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科普常识3:超超临界显现一次、二次再热技术两种路线

发布日期: 2013-12-04

    “目前超超临界发电技术有三个发展方向:新一代高效一次再热技术、二次再热技术、更大单机容量(120~130万千瓦)。”西南电力设计院副院长冯德明,在中国动力工程学会主办、中国电力科技网承办的超超临界机组技术交流2013年会上表示。

  中国电力科技网CEO魏毓璞分析认为,“更大单机容量”作为未来一种整体方向,是超超临界发电技术发展的综合趋势。当前来看,新一代高效一次再热技术、二次再热技术可谓超超临界发电显现的两种技术路线。

  一次再热升级新一代

  采用再热循环已成为大型机组提高热效率的必要措施。从世界上现有的发电机组来说,再热方式分为一次再热和二次再热两种。

  “总体上,一次再热的超超临界机组设计尚未达到成熟阶段,二次再热也刚刚起步,都需要大量的摸索。”中电投河南电力企业技术中心高级工程师尹金亮告诉记者。

  “在全面总结国内已投运百万千瓦机组设计运行经验、调研国外最新超超临界技术发展(德国、日本)、深入研究国外和国内大量先进可靠的创新节能减排技术基础上,大家首次提出‘新一代百万千瓦高效一次再热机组’概念。‘新一代’是与国内已投运的超超临界机组相比较而言的。”冯德明表示,“研究结果表明,新一代高效一次再热机组技术是目前兼顾创新和稳妥、更切实可行、更适宜全面推广的超超临界发电技术路线。”

  据冯德明先容,经深入对比研究后发现,新一代百万千瓦高效一次再热机组与百万千瓦二次再热机组方案全寿命期总体经济性相当。前者虽然供电煤耗指标略逊,但技术风险更小、投资更省、变负荷调节适应性更优,其净热效率与欧洲在建最先进机组处于同一水平。

  “考虑主机开发周期、项目工期要求、风险评估、投资等因素后,神华重庆万州百万千瓦工程决定在国内首次实施新一代百万千瓦高效一次再热机组技术路线。”冯德明说。

  神华重庆万州百万千瓦工程的创新实践,为我国后续新一代百万千瓦高效一次再热机组技术的全面应用奠定了基础。据记者了解,近期,国内陆续有10多个100万千瓦、66万千瓦超超临界机组采用了类似的技术路线,并在实施中。

  “以提升初参数、升级回热系统、回收余热减少排放、集成创新优化技术为核心的新一代百万千瓦高效一次再热机组技术,有能力将我国超超临界机组技术提升到一个新水平。”冯德明表示。

  二次再热开始热起来

  “掌握二次再热技术”是《能源科技“十二五”规划》在“超超临界发电技术”章节提到的重要内容。“随着超超临界机组未来的发展,各项参数将进一步提高是必然的。”天津国投津能发电有限企业总经理郭启刚在上述会议上先容, “二次再热可以大幅度(近2%)降低煤耗,但投入很大。”“带二次再热的700摄氏度以上参数超超临界锅炉”技术的成功研发,打破了我国目前尚无超超临界二次再热机组这一空白。据了解,采用该技术的百万千瓦超超临界二次再热机组供电煤耗约272克/千瓦时,比百万千瓦超超临界一次再热机组降低约12克/千瓦时,按年利用6000小时计算,每台机组每年可节约标准煤7.2万吨,直接减排二氧化碳近20万吨,具有良好的经济和环保效益。

  江苏国电泰州电厂二期项目是世界上首次在百万千瓦机组上采用超超临界、二次再热技术,是国家燃煤发电示范项目,也是国家科技部确定的“十二五”节能减排国家科技支撑计划项目。

  “百万千瓦超超临界一次再热系引进技术,百万千瓦超超临界二次再热为完全自主常识产权技术。”上海锅炉厂有限企业的王刚告诉记者,“江苏国电泰州电厂二期项目建成后,发电效率、发电煤耗、环境指标等各项技术参数有望跻身世界第一,成为全世界最优、指标最好的示范电厂。”据了解,工程预计于2014年投产。

  “在常规的燃煤纯凝火电机组领域,中国率先做到280克/千瓦时的供电煤耗,这是中国人的骄傲。将来首先做到270克/千瓦时的,仍将是中国机组。通过消化引进的超超临界发电技术,结合中国独有的一些创新,在600摄氏度级别二次再热和高效一次再热两个领域中,世界上煤耗最低的机组都将是中国的。”安徽电力科学研究院高级工程师蒋寻寒对记者说。

  “700摄氏度研发步伐要加快

  “一次再热升级也好,二次再热也好,只是短期内超超临界发电技术的改进,从长远来看,超超临界发电技术要赶紧在700摄氏度上研发出成果,希翼这个步伐快点再快点。”电力行业电力锅监委顾问杨富在上述会议上急切地呼吁。

  随着一批大容量、高参数火电机组的相继建成投产,我国600摄氏度超超临界机组数居世界首位,机组发电效率超过45%。但是大功率高参数超超临界机组尚未形成自主常识产权。《能源科技“十二五”规划》对于“超超临界发电技术”专门进行了部署,其中提到:“掌握具有自主常识产权的600摄氏度百万千瓦级超超临界发电技术。”目前,全球超超临界机组正在挑战700摄氏度大关。“掌握700摄氏度超超临界发电机组的关键技术,使火电机组的供电效率达到50%。”这是《能源科技“十二五”规划》提出的目标,该规划还提出:“在2015年至2018年,开展700摄氏度超超临界发电技术示范工程建设,对700摄氏度超超临界发电技术前期研究成果进行验证。”与会专家建议,国家相关部门应尽快大力推进700摄氏度超超临界发电技术,“步伐要加快,力度要加大”。          

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