新標準倒逼火電設備研發向清潔、高效加速升級

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“2014年9月發布的《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014~2020年）》將我國分為三大區域，東部沿海長三角、珠三角地區火電機組必須達到超凈排放要求，中部地區爭取達到超凈排放要求，西部地區鼓勵達到超凈排放標準。環保要求的提高為火電設備帶來了新的市場機遇，同時也是技術挑戰。”東方鍋爐股份有限公司（簡稱“東鍋”）副總經理唐勇如是說。

《行動計劃》指出，新建燃煤發電項目原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機組，100萬千瓦級濕冷、空冷機組設計供電煤耗分別不高於282克/千瓦時、299克/千瓦時，60萬千瓦級濕冷、空冷機組分別不高於285克/千瓦時、302克/千瓦時。

清潔高效成火電設備生命線

在國家不斷降低供電煤耗的背景下，清潔高效發電技術研發和應用對設備制造企業提出了更高要求，促使鍋爐、汽輪機、發電機三大主機設備不斷向高參數、大容量的高效超超臨界機組和超超臨界二次再熱方向發展。

近年來，我國清潔、低碳、高效燃煤發電技術居世界領先水平。已經投入運行的百萬千瓦超超臨界機組超過60台，數量和總容量均居世界首位。成立了國家700攝氏度超超臨界燃煤發電技術創新聯盟。建成了具有自主知識產權氣化技術的25萬千瓦級整體煤氣化聯合循環(IGCC)示範項目，為實現更高效率、近零排放燃煤發電技術進行了有益探索和工程示範。

“2013年，東鍋在消化引進技術基礎上自主開發了世界單機容量最大、性能指標最先進的60萬千瓦循環流化床鍋爐，可將大量劣質煤和煤矸石轉化為清潔電力。”唐勇說，目前東鍋已獲得3台60萬千瓦超臨界循環流化床鍋爐的銷售運行業績，當前市場占有率達100%。

隨著 《煤電節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役機組實施節能、環保、增容、供熱、降噪等方面的高品質綠色發電，另一方面是對新建項目實施“高效清潔近零排放工程”，目標都是追求實現燃煤機組達到並優於天然氣排放標準，即達到煙塵排放濃度小於5毫克/標準立方米、二氧化硫排放濃度小於35毫克/標準立方米、氮氧化物排放濃度小於50毫克/標準立方米的 “近零排放”目標。

在唐勇看來，今後5~10年，高效超超臨界與二次再熱機組將成為燃煤發電的主流，設備企業必須要直面挑戰，不斷向清潔高效發電設備升級。未來東鍋將研發超超臨界循環流化床鍋爐、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”規劃已經確定將“高效、節能、環保的火力發電技術”列為能源應用技術和工程示範重大專項。到“十二五”末期，我國將在火力發電科技方面實現700攝氏度超超臨界燃煤發電關鍵技術和40萬千瓦IGCC關鍵技術的突破，掌握火電機組大容量二氧化碳捕集技術。

今年初，由哈電集團自主研發的世界最高參數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最高的燃煤電站鍋爐。這標誌著我國高參數、大容量電站鍋爐設計制造能力達到國際領先水平。

無獨有偶，東方汽輪機有限公司制造的國內最大容量首台超超臨界66萬千瓦雙抽供熱汽輪機，於2014年末在華潤電力焦作電廠順利通過168小時試運行考核，投入商業運行。

該台機組汽輪機為國內目前真正意義上的最大容量兩級可調整抽汽高效超超臨界汽輪機，填補了行業空白，預示著國產自主創新的新一代高效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”不可替代的環節。在清潔能源發電比例不斷增長以及國家對高效環保發電設備需求強烈的新形勢下，讓電力裝備在 “清潔高效”方面不斷實現升級，是打造我國電力裝備“升級版”的重要保證。

通過技術創新和清潔高效火電設備的研發，一方面可以繼續提高發電效率，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鍵技術，突破熱端部件設計制造技術，掌握火電機組大容量二氧化碳捕集技術。

未來設備企業將依托相關能源企業、科研院所和高等院校建成一批國家能源研發中心（重點實驗室），有力支撐清潔、高效、環保的火力發電方面的技術創新和裝備研發。
中國能源網