700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)蓄勢(shì)待發(fā)

　　“600℃超超臨界燃煤機(jī)組的發(fā)電效率約為45.4%，其設(shè)計(jì)發(fā)電標(biāo)煤耗約為271g/kwh。而我們計(jì)劃研發(fā)的700℃超超臨界發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率將超過51％，單位標(biāo)煤耗則可以降低到241g/kwh。舉例來說，一臺(tái)600MW機(jī)組，年利用小時(shí)數(shù)按照5500小時(shí)計(jì)算，年發(fā)電總量為33億千瓦時(shí)，那么700℃超超臨界機(jī)組每年的耗煤量約為79.5萬噸，比600℃超超臨界機(jī)組的89.4萬噸減少了9.9萬噸?！眹?guó)家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（以下簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新聯(lián)盟”）副秘書長(zhǎng)、中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)公司總工程師孫銳通過數(shù)字再三強(qiáng)調(diào)700℃超超臨界機(jī)組研發(fā)的重大意義。

　　6月24日，國(guó)家能源局組織召開了國(guó)家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟第一次理事會(huì)和技術(shù)委員會(huì)會(huì)議。盡管去年7月份創(chuàng)新聯(lián)盟已經(jīng)宣布成立，但由于項(xiàng)目涉及單位眾多，研究領(lǐng)域?qū)拸V，所以為了更穩(wěn)妥地推進(jìn)項(xiàng)目發(fā)展，經(jīng)過接近一年的精心前期籌劃，該聯(lián)盟才開始正式運(yùn)作。

　　創(chuàng)新聯(lián)盟理事會(huì)囊括了我國(guó)五大發(fā)電集團(tuán)、三大動(dòng)力集團(tuán)，以及重點(diǎn)電力設(shè)計(jì)、研究單位、材料研究和冶煉單位等。而國(guó)家能源局局長(zhǎng)劉鐵男則親自擔(dān)當(dāng)理事長(zhǎng)，則更凸顯了國(guó)家對(duì)于該項(xiàng)目的高度重視。

　　“發(fā)展700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)，是優(yōu)化調(diào)整以煤為主電力結(jié)構(gòu)的重要舉措，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)煤炭資源清潔高效利用、深入推進(jìn)節(jié)能減排的要求，也是國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容?！眲㈣F男在會(huì)議上指出。

　　中國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)蓄勢(shì)待發(fā)。

　　技術(shù)研發(fā)益處多多

　　“盡管我國(guó)已經(jīng)大力發(fā)展可再生能源，但煤炭作為我國(guó)的主要能源在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生大的變化?！睂O銳對(duì)本報(bào)記者介紹說，“因此，提高火電廠的發(fā)電效率，減少發(fā)電煤耗，對(duì)我國(guó)節(jié)約能源、降低污染物和二氧化碳排放具有重大意義?！?/P>

　　為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)提出了2020年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到15％左右及2020年單位GDP的二氧化碳排放強(qiáng)度比2005年下降40％－45％的目標(biāo)。而達(dá)到這目標(biāo)，則需要中國(guó)能源界做出巨大努力。

　　“與600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)相比，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的二氧化碳排放將減少11%，采用700℃超高參數(shù)火電機(jī)組是我國(guó)實(shí)現(xiàn)CO2減排目標(biāo)的最重要措施之一。這將緩解我國(guó)在國(guó)際政治交往中有關(guān)環(huán)境保護(hù)方面的巨大壓力，有助于樹立我國(guó)負(fù)責(zé)任大國(guó)形象。所以，從這個(gè)角度來講，700℃技術(shù)研發(fā)也是必須的?！睂O銳表示。

　　據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2020年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量超過17億千瓦， 煤電裝機(jī)容量將超過10億千瓦，同時(shí)還有一大批效率低、污染嚴(yán)重的機(jī)組需要關(guān)停。面對(duì)節(jié)能減排的壓力和新增發(fā)電容量及替代發(fā)電容量的市場(chǎng)需求，需要開發(fā)更清潔、更高效的火力發(fā)電機(jī)組?！坝捎?00℃超超臨界的研發(fā)周期較長(zhǎng)，我們起步較晚，因此，要盡快取得突破性進(jìn)展，才能趕上國(guó)際上的步伐?！睂O銳解釋道。

　　據(jù)介紹，本項(xiàng)目的實(shí)施將使我國(guó)掌握700℃超超臨界燃煤發(fā)電主要設(shè)備及部件高溫材料冶煉工藝、加工制造、焊接及檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而形成700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造能力，全面拉升我國(guó)冶金、機(jī)械和電力企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　“600℃超超臨界燃煤機(jī)組的發(fā)電效率約為45.4%，其設(shè)計(jì)發(fā)電標(biāo)煤耗約為271g/kwh。而我們計(jì)劃研發(fā)的700℃超超臨界發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率將超過51％，單位標(biāo)煤耗則可以降低到241g/kwh。舉例來說，一臺(tái)600MW機(jī)組，年利用小時(shí)數(shù)按照5500小時(shí)計(jì)算，年發(fā)電總量為33億千瓦時(shí)，那么700℃超超臨界機(jī)組每年的耗煤量約為79.5萬噸，比600℃超超臨界機(jī)組的89.4萬噸減少了9.9萬噸?！眹?guó)家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（以下簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新聯(lián)盟”）副秘書長(zhǎng)、中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)公司總工程師孫銳通過數(shù)字再三強(qiáng)調(diào)700℃超超臨界機(jī)組研發(fā)的重大意義。

　　6月24日，國(guó)家能源局組織召開了國(guó)家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟第一次理事會(huì)和技術(shù)委員會(huì)會(huì)議。盡管去年7月份創(chuàng)新聯(lián)盟已經(jīng)宣布成立，但由于項(xiàng)目涉及單位眾多，研究領(lǐng)域?qū)拸V，所以為了更穩(wěn)妥地推進(jìn)項(xiàng)目發(fā)展，經(jīng)過接近一年的精心前期籌劃，該聯(lián)盟才開始正式運(yùn)作。

　　創(chuàng)新聯(lián)盟理事會(huì)囊括了我國(guó)五大發(fā)電集團(tuán)、三大動(dòng)力集團(tuán)，以及重點(diǎn)電力設(shè)計(jì)、研究單位、材料研究和冶煉單位等。而國(guó)家能源局局長(zhǎng)劉鐵男則親自擔(dān)當(dāng)理事長(zhǎng)，則更凸顯了國(guó)家對(duì)于該項(xiàng)目的高度重視。

　　“發(fā)展700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)，是優(yōu)化調(diào)整以煤為主電力結(jié)構(gòu)的重要舉措，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)煤炭資源清潔高效利用、深入推進(jìn)節(jié)能減排的要求，也是國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容?！眲㈣F男在會(huì)議上指出。

　　中國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)蓄勢(shì)待發(fā)。

　　技術(shù)研發(fā)益處多多

　　“盡管我國(guó)已經(jīng)大力發(fā)展可再生能源，但煤炭作為我國(guó)的主要能源在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生大的變化?！睂O銳對(duì)本報(bào)記者介紹說，“因此，提高火電廠的發(fā)電效率，減少發(fā)電煤耗，對(duì)我國(guó)節(jié)約能源、降低污染物和二氧化碳排放具有重大意義?！?/P>

　　為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)提出了2020年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到15％左右及2020年單位GDP的二氧化碳排放強(qiáng)度比2005年下降40％－45％的目標(biāo)。而達(dá)到這目標(biāo)，則需要中國(guó)能源界做出巨大努力。

　　“與600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)相比，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的二氧化碳排放將減少11%，采用700℃超高參數(shù)火電機(jī)組是我國(guó)實(shí)現(xiàn)CO2減排目標(biāo)的最重要措施之一。這將緩解我國(guó)在國(guó)際政治交往中有關(guān)環(huán)境保護(hù)方面的巨大壓力，有助于樹立我國(guó)負(fù)責(zé)任大國(guó)形象。所以，從這個(gè)角度來講，700℃技術(shù)研發(fā)也是必須的?！睂O銳表示。

　　據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2020年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量超過17億千瓦， 煤電裝機(jī)容量將超過10億千瓦，同時(shí)還有一大批效率低、污染嚴(yán)重的機(jī)組需要關(guān)停。面對(duì)節(jié)能減排的壓力和新增發(fā)電容量及替代發(fā)電容量的市場(chǎng)需求，需要開發(fā)更清潔、更高效的火力發(fā)電機(jī)組?！坝捎?00℃超超臨界的研發(fā)周期較長(zhǎng)，我們起步較晚，因此，要盡快取得突破性進(jìn)展，才能趕上國(guó)際上的步伐?！睂O銳解釋道。

　　據(jù)介紹，本項(xiàng)目的實(shí)施將使我國(guó)掌握700℃超超臨界燃煤發(fā)電主要設(shè)備及部件高溫材料冶煉工藝、加工制造、焊接及檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而形成700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造能力，全面拉升我國(guó)冶金、機(jī)械和電力企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　“該項(xiàng)目的研發(fā)，有一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)于主設(shè)備高溫部件的性能驗(yàn)證試驗(yàn)。由于國(guó)內(nèi)還沒有一個(gè)驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的新材料無法得到長(zhǎng)期性能數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在通過700℃的研發(fā)，這個(gè)問題就會(huì)得到解決?！睂O銳對(duì)記者介紹說，“在該項(xiàng)目計(jì)劃中，要在一臺(tái)現(xiàn)役的火電機(jī)組上進(jìn)行改造，建立一個(gè)高溫部件的驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)，這樣在完成700℃材料和部件研發(fā)的同時(shí)，對(duì)600℃材料的自主化進(jìn)程也將起到良好的促進(jìn)作用?！?/P>

　　“更為關(guān)鍵的是，本項(xiàng)目的實(shí)施將使我國(guó)快速融入國(guó)際電力科技和工程最前沿，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為不久將來實(shí)現(xiàn)技術(shù)超越奠定基礎(chǔ)?！睂O銳強(qiáng)調(diào)說。

　　技術(shù)難題不僅是高溫材料

　　“在700℃超超臨界技術(shù)開發(fā)計(jì)劃中，耐熱材料的研發(fā)占據(jù)至關(guān)重要的地位，耐熱材料是先進(jìn)燃煤電站建設(shè)最主要的制約因素?！弊鳛槁?lián)盟技術(shù)委員會(huì)4個(gè)專項(xiàng)工作組之一的材料組組長(zhǎng)、中國(guó)鋼研科技集團(tuán)結(jié)構(gòu)材料研究所副所長(zhǎng)劉正東坦言，“但是，700℃燃煤電站需要的材料，目前從國(guó)際范圍講，均沒有已確認(rèn)滿足電站設(shè)計(jì)要求的成熟材料?！?/P>

　　據(jù)介紹，對(duì)于燃煤電站，蒸汽溫度從600℃提升到700℃，在材料技術(shù)是巨大挑戰(zhàn)。燃煤電站對(duì)材料性能要求一般主要包括：持久蠕變性能、抗蒸汽腐蝕性能、焊接性、冷-熱加工性能。此外，還要考慮材料的經(jīng)濟(jì)性問題。

　　“目前階段，700℃高溫材料的價(jià)格是600℃的10倍以上，經(jīng)濟(jì)因素也是歐洲的AD700示范工程暫緩的重要原因?！?同時(shí)作為系統(tǒng)及工程方案組組長(zhǎng)的孫銳說，“所以，700℃機(jī)組要在市場(chǎng)中得到應(yīng)用，無論是主機(jī)設(shè)備，還是系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)，都必須要在減少高溫材料使用量方面下大氣力，要對(duì)電廠的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，以最大限度的降低工程投資?！?/P>

　　對(duì)于鍋爐組組長(zhǎng)、上海電氣集團(tuán)鍋爐廠總工程師徐雪元來說，材料仍然是繞不開的難題，“700℃的高溫對(duì)鍋爐傳熱要求更高了，在材料