【電力】發(fā)電裝備邁向“高大上”:高效火電機(jī)組拔頭籌
在今后的發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)上,火電裝備不斷向百萬(wàn)千瓦高效超超臨界和二次再熱等更加高效清潔的發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)變,水電裝備將重點(diǎn)發(fā)展百萬(wàn)千瓦級(jí)水電機(jī)組和大容量、高水頭抽水蓄能機(jī)組 。
“改革開(kāi)放30年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持高速增長(zhǎng),但高污染、高消耗的粗放式增長(zhǎng)方式給環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力,要求能源生產(chǎn)必須走綠色低碳路線,而電力供應(yīng)緩和的局面則為這一轉(zhuǎn)型提供了機(jī)遇和可能,推動(dòng)火電近零排放、安全穩(wěn)妥發(fā)展核電、加大可再生能源占比成為當(dāng)今能源生產(chǎn)和利用的最主要方向,相關(guān)電力裝備具有較大的需求空間。”原機(jī)械工業(yè)部副部長(zhǎng)、制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略—能源裝備課題組組長(zhǎng)陸燕蓀在6月28日~29日召開(kāi)的第十屆中國(guó)電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇上如是說(shuō)。
近年來(lái),我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型發(fā)電成套裝備如100萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界火電機(jī)組、66萬(wàn)千瓦二次再熱機(jī)組、70萬(wàn)千瓦及以上水電機(jī)組、30萬(wàn)千瓦F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)等從無(wú)到有,效率不斷提升、排放指標(biāo)不斷下降,以大型火電和水電成套裝備為代表的重大技術(shù)裝備技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
發(fā)展更高效率、清潔的火電技術(shù)
““我國(guó)能源以煤炭為主,減少煤炭利用污染事關(guān)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。推廣應(yīng)用煤炭加工、轉(zhuǎn)化、燃燒的清潔生產(chǎn)技術(shù),大力發(fā)展先進(jìn)的超超臨界發(fā)電技術(shù),繼續(xù)深入研究整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)技術(shù)。掌握更高效率、趨零排放清潔煤電技術(shù)是火電裝備的趨勢(shì)。”陸燕蓀介紹說(shuō)。《中國(guó)制造2025》中對(duì)于火電裝備的規(guī)劃是,掌握煤電機(jī)組環(huán)保升級(jí)改造技術(shù),提高機(jī)組能源轉(zhuǎn)換效率,實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組超凈排放。對(duì)接“一帶一路”戰(zhàn)略,通過(guò)對(duì)外工程總承包,帶動(dòng)火電成套裝備走出去,擴(kuò)大國(guó)際市場(chǎng)份額。
未來(lái),我國(guó)火電機(jī)組將重點(diǎn)發(fā)展100萬(wàn)千瓦超超臨界超凈排放煤電機(jī)組(含二次再熱)、60萬(wàn)千瓦及以上超(超)臨界燃用新疆準(zhǔn)東煤鍋爐、60萬(wàn)千瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐、高水分褐煤取水煤電機(jī)組、30萬(wàn)千瓦級(jí)F級(jí)重型燃機(jī)、40萬(wàn)千瓦級(jí)G/H級(jí)重型燃機(jī)、大型火電機(jī)組控制系統(tǒng)等。
事實(shí)上,我國(guó)清潔、低碳、高效燃煤發(fā)電技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。目前已經(jīng)投入運(yùn)行的百萬(wàn)千瓦超超臨界機(jī)組數(shù)量和總?cè)萘烤邮澜缡孜唬闪⒘藝?guó)家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。建成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)氣化技術(shù)的25萬(wàn)千瓦級(jí)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)示范項(xiàng)目,為實(shí)現(xiàn)更高效率、近零排放燃煤發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了有益探索和工程示范。
未來(lái)5~10年,高效超超臨界和二次再熱機(jī)組將會(huì)成為我國(guó)燃煤機(jī)組的主要趨勢(shì)。因此,研發(fā)大容量、高參數(shù)、高效率、低排放的火電設(shè)備不僅能夠在新建機(jī)組中占據(jù)市場(chǎng)較大份額,而且還能夠在改造市場(chǎng)中拔得頭籌。
水電設(shè)備仍需加大研發(fā)力度
通過(guò)近年來(lái)依托重大工程示范和應(yīng)用,我國(guó)水電裝備的設(shè)計(jì)、制造能力已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。但在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和系統(tǒng)集成管理方面仍顯薄弱,前沿技術(shù)和基礎(chǔ)研究科研投入依然低于國(guó)際同行業(yè)先進(jìn)企業(yè),部分領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力欠缺。
在即將進(jìn)行建設(shè)的烏東德、白鶴灘100千瓦級(jí)巨型水電機(jī)組技術(shù)方面,我國(guó)設(shè)備企業(yè)仍需在技術(shù)研發(fā)方面下功夫。
““水輪機(jī)水力性能研究以水利穩(wěn)定性研究為重點(diǎn),提高機(jī)組穩(wěn)定性。開(kāi)展轉(zhuǎn)輪可靠性及防裂紋研究,轉(zhuǎn)輪應(yīng)力分析計(jì)算,轉(zhuǎn)輪材料化學(xué)成分、熱處理與機(jī)械性能及水下疲勞試驗(yàn)研究,轉(zhuǎn)輪自動(dòng)焊接工藝和材料研究,焊縫強(qiáng)度及殘余應(yīng)力消除技術(shù)研究。”陸燕蓀說(shuō)。
在大型貫流式、超高水頭和可變速抽水蓄能、沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)方面,要加強(qiáng)貫流式機(jī)組的研發(fā)工作,推進(jìn)模型試驗(yàn)臺(tái)、模型試驗(yàn)裝置等與模型開(kāi)發(fā)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研究,研發(fā)高性能水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪,研制更大容量的徑軸向推力軸承,解決大容量貫流式機(jī)組的通風(fēng)冷卻問(wèn)題。研制7.5萬(wàn)千瓦級(jí)及以上燈泡貫流式機(jī)組,并針對(duì)潮汐發(fā)電開(kāi)展海水條件下的結(jié)構(gòu)和材料防腐、防鹽、防海生物等研究。
在抽水蓄能機(jī)組方面,要深入研究大容量高水頭水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及剛強(qiáng)度分析,轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)特性及可靠性分析技術(shù),水泵水輪機(jī)工況轉(zhuǎn)換與過(guò)渡過(guò)程研究,大容量雙向推力軸承設(shè)計(jì)和制造。另外,要加強(qiáng)發(fā)電電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)和大型雙軸承勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)的研制,水泵水輪機(jī)密封材料和結(jié)構(gòu)研究,大型高壓球閥關(guān)鍵技術(shù)研究等。大型抽水蓄能水電機(jī)組的研制需要在以上方面取得突破,以提高我國(guó)抽水蓄能機(jī)組的技術(shù)水平。