安徽將建新型煤電機組：打破電廠百年傳統(tǒng)布局，煤耗世界新低
2017-07-13 14:17:45
摘要：如果中國所有的燃煤機組供電煤耗能降至251克 千瓦時，意味著什么?中國每年可節(jié)省約2 56億噸煤炭，節(jié)約資金上千億元，同時將降低二氧化碳排放近7億噸。
如今，這項有望刷新火電節(jié)能世界紀錄、降低溫室氣體排放的革命性技術，將一改百年來火力發(fā)電廠的基本布局，以二次再熱汽輪機發(fā)電機組高低位布置的方式，落地安徽淮北平山電廠，并即將動工建設。
7月12日，此前供電煤耗世界最低紀錄保持者——上海外高橋第三發(fā)電廠(下稱“外三”，由申能集團控股)的掌門人、淮北新燃煤機組的主要設計者馮偉忠對記者表示，上述項目將于今年8月底正式動工?！渡昴馨不掌缴诫姀S二期工程環(huán)境影響報告書》顯示，該項目擬于2020年投產。
該新燃煤機組是一臺135萬千瓦的二次再熱超超臨界機組，核心是馮偉忠提出的“高低位分軸布置的汽輪發(fā)電機組”技術。機組設計供電煤耗為251克/千瓦時，被稱為“251工程”。在參數(shù)優(yōu)化后，該機組的額定工況凈效率將高達49.8%。
早先，“外三”曾以287.44克/千瓦時、282.16克/千瓦時……276.02克/千瓦時等低供電煤耗不斷刷新世界紀錄。要再大幅度降低煤耗，就得有新型汽輪機組技術。馮偉忠曾表示，其設計的“新型汽輪機組”改變了傳統(tǒng)電廠一百年來的設計格局，同時不需要專門為此開發(fā)新的設備以及材料。
馮偉忠稱，一克煤到底能夠發(fā)多少電，主要取決于熱力循環(huán)的情況，所以蒸汽壓力、溫度越高，理論上能夠發(fā)的電也就越多。這也是為什么發(fā)電技術會從低、中、高、亞臨界、超臨界到超超臨界，不斷地把蒸汽壓力和溫度提高。
現(xiàn)有超超臨界機組中的蒸汽已達到了600攝氏度，全球正在挑戰(zhàn)700攝氏度的大關。不過，在挑戰(zhàn)的過程中遇到了不少麻煩，特別是在材料方面。其此前介紹，一般的常規(guī)臨界溫度在540攝氏度，超超臨界機組在600攝氏度，材料價格翻了10倍左右;現(xiàn)在適用于700攝氏度材料，價格可能還要再乘以10。馮偉忠曾稱，“光高溫蒸汽管道就將占到造價增加的絕大部分，買這些700攝氏度的管道要幾十億元。”
汽輪機高低位雙軸布置示意圖圖片來自安徽淮北平山電廠二期工程籌建處
而馮偉忠的方法則是換個角度。西方自從汽輪發(fā)電機發(fā)明之后，天經地義地認為布局就是汽輪機一定要放在一個廠房，鍋爐放在另一個廠房。但馮偉忠并不這么認為。他覺著這是可以改變的，所以他提出高低位分軸布置方案，即把具有多個汽缸的汽輪機拆了，一部分放到了鍋爐上去。事實上，700攝氏度的技術主要就貴在管道，放到鍋爐上后，高溫高壓管道的長度就只是原來的10%至20%。不但能大幅度降低投資，而且管道短了，阻力變小，散熱損失小了，效率也更高了。
馮偉忠認為，這種高低位分軸布置會改寫世界發(fā)電廠的歷史，接下來發(fā)電廠的設計格局可能會發(fā)生全新的改變。如果今后發(fā)展700攝氏度的機組，這也將是唯一的選擇，馮偉忠稱，“因為它極大地減少了管道的數(shù)量。”
實際上，馮偉忠自提出該想法至今已近十年之久，最初的規(guī)劃地址就在外三。
2007年，馮偉忠提出了高低位分軸布置方案;2009年3月，外三啟動了“外三9號機”(備注：即“251工程”)的工程化研究;2011年，中國電力工程顧問集團組織專家進行論證;2015年3月，該項目通過國家能源局組織的專家技術評審。不過，因為沿海地區(qū)控制煤電政策等原因，該項目最終落地安徽淮北平山電廠。
2015年9月，安徽省電力公司電力經濟技術研究院通過了對淮北平山電廠二期1×135萬千瓦新型高效、潔凈、低碳發(fā)電機組工程初步可行性研究報告的評審。
2016年1月，淮北平山電廠二期工程項目獲批國家火電示范工程。論證結果顯示，該項目采用的雙軸汽輪機高低位布置技術方案可行，可減少高中壓管道長度而降低投資，減少壓降和降溫損失進而降低能耗，熱耗指標為世界先進水平，屬于創(chuàng)新技術，技術和裝備能夠自主化設計和制造，具有良好示范作用。
2016年6月，申能集團所屬申能股份投資的市外發(fā)電項目，成立了安徽淮北平山電廠二期工程籌建處。
2016年10月，淮北平山電廠二期工程正式開工奠基。
2017年1月，申能股份公告，公司收到安徽省發(fā)改委批復，公司全資控股的安徽平山電廠二期工程國家示范項目已獲核準。該項目動態(tài)總投資53.9億元，其中項目資本金占20%，約10.8億元。
如今，即將于今年8月份正式動工的淮北平山電廠二期工程，計劃于2020年投產，其投產后將成為火電界的新標桿，也將改變電廠百年來基本布局。（澎湃網(wǎng) 王燦）
