“在當(dāng)前高效一次再熱發(fā)電技術(shù)多處落地，二次再熱發(fā)電技術(shù)即將實(shí)現(xiàn)，高效二次再熱發(fā)電技術(shù)蓄勢(shì)待發(fā)的格局下，超超臨界發(fā)電技術(shù)亟待創(chuàng)新變革、科學(xué)推動(dòng)。”在1月7日由中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)主辦、中國(guó)電力科技網(wǎng)承辦的“超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2014年會(huì)”上，中國(guó)電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞向記者表示。

發(fā)展高參數(shù)大機(jī)組，是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分之一。我國(guó)已是全球超超臨界機(jī)組最多的國(guó)家，數(shù)量遠(yuǎn)超其他國(guó)家的總和，建設(shè)速度前所未有，且仍將高速發(fā)展。

大唐電科院華東所高級(jí)工程師蔣尋寒在會(huì)上建議：“發(fā)展700攝氏度發(fā)電技術(shù)尚需時(shí)日。因此，完善超超臨界發(fā)電技術(shù)，包括改進(jìn)超超臨界汽輪機(jī)及熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，降低機(jī)組能耗，是今后的重要課題。”

煤炭清潔高效利用呼喚“超超臨界”

“現(xiàn)在國(guó)家提出的推動(dòng)能源革命，我覺得這不是革煤的命，不是去煤化。”清華大學(xué)熱能工程系教授毛健雄在會(huì)議上強(qiáng)調(diào)。記者注意到，《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 （2014~2020年）》中提出“堅(jiān)持發(fā)展非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉”的要求。此前，國(guó)家能源局副局長(zhǎng)史玉波在2014年兩會(huì)期間接受媒體采訪時(shí)曾表示，要把煤炭的清潔高效利用與發(fā)展新能源擺在同等重要的位置。

“并舉”、“同等重要”這些關(guān)鍵詞透露出了煤炭清潔高效利用的重要性。

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 （2014~2020年）》在“清潔高效發(fā)展煤電”章節(jié)中強(qiáng)調(diào)：“轉(zhuǎn)變煤炭使用方式，著力提高煤炭集中高效發(fā)電比例。”另外，在“科技創(chuàng)新”方面，該計(jì)劃明確了包括“高參數(shù)節(jié)能環(huán)保燃煤發(fā)電”在內(nèi)的20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向。隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步和熱能動(dòng)力理論的日臻完善，蒸汽的參數(shù)經(jīng)歷了低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界直至超超臨界的發(fā)展過程。隨著能源清潔化的發(fā)展要求日益迫切，日臻成熟的超超臨界發(fā)電技術(shù)正在全面登場(chǎng)。

《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》要求，新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目原則上采用60萬(wàn)千瓦及以上超超臨界機(jī)組。

這透露出，超超臨界發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為燃煤發(fā)電領(lǐng)域的主流方向和重大選擇。

“當(dāng)前，應(yīng)該全面推進(jìn)亞臨界機(jī)組改造為超（超）臨界機(jī)組的技術(shù)研發(fā)，在技術(shù)成熟時(shí)積極推動(dòng)改造。”毛健雄建議。“我國(guó)超超臨界機(jī)組技術(shù)經(jīng)歷了10年左右的引進(jìn)消化發(fā)展，如今走到了通過自主研發(fā)進(jìn)行升級(jí)換代的十字路口。”西南電力設(shè)計(jì)院付煥興認(rèn)為。

技術(shù)路線選擇呈現(xiàn)多樣化

“國(guó)內(nèi)超超臨界機(jī)組的主要發(fā)展方向有三方面：二代高效一次再熱機(jī)組、超大容量120~130萬(wàn)千瓦機(jī)組、二次再熱機(jī)組。目前，各大集團(tuán)關(guān)注的重點(diǎn)是二代高效一次再熱機(jī)組。”蔣尋寒告訴記者，“總體上，一次再熱的超超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)尚未達(dá)到成熟階段，二次再熱剛起步，都需要大量摸索。”上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮偉忠說：“隨著效率的提高，發(fā)電機(jī)組的單位造價(jià)也在不斷攀升，特別是二次再熱機(jī)組，雖然已屬成熟技術(shù)，但系統(tǒng)復(fù)雜，投資高。在目前的技術(shù)條件下，與一次再熱相比，其獲得的效率收益難以補(bǔ)償投入的增加。”馮偉忠開創(chuàng)性地采用高、低位汽輪發(fā)電機(jī)布置方式，使效率更高的二次再熱技術(shù)發(fā)揮出了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為下一步發(fā)展700攝氏度計(jì)劃提供了潛在的、極具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。“它既能突破下一代更高參數(shù)大容量的高效超臨界機(jī)組的發(fā)展瓶頸，又可為亞臨界、超臨界機(jī)組的升級(jí)改造提供新的出路。”2014年年底投產(chǎn)的華能長(zhǎng)興電廠是目前國(guó)內(nèi)參數(shù)最高的超超臨界發(fā)電機(jī)組，其采用的是高效一次再熱技術(shù)。參與過中電投田集電廠等高效一次再熱超超臨界發(fā)電技術(shù)研發(fā)的上海鍋爐廠有限公司副總經(jīng)理徐雪元告訴記者：“一次再熱整體上是比二次再熱成熟的技術(shù)，國(guó)家強(qiáng)調(diào)的是推進(jìn)二次再熱示范工程的建設(shè)。”據(jù)他介紹，我國(guó)首個(gè)采用二次再熱的電廠國(guó)電泰州電廠即將于今年二季度投產(chǎn)發(fā)電。

“全面掌握擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的600攝氏度超超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，加快研發(fā)700攝氏度超超臨界發(fā)電技術(shù)。推進(jìn)二次再熱超超臨界發(fā)電技術(shù)示范工程建設(shè)。適時(shí)開展超超臨界循環(huán)流化床機(jī)組技術(shù)研究。推進(jìn)亞臨界機(jī)組改造為超（超）臨界機(jī)組的技術(shù)研發(fā)。”《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》中這樣強(qiáng)調(diào)。

重大技術(shù)創(chuàng)新蓄勢(shì)待發(fā)

“布連電廠采取了相應(yīng)的輔機(jī)設(shè)備可靠性提高措施，機(jī)組投產(chǎn)一年多來，未發(fā)生單列輔機(jī)引起的停機(jī)故障。事實(shí)證明，輔機(jī)單系列布置是可靠的。”國(guó)電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠副廠長(zhǎng)劉曉鵬講道。

電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長(zhǎng)趙潔曾表示：“布連電廠的輔機(jī)單列，將影響到火電規(guī)程的調(diào)整，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。這啟迪我們，要調(diào)整我國(guó)火電廠的建設(shè)方式，采用集約高效的能源基地模式，推動(dòng)未來火電項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)。”“分散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、優(yōu)化控制系統(tǒng)、機(jī)組自啟停系統(tǒng)、數(shù)字化電廠等這些大型電廠自動(dòng)化出現(xiàn)的問題是超超臨界發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重點(diǎn)。”中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)工程研究院副院長(zhǎng)許繼剛認(rèn)為。

中電投河南電力公司技術(shù)研發(fā)中心首席專家尹金亮，針對(duì)我國(guó)100萬(wàn)千瓦機(jī)組參與電網(wǎng)深度調(diào)峰，低負(fù)荷時(shí)處于亞臨界運(yùn)行的實(shí)際情況，提出以現(xiàn)有100萬(wàn)千瓦超超臨界機(jī)組為基礎(chǔ)，研發(fā)100萬(wàn)千瓦高效寬負(fù)荷超超臨界技術(shù)路線。據(jù)了解，這一國(guó)家科技計(jì)劃高新技術(shù)領(lǐng)域2015年備選項(xiàng)目的目標(biāo)是，當(dāng)負(fù)荷效率與現(xiàn)有超超臨界機(jī)組相當(dāng)，在50%THA負(fù)荷下機(jī)組效率提高不低于3個(gè)百分點(diǎn)。

“我國(guó)是100萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤機(jī)組裝機(jī)容量最大的國(guó)家，但設(shè)備性能未得到充分發(fā)揮。現(xiàn)役超超臨界機(jī)組的進(jìn)一步節(jié)能可以利用優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)。”在魏毓璞看來，超超臨界發(fā)電技術(shù)變革的時(shí)代即將到來。