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人民网:2007年度全国科技奖励大会获奖项目展示之二 超超临界燃煤发电技术

科技部门户网站  www.most.gov.cn      2008年01月08日     人民网

没有超前的眼光,哪来实力的超越
——“超超临界燃煤发电技术”带动我国火电技术新跨越
  

先来看这样一组数据:

  2002年,我国发电容量为3.56亿千瓦,其中燃煤机组为2.66亿千瓦,燃煤机组的供电煤耗为379克/千瓦时,与世界先进水平相比能耗高出约17%。

  2007年3月,我国有24台60万千瓦和34台100万千瓦超超临界机组开始建设。这些项目投产后,每年可节约煤炭2100万吨,减少二氧化碳排放4000多万吨,减少二氧化硫排放34万吨。

  2007年11月全部建成投产的华能玉环电厂4台100万千瓦超超临界机组供电煤耗只有283.2克/千瓦时,比2006年全国平均供电煤耗低22.6%。如果全国燃煤电厂都能达到这一水平,每年可节约原煤1.6亿吨……

  国家发改委要求,能耗较高、污染较重的30万千瓦火电机组今后不再新建,60万千瓦以上燃煤机组都必须达到超超临界机组的能耗指标。

  是什么神奇的力量让中国燃煤发电行业在短短5年之间,发生如此巨大的变化?是怎样的技术进步,在为政策的改变提供实力支撑?

  “是超超临界燃煤发电技术的研发和应用,让我们用5年时间走过了发达国家十几年走过的路程。”中国华能集团公司原副总经理金浪川自豪地说。

  燃煤发电是通过产生高温高压的水蒸汽来推动汽轮机发电的,蒸汽的温度和压力越高,发电的效率就越高。在347.15摄氏度、22.115兆帕压力下,水蒸汽的密度会增大到与液态水一样,这个条件叫做水的临界参数。比这还高的参数叫做超临界参数。温度和气压升高到600摄氏度、25—28兆帕这样的区间,就进入了超超临界的“境界”。

  超超临界燃煤发电技术是一种先进、高效的发电技术,它比超临界机组的热效率高出约4%,与常规燃煤发电机组相比优势就更加明显。

  可是,2002年,“超超临界燃煤发电技术的研发和应用”项目立项时,我国连超临界机组的示范工程都尚未开始建设,国际上也仅有德国、丹麦、日本的5个电厂投产。是等待国内超临界机组示范成功、国际上超超临界技术成熟后再来考虑我国下一代的电力技术,还是超前进行研究,以技术为先导,来推动中国电力行业的发展?

  时任国家电力公司科技环保部主任的张晓鲁等人争取到了科技部的支持,决定对国际上的先进技术进行论证,基于我们能采购到的、成熟商业应用的高温合金材料,研究在中国发展超超临界的技术类型和技术路线,希望以此指导我国电力装备业新一代设备的研发,为我国电力行业的产业升级提供技术储备。

  中国华能集团公司、中国电力投资集团公司、哈尔滨锅炉厂、东方汽轮机有限公司、国家电站燃烧工程技术研究中心……23家单位的100多名研究人员通力合作,首次提出了我国发展超超临界火电机组的技术选型方案,完成了3种不同型式100万千瓦超超临界锅炉、汽轮机的设计开发、制造软件包研制和材料加工性能研究,自主设计了超超临界电站,自主调试成功了100万千瓦和60万千瓦机组,申请了17项国家技术专利,形成了我国完整的超超临界电站开发基础。

  技术储备很快就派上了大用场。从2003年开始,我国电力行业进入高速发展期,年装机容量从过去十多年里每年1000多万千瓦急速攀升到5000万千瓦、6000万千瓦,2006和2007两年达到1亿千瓦左右。到2007年底,国产60万千瓦超超临界机组的订货量达到90多台,100万千瓦的订货数也有将近50台。

  世界银行的代表找到已是中国电力投资集团公司副总经理的张晓鲁,说现在看来,要减少燃煤发电温室气体和污染物排放,最有效的技术就是超超临界技术,打算拿一笔钱支持中国开展这方面的研究。张晓鲁回答:“谢谢你,我们已经跨过了这个阶段。”(本项目获国家科技进步一等奖)

(人民网)


 

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