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講座名稱：超超臨界機組技術交流2015年會記者觀察
報告人：馮義軍主任
報告單位：中國電力報發電部
講座時長：29:05
內容簡介:中國動力工程學會第九屆超超臨界機組技術交流2015年會
中國電力報發電部主任馮義軍發表“超超臨界機組技術交流2015年會記者觀察”演講，并于1月25日在《中國電力報》發電周刊頭版刊登新聞報道。
二次再熱技術“‘熱起來”
“600攝氏度等級的二次再熱技術是在一個相當長的時期中解決中國燃煤火電節能減排的主要技術措施。相信在未來，中國會掀起發展600攝氏度等級二次再熱超超臨界機組的高潮。”在1月13日中國動力工程學會主辦、中國電力科技網承辦的超超臨界機組技術交流2015年會上，清華大學教授毛健雄表示。
中國電力科技網CEO魏毓璞在上述年會上分析道：“隨著二次再熱技術示范成功，超低排放全面推進，碳排放被擺上日程，我國燃煤發電技術進入一個新時代。”
二次再熱火電技術時代來臨
為進一步降低能耗和減少污染物排放，改善環境，我國常規火電技術飛速向更高參數的超超臨界技術方向發展。2015年可謂中國火電二次再熱技術得到重大突破的一年。這一年，我國首臺66萬千瓦二次再熱機組———華能安源項目和首臺100萬千瓦二次再熱機組———國電泰州項目相繼投運。截至2015年底，已投入運行的600攝氏度、100萬千瓦超超臨界機組達86臺。現在中國在建和計劃要建的二次再熱超超臨界機組的總臺數已超過28臺。
“自主研發的大容量二次再熱超超臨界機組示范成功，將會促進更多的二次再熱超超臨界機組投入建設。”電力規劃設計總院副院長孫銳在上述會議上談到。
在節能減排政策的推動下，大容量超超臨界機組正在從一次再熱向二次再熱發展。預計在“十三五”期間，中國新建的煤電機組中，會有大批二次再熱機組出現，在世界上掀起發展二次再熱機組的高潮。
“隨著效率的提高，發電機組的單位造價也在不斷攀升，特別是二次再熱機組，雖然已屬成熟技術，但系統復雜，投資高。在目前的技術條件下，與一次再熱相比，其性價比并沒有明顯的優勢。”上海外高橋第三發電有限責任公司總經理馮偉忠在上述會議上表示。參與國內首臺百萬千瓦級高效一次再熱火電工程的，神華神東電力重慶萬州港電有限責任公司副總經理姚建村也表示：“國外近5年來新投運機組基本上沒有采用二次再熱技術。”
統籌解決排放問題
推動超超臨界火電技術發展，超低排放是當前的重點話題。中國電力工程顧問集團公司副總工程師龍輝在會上分析道：“目前超低排放工藝路線選擇決策帶有一定的盲目性，而解決問題的方法是建立具體數據庫，結合已經完成的大量經典案例，通過收集信息和統計數據來了解不同電廠需要解決的超低排放問題，通過多維度分析來發掘超低排放背后的深層信息、通過運行數據推算演繹，完成相關自動化選擇軟件，對技術路線選擇進行高效而科學的決策。”巴黎氣候大會后，如何實現中國承諾的使中國二氧化碳排放在2030年達到峰值，中國應該也必然會出臺一系列有關二氧化碳減排的政策，如美國和歐盟那樣的“碳稅”、“碳排放標準”和“碳貿易”等。在全球氣候變化的大形勢下，中國燃煤火電面臨著降低二氧化碳排放的空前壓力。
“大氣污染物排放控制更加嚴格，碳排放將受到嚴格限制。”孫銳介紹道。現在強調的超低排放只解決粉塵、二氧化硫和氮氧化物的排放問題，如何解決煤電的二氧化碳排放，是燃煤發電企業無法回避的巨大挑戰。我國計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，屆時燃煤發電成本將會大大增加。
“正在研發和示范的解決二氧化碳排放問題的技術是碳捕獲和埋存（CCS），但CCS由于其高投資和高能耗，以及埋存的地質條件、政策和可接受性等一系列問題，其將來的應用前景依然難以確定。”毛健雄在上述會議上談到。在他看來，采用CCS技術解決二氧化碳排放問題現在是非常不現實的。因此，要降低燃煤火電的二氧化碳排放，除了混燒生物質和熱電聯產外，唯一的辦法就是降低煤耗，也就是提高效率。
孫銳建議，將亞臨界機組作為調峰機組，可讓出負荷，使超超臨界機組保持較高出力，減少機組煤耗。同時他還主張在熱電聯產機組增設儲熱系統，大幅度提高機組調峰能力。
中國大唐集團科學技術研究院的蔣尋寒在上述會議上強調：“基于實際需要，我們將更多的精力投入到新建機組設計和設備選型，以及綜合升級改造的方案優化上。實際上，這本來就應該是節能技術監督工作的重要組成部分。無論新機組設計還是老機組改造，都應兼顧50~100%負荷段的經濟性，將設計重點放在70~80%負荷。”
繼續推進超超臨界技術
對于超超臨界發電技術的未來發展，毛健雄分析了三個方向：“一是對現役600攝氏度一次再熱超超臨界機組，大力推動技術創新，全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造。二是發展二次再熱超超臨界技術。三是發展700攝氏度超超臨界技術。”從熱力學的角度，進一步大幅度提高效率的途徑就是提高蒸汽參數特別是溫度和增加再熱次數。現在正在研發的700攝氏度超超臨界技術就是為了這個目的。我國正在積極開展700攝氏度機組的研發工作。通過聯合電站主機設備制造企業、科研院所、高校、冶金企業聯合攻關，力爭形成具有核心競爭力的自主知識產權700攝氏度超超臨界燃煤發電技術。
在700攝氏度的高溫材料等有關問題的研發還沒有完成之前，在600攝氏度等級的材料條件下，除了對一次再熱技術進一步創新改造挖潛之外，當前唯一可大幅度提高效率的途徑就是二次再熱技術。
為了對700攝氏度高溫合金材料性能及相關部件的制造工藝可靠性進行實爐驗證和試驗研究，獲得相關材料和部件在實際服役環境下的重要運行數據，降低未來700攝氏度超超臨界燃煤發電機組工程示范應用的風險，由國家能源局牽頭、清潔能源研究院承擔，華能南京電廠建設了我國首個700攝氏度關鍵部件驗證試驗平臺。2015年12月9日，由華能清潔能源研究院承擔、華能南京電廠合作建設的我國首個700攝氏度關鍵部件驗證試驗平臺的水壓試驗工作成功完成，700攝氏度試驗平臺高溫高壓蒸汽管路已經基本完成安裝。
2015年12月30日成功投運并穩定在700攝氏度左右。
“建議在700攝氏度超超臨界聯盟下成立材料部件整合和優化部門，協調統一下一步工作。”龍輝表示，“700攝氏度超超臨界燃煤發電機組核心是材料，而新材料的研發、測試、焊接材料選擇和部件試驗的一體化；針對歐洲‘AD700計劃’從材料到部件試驗的曲折發展經歷總結，我們認為部件試驗將是一個長期復雜的任務。”
報告人：馮義軍主任
報告單位：中國電力報發電部
講座時長：29:05
內容簡介:中國動力工程學會第九屆超超臨界機組技術交流2015年會
中國電力報發電部主任馮義軍發表“超超臨界機組技術交流2015年會記者觀察”演講，并于1月25日在《中國電力報》發電周刊頭版刊登新聞報道。
二次再熱技術“‘熱起來”
“600攝氏度等級的二次再熱技術是在一個相當長的時期中解決中國燃煤火電節能減排的主要技術措施。相信在未來，中國會掀起發展600攝氏度等級二次再熱超超臨界機組的高潮。”在1月13日中國動力工程學會主辦、中國電力科技網承辦的超超臨界機組技術交流2015年會上，清華大學教授毛健雄表示。
中國電力科技網CEO魏毓璞在上述年會上分析道：“隨著二次再熱技術示范成功，超低排放全面推進，碳排放被擺上日程，我國燃煤發電技術進入一個新時代。”
二次再熱火電技術時代來臨
為進一步降低能耗和減少污染物排放，改善環境，我國常規火電技術飛速向更高參數的超超臨界技術方向發展。2015年可謂中國火電二次再熱技術得到重大突破的一年。這一年，我國首臺66萬千瓦二次再熱機組———華能安源項目和首臺100萬千瓦二次再熱機組———國電泰州項目相繼投運。截至2015年底，已投入運行的600攝氏度、100萬千瓦超超臨界機組達86臺。現在中國在建和計劃要建的二次再熱超超臨界機組的總臺數已超過28臺。
“自主研發的大容量二次再熱超超臨界機組示范成功，將會促進更多的二次再熱超超臨界機組投入建設。”電力規劃設計總院副院長孫銳在上述會議上談到。
在節能減排政策的推動下，大容量超超臨界機組正在從一次再熱向二次再熱發展。預計在“十三五”期間，中國新建的煤電機組中，會有大批二次再熱機組出現，在世界上掀起發展二次再熱機組的高潮。
“隨著效率的提高，發電機組的單位造價也在不斷攀升，特別是二次再熱機組，雖然已屬成熟技術，但系統復雜，投資高。在目前的技術條件下，與一次再熱相比，其性價比并沒有明顯的優勢。”上海外高橋第三發電有限責任公司總經理馮偉忠在上述會議上表示。參與國內首臺百萬千瓦級高效一次再熱火電工程的，神華神東電力重慶萬州港電有限責任公司副總經理姚建村也表示：“國外近5年來新投運機組基本上沒有采用二次再熱技術。”
統籌解決排放問題
推動超超臨界火電技術發展，超低排放是當前的重點話題。中國電力工程顧問集團公司副總工程師龍輝在會上分析道：“目前超低排放工藝路線選擇決策帶有一定的盲目性，而解決問題的方法是建立具體數據庫，結合已經完成的大量經典案例，通過收集信息和統計數據來了解不同電廠需要解決的超低排放問題，通過多維度分析來發掘超低排放背后的深層信息、通過運行數據推算演繹，完成相關自動化選擇軟件，對技術路線選擇進行高效而科學的決策。”巴黎氣候大會后，如何實現中國承諾的使中國二氧化碳排放在2030年達到峰值，中國應該也必然會出臺一系列有關二氧化碳減排的政策，如美國和歐盟那樣的“碳稅”、“碳排放標準”和“碳貿易”等。在全球氣候變化的大形勢下，中國燃煤火電面臨著降低二氧化碳排放的空前壓力。
“大氣污染物排放控制更加嚴格，碳排放將受到嚴格限制。”孫銳介紹道。現在強調的超低排放只解決粉塵、二氧化硫和氮氧化物的排放問題，如何解決煤電的二氧化碳排放，是燃煤發電企業無法回避的巨大挑戰。我國計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，屆時燃煤發電成本將會大大增加。
“正在研發和示范的解決二氧化碳排放問題的技術是碳捕獲和埋存（CCS），但CCS由于其高投資和高能耗，以及埋存的地質條件、政策和可接受性等一系列問題，其將來的應用前景依然難以確定。”毛健雄在上述會議上談到。在他看來，采用CCS技術解決二氧化碳排放問題現在是非常不現實的。因此，要降低燃煤火電的二氧化碳排放，除了混燒生物質和熱電聯產外，唯一的辦法就是降低煤耗，也就是提高效率。
孫銳建議，將亞臨界機組作為調峰機組，可讓出負荷，使超超臨界機組保持較高出力，減少機組煤耗。同時他還主張在熱電聯產機組增設儲熱系統，大幅度提高機組調峰能力。
中國大唐集團科學技術研究院的蔣尋寒在上述會議上強調：“基于實際需要，我們將更多的精力投入到新建機組設計和設備選型，以及綜合升級改造的方案優化上。實際上，這本來就應該是節能技術監督工作的重要組成部分。無論新機組設計還是老機組改造，都應兼顧50~100%負荷段的經濟性，將設計重點放在70~80%負荷。”
繼續推進超超臨界技術
對于超超臨界發電技術的未來發展，毛健雄分析了三個方向：“一是對現役600攝氏度一次再熱超超臨界機組，大力推動技術創新，全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造。二是發展二次再熱超超臨界技術。三是發展700攝氏度超超臨界技術。”從熱力學的角度，進一步大幅度提高效率的途徑就是提高蒸汽參數特別是溫度和增加再熱次數。現在正在研發的700攝氏度超超臨界技術就是為了這個目的。我國正在積極開展700攝氏度機組的研發工作。通過聯合電站主機設備制造企業、科研院所、高校、冶金企業聯合攻關，力爭形成具有核心競爭力的自主知識產權700攝氏度超超臨界燃煤發電技術。
在700攝氏度的高溫材料等有關問題的研發還沒有完成之前，在600攝氏度等級的材料條件下，除了對一次再熱技術進一步創新改造挖潛之外，當前唯一可大幅度提高效率的途徑就是二次再熱技術。
為了對700攝氏度高溫合金材料性能及相關部件的制造工藝可靠性進行實爐驗證和試驗研究，獲得相關材料和部件在實際服役環境下的重要運行數據，降低未來700攝氏度超超臨界燃煤發電機組工程示范應用的風險，由國家能源局牽頭、清潔能源研究院承擔，華能南京電廠建設了我國首個700攝氏度關鍵部件驗證試驗平臺。2015年12月9日，由華能清潔能源研究院承擔、華能南京電廠合作建設的我國首個700攝氏度關鍵部件驗證試驗平臺的水壓試驗工作成功完成，700攝氏度試驗平臺高溫高壓蒸汽管路已經基本完成安裝。
2015年12月30日成功投運并穩定在700攝氏度左右。
“建議在700攝氏度超超臨界聯盟下成立材料部件整合和優化部門，協調統一下一步工作。”龍輝表示，“700攝氏度超超臨界燃煤發電機組核心是材料，而新材料的研發、測試、焊接材料選擇和部件試驗的一體化；針對歐洲‘AD700計劃’從材料到部件試驗的曲折發展經歷總結，我們認為部件試驗將是一個長期復雜的任務。”
