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講座名稱：超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會記者觀察
報(bào)告人：馮義軍主任
報(bào)告單位：中國電力報(bào)發(fā)電部
講座時長：29:05
內(nèi)容簡介:中國動力工程學(xué)會第九屆超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會
中國電力報(bào)發(fā)電部主任馮義軍發(fā)表“超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會記者觀察”演講，并于1月25日在《中國電力報(bào)》發(fā)電周刊頭版刊登新聞報(bào)道。
二次再熱技術(shù)“‘熱起來”
“600攝氏度等級的二次再熱技術(shù)是在一個相當(dāng)長的時期中解決中國燃煤火電節(jié)能減排的主要技術(shù)措施。相信在未來，中國會掀起發(fā)展600攝氏度等級二次再熱超超臨界機(jī)組的高潮。”在1月13日中國動力工程學(xué)會主辦、中國電力科技網(wǎng)承辦的超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會上，清華大學(xué)教授毛健雄表示。
中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在上述年會上分析道：“隨著二次再熱技術(shù)示范成功，超低排放全面推進(jìn)，碳排放被擺上日程，我國燃煤發(fā)電技術(shù)進(jìn)入一個新時代。”
二次再熱火電技術(shù)時代來臨
為進(jìn)一步降低能耗和減少污染物排放，改善環(huán)境，我國常規(guī)火電技術(shù)飛速向更高參數(shù)的超超臨界技術(shù)方向發(fā)展。2015年可謂中國火電二次再熱技術(shù)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(jī)組———華能安源項(xiàng)目和首臺100萬千瓦二次再熱機(jī)組———國電泰州項(xiàng)目相繼投運(yùn)。截至2015年底，已投入運(yùn)行的600攝氏度、100萬千瓦超超臨界機(jī)組達(dá)86臺?，F(xiàn)在中國在建和計(jì)劃要建的二次再熱超超臨界機(jī)組的總臺數(shù)已超過28臺。
“自主研發(fā)的大容量二次再熱超超臨界機(jī)組示范成功，將會促進(jìn)更多的二次再熱超超臨界機(jī)組投入建設(shè)。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長孫銳在上述會議上談到。
在節(jié)能減排政策的推動下，大容量超超臨界機(jī)組正在從一次再熱向二次再熱發(fā)展。預(yù)計(jì)在“十三五”期間，中國新建的煤電機(jī)組中，會有大批二次再熱機(jī)組出現(xiàn)，在世界上掀起發(fā)展二次再熱機(jī)組的高潮。
“隨著效率的提高，發(fā)電機(jī)組的單位造價也在不斷攀升，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，其性價比并沒有明顯的優(yōu)勢。”上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮偉忠在上述會議上表示。參與國內(nèi)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(zé)任公司副總經(jīng)理姚建村也表示：“國外近5年來新投運(yùn)機(jī)組基本上沒有采用二次再熱技術(shù)。”
統(tǒng)籌解決排放問題
推動超超臨界火電技術(shù)發(fā)展，超低排放是當(dāng)前的重點(diǎn)話題。中國電力工程顧問集團(tuán)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(shù)據(jù)庫，結(jié)合已經(jīng)完成的大量經(jīng)典案例，通過收集信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)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(fā)掘超低排放背后的深層信息、通過運(yùn)行數(shù)據(jù)推算演繹，完成相關(guān)自動化選擇軟件，對技術(shù)路線選擇進(jìn)行高效而科學(xué)的決策。”巴黎氣候大會后，如何實(shí)現(xiàn)中國承諾的使中國二氧化碳排放在2030年達(dá)到峰值，中國應(yīng)該也必然會出臺一系列有關(guān)二氧化碳減排的政策，如美國和歐盟那樣的“碳稅”、“碳排放標(biāo)準(zhǔn)”和“碳貿(mào)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(yán)格，碳排放將受到嚴(yán)格限制。”孫銳介紹道?，F(xiàn)在強(qiáng)調(diào)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(fā)電企業(yè)無法回避的巨大挑戰(zhàn)。我國計(jì)劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，屆時燃煤發(fā)電成本將會大大增加。
“正在研發(fā)和示范的解決二氧化碳排放問題的技術(shù)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(zhì)條件、政策和可接受性等一系列問題，其將來的應(yīng)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(shù)解決二氧化碳排放問題現(xiàn)在是非常不現(xiàn)實(shí)的。因此，要降低燃煤火電的二氧化碳排放，除了混燒生物質(zhì)和熱電聯(lián)產(chǎn)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(jī)組作為調(diào)峰機(jī)組，可讓出負(fù)荷，使超超臨界機(jī)組保持較高出力，減少機(jī)組煤耗。同時他還主張?jiān)?a href="http://m.234gz.com/news/list-17.html" target="_blank" class="keylink">熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組增設(shè)儲熱系統(tǒng)，大幅度提高機(jī)組調(diào)峰能力。
中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院的蔣尋寒在上述會議上強(qiáng)調(diào)：“基于實(shí)際需要，我們將更多的精力投入到新建機(jī)組設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，以及綜合升級改造的方案優(yōu)化上。實(shí)際上，這本來就應(yīng)該是節(jié)能技術(shù)監(jiān)督工作的重要組成部分。無論新機(jī)組設(shè)計(jì)還是老機(jī)組改造，都應(yīng)兼顧50~100%負(fù)荷段的經(jīng)濟(jì)性，將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在70~80%負(fù)荷。”
繼續(xù)推進(jìn)超超臨界技術(shù)
對于超超臨界發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展，毛健雄分析了三個方向：“一是對現(xiàn)役600攝氏度一次再熱超超臨界機(jī)組，大力推動技術(shù)創(chuàng)新，全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造。二是發(fā)展二次再熱超超臨界技術(shù)。三是發(fā)展700攝氏度超超臨界技術(shù)。”從熱力學(xué)的角度，進(jìn)一步大幅度提高效率的途徑就是提高蒸汽參數(shù)特別是溫度和增加再熱次數(shù)?，F(xiàn)在正在研發(fā)的700攝氏度超超臨界技術(shù)就是為了這個目的。我國正在積極開展700攝氏度機(jī)組的研發(fā)工作。通過聯(lián)合電站主機(jī)設(shè)備制造企業(yè)、科研院所、高校、冶金企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，力爭形成具有核心競爭力的自主知識產(chǎn)權(quán)700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)。
在700攝氏度的高溫材料等有關(guān)問題的研發(fā)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(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新改造挖潛之外，當(dāng)前唯一可大幅度提高效率的途徑就是二次再熱技術(shù)。
為了對700攝氏度高溫合金材料性能及相關(guān)部件的制造工藝可靠性進(jìn)行實(shí)爐驗(yàn)證和試驗(yàn)研究，獲得相關(guān)材料和部件在實(shí)際服役環(huán)境下的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)，降低未來700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組工程示范應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)，由國家能源局牽頭、清潔能源研究院承擔(dān)，華能南京電廠建設(shè)了我國首個700攝氏度關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺。2015年12月9日，由華能清潔能源研究院承擔(dān)、華能南京電廠合作建設(shè)的我國首個700攝氏度關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺的水壓試驗(yàn)工作成功完成，700攝氏度試驗(yàn)平臺高溫高壓蒸汽管路已經(jīng)基本完成安裝。
2015年12月30日成功投運(yùn)并穩(wěn)定在700攝氏度左右。
“建議在700攝氏度超超臨界聯(lián)盟下成立材料部件整合和優(yōu)化部門，協(xié)調(diào)統(tǒng)一下一步工作。”龍輝表示，“700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組核心是材料，而新材料的研發(fā)、測試、焊接材料選擇和部件試驗(yàn)的一體化；針對歐洲‘AD700計(jì)劃’從材料到部件試驗(yàn)的曲折發(fā)展經(jīng)歷總結(jié)，我們認(rèn)為部件試驗(yàn)將是一個長期復(fù)雜的任務(wù)。”
報(bào)告人：馮義軍主任
報(bào)告單位：中國電力報(bào)發(fā)電部
講座時長：29:05
內(nèi)容簡介:中國動力工程學(xué)會第九屆超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會
中國電力報(bào)發(fā)電部主任馮義軍發(fā)表“超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會記者觀察”演講，并于1月25日在《中國電力報(bào)》發(fā)電周刊頭版刊登新聞報(bào)道。
二次再熱技術(shù)“‘熱起來”
“600攝氏度等級的二次再熱技術(shù)是在一個相當(dāng)長的時期中解決中國燃煤火電節(jié)能減排的主要技術(shù)措施。相信在未來，中國會掀起發(fā)展600攝氏度等級二次再熱超超臨界機(jī)組的高潮。”在1月13日中國動力工程學(xué)會主辦、中國電力科技網(wǎng)承辦的超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2015年會上，清華大學(xué)教授毛健雄表示。
中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在上述年會上分析道：“隨著二次再熱技術(shù)示范成功，超低排放全面推進(jìn)，碳排放被擺上日程，我國燃煤發(fā)電技術(shù)進(jìn)入一個新時代。”
二次再熱火電技術(shù)時代來臨
為進(jìn)一步降低能耗和減少污染物排放，改善環(huán)境，我國常規(guī)火電技術(shù)飛速向更高參數(shù)的超超臨界技術(shù)方向發(fā)展。2015年可謂中國火電二次再熱技術(shù)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(jī)組———華能安源項(xiàng)目和首臺100萬千瓦二次再熱機(jī)組———國電泰州項(xiàng)目相繼投運(yùn)。截至2015年底，已投入運(yùn)行的600攝氏度、100萬千瓦超超臨界機(jī)組達(dá)86臺?，F(xiàn)在中國在建和計(jì)劃要建的二次再熱超超臨界機(jī)組的總臺數(shù)已超過28臺。
“自主研發(fā)的大容量二次再熱超超臨界機(jī)組示范成功，將會促進(jìn)更多的二次再熱超超臨界機(jī)組投入建設(shè)。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長孫銳在上述會議上談到。
在節(jié)能減排政策的推動下，大容量超超臨界機(jī)組正在從一次再熱向二次再熱發(fā)展。預(yù)計(jì)在“十三五”期間，中國新建的煤電機(jī)組中，會有大批二次再熱機(jī)組出現(xiàn)，在世界上掀起發(fā)展二次再熱機(jī)組的高潮。
“隨著效率的提高，發(fā)電機(jī)組的單位造價也在不斷攀升，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，其性價比并沒有明顯的優(yōu)勢。”上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮偉忠在上述會議上表示。參與國內(nèi)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(zé)任公司副總經(jīng)理姚建村也表示：“國外近5年來新投運(yùn)機(jī)組基本上沒有采用二次再熱技術(shù)。”
統(tǒng)籌解決排放問題
推動超超臨界火電技術(shù)發(fā)展，超低排放是當(dāng)前的重點(diǎn)話題。中國電力工程顧問集團(tuán)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(shù)據(jù)庫，結(jié)合已經(jīng)完成的大量經(jīng)典案例，通過收集信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)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(fā)掘超低排放背后的深層信息、通過運(yùn)行數(shù)據(jù)推算演繹，完成相關(guān)自動化選擇軟件，對技術(shù)路線選擇進(jìn)行高效而科學(xué)的決策。”巴黎氣候大會后，如何實(shí)現(xiàn)中國承諾的使中國二氧化碳排放在2030年達(dá)到峰值，中國應(yīng)該也必然會出臺一系列有關(guān)二氧化碳減排的政策，如美國和歐盟那樣的“碳稅”、“碳排放標(biāo)準(zhǔn)”和“碳貿(mào)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(yán)格，碳排放將受到嚴(yán)格限制。”孫銳介紹道?，F(xiàn)在強(qiáng)調(diào)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(fā)電企業(yè)無法回避的巨大挑戰(zhàn)。我國計(jì)劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，屆時燃煤發(fā)電成本將會大大增加。
“正在研發(fā)和示范的解決二氧化碳排放問題的技術(shù)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(zhì)條件、政策和可接受性等一系列問題，其將來的應(yīng)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(shù)解決二氧化碳排放問題現(xiàn)在是非常不現(xiàn)實(shí)的。因此，要降低燃煤火電的二氧化碳排放，除了混燒生物質(zhì)和熱電聯(lián)產(chǎn)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(jī)組作為調(diào)峰機(jī)組，可讓出負(fù)荷，使超超臨界機(jī)組保持較高出力，減少機(jī)組煤耗。同時他還主張?jiān)?a href="http://m.234gz.com/news/list-17.html" target="_blank" class="keylink">熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組增設(shè)儲熱系統(tǒng)，大幅度提高機(jī)組調(diào)峰能力。
中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院的蔣尋寒在上述會議上強(qiáng)調(diào)：“基于實(shí)際需要，我們將更多的精力投入到新建機(jī)組設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，以及綜合升級改造的方案優(yōu)化上。實(shí)際上，這本來就應(yīng)該是節(jié)能技術(shù)監(jiān)督工作的重要組成部分。無論新機(jī)組設(shè)計(jì)還是老機(jī)組改造，都應(yīng)兼顧50~100%負(fù)荷段的經(jīng)濟(jì)性，將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在70~80%負(fù)荷。”
繼續(xù)推進(jìn)超超臨界技術(shù)
對于超超臨界發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展，毛健雄分析了三個方向：“一是對現(xiàn)役600攝氏度一次再熱超超臨界機(jī)組，大力推動技術(shù)創(chuàng)新，全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造。二是發(fā)展二次再熱超超臨界技術(shù)。三是發(fā)展700攝氏度超超臨界技術(shù)。”從熱力學(xué)的角度，進(jìn)一步大幅度提高效率的途徑就是提高蒸汽參數(shù)特別是溫度和增加再熱次數(shù)?，F(xiàn)在正在研發(fā)的700攝氏度超超臨界技術(shù)就是為了這個目的。我國正在積極開展700攝氏度機(jī)組的研發(fā)工作。通過聯(lián)合電站主機(jī)設(shè)備制造企業(yè)、科研院所、高校、冶金企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，力爭形成具有核心競爭力的自主知識產(chǎn)權(quán)700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)。
在700攝氏度的高溫材料等有關(guān)問題的研發(fā)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(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新改造挖潛之外，當(dāng)前唯一可大幅度提高效率的途徑就是二次再熱技術(shù)。
為了對700攝氏度高溫合金材料性能及相關(guān)部件的制造工藝可靠性進(jìn)行實(shí)爐驗(yàn)證和試驗(yàn)研究，獲得相關(guān)材料和部件在實(shí)際服役環(huán)境下的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)，降低未來700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組工程示范應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)，由國家能源局牽頭、清潔能源研究院承擔(dān)，華能南京電廠建設(shè)了我國首個700攝氏度關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺。2015年12月9日，由華能清潔能源研究院承擔(dān)、華能南京電廠合作建設(shè)的我國首個700攝氏度關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺的水壓試驗(yàn)工作成功完成，700攝氏度試驗(yàn)平臺高溫高壓蒸汽管路已經(jīng)基本完成安裝。
2015年12月30日成功投運(yùn)并穩(wěn)定在700攝氏度左右。
“建議在700攝氏度超超臨界聯(lián)盟下成立材料部件整合和優(yōu)化部門，協(xié)調(diào)統(tǒng)一下一步工作。”龍輝表示，“700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組核心是材料，而新材料的研發(fā)、測試、焊接材料選擇和部件試驗(yàn)的一體化；針對歐洲‘AD700計(jì)劃’從材料到部件試驗(yàn)的曲折發(fā)展經(jīng)歷總結(jié)，我們認(rèn)為部件試驗(yàn)將是一個長期復(fù)雜的任務(wù)。”
