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中国能源报 2013年07月01日 星期一

电规总院

力助700℃超超临界燃煤技术提速

特约通讯员 金永善 崔占忠 李昊哲 《 中国能源报 》( 2013年07月01日   第 26 版)

  日前,国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟技术委员会在北京组织召开国家700℃计划汽轮机、锅炉、管道、铸锻件等关键技术研究课题内容系列讨论会,将进一步组织课题组和相关单位对课题任务书进行补充完善,并尽快提交国家能源局。

  这意味着我国700℃超超临界燃煤发电技术研究开发再获提速。电力规划设计总院(简称“电规总院”)作为我国能源行业“国家级智库”和国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟技术委员会秘书处挂靠单位,在开展机组参数和总体方案设计研究的同时,发挥牵头和协调作用,大力推进我国700℃超超临界燃煤发电技术的研究开发。

  逐鹿火电科技最前沿

  燃煤的高效、清洁燃烧、低碳化利用和降低排放,毫无疑问是火电技术未来的发展趋势。在燃煤高效发电技术中,提高蒸汽参数是提高效率幅度最大、最为基本的发展方向,也是世界电力行业关注的重点。

  700℃超超临界燃煤发电技术是火力发电技术发展的最前沿,与目前600℃超超临界发电技术相比,其供电效率将提高至50%,每千瓦时煤耗可降低约30克,二氧化碳排放减少14%。这一技术将全面提升燃煤发电设备的设计和制造水平,为装备制造行业和火力发电企业带来巨大的经济效益。为此,欧盟、日本和美国均已制定长期的700℃超超临界发电技术和设备发展计划,争夺更高参数超超临界机组的技术制高点。我国于2010年成立700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟,旨在通过对700℃超超临界燃煤发电技术的研究,有效整合各方资源,共同攻克技术难题,提高我国超超临界机组的技术水平,实现700℃超超临界燃煤发电技术的自主化,带动国内相关产业的发展,为电力行业的节能减排开辟新路径。

  我国700℃超超临界燃煤发电技术的研发比发达国家起步晚了十年。得力于国内电力市场提供的巨大实践舞台,立足自主开发,目前我国600℃超超临界燃煤发电技术水平和建成的机组均占据世界首位,基本形成了600℃超超临界机组整体设计、制造和运行能力,建立了完整的设计体系,拥有了相应的先进制造装备和工艺技术,为开展700℃超超临界燃煤发电技术研究奠定了坚实基础。此前曾有业内专家表示,中国是最有条件发展700℃超超临界燃煤发电技术的国家。

  规划自主研发“中国路线”

  燃煤电厂蒸汽参数达到700℃需要解决一系列技术难题,比如:高温材料的研发及长期使用的性能;大口径高温材料管道的制造及加工工艺;高温材料大型铸、锻件的制造工艺;锅炉、汽轮机设计、制造技术;高温部件焊接材料研发及焊接工艺;高温材料的检验技术;机组初参数选择、系统集成设计及减少高温管道用量的紧凑型布置设计等等。

  明确短板,才能把握方向。2010年,在国家能源局领导和组织下,电规总院等国内17家相关行业排头企业参加成立了国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟。2011年6月24日,在电规总院的组织策划和精心协调下,国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟第一次理事会和技术委员会会议同时召开,这意味着我国700℃计划全面启动。

  据该联盟技术委员会副主任委员、电规总院副院长兼总工程师孙锐介绍,我国700℃超超临界燃煤发电技术研究开发的技术路线是:通过借鉴国外700℃超超临界机组技术开发的经验,在我国600℃超超临界机组研发应用基础上,构建我国700℃超超临界发电技术研发平台,自主开发700℃超超临界燃煤发电技术,并形成生产能力。大致可分为五个步骤:第一步,研究提出700℃超超临界机组的整体技术方案和主要设备设计方案;第二步,对高温部件所用的材料进行筛选、开发、评定和优化,确定我国700℃机组耐热材料系列;第三步,开发关键耐热材料的生产技术和关键部件的制造技术,形成生产制造能力;第四步,建设验证试验平台,对关键部件进行性能验证;第五步,建设700℃超超临界示范工程,全面掌握700℃超超临界燃煤发电的核心技术。

  助推绿色火电梦想成真

  电规总院是我国电力规划设计的主导者,承担着国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟秘书处的重任,负责处理联盟的日常事务,为联盟各项工作正常开展提供了强有力的支持和保障。

  在我国700℃超超临界燃煤发电技术研发过程中,电规总院既是协调者,也是牵头人。包括国家700℃计划研究开发的技术路线、国家700℃超超临界燃煤发电技术研究开发总体计划和分项计划等技术文件,以及联盟章程、技术委员会工作规则、秘书处工作规则、技术委员会和秘书处文件等在内的多项重要文件,都由电规总院负责起草。除此之外,电规总院多次组织召开专题会议,对700℃超超临界燃煤发电技术各课题的进展情况进行评审和跟踪。

  目前,国家能源局“国家700℃超超临界燃煤发电关键技术与设备研发及应用示范”科技项目的6个子课题和科技部“先进超超临界火电机组关键锅炉管开发”项目的3个子课题已经取得阶段性进展。另外,还有涉及汽轮机、锅炉、管道、铸锻件的9个课题正在加速立项。

  同时,电规总院积极与德国、美国、日本等国家的专家进行技术交流,广泛吸收国外该技术的发展成就,兼收并蓄加快追赶脚步。组织相关专家出访欧洲,参加先进超超临界燃煤发电技术国际会议,与阿尔斯通公司等高端电力设备企业进行了访问交流。

  6月14日,国务院常务会部署大气污染防治十条措施,对火电行业提出更高要求;6月17日,新组建的国家能源局重申当前十项重点能源工作,强调要积极稳妥有序推进能源重大项目和重大科技专项建设。作为我国燃煤高效清洁利用的重要方向之一,700℃超超临界燃煤发电技术研发提速成为必然之举。

  电规总院目前正在进行国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟第二次理事会筹备工作,为进一步研讨我国700℃超超临界燃煤发电技术开发的技术路线和开发计划、相关科研项目申报、深入开展国际交流与合作创造条件,不断加快我国700℃超超临界燃煤发电技术的自主开发进程,并就示范工程的建设进行规划,力争在“十三五”期间启动示范工程建设。

  

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