百萬千瓦超超臨界機(jī)組系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)

2011年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。 2100433B

主要完成人：馮偉忠，俞興超，王立群，張 嶺，姚 進(jìn)，陳仁杰，陳模嘉，潘 峰，金 峰，姚 峻

主要完成單位：上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司，申能股份有限公司，中國電力建設(shè)工程咨詢公司，中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院，上海電力建設(shè)啟動調(diào)整試驗(yàn)所，上海明華電力技術(shù)工程有限公司

《超超臨界機(jī)組鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)》是《超超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)叢書》的第一分冊。全書詳細(xì)介紹了我國引進(jìn)型超超臨界鍋爐的基本形式、構(gòu)造和發(fā)展，超超臨界鍋爐的水動力特性、熱化學(xué)問題；詳細(xì)地闡述了超超臨界鍋爐的啟停、停運(yùn)、運(yùn)行調(diào)整和運(yùn)行操作、故障處理等問題。

在常規(guī)火電設(shè)備方面，國內(nèi)正在從30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界機(jī)組向超臨界、超超臨界的60萬千瓦和100萬千瓦機(jī)組過渡。

國內(nèi)發(fā)電設(shè)備制造業(yè)通過與國外合作生產(chǎn)的方式，從2002年開始，應(yīng)用國外成熟、先進(jìn)的技術(shù)，為國內(nèi)電站設(shè)計(jì)制造60萬千瓦和100萬千瓦等級的超臨界機(jī)組，訂貨量已超過100套。這些機(jī)組的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行，使我國對于超臨界和超超臨界機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)的理解進(jìn)一步加深。在超超臨界機(jī)組制造方面，國內(nèi)哈電、東方和上電三大發(fā)電設(shè)備企業(yè)通過引進(jìn)消化國外技術(shù)，具備了加工制造100萬千瓦超超臨界火電機(jī)組的能力。2006年年底，由國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)制造的3臺100萬千瓦超超臨界火電機(jī)組已經(jīng)陸續(xù)投運(yùn)。但是，由于外方對技術(shù)轉(zhuǎn)讓的嚴(yán)格限制，在設(shè)計(jì)技術(shù)與核心制造技術(shù)方面國內(nèi)尚未完全實(shí)現(xiàn)自主化，尤其是電站機(jī)組關(guān)鍵材料方面問題更為突出，還有不少工作需要做。

從世界范圍來考察，試制超超臨界參數(shù)機(jī)組的工作起始于20世紀(jì)50年代。美國于1957年投運(yùn)的第一臺12.5萬千瓦超超臨界機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)為31兆帕/621℃，1958年投運(yùn)的32.5萬千瓦機(jī)組的參數(shù)為34.4兆帕/649℃。由于當(dāng)時技術(shù)水平的限制，這兩臺機(jī)組的運(yùn)行可用率比較低。超超臨界機(jī)組已廣泛應(yīng)用于世界上許多國家，最大容量已經(jīng)達(dá)到130萬千瓦（美國，1972年投運(yùn)），最高效率已經(jīng)達(dá)到49%（丹麥，2001年投運(yùn)），研發(fā)和應(yīng)用該技術(shù)較好的國家主要有美國、日本、德國、丹麥等 。

在超臨界與超超臨界狀態(tài)，水由液態(tài)直接成為汽態(tài)，即由濕蒸汽直接成為過熱蒸汽、飽和蒸汽，熱效率較高，因此超超臨界機(jī)組具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn)，機(jī)組熱效率能夠達(dá)到45%左右。節(jié)煤是超超臨界技術(shù)的最大優(yōu)勢，它比國內(nèi)現(xiàn)有最先進(jìn)的超臨界機(jī)組的熱效率提高2%到3%。以熱效率提高1%計(jì)算，對一臺30萬千瓦的火電機(jī)組來說，一年就可以節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。超超臨界機(jī)組發(fā)展的方向是在保持其可用率、可靠性、運(yùn)行靈活性和機(jī)組壽命等的同時，進(jìn)一步提高蒸汽參數(shù)，從而獲得更高的效率和環(huán)保性能 。