“2014年9月發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014~2020年)》將我國分為三大區(qū)域，東部沿海長三角、珠三角地區(qū)火電機組必須達到超凈排放要求，中部地區(qū)爭取達到超凈排放要求，西部地區(qū)鼓勵達到超凈排放標準。環(huán)保要求的提高為火電設(shè)備帶來了新的市場機遇，同時也是技術(shù)挑戰(zhàn)。”
《行動計劃》指出，新建燃煤發(fā)電項目原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機組，100萬千瓦級濕冷、空冷機組設(shè)計供電煤耗分別不高于282克/千瓦時、299克/千瓦時，60萬千瓦級濕冷、空冷機組分別不高于285克/千瓦時、302克/千瓦時。
清潔高效成火電設(shè)備生命線
在國家不斷降低供電煤耗的背景下，清潔高效發(fā)電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用對設(shè)備制造企業(yè)提出了更高要求，促使鍋爐、汽輪機、發(fā)電機三大主機設(shè)備不斷向高參數(shù)、大容量的高效超超臨界機組和超超臨界二次再熱方向發(fā)展。
近年來，我國清潔、低碳、高效燃煤發(fā)電技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。已經(jīng)投入運行的百萬千瓦超超臨界機組超過60臺，數(shù)量和總?cè)萘烤邮澜缡孜?。成立了國?00攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。建成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)氣化技術(shù)的25萬千瓦級整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)示范項目，為實現(xiàn)更高效率、近零排放燃煤發(fā)電技術(shù)進行了有益探索和工程示范。
“2013年，東鍋在消化引進技術(shù)基礎(chǔ)上自主開發(fā)了世界單機容量最大、性能指標最先進的60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐，可將大量劣質(zhì)煤和煤矸石轉(zhuǎn)化為清潔電力。”唐勇說，目前東鍋已獲得3臺60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐的銷售運行業(yè)績，當前市場占有率達100%。
隨著 《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014~2020年)》的頒布實施，火電機組一方面是對現(xiàn)役機組實施節(jié)能、環(huán)保、增容、供熱、降噪等方面的高品質(zhì)綠色發(fā)電，另一方面是對新建項目實施“高效清潔近零排放工程”，目標都是追求實現(xiàn)燃煤機組達到并優(yōu)于天然氣排放標準，即達到煙塵排放濃度小于5毫克/標準立方米、二氧化硫排放濃度小于35毫克/標準立方米、氮氧化物排放濃度小于50毫克/標準立方米的 “近零排放”目標。
在唐勇看來，今后5~10年，高效超超臨界與二次再熱機組將成為燃煤發(fā)電的主流，設(shè)備企業(yè)必須要直面挑戰(zhàn)，不斷向清潔高效發(fā)電設(shè)備升級。未來東鍋將研發(fā)超超臨界循環(huán)流化床鍋爐、700攝氏度等級超臨界鍋爐、燃用特殊燃料如高堿煤等的大型超臨界鍋爐。
高效超超臨界和二次再熱漸成主流
我國能源“十二五”規(guī)劃已經(jīng)確定將“高效、節(jié)能、環(huán)保的火力發(fā)電技術(shù)”列為能源應(yīng)用技術(shù)和工程示范重大專項。到“十二五”末期，我國將在火力發(fā)電科技方面實現(xiàn)700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)和40萬千瓦IGCC關(guān)鍵技術(shù)的突破，掌握火電機組大容量二氧化碳捕集技術(shù)。
今年初，由哈電集團自主研發(fā)的世界最高參數(shù)66萬千瓦高效超超臨界鍋爐在華能長興電廠順利通過168小時試運行，再熱汽溫高達623攝氏度，是目前世界上投運參數(shù)最高的燃煤電站鍋爐。這標志著我國高參數(shù)、大容量電站鍋爐設(shè)計制造能力達到國際領(lǐng)先水平。
無獨有偶，東方汽輪機有限公司制造的國內(nèi)最大容量首臺超超臨界66萬千瓦雙抽供熱汽輪機，于2014年末在華潤電力焦作電廠順利通過168小時試運行考核，投入商業(yè)運行。
該臺機組汽輪機為國內(nèi)目前真正意義上的最大容量兩級可調(diào)整抽汽高效超超臨界汽輪機，填補了行業(yè)空白，預(yù)示著 國產(chǎn)自主創(chuàng)新的新一代高效66萬千瓦等級汽輪機總體性能將達到世界先進水平。
事實上，打造中國電力裝備發(fā)展的升級版是打造中國制造升級版的重要組成部分，也是中國由 “制造大國”邁向“制造強國”不可替代的環(huán)節(jié)。在清潔能源發(fā)電比例不斷增長以及國家對高效環(huán)保發(fā)電設(shè)備需求強烈的新形勢下，讓電力裝備在 “清潔高效”方面不斷實現(xiàn)升級，是打造我國電力裝備“升級版”的重要保證。
通過技術(shù)創(chuàng)新和清潔高效火電設(shè)備的研發(fā)，一方面可以繼續(xù)提高發(fā)電效率，降低供電煤耗，另一方面，有望突破700攝氏度超超臨界機組關(guān)鍵技術(shù)，突破熱端部件設(shè)計制造技術(shù)，掌握火電機組大容量二氧化碳捕集技術(shù)。
