开发推广先进燃煤发电技术支撑电力工业可持续发展_.pdf

［ 收稿日期］ ２ ０ １ ２－ ０ ９－ ０ １ ［ 作者简介］ 张晓鲁（ １ ９ ５ ２ ） ， 女， 山东掖县人， 教授级高级工程师， 研究方向为发电工程和科技管理； Ｅ－ ｍ ａ ｉ ｌ ｚ ｘ ｌ ＠ｃ ｐ ｉ ｃ ｏ ｒ ｐ ． ｃ ｏ ｍ ． ｃ ｎ 开发推广先进燃煤发电技术 支撑电力工业可持续发展 张晓鲁 （ 中国电力投资集团公司， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ３ ） ［ 摘要］ 我国正处于加快转变经济发展方式的关键时期， 能源需求持续增长， 生态环境保护和气候压力对社 会经济可持续发展的约束日渐严重。我国一次能源的结构特点决定了我国电力供应以燃煤发电为主的格 局， 而燃煤发电既是用煤大户也是用水大户， 同时还是污染物排放大户。优化煤电发展， 向集约化、 环保化发 展转变是电力工业的战略调整。本文论证了我国煤电技术向清洁化发展的战略思路， 简要回顾了超超临界 技术和大型空冷技术的研发成果与产业化推广现状， 论述了这两项先进煤电技术对电力工业发展转型的支 撑作用。 ［ 关键词］ 燃煤发电； 超超临界； 空冷； 集约化； 环保化； 发展 ［ 中图分类号］ Ｔ Ｍ ６ １ １ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ９－ １ ７ ４ ２ （ ２ ０ １ ２ ） １ ２－ ０ ０ ５ ２－ ０ ６ １ 前言 发电行业按照一次能源的类型可以分为燃煤、 燃气燃油、 核电、 水电、 新能源（ 如风电、 太阳能） 发 电。我国电力工业的发展需要合理的能源结构。由 于环境的限制和减排 Ｃ Ｏ ２的要求， 近一段时期， 在 发电行业发展中突出了核电和新能源的作用。然而 我国一次能源结构的特点决定了以燃煤发电为主的 发电格局在相当长的一段时间内不会发生根本性改 变。发展先进的燃煤发电技术是应对我国转变经济 发展方式、 满足能源的需求、 保护环境和实现可持续 发展最有效、 最根本的措施。 经济社会发展的需求是科技创新的引领， 科技 创新同时也会极大地推动经济社会的发展。电力工 业的快速发展迫切需要开发先进的燃煤发电技术， 超超临界燃煤发电技术的研发及产业化推广使得我 国电力工业实现了跨越式发展， 煤耗指标快速接近 国际先进水平。但是， 为了满足我国加快转变经济 发展方式提出的更高要求， 不断提高燃煤发电机组 的效率、 降低污染物排放依然是燃煤发电技术进步 的主题。需要政府相关政策的支持和科研工作者的 不懈努力。 ２ 我国煤炭资源和燃煤发电状况 我国煤炭资源丰富， ２０ ０ ０ｍ以浅的预测煤炭 资源量为 ５ ． ６ １ ０ １ ２ｔ ， 能源剩余可采总储量中原煤 占５ ８ ． ８％。我国煤炭分布不均衡， 与经济发展呈逆 向格局， 结构性矛盾突出。在已探明的保有储量中， 华北和西北地区煤炭资源所占比例高， 山西、 内蒙 古、 陕西和新疆４省区就集中了全国近７ ６％的煤炭 储量。而东北、 华东和中南地区煤炭储量所占比例 低， 经济最发达的江苏、 浙江、 山东、 辽宁等 １ ０省市 的保有储量仅占全国的 ５％， 煤炭产量极为有限。 根据 中国环境统计年鉴 ２ ０ １ ０ 数据， ２ ０ ０ ９年 电力部门煤炭消耗量占工业部门煤炭消耗总量的一 半以上， Ｓ Ｏ ２排放量占全国排放总量的 ５ ５％。根据 Ｉ Ｅ Ａ数据， 如果全球化石燃料发电都能够达到现行 最佳效率（ 按技术可行性估算） ， 则每年可节能 ７ ． １ ６ １ ０ ８～ ９ ． ８ ９ １ ０８ｔ 标煤， 减排 １ ８ １ ０８～ ２ ５ １ ０ ８ｔ Ｃ Ｏ ２， 其中潜力最大的当属燃煤发电（ 可节能 ２５ 中国工程科学 ５ ． １ ２ １ ０ ８～ ７ ． １ ６ １ ０８ｔ 标煤， 减排 １ ４ １ ０８～ ２ ０ １ ０ ８ｔ Ｃ Ｏ ２） 。 我国东部和中部地区为保障经济发展， 建设了 大批燃煤发电机组， 形成了西煤东送的格局。按电 煤输入口径计算， ２ ０ ０ ９年华中地区的豫鄂湘赣 ４省 和华东地区的输煤输电比例分别为１ ３ ∶ １ 和４ ８ ∶ １ ， 运 煤占用铁路运力的比重已高达５ １ ． ２％， 公路交通也 压力巨大， 长距离运输中的煤炭损耗也很高。 至 ２ ０ １ １年 底， 我 国 电 力 装 机 容 量 达 到 了 １ ． ０ ５ ６ １ ０ ９ｋ Ｗ， 其中燃煤发电容量 ７ ． ６ ５ １ ０８ｋ Ｗ， 占７ ２ ． ５％； 全国发电量达到了４ ． ７ ２ １ ７ １ ０ １ ２ｋ Ｗｈ ， 其中燃煤发电量 ３ ． ８ ９ ７５ １ ０ １ ２ｋ Ｗｈ ， 占 ８ ２ ． ５ ４％。 根据对电力工业“ 十二五“ 规划的相关研究预测， 到 ２ ０ １ ５ 年全国电力装机容量将达到１ ． ４ １ ０ ９ｋ Ｗ， 其中燃 煤发电９ ． ３ ３ １ ０ ８ｋ Ｗ； ２ ０ ２ ０ 年， 全国电力装机容量有望 达到１ ． ８ １ ０ ９ｋ Ｗ， 其中燃煤发电１ ． ２ １ ０９ｋ Ｗ。燃煤 发电机组将长期占据我国电力工业的主力军地位。 ２ ． １ 燃煤发电布局的基本思路 ２ ０ ０ ９年， 我国提出 ２ ０ ２ ０年非化石能源在一次 能源消费中的比重要达到 １ ５％， 单位 Ｇ Ｄ ＰＣ Ｏ ２排 放量比 ２ ０ ０ ５年下降 ４ ０％ ～ ４ ５％的目标。对电力 工业提出的任务是， 优化煤电发展， 向集约化、 环保 化方式转变。 主要发展方式有 ａ ．推行煤电一体化开发， 优 化综合能源运输体系。贯彻落实国家西部大开发战 略， 加快在山西、 陕西、 内蒙古、 宁夏、 新疆等煤炭资 源丰富地区布局建设大容量、 高效率的燃煤发电机 组， 建成一批大型燃煤电站集群， 形成若干个大型煤 电基地。坚持输煤输电并举， 利用特高压输电网架 向东中部地区供应电力。ｂ ．推行煤电清洁开发， 全 面应用先进燃煤发电技术。西部和北部地区主要布 局建设低污染、 节水的燃煤发电机组。合理控制东 部地区煤电装机规模， 东中部电力受端地区适量布 局建设起负荷支撑作用的大容量、 高效率、 低污染的 清洁煤发电机组。 这样的发展方式有 ３个好处 ａ ．在西部地区建 设一批高效、 节水、 低污染的煤电一体化基地， 可以 实现煤炭就地规模化利用， 减少煤炭外运量， 在保护 当地生态与环境的同时， 提高全国整体煤炭利用效 率， 形成集约化发展。ｂ ．“ 西电东送” 可以大幅降低 “ 西煤东送” 给全国带来的运输压力、 生态破坏与环 境污染， 优化综合能源运输体系， 带动全国能源供应 体系向环保化发展。ｃ ．在东中部地区建设清洁煤 发电机组， 既满足了当地基本电力需求、 保证电网安 全稳定运行， 又减少了东中部地区的生态破坏和环 境污染， 形成环保化发展。 实现上述发展方式转变的关键在于快速研发并 产业化推广大容量、 高效率、 低污染、 低水耗的先进 燃煤发电技术。 ２ ． ２ 先进燃煤发电技术的战略选择 目前， 国际上正在研发、 推广的先进燃煤发电技 术主要有配有污染物排放控制技术的超超临界燃煤 发电技术、 大型火电机组空冷技术， 以及整体煤气化 联合循环发电技术（ Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ ） ［ １ ］。其中， Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ技术还 处于商业化试验阶段， 技术经济性能有待进一步验 证。配有烟气污染控制技术的超超临界燃煤发电技 术和大型火电机组空冷技术已在我国取得重大突 破， 并快速推广普及。 ２ ． ２ ． １ 超超临界燃煤发电技术 蒸汽参数越高， 热力循环效率越高， 这是郎肯循 环的基本原理。一直以来， 提高燃煤发电机组的蒸 汽参数都是提高机组容量与效率的重要手段。超超 临界燃煤发电技术就是将水蒸汽的压力、 温度提高 到超临界参数以上， 从而大幅度提高机组的热效率、 降低供电煤耗、 减少污染物排放。表 １是不同参数 煤电机组的热效率和供电煤耗的比较， 可见超超临 界机组在技术经济性方面比原有的亚临界机组有较 大的提高［ ２ ］。 表 １ 不同参数机组的热效率和供电煤耗 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔ ｈ ｅｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｃ ｏ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒｕ ｎ ｉ ｔ ｓ 机组类型蒸汽压力／ Ｍ Ｐ ａ蒸汽温度／ ℃热效率／ ％供电煤耗／ （ｋ ｇ （ ｋ Ｗｈ ）－ １） 亚临界１ ６ ． ７５ ３ ８ ／ ５ ３ ８３ ８３ ２ ４ 超临界２ ４５ ３ ８ ／ ５ ６ ６４ １３ ０ ０ 超超临界２ ５～ ２ ８６ ０ ０ ／ ６ ０ ０４ ５２ ８ ０ ７ ０ ０℃３ ５７ ０ ０ ／ ７ ２ ０ ／ ７ ２ ０５ １２ ４ １ 超 ７ ０ ０℃＞ ７ ０ ０６ ０２ ０ ５ 注 供电煤耗是指燃煤发电厂每生产供应 １ｋ Ｗｈ 电能， 所消耗的标煤量 ３５ ２ ０ １ ２年第 １ ４卷第 １ ２期 ２ ． ２ ． ２ 大型火电机组空冷技术 传统上火电机组采用湿式冷却方式， 即用水来 冷却汽轮机排汽。由于冷却塔的蒸发、 风吹和排污 损失， 耗水率偏大。空冷技术采用机械通风方式， 直 接用空气来冷却汽轮机排汽， 与湿冷机组相比可节 水８ ０％以上， 但由于背压高、 用电驱动冷却风机， 使 得空冷机组的效率略低于湿冷。这实际上是“ 用煤 换水” 的技术。直接空冷技术具有传热效果好， 传 热面积小， 占地面积小， 初投资相对较低， 运行灵活， 防冻性能好等特点， 适合我国北方“ 富煤缺水” 地区 大规模建设火电厂。表 ２是直接空冷技术与湿冷技 术耗水率的比较。 表 ２ 两种冷却技术的耗水率 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｗａ ｔ ｅ ｒｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎｒ ａ ｔ ｅｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ 冷却类型耗水率／ （ｋ ｇ （ ｋ Ｗｈ ）－ １） 直接空冷技术～ ０ ． ３ ６ 湿冷技术～ ２ ． ５ 因此， 从能源资源、 环境、 发电技术和可持续发 展的几个方面综合来看， 配有烟气污染控制技术的 超超临界技术和直接空冷技术是我国发展先进燃煤 发电技术的长远战略选择， 上述技术的开发可使我 国发电行业实现跨越式发展。 ３ 我国先进燃煤发电的技术水平 ３ ． １ 超超临界燃煤发电技术 电力行业是装备型行业， 电力行业科技水平的 提升必须与电站装备制造行业的技术进步携手共 进。笔者在国家电力公司科技司工作期间， 运用系 统工程理论指导电力重大装备研制工作， 起到了很 好的成效。通过制订“ 九五” 、 “ 十五” 电力科技发展 战略和发展规划， 每年发布 科技项目指南 引导电 力、 机械两个部门的科研单位开展发电技术的基础 研究； 根据我国发电行业快速发展、 急需升级换代更 高效率燃煤发电机组的迫切需求， “ 十五” 初期启动 了超超临界燃煤发电技术及示范工程的可行性研究 工作， 提出“ 瞄准国际最先进水平进行攻关， 科研工 作与示范工程结合， 示范工程实现商业化运行” 的 攻关目标， 并获得了国家 ８ ６ ３计划支持。 科学决策是重大技术攻关成功的关键。笔者在 进行超超临界技术攻关路线的顶层构架设计时， 通 过对国际国内两种资源与两个市场的调研， 制定了 新型耐高温合金钢材料在国际市场采购， 国内攻关 工作的重点放在超超临界技术研发、 设计、 制造、 建 设与运行上的方案， 以为发电行业提供可供升级换 代用的清洁高效发电设备为攻关目标； 在科研管理 方面发挥协同创新优势， 按照“ 用户牵头， 产学研联 合” 管理机制， “ 以示范工程的商业化为导向、 以工 程项目管理的责任体系为前提、 集中全国的优势单 位， 形成企业负责， 研究机构支撑” 的管理思路［ ３ ］， 组织国内电力企业、 三大动力设备制造企业和研究 院所、 设计院、 高等院校等 ２ ３家国内权威单位共同 攻关， 走出去、 引进来， 实现集成创新。正是通过这 样的管理创新， 使得研发任务于 ２ ０ ０ ５年成功完成， 技术成果快速推广应用。 该项目首次提出了我国发展超超临界机组的技 术选型方案， 将现代超超临界机组设计技术、 高温材 料技术、 加工工艺技术及热工理论等先进技术与理 论相集成， 形成了具有我国特色的 ３种不同型式的 １０ ０ ０Ｍ Ｗ超超临界锅炉、 汽轮机的设计开发、 制造 软件包研制和材料加工性能研究； 首次系统地分析 了我国现有火力发电厂设计规程规范对超超临界电 站的适应性， 自主设计了超超临界机组电站； 首次研 究了 超 超 临 界 机 组 运 行 特 性 并 自 主 调 试 了 １０ ０ ０Ｍ Ｗ机组； 开发出配套大机组的选择性催化还 原法（ Ｓ Ｃ Ｒ ） 烟气脱硝装置［ ４ ］。 研发出来的技术成果在示范阶段就表现出先进 的性能。浙江玉环 ２ １０ ０ ０Ｍ Ｗ 示范工程的供电 煤耗为 ２ ８ ２ ． ６ｇ ／ ｋ Ｗｈ ， 仅为 ２ ０ ０ ６年全国平均值 （ ３ ６ ６ｇ ／ ｋ Ｗｈ ） 的 ７ ７ ． ２ １％， Ｎ Ｏ ｘ排放 ２ ７ ０ｍ ｇ ／ ｍ ３， Ｓ Ｏ ２排放 １ ７ ． ６ｍ ｇ ／ ｍ ３， 仅为国家标准的 ６ ０％、 ４ ． ４％。江苏阚山 ２ ６ ０ ０Ｍ Ｗ 示范工程的供电煤 耗达到２ ８ ４ ． ６ｇ ／ ｋ Ｗｈ ， Ｎ Ｏ ｘ排放２ ４ ９ ． ８ｍ ｇ ／ ｍ ３， Ｓ Ｏ ２ 排放 ５ １ｍ ｇ ／ ｍ ３。 通过全力推广， 具有自主知识产权的超超临界 机组已成为我国新建燃煤发电站的首选装备， 其装 机容量和机组数量均已跃居世界首位， 技术水平居 世界前列， 大大优化了我国电力装机结构。 ３ ． ２ 大型火电机组直接空冷技术 该项目同样是“ 从经济社会发展需求中找准科 技创新主攻方向” 的典型。从 ２ ０ ０ ４年开始， 中国电 力投资集团公司与中国电力工程有限公司、 哈尔滨 空调股份有限公司、 西安热工研究院有限公司等单 位根据我国“ 三北” 地区电力发展迫切需要节水的 发电机组的需求， 共同承担国家重大装备研制项目 “ 大型空冷火电机组成套设备研制” ， 顺利完成了通 ４５ 中国工程科学 辽三期电站和霍林河坑口电站工程等示范工程， 于 ２ ０ ０ ８年成功完成研发任务。 该项目首次提出了大型国产空冷系统的设计原 则， 系统地研发了大直径负压排汽管道强度及稳定 性等关键技术的设计与计算方法； 成功研制出适用 于大型空冷系统的单排管换热元件、 大直径轴流风 机等关键设备与制造工艺； 针对北方高寒地区条件， 系统研究和掌握了整套机组的启动、 运行规律， 得出 了空冷机组的运行动态规律， 制定了整套的启动、 运 行和检修维护规程［ ５ ］。 ３台国产 ６ ０ ０Ｍ Ｗ空冷示范机组的各项性能指 标均达到国际先进水平， 但造价比国外同等设备降 低了 ３ ０％（ ３６ ０ ０万 ～ ４８ ０ ０万元／ 台） 。至 ２ ０ １ ０年 底， 采用本成果技术的空冷机组总装机容量达 １ ． ４ ６ １ ０ ７ｋ Ｗ， 每年可节水约 ３ ． ２ １ ０８ｍ３。 图 １标示出了超超临界技术和大型空冷技术的 已应用范围， 可以清晰地看出超超临界技术已成为 我国华北、 华中、 华南、 东南等地区的主力机型， 大型 空冷技术也在西北、 华北区域快速推广， 推动我国电 力工业向集约化、 环保化方式转变。 图 １ ２ ０ １ ０年底超超临界机组和空冷机组的装机分布 Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｔ ｈ ｅｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｅ ｄｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａｓ ｕ ｐ ｅ ｒｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ａ ｎ ｄａ ｉ ｒ  ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ｂ ｙｔ ｈ ｅｅ ｎ ｄｏ ｆ ２ ０ １ ０ ４ 先进燃煤发电技术对电力工业发展转型 的作用 ４ ． １ 支撑大型煤电基地的建设与布局 超超临界机组单机容量可以达到 １ １ ０ ６ｋ Ｗ， 煤耗比亚临界机组降低了１ ４％， 土地使用面积与亚 临界机组基本相当。并且由于单机容量大幅提高， 在烟气净化装置单体投资增加不大的情况下， 大幅 降低了每千瓦发电容量需要投入的节能环保投资。 新一代的超超临界燃煤电站普遍按照 ４台机组配 置， 一个电站总装机规模可以达到 ４ １ ０ ６ｋ Ｗ， 相当 于以往的 ４个亚临界电站， 而土地使用面积和节能 环保投资却节省了 ３倍， 煤耗也降低了七分之一。 随着大型空冷技术在我国西北、 华北地区的快速推 广， ６ １ ０ ５ｋ Ｗ等级的空冷机组耗水率仅为湿冷机 组的 １ ５％。采用空冷装备的大型燃煤发电站在节 煤、 省地、 降低污染的基础上， 还可以大幅地节约水 资源。 因此， 超超临界机组和大型空冷机组是在西 部和东中部地区建设大型煤电集群的最佳装备， 通过集中布局充分发挥规模化效益， 一举实现高 产、 省煤、 节地以及环保、 节能投资的大投入等多 项集约化社会效益。由超超临界电站和大型空冷 电站集群组成的煤电基地， 构成了特高压输送电 网骨架的电源支撑点， 满足了“ 西电东送” 对重点 电源点和电网结构的要求， 推动我国综合能源运 输体系从原来的 “ 输煤为主” 向“ 输煤输电并举” 的发展方式转变。 ４ ． ２ 推动发电行业污染物减排 “ 十一五” 期间， 发电行业节能减排取得巨大的成 绩。煤电机组平均供电煤耗累计下降３ ７ｇ ／ ｋ Ｗｈ ； 全 国电力 Ｓ Ｏ ２排放 ９ ． ５ ６１ ０ ６ ｔ ， 比 ２ ０ ０ ５年降低约 ２ ９％； 单位发电量烟尘排放量降低约 ３ ７ ． ５％， 为 ０ ． ５ｇ ／ ｋ Ｗｈ 。这些成绩与推广高效率、 低污染、 配 置脱硫脱硝装置的超超临界机组密切相关。“ 十一 五” 期间全国累计关停小火电机组 ７ ． ６ ８ ３ １ ０ ７ｋ Ｗ， 至 ２ ０ １ ０年底， 已投入运行的超超临界机组总装机容 量达 ５ ． ７ ７ １ ０ ７ｋ Ｗ， 占此期间全国新增 ６ ０ ０Ｍ Ｗ以 上燃煤发电机组总装机容量的５ １ ． ９ ９％。如果这些 机组建设同等容量亚临界机组， 每年就要多耗煤 ８ ０ ０多万 ｔ ， 增加排放 Ｃ Ｏ ２约 ２ ． １１ ０ ７ ｔ ， Ｓ Ｏ ２约 １ ． ５ １ ０ ５ｔ 。 ４ ． ３ 推动燃煤发电技术进步 以超超临界技术为例， 在其研发过程中， 掌握了 大型汽轮机、 锅炉所需要的设计与制造技术， 提高了 我国大型关键设备制造、 设计和电站设计、 建设、 安 装的精细化程度， 加快了电力自动控制技术、 环保技 术的发展。经过几年来材料工业和制造行业的共同 努力， 超超临界机组所需的关键耐热金属材料， 如 Ｔ ９ １ 、 Ｔ ９ ２ 、 Ｐ ９ ２ 、 Ｓ Ｕ Ｐ Ｅ Ｒ ３ ０ ４和 Ｈ Ｒ ３ Ｃ等材料， 已经实 ５５ ２ ０ １ ２年第 １ ４卷第 １ ２期 现了国产化和批量化， 并已在国产超超临界机组中 实用， 填补了国产电站用钢的空白。通过大批超超 临界电站的建设， 积累了丰富的大型燃煤发电工程 建设与运行经验， 提高了大型工程管理水平， 培养了 一大批高端技术人员， 并同步提高了基层建设、 运行 人员的技能与素质， 为下一阶段的电力技术进步积 累了丰厚的技术储备与人才储备。 ４ ． ４ 促进国民经济发展 截至 ２ ０ １ １年 ９月底， 我国累计投产超超临界机 组 ８ ５台共 ６ ． ９ ２ ９ １ ０ ７ｋ Ｗ， 直接增加国内制造业产 值约 ７ ５ ０亿 元。截 至 ２ ０ １ １年 底， 国 内 外 共 有 ２ ． ８ ０ ６ １ ０ ７ｋ Ｗ空冷机组采用了大型空冷技术成果， 其中还有 ２ ． ６ ６ １ ０ ６ｋ Ｗ的空冷设备出口至意大利 和印度， 直接增加国内制造业产值近 ２ ０亿元。与国 外空冷系统相比， 国产化的空冷系统工程造价约降 低 １ ０ ０元／ ｋ Ｗ， 直接节省国内大型空冷机组工程投 资近 ３ ０亿元。通过这两项先进燃煤发电技术的推 广与应用， 有效拉动了内需， 促进了国民经济发展。 ５ 我国先进燃煤发电技术的最新进展 ５ ． １ 不断提高超超临界燃煤发电技术水平 国产化超超临界燃煤示范电站项目考虑首台首 套因素， 所制订的机组参数为 ２ ５Ｍ Ｐ ａ 、 ６ ０ ０℃ ／ ６ ０ ０℃， 一次再热结构， 机组的设计效率为 ４ ５％， 供 电煤耗 ２ ８ ３ｇ ／ ｋ Ｗｈ 。在上海漕泾 ２ １０ ０ ０Ｍ Ｗ电 站的设计中注重了机组结构设计、 制造工艺、 安装调 试等技术的优化， 采用全寿命周期理念确定设备性 能， 提高工程建设管理水平， 使供电煤 耗达到 ２ ７ ７ ． ８ｇ ／ ｋ Ｗｈ ， 比示范工程低 ４ ． ８ｇ ／ ｋ Ｗｈ 。 为了实现超超临界技术的不断进步， 在上海漕 泾二期 ２ １０ ０ ０Ｍ Ｗ 工程中， 试验研究了更高参 数、 系统结构更加复杂的超超临界技术， 蒸汽参数将 达到 ３ １Ｍ Ｐ ａ 、 ６ ０ ０℃ ／ ６ ２ ０℃ ／ ６ ２ ０℃， 并采用二次 再热形式， 机组的效率将达到 ４ ８％， 供电煤耗降至 ２ ５ ５ ． ９ ４ｇ ／ ｋ Ｗｈ 。该项目已经通过了预可行性研 究审查。 下一步， 随着材料技术的发展， 超超临界燃煤发 电技术将逐步实现 ３ ５Ｍ Ｐ ａ 、 ７ ０ ０℃ ／７ ２ ０℃ ／ ７ ２ ０℃［ ６ ］。 ５ ． ２ Ｃ Ｏ２捕集关键技术 Ｃ Ｏ ２捕集、 利用和储存技术（ Ｃ Ｃ Ｓ ） 是 Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ中最 重要的实现 Ｃ Ｏ ２减排的技术， 也是 Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ实现洁净 发电的关键。对于超超临界燃煤机组， 已经开展了 一些技术研究， 工业试验级的设施已经投入运行。 在中国电力投资集团公司重庆合川电厂两台 ３ １ ０ ５ｋ Ｗ机组自主研发、 建造了国内首个万吨级燃 煤电厂 Ｃ Ｏ ２捕集装置的工业示范项目， 碳捕集率达 到９ ５％以上， 整体技术水平达到国际先进。十万吨 级碳捕集技术也已经完成可行性研究。该技术的进 一步大型化和经济性的提高将使超超临界机组在效 率和 Ｃ Ｏ ２减排方面优于 Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ等先进的洁净煤技 术， 是今后燃煤发电的主要发展方向。 总之， 燃煤发电技术是解决我国电力工业可持 续发展最重要、 作用最大的技术， 需要国家高度重视 和大力支持， 需要全国科研工作者共同不懈努力。 参考文献 ［ １ ］ 张晓鲁．超超临界燃煤发电技术的研究［ Ｃ ］ ／ ／ 中国科学技术 学会 ２ ０ ０ ４年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会 ２ ０ ０ ４ 年学术年会．博螯， ２ ０ ０ ４ ． ［ ２ ］ 张晓鲁．６ ０ ０Ｍ Ｗ 超超临界燃煤机组的经济技术性能分析 ［ Ｃ ］ ／ ／ 清洁高效燃煤发电技术协作网２ ０ ０ ８年会．南京， ２ ０ ０ ８ ． ［ ３ ］ 张晓鲁．重大装备研发成果转化为生产力的理论与实践［ Ｊ ］ ． 中国工程科学， ２ ０ １ １ ， １ ３ （ ８ ） ５ ０－ ５ ４ ． ［ ４ ］ 张晓鲁．国家 ８ ６ ３课题“ 燃煤超超临界发电技术” 研究结果简 述［ Ｃ ］ ／ ／ 中国超超临界火电机组技术协作网第二届年会．青 岛， ２ ０ ０ ６ ． ［ ５ ］ 张晓鲁， 汪建平， 胡振岭．６ ０ ０Ｍ Ｗ 火电机组空冷技术的研发 与工程示范［ Ｊ ］ ．中国电力， ２ ０ １ １ （ ３ ） ６ ９－ ７ ３ ． ［ ６ ］ 张晓鲁．关于先进超超临界燃煤技术未来发展目标的思考 ［ Ｃ ］ ／ ／ 科技创新促进中国能源可持续发展 首届“ 中国工 程院、 国家能源局能源论坛” ．北京， ２ ０ １ ０ ． ６５ 中国工程科学 Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄｐ ｒ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｎ ｇａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄｃ ｏ ａ ｌ  ｆ ｉ ｒ ｅ ｄｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ 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