的密封性能和承壓力要求特別高?！睆?fù)雜多變的地層環(huán)境對盾構(gòu)機(jī)技術(shù)可靠性提出了極高的要求。

   針對地層和施工難題，“初心號”通過采用先進(jìn)的泥水加壓技術(shù)、增強(qiáng)刀盤耐磨性、強(qiáng)化刀具配置、加大整機(jī)功率和扭矩等技術(shù)優(yōu)化措施，提高了設(shè)備安全性。此外，“初心號”還在機(jī)型選型、土體改良等方面進(jìn)行深入探索，最終確定了盾構(gòu)機(jī)控制參數(shù)的最佳組合。

   據(jù)悉，該供熱項(xiàng)目熱源點(diǎn)是華電靈武電廠4臺空冷發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量達(dá)332萬千瓦，其中3號機(jī)組為世界首臺百萬空冷發(fā)電機(jī)組。

實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱改造后，電廠機(jī)組熱效率將明顯提升，最大安全供熱能力為8400萬平方米，占銀川市區(qū)整個供熱面積的三分之二，綜合供電煤耗較改造前下降12克，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)煤21萬噸。

   此外，因項(xiàng)目供熱管線較長，且銀川市區(qū)需改造、替代的小鍋爐數(shù)量多且分散，城區(qū)供熱范圍較廣，采用大溫差長輸方法能夠有效提升廠內(nèi)余熱利用率，大幅提高供熱管道輸送能力，項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)性顯著提高。

   除采用大溫差熱泵技術(shù)解決供熱管線長、城區(qū)供熱范圍廣等難題外，該供熱項(xiàng)目還積極構(gòu)筑“互聯(lián)網(wǎng)+智能”供熱模式，著力實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)運(yùn)營智能化、經(jīng)營管理數(shù)字化、客戶服務(wù)智慧化”，尤其通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)APP、開展銀企合作等手段，實(shí)現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。中國華電寧夏公司黨委書記、執(zhí)行董事厲吉文向記者介紹，該項(xiàng)目建成后，可徹底改變銀川市“區(qū)域分散、資源浪費(fèi)、污染嚴(yán)重”的供熱方式，可替代城區(qū)小鍋爐155臺套，相當(dāng)于每年減少城區(qū)燃煤量130萬噸、二氧化硫排放1.2萬噸、氮氧化物排放2萬噸、煙塵排放3.5萬噸。

   從設(shè)計(jì)到始發(fā)只用了4個半月 “初心號”這個大家伙是如何穿越黃河的？

盾構(gòu)機(jī)一直以來是作為開鑿隧道的專用機(jī)械設(shè)備。此次穿越黃河的盾構(gòu)機(jī)名叫“初心號”，是國產(chǎn)首臺穿越黃河供暖管道大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，今年1月18日在湖南長沙下線，3月19日正式完成總裝，27日成功完成始發(fā)。

   據(jù)悉，該設(shè)備開挖直徑9.05米，總長132米，整機(jī)重量約1500噸，裝機(jī)功率3500千瓦，由鐵建重工、中國鐵建大橋局集團(tuán)、寧夏華電靈武公司聯(lián)合研制，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

   當(dāng)天上午，在永寧縣人民公園南門東兩公里穿黃隧道工程始發(fā)井工地現(xiàn)場，記者看到工程土建部分除用水泥硬化外，其他裸露在外的部分全部用綠色防塵網(wǎng)覆蓋，并且做了灑水降塵處理。

從外觀看，盾構(gòu)機(jī)最前端是一個圓柱體，后面拖著長長的管線和拖車，共有20幾人合力操作。

   “使用盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行隧洞施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)技術(shù)施工更為經(jīng)濟(jì)合理?！敝忻嚎乒ぜ瘓F(tuán)北京華宇公司項(xiàng)目總監(jiān)周慶武向記者介紹到，“初心號”為泥水式盾構(gòu)機(jī)，主要構(gòu)成部件有刀盤、前中盾、H架、尾盾、連接橋和8輛后配套拖車。

   盾構(gòu)機(jī)的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進(jìn)并對土壤進(jìn)行挖掘，該圓柱體組件的殼體即護(hù)盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時文撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。

   周慶武介紹稱，“盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)，刀盤持續(xù)旋轉(zhuǎn)，被切削下來的土料與泥漿混合充滿渣土倉，再通過泥漿管線輸送到泥漿分離站，分離出來的土渣拉運(yùn)到晾曬場晾干后再利用，然后把篩過的泥漿再反壓回去重復(fù)使用，這樣做的目的是通過加壓泥漿穩(wěn)定開挖面，不至于坍塌”。

   據(jù)中國鐵建大橋局集團(tuán)二公司銀川穿黃工程項(xiàng)目部項(xiàng)目書記李君政介紹，為保障工程建設(shè)工期，“初心號”從研制開始，便采用模塊化設(shè)計(jì)、儲備式生產(chǎn)的快速反應(yīng)和交貨機(jī)制，打破了目前國內(nèi)外大直徑盾構(gòu)機(jī)6-8個月的生產(chǎn)周期瓶頸，僅用2個月時間完成了設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)任務(wù)。