技術(shù)創(chuàng)新助火電效率大幅躍升

      據(jù)了解，阜陽二期擬采用上海申能科技公司（以下簡(jiǎn)稱“申能科技”）“單軸汽輪發(fā)電機(jī)全高位布置”“凝汽器低位布置”等系列技術(shù)，是國(guó)家示范工程——安徽平山電廠二期“1350MW高低位布置二次再熱超超臨界機(jī)組”的升級(jí)版，能實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行效率、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提升，工程建設(shè)技術(shù)方案的額定工況設(shè)計(jì)供電煤耗可達(dá)249克/千瓦時(shí)，機(jī)組凈效率達(dá)49.33%。” 

擺脫“管道”制約 

      按照煤電機(jī)組傳統(tǒng)布置方式，鍋爐與汽輪機(jī)之間需依靠一條高壓蒸汽管道連接。為提高發(fā)電效率，煤電行業(yè)出現(xiàn)了一次再熱技術(shù)甚至二次再熱技術(shù)，使電廠在汽輪機(jī)高壓缸、低壓缸之間增加一個(gè)甚至多個(gè)中壓缸，與鍋爐連接的大口徑高溫高壓管道的數(shù)量也隨之增多。“高溫蒸汽管道造價(jià)昂貴，總長(zhǎng)度增加，不僅造成阻力和散熱損失，而且增加了投資成本，對(duì)機(jī)組效率和經(jīng)濟(jì)性都形成了制約?！鄙昴芸萍伎偨?jīng)理馮偉忠告訴記者。 

      據(jù)了解，在國(guó)外較成熟的雙軸汽輪機(jī)組技術(shù)基礎(chǔ)上，馮偉忠創(chuàng)新發(fā)明了“一種新型的汽輪發(fā)電機(jī)組”方案，將高壓軸系放置在鍋爐本體外側(cè)臨近聯(lián)箱處，低位軸系保持不動(dòng)，即“高低位”布置方案。 

      高壓軸系從原來鍋爐的“腳邊”位置挪到了接近鍋爐“肩膀”的高度，所需高溫高壓蒸汽管道長(zhǎng)度大幅縮短，這樣阻力更小、散熱損失更少、管道建設(shè)成本更低，機(jī)組效率與經(jīng)濟(jì)性得以顯著提升。 

      提高蒸汽溫度，是煤電機(jī)組效率提升的重要途徑，但蒸汽溫度上升對(duì)蒸汽管道材料提出了更高要求，管道價(jià)格也隨之上漲。據(jù)了解，目前600攝氏度等級(jí)機(jī)組蒸汽管道綜合造價(jià)不到２０萬元/噸，而正在研發(fā)的700攝氏度高效超超臨界機(jī)組采用昂貴的鎳基超級(jí)合金，管道價(jià)格達(dá)300萬元/噸左右。 

      “這個(gè)方案可消除絕大部分高參數(shù)、高價(jià)值管道，大幅節(jié)約投資，為700攝氏度等級(jí)機(jī)組的發(fā)展消除了最主要的制約因素。”馮偉忠表示。 

      目前，安徽平山電廠二期項(xiàng)目采用“高低位”技術(shù)方案的一臺(tái)1350MW機(jī)組正在建設(shè)，預(yù)計(jì)于2020年底前投產(chǎn)。而此次通過評(píng)審的阜陽二期工程“全高位”布置，便是由“高低位”布置方案升級(jí)而來，因汽輪機(jī)采用單軸全高位布置，造價(jià)相對(duì)較低。此外，由于所有高溫高壓管道都減至最短，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升。 

樹立煤電效率新標(biāo)桿 

      阜陽二期并非華潤(rùn)電力與申能科技的首次合作。2015、2016年，銅山華潤(rùn)電力有限公司兩臺(tái)百萬千瓦機(jī)組采用申能科技的技術(shù)方案完成改造，供電煤耗下降超過10克/千瓦時(shí)，年節(jié)約標(biāo)煤超10萬噸。 

      2016年，雙方新的合作項(xiàng)目——華潤(rùn)曹妃甸電廠兩臺(tái)105萬千瓦一次再熱超超臨界機(jī)組新建工程啟動(dòng)，機(jī)組在純凝額定工況下的設(shè)計(jì)供電煤耗低至263克/千瓦時(shí)。今年4月25日，該電廠3號(hào)機(jī)完成168小時(shí)的滿負(fù)荷試運(yùn)行。 

　　曹妃甸電廠新機(jī)組的低煤耗，不僅超越了上海外三電廠，也明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)二次再熱機(jī)組的最好水平，其單位千瓦造價(jià)也僅為已投產(chǎn)二次再熱機(jī)組的78%。根據(jù)國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)，我國(guó)火電機(jī)組平均供電煤耗為321克/千瓦時(shí)，阜陽二期投產(chǎn)后，249克/千瓦時(shí)的設(shè)計(jì)供電煤耗將再次刷新曹妃甸電廠的煤耗紀(jì)錄。 

      除了供電煤耗，阜陽二期機(jī)組凈效率可達(dá)到49.33%，這個(gè)數(shù)字意味著什么？ 

      國(guó)家能源局今年9月發(fā)布的《關(guān)于政協(xié)十三屆全國(guó)委員會(huì)第二次會(huì)議第1910號(hào)(工交郵電類192號(hào))提案答復(fù)的函》（以下簡(jiǎn)稱《答復(fù)》）稱，科技部會(huì)同有關(guān)部門正研究部署面向2030年的煤炭清潔高效利用重大項(xiàng)目，力爭(zhēng)到2030年在煤炭清潔燃燒與高效發(fā)電方面，“實(shí)現(xiàn)燃煤發(fā)電凈效率突破50%”、“燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)20%-100%調(diào)峰”。 

      記者了解到，目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的最先進(jìn)火電機(jī)組凈效率可達(dá)46%左右，曹妃甸電廠新機(jī)組凈效率達(dá)46.7%，而阜陽二期機(jī)組凈效率設(shè)計(jì)值躍升至49.33%，距離“2030年突破50%”的目標(biāo)已十分接近。有評(píng)審組專家表示：“在國(guó)際上，煤電機(jī)組凈效率提高1個(gè)百分點(diǎn)，就可以被視作一代技術(shù)水平的提升。阜陽二期項(xiàng)目建成后，將成為新的燃煤火電世界標(biāo)桿?！?/font>