我要投稿   新闻热线:021-60850333
"外三"续写煤电传奇 世界最低供电煤耗有望再降5%

2014-9-2 00:27:51

来源:东方网 作者:周巧 选稿:郑闻文

  开篇语:今年5月,习近平总书记在上海考察工作时,要求上海继续当好全国改革开放排头兵、科学发展先行者,不断提高城市核心竞争力,加快向具有全球影响力的科技创新中心进军。上海继过去“四个中心”定位和自贸区之后,面临一项新的战略定位——全球科技创新中心。从即日起,东方网推出系列报道,聚焦申城的创新型企业和团队,寻求如何将上海建设成为具有全球影响的科技创新中心。今天,让我们走进上海外高桥第三发电厂(以下简称“外三”)。

  东方网记者周巧9月2日报道:提起“外三”,业内公认它是世界上最清洁、最高效的燃煤发电厂,它所研发的18项节能减排技术有12项系世界首创、6项国内首创,当之无愧的成为国内火电厂唯一的高新技术企业。从08年投产之初至今,外三仍在不断刷新最低供电煤耗的世界纪录。有人说,“外三可以被模仿,但从未被超越。”到底是怎样的秘诀让外三电厂成为节能减排的标杆?未来的外三电厂还有怎样的规划?

image

年平均运行供电煤耗

  起步:进口机组”不放眼里”直奔世界纪录

  外三系申能公司旗下的发电企业,于2008年建成投产,建设规模为2×100万千瓦超超临界燃煤发电机组。据了解,其汽轮发电机组的技术及关键部件引进自德国西门子,锅炉技术引进自法国阿尔斯通。应该说,作为中国首批建设的百万千瓦超超临界机组,设备上的先天技术水准是有保障的。

  但外三当家人冯伟忠告诉记者,从一开始他们就压根儿没把进口机组“放在眼里”,而是直奔煤电世界纪录而去。在冯伟忠的“操盘”下,外三在工程建设期间研发了一大批先进的节能技术,使得建成后的机组主要技术经济指标明显优于原设计值。投产当年,外三就创出全世界最低的实际运行供电煤耗:287克/千瓦时。

  本着“研究一批储备一批实施一批”的原则,外三走上了非一般的、持续发展的集成创新之路。此后每年,外三都大幅刷新供电煤耗世界纪录,就像田径世界博尔特脚下不断刷新的百米世界纪录一样,2013年达到276.8克/千瓦时,仅相当于我国火电厂平均煤耗的86%。这已与国外尚在研究中的下一代700℃高效超临界机组的期望效率相当。

  据推算,以外三2013年的发电量为基准,与全国平均水平相比,外三年节约标准煤达52万吨,其节能和环保意义极其巨大。

image

国内首台脱销机组,攻克了低负荷必须退出脱硝装置这一世界性难题。

  突破:从理论到技术攻克世界难题

  12项国际首创、6项国内首创的节能减排技术,外三的创新成果让人眼花缭乱,更让人惊叹的是,这些技术的发明几乎基于总经理冯伟忠一人。以全天候节能脱硝技术为例,冯伟忠向记者讲述了“理论支持”对于创新的重要性。

  “史上最严”的大气标准发布以来,国内火电行业全面强制推行脱销,通过锅炉低氮燃烧来满足新标准。但是,目前普遍采用的SCR脱硝技术存在着一个致命缺陷,就是在机组低负荷下烟温过低该装置无法工作。为解决这一问题,国外通常做法是将装有SCR装置的大型火电机组维持在较高负荷运行,但这种方法的代价是显著降低锅炉的运行效率,与节能减排的初衷背道而驰。

  冯伟忠从热力学研究入手,研发出世界首创的“弹性回热技术”。此技术也是对热能动力理论研究的一次突破,其基本思路是增加汽轮机低负荷抽汽以提高此时的锅炉给水温度,从而能确保低负荷下SCR的进口烟温高于限值。该技术在2010底投运后,使机组的脱硝效率在2011年至2013年上升至近100%,今年以来的平均NOx排放更低至16.61 mg/m3,不但远远低于新版国标,甚至远低于燃气轮机的标准。

  冯伟忠告诉记者,自己小学五年级就辍学,从16岁进电厂当学徒到教授级高级工程师,他的知识全靠自学所得,从仪表、电气到锅炉、汽轮机,啃一门通一门。多学科的知识背景使得他在思考问题时往往能突破某一专业的限制有所创新。也正基于此,冯伟忠彻底攻克了低负荷必须退出脱硝装置这一世界性难题。

image

目前外三已和华润电力、神华集团签署技术合作框架协议,仅靠技术输出就可创造上亿的经济效益。

  前景:能耗再降5%技术输出效益上亿

  近十多年来,为提高火电机组的发电效率,日本、美国和欧盟的发达国家一直在开发研究700℃等级参数的高效超超临界技术,但因受制于关键高温高压材料的研发遇阻和极其昂贵的造价等瓶颈问题,整体研发进展缓慢,与原先进度计划相比已大大延期。从目前情况来看,在2020年前投入商业运行已无可能。

  而冯伟忠表示,外三已研究出“一种高低位分轴布置的汽轮发电机组”,其思路是把汽轮发电机组的高温高压缸直接布置到锅炉的出口,从而大大缩短了需采用昂贵的700摄氏度耐高温材料管道的长度。

  据了解,目前技术准备已完成,将在2018年投入发电。这项技术可以利用现有的材料、设备和技术平台,使目前超超临界机组在单位造价相当的前提下,机组效率再相对提高约5%,理论煤耗可降至264克/千瓦时,被称为“改革高污染火电成清洁能源的唯一出路”。

  除了自身技术的不断创新,外三还对外提供节能减排的科技服务,通过多种方式,为同行提供系列的节能优化解决方案。据悉,目前外三已和华润电力、神华集团签署技术合作框架协议。与大唐电力集团的合作也有了明确的时间表,届时将可为其总装机容量高达1.2亿千瓦的发电机组提供技术改造,有望帮其减少一代煤耗。

  冯伟忠表示,仅通过技术输出,外三就可创造以亿为单位的经济效益,“这是一般的发电厂做不到的。”他还透露,世界清洁煤技术推广年会或于今年9月在上海举办,外三今后很有可能走出国门,去国外推广自主创新的节能专利技术。

上一篇稿件

"外三"续写煤电传奇 世界最低供电煤耗有望再降5%

2014年9月2日 00:27 来源:东方网

  开篇语:今年5月,习近平总书记在上海考察工作时,要求上海继续当好全国改革开放排头兵、科学发展先行者,不断提高城市核心竞争力,加快向具有全球影响力的科技创新中心进军。上海继过去“四个中心”定位和自贸区之后,面临一项新的战略定位——全球科技创新中心。从即日起,东方网推出系列报道,聚焦申城的创新型企业和团队,寻求如何将上海建设成为具有全球影响的科技创新中心。今天,让我们走进上海外高桥第三发电厂(以下简称“外三”)。

  东方网记者周巧9月2日报道:提起“外三”,业内公认它是世界上最清洁、最高效的燃煤发电厂,它所研发的18项节能减排技术有12项系世界首创、6项国内首创,当之无愧的成为国内火电厂唯一的高新技术企业。从08年投产之初至今,外三仍在不断刷新最低供电煤耗的世界纪录。有人说,“外三可以被模仿,但从未被超越。”到底是怎样的秘诀让外三电厂成为节能减排的标杆?未来的外三电厂还有怎样的规划?

image

年平均运行供电煤耗

  起步:进口机组”不放眼里”直奔世界纪录

  外三系申能公司旗下的发电企业,于2008年建成投产,建设规模为2×100万千瓦超超临界燃煤发电机组。据了解,其汽轮发电机组的技术及关键部件引进自德国西门子,锅炉技术引进自法国阿尔斯通。应该说,作为中国首批建设的百万千瓦超超临界机组,设备上的先天技术水准是有保障的。

  但外三当家人冯伟忠告诉记者,从一开始他们就压根儿没把进口机组“放在眼里”,而是直奔煤电世界纪录而去。在冯伟忠的“操盘”下,外三在工程建设期间研发了一大批先进的节能技术,使得建成后的机组主要技术经济指标明显优于原设计值。投产当年,外三就创出全世界最低的实际运行供电煤耗:287克/千瓦时。

  本着“研究一批储备一批实施一批”的原则,外三走上了非一般的、持续发展的集成创新之路。此后每年,外三都大幅刷新供电煤耗世界纪录,就像田径世界博尔特脚下不断刷新的百米世界纪录一样,2013年达到276.8克/千瓦时,仅相当于我国火电厂平均煤耗的86%。这已与国外尚在研究中的下一代700℃高效超临界机组的期望效率相当。

  据推算,以外三2013年的发电量为基准,与全国平均水平相比,外三年节约标准煤达52万吨,其节能和环保意义极其巨大。

image

国内首台脱销机组,攻克了低负荷必须退出脱硝装置这一世界性难题。

  突破:从理论到技术攻克世界难题

  12项国际首创、6项国内首创的节能减排技术,外三的创新成果让人眼花缭乱,更让人惊叹的是,这些技术的发明几乎基于总经理冯伟忠一人。以全天候节能脱硝技术为例,冯伟忠向记者讲述了“理论支持”对于创新的重要性。

  “史上最严”的大气标准发布以来,国内火电行业全面强制推行脱销,通过锅炉低氮燃烧来满足新标准。但是,目前普遍采用的SCR脱硝技术存在着一个致命缺陷,就是在机组低负荷下烟温过低该装置无法工作。为解决这一问题,国外通常做法是将装有SCR装置的大型火电机组维持在较高负荷运行,但这种方法的代价是显著降低锅炉的运行效率,与节能减排的初衷背道而驰。

  冯伟忠从热力学研究入手,研发出世界首创的“弹性回热技术”。此技术也是对热能动力理论研究的一次突破,其基本思路是增加汽轮机低负荷抽汽以提高此时的锅炉给水温度,从而能确保低负荷下SCR的进口烟温高于限值。该技术在2010底投运后,使机组的脱硝效率在2011年至2013年上升至近100%,今年以来的平均NOx排放更低至16.61 mg/m3,不但远远低于新版国标,甚至远低于燃气轮机的标准。

  冯伟忠告诉记者,自己小学五年级就辍学,从16岁进电厂当学徒到教授级高级工程师,他的知识全靠自学所得,从仪表、电气到锅炉、汽轮机,啃一门通一门。多学科的知识背景使得他在思考问题时往往能突破某一专业的限制有所创新。也正基于此,冯伟忠彻底攻克了低负荷必须退出脱硝装置这一世界性难题。

image

目前外三已和华润电力、神华集团签署技术合作框架协议,仅靠技术输出就可创造上亿的经济效益。

  前景:能耗再降5%技术输出效益上亿

  近十多年来,为提高火电机组的发电效率,日本、美国和欧盟的发达国家一直在开发研究700℃等级参数的高效超超临界技术,但因受制于关键高温高压材料的研发遇阻和极其昂贵的造价等瓶颈问题,整体研发进展缓慢,与原先进度计划相比已大大延期。从目前情况来看,在2020年前投入商业运行已无可能。

  而冯伟忠表示,外三已研究出“一种高低位分轴布置的汽轮发电机组”,其思路是把汽轮发电机组的高温高压缸直接布置到锅炉的出口,从而大大缩短了需采用昂贵的700摄氏度耐高温材料管道的长度。

  据了解,目前技术准备已完成,将在2018年投入发电。这项技术可以利用现有的材料、设备和技术平台,使目前超超临界机组在单位造价相当的前提下,机组效率再相对提高约5%,理论煤耗可降至264克/千瓦时,被称为“改革高污染火电成清洁能源的唯一出路”。

  除了自身技术的不断创新,外三还对外提供节能减排的科技服务,通过多种方式,为同行提供系列的节能优化解决方案。据悉,目前外三已和华润电力、神华集团签署技术合作框架协议。与大唐电力集团的合作也有了明确的时间表,届时将可为其总装机容量高达1.2亿千瓦的发电机组提供技术改造,有望帮其减少一代煤耗。

  冯伟忠表示,仅通过技术输出,外三就可创造以亿为单位的经济效益,“这是一般的发电厂做不到的。”他还透露,世界清洁煤技术推广年会或于今年9月在上海举办,外三今后很有可能走出国门,去国外推广自主创新的节能专利技术。