超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展與展望

高效燃煤發(fā)電技術(shù)一直是能源高效利用的先鋒。當(dāng)前主流的超（超）臨界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了3個階段，技術(shù)在全球范圍內(nèi)逐漸成熟；在材料工業(yè)發(fā)展的支持下，朝著700 ℃等級先進超超臨界技術(shù)的方向發(fā)展；并已逐步解決商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。受制于如鋼材和加工等基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域的薄弱條件，中國在高效燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)方面長期落后于發(fā)達國家；但經(jīng)過長期追趕，當(dāng)前已逐漸接近世界先進水平，且在700 ℃等級先進超超臨界技術(shù)研發(fā)方面，也取得了可喜成績。在高效燃煤發(fā)電技術(shù)應(yīng)用等方面，中國近四十年來發(fā)展迅猛，當(dāng)前中國的煤電機組煤耗水平已達到歐洲諸國的先進水平。進一步發(fā)展材料等基礎(chǔ)工業(yè)，從主機設(shè)備、系統(tǒng)布置等方面進行設(shè)計創(chuàng)新，仍然是高效燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

美國是超（超）臨界技術(shù)發(fā)展較早的國家，但是受資源結(jié)構(gòu)的影響，美國燃煤發(fā)電裝機發(fā)展較為緩慢，且能耗水平早已被諸多國家趕超，但其超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)卻一直保持著世界領(lǐng)先水平。歐洲在超（超）臨界技術(shù)發(fā)展上同樣起步較早，基礎(chǔ)雄厚，且是700 ℃等級超超臨界技術(shù)的提出與踐行者；許多燃煤發(fā)電機組先進的節(jié)能理念都源自于歐洲，其煤耗水平一直處于世界先進行列。日本在19世紀(jì)80年代繼承了美國先進的技術(shù)后，開展了燃煤發(fā)電機組的全面升級，其發(fā)電煤耗水平很快領(lǐng)跑國際；其先進700 ℃等級超超臨界技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，已順利完成關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，制造能力上已達到與美、歐三分天下的水平。中國的電力工業(yè)發(fā)展雖然不晚，但受近百年來的世界格局影響，整體工業(yè)水平長期落后于發(fā)達國家。超（超）臨界技術(shù)的早期發(fā)展也主要依賴于引進國外技術(shù)及關(guān)鍵材料。然而，近四十年來，受我國整體經(jīng)濟高速發(fā)展的刺激，電力工業(yè)一直是我國工業(yè)發(fā)展的先鋒，裝機容量發(fā)展迅速，發(fā)電煤耗長期持續(xù)大幅下降，電力工業(yè)整體運行狀況已達到世界先進水平。

國家能源局“十四五”電力規(guī)劃啟動會指出，加速電力綠色轉(zhuǎn)型升級，重點在推動煤電清潔高效發(fā)展。提高機組參數(shù)是促進超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)高效化的主要舉措。目前，中國是全球大的已安裝發(fā)電基地，正在開展700 ℃等級先進超（超）臨界技術(shù)研發(fā)。盡管示范機組建設(shè)項目已被推遲，但是提高蒸汽參數(shù)的技術(shù)研究仍在進行中。受材料、加工制造等基礎(chǔ)工業(yè)的影響，高溫材料仍然是制約超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。因此，從主機設(shè)備、系統(tǒng)布置等方面進行設(shè)計創(chuàng)新，努力減少高溫材料的使用，降低工程投資，是目前中國乃至全世界的研究方向之一。

超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)和其他技術(shù)耦合也是未來發(fā)展方向之一。四川白馬電廠600 MW超臨界循環(huán)流化床（USC-CFB）示范工程已投入商業(yè)運行，是世界上容量大的USC-CFB鍋爐，處于世界領(lǐng)先行列。耦合生物質(zhì)、垃圾發(fā)電技術(shù)與超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)，有望成為規(guī)模化清潔高效利用低熱值、劣質(zhì)燃料發(fā)電的主要技術(shù)手段。

整體而言，我國的燃煤發(fā)電技術(shù)與美、日、歐等世界先進水平還有較大差距。推動我國基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展已成為我國電力工業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸，也是整個工業(yè)發(fā)展的瓶頸，應(yīng)作為我國經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。

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