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"外三"續寫煤電傳奇 世界最低供電煤耗有望再降5%

  開篇語:今年5月,習近平總書記在上海考察工作時,要求上海繼續當好全國改革開放排頭兵、科學發展先行者,不斷提高城市核心競爭力,加快向具有全球影響力的科技創新中心進軍。上海繼過去“四個中心”定位和自貿區之後,面臨一項新的戰略定位——全球科技創新中心。從即日起,東方網推出系列報道,聚焦申城的創新型企業和團隊,尋求如何將上海建設成為具有全球影響的科技創新中心。今天,讓我們走進上海外高橋第三發電廠(以下簡稱“外三”)。   東方網記者周巧9月2日報道:提起“外三”,業內公認它是世界上最清潔、最高效的燃煤發電廠,它所研發的18項節能減排技術有12項系世界首創、6項國內首創,當之無愧的成為國內火電廠唯一的高新技術企業。從08年投產之初至今,外三仍在不斷刷新最低供電煤耗的世界紀錄。有人說,“外三可以被模仿,但從未被超越。”到底是怎樣的秘訣讓外三電廠成為節能減排的標桿?未來的外三電廠還有怎樣的規劃?   年平均運行供電煤耗   起步:進口機組”不放眼裡”直奔世界紀錄   外三系申能公司旗下的發電企業,於2008年建成投產,建設規模為2×100萬千瓦超超臨界燃煤發電機組。據瞭解,其汽輪發電機組的技術及關鍵部件引進自德國西門子,鍋爐技術引進自法國阿爾斯通。應該說,作為中國首批建設的百萬千瓦超超臨界機組,設備上的先天技術水準是有保障的。   但外三當家人馮偉忠告訴記者,從一開始他們就壓根兒沒把進口機組“放在眼裡”,而是直奔煤電世界紀錄而去。在馮偉忠的“操盤”下,外三在工程建設期間研發了一大批先進的節能技術,使得建成後的機組主要技術經濟指標明顯優於原設計值。投產當年,外三就創出全世界最低的實際運行供電煤耗:287克/千瓦時。   本著“研究一批儲備一批實施一批”的原則,外三走上了非一般的、持續發展的集成創新之路。此後每年,外三都大幅刷新供電煤耗世界紀錄,就像田徑世界博爾特腳下不斷刷新的百米世界紀錄一樣,2013年達到276.8克/千瓦時,僅相當於我國火電廠平均煤耗的86%。這已與國外尚在研究中的下一代700℃高效超臨界機組的期望效率相當。   據推算,以外三2013年的發電量為基準,與全國平均水平相比,外三年節約標準煤達52萬噸,其節能和環保意義極其巨大。   國內首台脫銷機組,攻剋了低負荷必須退出脫硝裝置這一世界性難題。   突破:從理論到技術攻剋世界難題   12項國際首創、6項國內首創的節能減排技術,外三的創新成果讓人眼花繚亂,更讓人驚嘆的是,這些技術的發明幾乎基於總經理馮偉忠一人。以全天候節能脫硝技術為例,馮偉忠向記者講述了“理論支持”對於創新的重要性。   “史上最嚴”的大氣標準發佈以來,國內火電行業全面強制推行脫銷,通過鍋爐低氮燃燒來滿足新標準。但是,目前普遍採用的SCR脫硝技術存在著一個致命缺陷,就是在機組低負荷下煙溫過低該裝置無法工作。為解決這一問題,國外通常做法是將裝有SCR裝置的大型火電機組維持在較高負荷運行,但這種方法的代價是顯著降低鍋爐的運行效率,與節能減排的初衷背道而馳。   馮偉忠從熱力學研究入手,研發出世界首創的“彈性回熱技術”。此技術也是對熱能動力理論研究的一次突破,其基本思路是增加汽輪機低負荷抽汽以提高此時的鍋爐給水溫度,從而能確保低負荷下SCR的進口煙溫高於限值。該技術在2010底投運後,使機組的脫硝效率在2011年至2013年上升至近100%,今年以來的平均NOx排放更低至16.61mg/m3,不但遠遠低於新版國標,甚至遠低於燃氣輪機的標準。   馮偉忠告訴記者,自己小學五年級就輟學,從16歲進電廠當學徒到教授級高級工程師,他的知識全靠自學所得,從儀錶、電氣到鍋爐、汽輪機,啃一門通一門。多學科的知識背景使得他在思考問題時往往能突破某一專業的限制有所創新。也正基於此,馮偉忠徹底攻剋了低負荷必須退出脫硝裝置這一世界性難題。   目前外三已和華潤電力、神華集團簽署技術合作框架協議,僅靠技術輸出就可創造上億的經濟效益。   前景:能耗再降5%技術輸出效益上億   近十多年來,為提高火電機組的發電效率,日本、美國和歐盟的發達國家一直在開發研究700℃等級參數的高效超超臨界技術,但因受制於關鍵高溫高壓材料的研發遇阻和極其昂貴的造價等瓶頸問題,整體研發進展緩慢,與原先進度計劃相比已大大延期。從目前情況來看,在2020年前投入商業運行已無可能。   而馮偉忠表示,外三已研究出“一種高低位分軸佈置的汽輪發電機組”,其思路是把汽輪發電機組的高溫高壓缸直接佈置到鍋爐的出口,從而大大縮短了需採用昂貴的700攝氏度耐高溫材料管道的長度。   據瞭解,目前技術準備已完成,將在2018年投入發電。這項技術可以利用現有的材料、設備和技術平臺,使目前超超臨界機組在單位造價相當的前提下,機組效率再相對提高約5%,理論煤耗可降至264克/千瓦時,被稱為“改革高污染火電成清潔能源的唯一齣路”。   除了自身技術的不斷創新,外三還對外提供節能減排的科技服務,通過多種方式,為同行提供系列的節能優化解決方案。據悉,目前外三已和華潤電力、神華集團簽署技術合作框架協議。與大唐電力集團的合作也有了明確的時間表,屆時將可為其總裝機容量高達1.2億千瓦的發電機組提供技術改造,有望幫其減少一代煤耗。   馮偉忠表示,僅通過技術輸出,外三就可創造以億為單位的經濟效益,“這是一般的發電廠做不到的。”他還透露,世界清潔煤技術推廣年會或於今年9月在上海舉辦,外三今後很有可能走出國門,去國外推廣自主創新的節能專利技術。  (原標題:"外三"續寫煤電傳奇 世界最低供電煤耗有望再降5%)  
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