新标准倒逼火电设备研发向清洁、高效加速升级

“2014年9月发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014~2020年）》将我国分为三大区域，东部沿海长三角、珠三角地区火电机组必须达到超净排放要求，中部地区争取达到超净排放要求，西部地区鼓励达到超净排放标准。环保要求的提高为火电设备带来了新的市场机遇，同时也是技术挑战。”东方锅炉股份有限公司（简称“东锅”）副总经理唐勇如是说。

《行动计划》指出，新建燃煤发电项目原则上采用60万千瓦及以上超超临界机组，100万千瓦级湿冷、空冷机组设计供电煤耗分别不高于282克/千瓦时、299克/千瓦时，60万千瓦级湿冷、空冷机组分别不高于285克/千瓦时、302克/千瓦时。

清洁高效成火电设备生命线

在国家不断降低供电煤耗的背景下，清洁高效发电技术研发和应用对设备制造企业提出了更高要求，促使锅炉、汽轮机、发电机三大主机设备不断向高参数、大容量的高效超超临界机组和超超临界二次再热方向发展。

近年来，我国清洁、低碳、高效燃煤发电技术居世界领先水平。已经投入运行的百万千瓦超超临界机组超过60台，数量和总容量均居世界首位。成立了国家700摄氏度超超临界燃煤发电技术创新联盟。建成了具有自主知识产权气化技术的25万千瓦级整体煤气化联合循环(IGCC)示范项目，为实现更高效率、近零排放燃煤发电技术进行了有益探索和工程示范。

“2013年，东锅在消化引进技术基础上自主开发了世界单机容量最大、性能指标最先进的60万千瓦循环流化床锅炉，可将大量劣质煤和煤矸石转化为清洁电力。”唐勇说，目前东锅已获得3台60万千瓦超临界循环流化床锅炉的销售运行业绩，当前市场占有率达100%。

随着 《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014~2020年）》的颁布实施，火电机组一方面是对现役机组实施节能、环保、增容、供热、降噪等方面的高品质绿色发电，另一方面是对新建项目实施“高效清洁近零排放工程”，目标都是追求实现燃煤机组达到并优于天然气排放标准，即达到烟尘排放浓度小于5毫克/标准立方米、二氧化硫排放浓度小于35毫克/标准立方米、氮氧化物排放浓度小于50毫克/标准立方米的 “近零排放”目标。

在唐勇看来，今后5~10年，高效超超临界与二次再热机组将成为燃煤发电的主流，设备企业必须要直面挑战，不断向清洁高效发电设备升级。未来东锅将研发超超临界循环流化床锅炉、700摄氏度等级超临界锅炉、燃用特殊燃料如高碱煤等的大型超临界锅炉。

高效超超临界和二次再热渐成主流

我国能源“十二五”规划已经确定将“高效、节能、环保的火力发电技术”列为能源应用技术和工程示范重大专项。到“十二五”末期，我国将在火力发电科技方面实现700摄氏度超超临界燃煤发电关键技术和40万千瓦IGCC关键技术的突破，掌握火电机组大容量二氧化碳捕集技术。

今年初，由哈电集团自主研发的世界最高参数66万千瓦高效超超临界锅炉在华能长兴电厂顺利通过168小时试运行，再热汽温高达623摄氏度，是目前世界上投运参数最高的燃煤电站锅炉。这标志着我国高参数、大容量电站锅炉设计制造能力达到国际领先水平。

无独有偶，东方汽轮机有限公司制造的国内最大容量首台超超临界66万千瓦双抽供热汽轮机，于2014年末在华润电力焦作电厂顺利通过168小时试运行考核，投入商业运行。

该台机组汽轮机为国内目前真正意义上的最大容量两级可调整抽汽高效超超临界汽轮机，填补了行业空白，预示着国产自主创新的新一代高效66万千瓦等级汽轮机总体性能将达到世界先进水平。

事实上，打造中国电力装备发展的升级版是打造中国制造升级版的重要组成部分，也是中国由 “制造大国”迈向“制造强国”不可替代的环节。在清洁能源发电比例不断增长以及国家对高效环保发电设备需求强烈的新形势下，让电力装备在 “清洁高效”方面不断实现升级，是打造我国电力装备“升级版”的重要保证。

通过技术创新和清洁高效火电设备的研发，一方面可以继续提高发电效率，降低供电煤耗，另一方面，有望突破700摄氏度超超临界机组关键技术，突破热端部件设计制造技术，掌握火电机组大容量二氧化碳捕集技术。

未来设备企业将依托相关能源企业、科研院所和高等院校建成一批国家能源研发中心（重点实验室），有力支撑清洁、高效、环保的火力发电方面的技术创新和装备研发。