中國動力工程學會主辦,安徽安慶皖江發電有限責任公司協辦,中國電力科技網承辦的第十一屆“超超臨界機組技術交流2017年會”于2017年11月2日在安徽合肥召開。會議旨在持續深入交流超超臨界發電技術最新發展動態,研討創新技術、科研成果、運行維護和管理經驗、機組設計和制造最新進展,推動超超臨界發電技術在設計、制造、運行等方面邁上新臺階。

會場
中國動力工程學會主辦,安徽安慶皖江發電有限責任公司協辦,中國電力科技網承辦的第十一屆“超超臨界機組技術交流2017年會”于2017年11月2日在安徽合肥召開。會議旨在持續深入交流超超臨界發電技術最新發展動態,研討創新技術、科研成果、運行維護和管理經驗、機組設計和制造最新進展,推動超超臨界發電技術在設計、制造、運行等方面邁上新臺階。

魏毓璞
中國動力工程學會常務副秘書長朱月祥代表主辦單位致開幕辭。

朱月祥
安徽安慶皖江發電有限責任公司總經理李金柱代表協辦單位致歡迎辭,向參加會議的各位領導和代表表示熱烈歡迎!對會議的召開表示熱烈祝賀!
安徽安慶皖江發電有限責任公司1998年5月12日注冊成立,2011年10月底成為神皖能源有限責任公司全資子公司。現全廠總裝機容量為2640MW,是安徽省統調最大發電廠,全省首家“全廠超低排放”電廠。
公司#3、#4百萬機組擴建工程是神華集團與安徽省政府戰略合作的重要支撐項目,是安徽省“861”重點建設項目。匯集了神華集團、華北電力設計院、上海電氣集團、東方鍋爐廠等業內頂尖集團多年的智慧和研究成果,是國內領先、參數等級最高的一次再熱超超臨界高效低排放燃煤發電機組。兩臺百萬機組分別于2015年5月31日、6月19日通過168小時滿負荷試運行,試運期間,兩臺機組供電煤耗分別為272.5克/千瓦時、273.9克/千瓦時,達到國內領先水平,氮氧化物、二氧化硫、粉塵分別為20.6毫克/標立方、5.85毫克/標立方、2.45毫克/標立方,全面優于國家超低排放限值。
兩臺百萬機組投產以來,創造了投產后連續在網運行204天的同類型機組全國紀錄;#3機組獲2016年度中電聯大機組競賽一等獎;#3、#4機組獲得2016年度安徽省供電煤耗指標優異機組、安徽省煙氣排放監測指標優異機組稱號,位列一、二名。先后榮獲“中國電力優質工程獎”、“國家優質投資項目獎”、“工程總承包金鑰匙獎”等榮譽。兩臺百萬機組已經成為同類型機組安全、節能、環保等指標均保持領先的綠色火電機組。
本次召開的第十一屆“超超臨界機組技術交流2017年會”,是推動超超臨界技術發展、相互交流管理經驗的盛會,對持續推動自主創新、智能優化控制、清潔低碳環保技術有著重要的意義。我公司將以本次會議的召開為契機,更為深入學習借鑒兄弟單位好經驗、好做法和好成果,進一步提高設備管理的安全性、經濟性,為提高超超臨界技術水平做出積極的貢獻!在此,也向組織本次會議的中國動力工程學會和中國電力科技網表示衷心的感謝!
依據會議安排,各位代表將于11月4日到我公司參觀指導,在此也懇請各位代表屆時多提寶貴意見,幫助我們持續提升安全生產管理水平。

李金柱
中國動力工程學會施亦龍宣讀會議主席清華大學毛健雄教授致辭:
由中國動力工程學會主辦,中國電力科技網承辦的超超臨界技術年會,自2007年開始,歷經11年堅持舉辦了11屆,年會隨著我國第一臺國產化超超臨界機組的投產而誕生,為我國電力工業和電力設備制造業發展超超臨界技術搭建了一個重要的交流平臺。11年來,我國超超臨界技術經歷了工程設計、制造建設和運行實踐的考驗,實現了許多重大的技術突破和發展,已達到世界領先水平。11年來,我們的年會伴隨和目睹了我國超超臨界技術的快速發展、長足進步和機組容量及臺數快速增長,作為超超臨界技術發展的見證人和技術交流的平臺,對于交流我國超超臨界技術,推動我國超超臨界技術的發展,起到了重要的促進作用。作為會議主席,我首先要感謝中國動力工程學會和中國電力科技網在這11年中,為了精心組織好每一年的年會所做出的巨大努力和付出的心血勞動,還要感謝全國的電力公司和火電廠以及各發電設備的主輔機制造、設計、和研究單位11年來始終不渝地的積極參與和大力支持,才有可能使我們的年會不但堅持了11年,而且越辦越好。我相信,我們的年會必將會一直伴隨著我國超超臨界技術和機組的發展辦下去,繼續為推動我國超超臨界技術的發展發揮交流平臺的重要作用。
清華大學毛健雄教授委托中國電力工程顧問集團公司副總工程師龍輝作主題報告“燃煤耦合生物質發電——超超臨界機組較大幅度減排CO2的可行之路”。結合我國煤電面臨的主要問題和挑戰,介紹超超臨界煤電最終實現CO2接近零排放“三步走”技術路線。第一步:最大限度地提高煤電的供電效率;第二步:盡可能采用燃煤耦合生物質混燒發電;第三步:高效煤電+生物質混燒+CCS=CO2接近零排放。生物質混燒發電是煤電實現碳減排的重要過渡手段,是優化能源資源配置,破解煤電減排CO2難題,促進生態文明建設,推動經濟社會綠色發展的有力舉措。
電力規劃設計總院副總工程師/教授級高級工程師姜士宏發表“我國煤電的現狀和發展趨勢”演講。結合我國能源結構和電力概況分析煤電持續推進節能減排發展現狀和堅持高效、清潔、靈活發展趨勢。提出六個熱點技術:630℃超超臨界煤電技術、超超臨界CFB鍋爐發電技術、燃煤生物質耦合發電技術、煤電靈活性改造技術、燃料電池發電技術、煤電碳捕集技術。


施亦龍 姜士宏
中國電力工程顧問集團公司副總工程師/教授級高級工程師龍輝發表“‘十三五’超超臨界機組技術發展方向分析”演講。簡述“十二五”超超臨界燃煤火電機組主要設計技術發展。分析“十三五”燃煤發電技術發展特點和超超臨界燃煤火電機組技術發展方向——更高效率600℃超超臨界燃煤火電機組技術研發,燃煤火電機組CO2深度減排技術研究。并指出未來10年,我國超超臨界燃煤機組參數進一步提高并實現工程應用,部分大型燃煤火電機組實現區域供熱,大型燃煤鍋爐生物質混燒技術完成示范項目并完成推廣應用,燃煤電廠部分煙氣CO2捕捉、貯存裝置開展工程示范應用。
中國華能集團清潔能源技術研究院副院長/教授級高級工程師肖平發表“我國首個700℃先進超超臨界燃煤發電關鍵部件驗證試驗平臺建立及運行”演講。700℃超超臨界燃煤機組是我國高效清潔燃煤發電技術的必然選擇,建立一座700℃先進超超臨界示范機組,有必要先建設關鍵部件驗證試驗平臺,已完成試驗平臺的系統設計、試驗平臺的施工設計、關鍵部件的制造加工、試驗平臺的安裝建設、投運半年多時間,運行情況良好,后續將完成相關試驗研究。在驗證平臺建設驗證試驗成功基礎上,我國將適時開展700℃示范機組建設。


龍輝 肖平
安徽安慶皖江發電有限責任公司生產副總經理、總工程師寧志發表“1000MW超超臨界機組一次再熱技術應用”演講。安慶電廠兩臺1000MW超超臨界一次再熱燃煤發電機組,分別于2015年5月31日和6月19日投入運行。 #3機組獲2016年全國火電1000MW級超超臨界機組能效對標及競賽一等獎。從鍋爐、汽輪機、脫硫、脫硝、除塵、設計優化幾個方面介紹安慶電廠機組設備;從性能試驗、運行指標、安全指標三方面介紹機組運行狀況。提出八個節能降耗優化措施:深度燃燒優化調整,開式水泵增加旁路,凝結水泵深度變頻,送風機、一次風機進風口優化,增加#0高加,熱一次母管壓力優化,電除塵系統優化,機組啟動方式優化。
南京高速齒輪制造有限公司戰略開發總監/博士周俊發表“康驅——為火電節能改造助力”演講。康驅(CONTRON)是由變頻電機及變頻器、行星差速齒輪箱、電控系統構成的機電一體化調速系統。系統高效區寬,在低負荷區域,效率優勢明顯;更低的能源消耗,比全功率變頻器更低的初裝成本,可實現100%調速范圍;NMECS軟件,實現精確控制及安全保護。


寧志 周俊
東南大學教授冷杉發表“大型發電廠知識庫系統KIS”演講。簡述我國大型發電廠特點:投資大,安全性經濟性要求高,系統復雜,人工智能和新流程工業革命。詳述大型發電廠智能化——自動化發電廠:DCS系統;數字化發電廠:SIS系統;指出智能化發電廠、智慧電廠,人在回路中,不可能出現無人運行電廠。最后提出大型發電廠運行面臨挑戰——運行對象系統增量,運行人員要求提高。
上海鍋爐廠有限公司技術部技術發展處產品一室副主任武振新發表“更先進超超臨界鍋爐”演講。提出先進設計理念:寬負荷效率優化、寬負荷汽溫優化、快速變負荷率、更低鍋爐負荷和寬煤種適應性。六個新技術:低NOX燃燒技術、寬負荷脫硝、環保島、煙氣脫汞、煙氣脫碳(CCS)和O2/CO2富氧燃燒技術。以申能平山二期1350MW高低位二次再熱超超臨界機組工程為例,詳述新一代超超臨界鍋爐。


冷杉 武振新
上海外高橋第三發電有限責任公司技術研發中心主任俞興超發表“火電機組節能減排改造效應及存在問題分析”演講。結合近年來我國煤電形勢和火電機組現狀,分析節能減排迫切性及實施情況。根據節能技改存在問題得出:技術方案的實施需因地制宜、因廠制宜、因機爐系統制宜;實施后需“回頭看”,應敢于面對問題;技術改造需經得起時間的考驗;節能減排、技術改造對全社會具有重大貢獻,需站在全局的高度,統籌策劃、優勢互補、經驗共享。
華電國際十里泉發電廠節能調度部主任張寶國發表“超超臨界機組再熱汽溫620℃非均衡調整及結構優化技術研究”演講。從設計階段,生產準備階段,冷態標定調整,冷、熱態精細化調整和正常運行中的調控5個步驟詳述實施過程,并結合電廠實際應用成果分析效益。非均衡調整技術是一種全新的調整理念,適用范圍絕不僅僅局限于超超臨界機組,在超臨界機組、亞臨界機組等各種火電機組中都可以得到廣泛應用,有效降低受熱面壁溫偏差,減少局部超溫現象,降低鍋爐超溫爆管風險。


俞興超 張寶國
大唐集團科學技術研究院有限公司華東分公司首席專家蔣尋寒發表“火電機組寬負荷節能技術理論與應用”演講。針對當前背景和問題,闡述寬負荷節能設計的一般理論、汽輪機本體和熱力系統,詳述東營 2×1000MW 二次再熱項目設計和改造中的應用。寬負荷節能目的,是在調峰運行環境下,獲得最低實際能耗。節能設計需要大量創新,而不僅僅是提高初參數以及現有技術的簡單堆砌。寬負荷節能設計中,降低滿負荷能耗基數和兼顧不同負荷的能耗,這兩方面都有著重要的意義。寬負荷節能與整體優化密切相關,不可分隔。對于新機組設計和現役汽輪機改造,寬負荷節能設計潛力很大,需要大力推進。
江西大唐國際撫州發電有限責任公司設備部主任/高級工程師倪培林發表“1000MW火電機組建設技術創新與應用”演講。撫州項目為2×1000MW超超臨界機組,依靠新技術研發、先進技術集成,在工程設計、施工、設備、運行等進行創新實踐,保證機組可靠性高同時,實現項目結算動態投資比批準的設計概算降低12.24億元,動態單位造價低至3092元,創國內同類型機組最低紀錄。1號機組建設工期僅22個月,創國內同類型機組最短紀錄。投產首年盈利5.36億元,單位容量利潤是區域平均2.07倍,區域排名第一。機組投運至今未發生非計劃停運。創新設計,大幅度減少資源投入;創新施工,大幅度減少工程量;創新發電,大幅度提高可靠性,實現工期短、造價低、質量優、效益好。


蔣尋寒 倪培林
上海汽輪機廠首席顧問/教授級高級工程師彭澤瑛發表“遙居世界領先水平的汽輪機中國制造”演講。結合上海電氣超超臨界汽輪機產品業績分別詳述其12項國際先進水平的技術和產品性能提升5個臺階。實現燃煤發電效率新目標的技術路線:正確評估燃煤發電效率(煤耗)得益,降低汽機設計熱耗的5個技術領域,實現4個燃煤效率新目標的技術路線。
華東電力設計院有限公司機務部副總工程師/教授級高級工程師葉勇健發表“超超臨界二次再熱機組參數的選取”演講。二次再熱——從經濟性、汽輪機容量匹配及可靠性的角度,應盡可能采取高主汽壓力;第一次再熱——壓力選擇通常考慮對機組熱耗率和對給水溫度影響,在一定范圍內,隨著一次再熱壓力升高機組熱耗率會降低,但兩者并不呈正相關關系。結合二次再熱機組熱力循環原理,詳述蒸汽壓力的選取,蒸汽參數的選取和給水溫度的選取。并對10種更高參數進行展望。


彭澤瑛 葉勇健
國家發改委能源局原局長徐錠明總結并發表演講。提出能源工作者要學習并落實十九大精神,積極推動我國電力革命,能源發展要為中國人民謀幸福,為中華民族謀復興做出應有的貢獻,能源革命的根本目標就是為了中國人民的幸福。能源強則中國強、能源美則中國美、能源安則中國安。

徐錠明
11月3日上午會議按“鍋爐環保”和“汽機節能”分組交流。
鍋爐環保會場:
浙江省電力科學研究院電源中心鍋爐所高級工程師王茂貴發表“火電機組深度調峰及典型案例介紹”演講。簡述國內政策背景,結合浙江大唐烏沙山發電有限責任公司1號100萬千瓦超超臨界機組、浙能臺州第二發電有限責任公司2號60萬千瓦超臨界機組和國電北侖第一發電有限責任公司2號60萬千瓦亞臨界機組詳細的介紹浙江省火電深度調峰的技術特點和深度調峰試驗驗證效果。
東方鍋爐股份有限公司技術中心開發一部高級工程師黎懋亮發表“東鍋超超臨界鍋爐技術的最新進展”演講。結合業績與典型產品,介紹東鍋超超臨界鍋爐發展概況和623℃超超臨界鍋爐。從630℃~700℃參數鍋爐,第三代OPCC燃燒器和超超臨界鍋爐偏差控制優化三個方面,詳述東鍋超超臨界鍋爐技術最新進展。


王茂貴 黎懋亮
清華大學煤清潔燃燒國家工程中心總工程師卓建坤教授發表“高溫合金材料煙氣側腐蝕研究”演講。結合世界燃煤發電趨勢分析超臨界機組的高溫合金材料發展現狀。詳述爐內積灰特性和高溫合金材料煙氣側腐蝕。煙氣側腐蝕是USC或700-USC高溫合金材料發展中研究重點之一;煙氣側腐蝕是由氣氛、溫度場、灰沉積特性和合金間的協同作用;SO3將加速高溫合金材料腐蝕。綜合高溫合金煙氣側溫度梯度、沉積灰特性的在線腐蝕及測量是下一步研究方向。
哈爾濱鍋爐廠鍋爐研究所副所長黃鶯發表“哈鍋超超臨界鍋爐發展新技術及創新”演講。從超(超)煤粉鍋爐,哈鍋對準東煤技術和大容量褐煤鍋爐三個方面分析近期新產品技術特點。詳述哈鍋節能降耗綜合治理技術:低NOx燃燒技術,SNCR+全負荷SCR技術,煙氣余熱綜合利用,除塵技術,提高鍋爐汽水參數提升機組效率。通過生物質與燃煤機組耦合發電技術,垃圾與燃煤機組耦合發電技術,污泥干化與燃煤機組耦合發電技術,遠程診斷分析平臺,S-CO2發電技術,探討機組靈活性運行和深度調峰和煤電耦合技術和創新研究。


卓建坤 黃鶯
合肥皖化電機技術開發有限責任公司董事長姚崇全發表“爐水循環泵國產化意義”演講。皖化公司設計制造出中國品牌爐水泵,目前已具備設計、制造適用于亞臨界、超臨界、超超臨界等不同壓力等級鍋爐用爐水泵的能力。輔助循環泵是皖化公司的專利產品,作為防止爐水泵停機時電機過熱的保護裝置已在電廠大量使用,十多年來,性能穩定可靠,用輔助循環泵提供的壓力水來阻止或大幅減少爐水泵停用時污物進入電機腔,即使少量污物進入電機腔內也隨著輔助循環泵的循環水進入濾網,不會落入推力瓦和推力盤部位,造成推力瓦和推力盤磨損。
合肥皖化電機技術開發有限責任公司總工程師徐成發表“爐水循環泵深度改造及國產化”演講。從爐水泵結構,進口產品與皖化產品的對比,定子繞組,引出線導電接頭,過濾器,定轉子汽蝕,導軸承,推力軸承等方面介紹皖化公司爐水泵技術優勢。分別通過四個實際案例詳述深度改造和制造情況。


姚崇全 徐成
汽機節能會場:
上海上電漕涇發電有限公司生產技術部專工董飛英發表“1000MW機組無輔助汽源啟動的研究與實踐”演講。詳述無輔助汽源啟動方案和輔助汽源改造方案。無外部輔助汽源的情況下完全可以熱態再啟動,鑒于冷態或溫態啟動存在一定的風險,會對機組造成一定損傷,萬不得已不建議采用此方案。充分利用現有供熱管網進行輔助汽源改造,安全經濟可靠,其它同類型機組輔助汽源改造可借鑒。
哈爾濱汽輪機廠有限責任公司研究院副總設計師葉東平發表“高效N1000—35/615/630/630二次再熱汽輪機介紹”演講。簡述哈爾濱汽輪機技術發展歷程,詳述高參數百萬等級二次再熱汽輪機和高參數機組在系統上提高經濟型的幾點措施。采用多級數小焓降反動式葉型,預扭裝配式隔板,新型汽封技術;整體運輸的高壓缸模塊,節流調節,2×180°切向渦殼進汽,第一級橫置靜葉,內缸紅套環密封技術;低壓360°切向蝸殼進汽結構,低壓第一級橫置靜葉,低壓落地軸承箱和落地內缸結構;應用適應較高蒸汽參數的分段焊接轉子;在系統設置上充分考慮節能降耗措施;這五項措施能夠充分滿足機組先進、高效的性能。


董飛英 葉東平
國家電投電力工程有限公司科研院總工程師張耀發表“超(超)臨界火電機組調試經驗交流”演講。火電機組調試過程中發生的調試事件主要是由清潔性、嚴密性、準確性三方面導致,并詳述清潔性調試:高壓加熱器汽側沖洗;啟動初期汽水品質控制的做法;汽輪發電機組潤滑油系統沖洗新方法。火電機組調試相當部分是如何用物理和化學等方法做清潔工作,諸如化學清洗、蒸汽吹管等。當今我國火電機組概念很先進,如果建設過程中注意細節,效果會更好,要發揮某些固有系統的作用,不要隨便優化。
皖能銅陵發電有限公司汽機分場副主任/高級工程師王亞軍發表“超超臨界汽輪機組運行優化”演講。結合電廠實際運行機組情況分別詳述汽輪機高壓調門運行方式優化,汽輪機冷端運行方式優化,高加運行疏水閥門堵塞解決方案和開閉式冷卻水合理分配。


張耀 王亞軍
東方汽輪機有限公司產品開發中心汽機研發部部長/高級工程師張曉東發表“先進630℃汽輪機技術研究與應用”演講。概述630℃項目意義和發展歷程;著重介紹630℃汽輪機研發重點和研究成果。
國家核電上海發電設備成套設計研究院節能與清潔燃燒中心高級經理范誠豪發表“Lubeco余熱利用系統建模和分析”演講。介紹Lubeco系統背景、建模設計和建模驗證分析。煙氣旁路系統的余熱深度利用是全廠問題,必須統籌考慮鍋爐與汽機耦合的影響。旁路煙道屬于設計范圍,首先考慮設計參數能否有足夠位置布置受熱面,選擇最佳設計點,然后考慮結合增加原空氣預熱器傳熱面積,否則汽機熱耗的收益會被鍋爐效率的損失所抵消,無法提高循環效率,甚至使循環效率下降。選定設計點后,進行驗證計算,得到最佳的煙氣旁路運行控制點。


張曉東 范誠豪
華能海門電廠運行部值長/高級工程師張超發表“1000MW等級汽輪機凝汽器深度節能優化”演講。華能海門電廠2號機組基于凝汽器內部結構理論分析、三維建模、試驗對比相結合的方法,在汽輪機凝汽器喉部優化以后,凝汽器優化后的蒸汽流場分布,冷卻管束在縱向和橫向的熱負荷分配比較合理,凝汽器的有效換熱面積得到一定的增加,提高了凝汽器的總體傳熱系數,最終提高了凝汽器的換熱性能。通過改造凝汽器喉部及內設備布置形式,減小排汽阻力;安裝導流裝置,改善凝汽器管束入口流場分布,最終提高真空、降低排汽壓力,提高機組經濟性。
11月3日下午,綜合會場:
華北電力設計院有限公司發電事業部項目管理處經理/教授級高級工程師董菁發表“百萬超超臨界機組設計實踐”演講。簡述安慶電廠二期2×1000MW機組擴建工程,詳述百萬超超臨界機組設計實踐和機組主要性能指標。發電標煤耗設計值:261.93g/kWh,3、4號機組性能試驗值分別為261.7g/kWh和262g/kWh;供電煤耗設計值:272.73g/kWh,3、4號機組性能試驗能分別為272.3g/kWh和272.6g/kWh。采用31MPa/615℃/630℃高效超超臨界機組展望。


張超 董菁
浙江浙能臺州第二發電有限責任公司設備管理部高級工程師朱曉瑾發表“能效分析與管理系統在1000MW機組的應用研究與實踐”演講。概述項目背景及意義、系統的硬件架構、系統業務流程,關鍵技術和創新。詳述百萬機組能效分析與管理實踐:實現以能效分析和管理系統為核心的智能化管理體系,實現以實時耗差分析和標桿比對為抓手的經濟指標管理,實現以薄弱環節分析預控為突破點的技術分析管理,實現以多樣化數據展示為特色的生產統計和實現以值際小指標競賽為手段的績效考核。
西安交通大學能動學院熱能工程系副教授劉銀河發表“一種改進的燃煤超超臨界蒸汽發電系統(X-Cycle)”演講。結合當前我國火力發電背景,分析現有發電系統,提出改進電站系統方案并詳述改進電站系統方案的熱力計算及結果和發電系統的熱力學分析及火用分析。采用“能級匹配”和“熱容流率匹配”的方法提出了X-Cycle 電站系統方案。在X-Cycle系統中,煙氣-凝結水預熱器替換了常規電站系統的空氣預熱器來加熱凝結水,其中保持煙氣與凝結水的熱容流率相等,空氣則在抽汽-空氣加熱器中由汽輪機抽汽加熱。


朱曉瑾 劉銀河
閉幕式由中國動力工程學會常務副秘書長朱月祥主持。
每場都安排技術答疑,有些單位提前提交疑點和難點,會上進行重點答疑解惑。
11月3日下午,姚崇全董事長帶領與會嘉賓參觀合肥皖化電機技術開發有限責任公司新址工廠,給參會代表留下了深刻印象,隨后參觀了現有工作車間及電機備品備件倉庫。11月4日參觀安徽安慶皖江發電有限責任公司。


參觀合影
中國電力科技網對本次會議進行全程實況錄像,供各發電集團、電網公司主管部門和相關電廠、科研單位交流學習;還將本次會議專家演講PPT上傳至中國電力科技論壇相關欄目和電力月刊,供廣大超超臨界科技工作者免費下載和在線瀏覽,保存、共享、傳播先進技術和經驗,為我國電力發展貢獻綿薄之力。
《中國電力報》對會議的新聞報道——
清潔高效成超超臨界技術發展方向
作者:趙坤 來源:中國電力報
作者:趙坤 來源:中國電力報
“超超臨界燃煤機組+生物質混燒+區域供熱+二氧化碳捕集+燃氣輪機,這些復雜的概念結合到一起,將成為未來解決新建燃煤火電機組二氧化碳深度減排的主要技術路線。”在近日由中國動力工程學會主辦、中國電力科技網承辦、安徽安慶皖江發電有限責任公司協辦的超超臨界機組技術交流2017年會上,中國電力工程顧問集團公司副總工程師龍輝的觀點引發了與會人員的廣泛共鳴。
從2006年至今,我國已投運的100萬千瓦超超臨界機組已近百臺,我國已成為世界超超臨界煤粉爐機組容量最大和臺數最多的國家。當前,我國超超臨界發電技術已進入更加注重自主創新、更加智能優化控制、更加清潔低碳環保的新階段。
面對煤電行業當前遇到的新問題,中國電力科技網主任魏毓璞在接受《中國電力報》記者采訪時表示,迎接這種挑戰,煤電行業只能走更高效、更清潔、更靈活道路,這也是超超臨界技術今后的發展方向。
據了解,黨的十八大以來,我國火電機組結構持續優化,超臨界、超超臨界機組比例明顯提高,單機30萬千瓦及以上機組比重上升到78.6%;單機60萬千瓦及以上機組比重明顯提升,達到41%。燃煤發電技術不斷創新,達到世界領先水平。60萬千瓦級、百萬千瓦級超超臨界二次再熱機組和世界首臺60萬千瓦級超臨界CFB(循環流化床)機組投入商業運行。超超臨界機組投運十多年來,通過引進、消化和吸收,實現了工程設計、制造、建設技術的重大突破,我國超超臨界機組無論容量、參數、效率、煤耗和超低排放改造均達到世界領先和先進水平,成為世界上蒸汽參數最高和供電煤耗最低的國家。
龍輝表示,國外公司設計的100萬千瓦機組普遍帶區域供熱。“大型燃煤火電機組帶區域供熱將是未來新建燃煤發電技術發展的趨勢。”在《電力發展“十三五”規劃》中明確提出,“全面掌握擁有自主知識產權的超超臨界機組設計、制造技術;以高溫材料為重點,加快攻關700攝氏度超超臨界發電技術;研究開展中間參數等級示范,實現發電效率突破50%。推進自主產權的60萬千瓦級超超臨界CFB發電技術示范。”中國華能集團清潔能源技術研究院副院長肖平表示,我國應在700攝氏度等級高效超超臨界燃煤發電機組技術方面開展更加深入的研究,在該領域實現我國技術水平新的突破。而受制于汽輪機部分高鎳基材料研發難度的困擾和性價比問題,預計700攝氏度超超臨界燃煤發電機組的投運時間將推遲到2026年左右。
12月19日,國家發展改革委印發《全國碳排放權交易市場建設方案(發電行業)》,首批納入全國碳市場的重點排放單位幾乎涵蓋了我國約1700家火力發電企業。其納入全國碳市場的二氧化碳排放總量超過30億噸,占全國碳排放量的1/3。
據了解,2005年,歐盟碳市場交易體系開始運行,如今,這一交易體系已經涵蓋歐洲11000家發電廠、工廠以及絕大多數的航空公司,覆蓋歐洲45%的溫室氣體排放量,成為世界上最大的碳排放交易市場。歐洲的電廠開展了各種方式的二氧化碳深度減排工作。
近年來,燃煤鍋爐摻燒生物質技術在歐美國家已成為二氧化碳深度減排重要選項之一。國外技術發展表明,大型燃煤鍋爐可實現在較大比例范圍內自由摻燒生物質燃料,用于給鍋爐提供熱量。英國、荷蘭、丹麥等歐洲國家在燃煤火電機組生物質混燒技術方面處于領先地位,很多大型燃煤火電機組實現了“煤改生物質”燃燒。
相關專家表示,我國可作為能源利用的生物質資源總量約4.6億噸標準煤/年,而目前我國生物質能利用量僅約3500萬噸標準煤/年,利用率不足10%,利用方式包括生物質發電等多種方案。假設中國每年有50%的生物質能資源用于發電,那么每年可發電量約7200億千瓦時,僅此一項即可使我國非化石能源發電量占比提升約12個百分點 (按2016年全國發電量計算)。若按全年發電利用小時數為4000小時,則折算生物質發電裝機容量可達約1.8億千瓦,是當前裝機規模(截至2016年底,約1214萬千瓦)的近15倍。因此,基 于我國豐富的生物質能資源量及龐大的煤電總規模,在“十三五”期間及中長期時間內,我國燃煤耦合生物質發電將具有非常廣闊的發展空間。
“燃煤耦合生物質發電相比純燒生物質發電具有效率高、投資省、減少新增占地等多方面的優勢。燃煤機組通過摻燒生物質,能夠有效利用廢棄的生物質資源,減少機組燃煤消耗量,有利于燃煤機組實現碳減排,還可以解決農民散燒廢棄秸稈帶來的環境污染問題,并為農民增收。”電力規劃設計總院副總工程師姜士宏說。
據了解,國外已有大量電廠摻燒不同比例的生物質或純燒生物質,我國也已有大量的純燒生物質電廠及少數摻燒生物質發電項目。結合具體的燃料供應、資金、運行維護習慣,以及我國電廠的情況,與會專家首推摻燒生物質技術路線。電廠采用摻燒生物質方案,其生物質摻燒比例較為靈活,從而在生物質收購中增強議價能力;生物質燃料預處理相對獨立,也可減少對原有系統的影響,縮短停機時間;電廠的改造范圍較小,可節省生物質改造的費用,便于項目投資、建設和運行管理。
“在超超臨界技術不斷發展的情況下,未來十年,我國超超臨界燃煤機組參數將進一步提高并實現工程應用,部分大型燃煤火電機組將實現區域供熱,大型燃煤鍋爐生物質混燒技術將完成示范項目并完成推廣應用。
同時燃煤電廠部分煙氣二氧化碳捕捉、貯存裝置將會開展工程示范應用。超超臨界機組將在未來發揮更大作用,成為‘一帶一路’倡議中的重要能源組成部分。”清華大學教授毛健雄表示。
