科创中国

本项目研发团队研发了一种将超临界技术与亚临界技术有机结合的高效亚临界新型发电技术，整体技术于2015年在托电4号600MW亚临界湿冷机组工程示范，实现了600MW高效亚临界湿冷机组供电煤耗低至***的重大突破，提前五年达到了国家要求。其中，600MW湿冷机组改造后较目前已投产超临界湿冷机组平均供电煤耗***（2017年）低***。新的技术应用到火力发电厂的实际生产工作中，给国家的节能减排工作提供了新的思路和方法，值得在全国范围内进行推广。主要科技创新该创新成果是贯彻落实《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的重要举措，对打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”具有重大意义。中国大唐集团有限公司联合东方电气、北京巴威，历经2年，研发了新一代发电技术，实现了煤电机组升级技术创新。主要科技创新点：项目研发了1种高效亚临界新型发电技术，建立了技术和产品2项支撑，实现了亚临界升级的技术创新和工程示范。1.研发了一种高效亚临界新型发电技术基于能效产出与成本投入最佳匹配原则，研发了一种超临界温度与亚临界压力有机结合的高效亚临界新型发电技术，解决了亚临界机组煤耗高、效率低的共性问题，提前五年实现了 “行动计划”要求的供电煤耗目标。2.研制了高效亚临界机组关键工艺与装备基于自适应宽负荷复合加载叶型技术、耦合多学科高效主机优化技术，开发了东汽第三代汽轮机技术，研制了***新型汽轮机；基于KF建模技术，开发了B＆W高参数RBC电站锅炉技术，研制了B&WB-1885/***新型锅炉。系统性地解决了原机组热耗高、炉效低的问题，实现了高效亚临界机组工艺与装备的工程应用。3.设计了全热力系统集成优化技术方案基于保证机组安全性和经济性前提，对热力系统和控制系统统筹考虑，设计了全热力系统集成优化技术方案：包括机炉参数协同提升优化方案、锅炉承重结构和水动力循环安全性精准校核方案、汽轮机配汽系统最佳匹配方案、四大管道及附属系统优化方案、协调控制策略调整方案，保证了机组升级后设备运行稳定可靠。专利情况：授权发明专利3项，正在形审发明专利2项。技术经济指标：首例600MW高效亚临界湿冷机组供电煤耗达到***，汽轮机热耗为***，高、中、低压缸效率分别为***%、***%、***%，锅炉热效率***%，过热减温水下降100 t/h，再热减温水降至0 t/h，全部辅机均能安全稳定运行。应用推广及效益情况：该创新成果首先于2015年在托电4号600MW亚临界湿冷机组工程示范，目前推广应用的装机容量已超过61000千瓦，实施后600MW机组供电煤耗下降15g/kWh。
推广应用情况：首例亚临界煤电600MW机组高效亚临界节能升级项目成功在中国大唐集团有限公司下属单位完成实施，升级后机组经济性指标处于国内先进水平，证明高效亚临界升级关键技术取得圆满成功。随后的临河1号300MW、托克托3号及鲤鱼江1号和2号600MW亚临界机组的升级工程也采用了此技术，均取得了预期效果。同时该创新技术已经在常熟1号、2号、3号以及阜阳1号、2号煤电超临界机组上得到再次升级发展应用。截至目前共有11台机组实施了高效亚临界技术升级改造。实际工程投产后，亚临界煤电600MW机组的热耗降到了7780kJ/kWh以下，供电煤耗下降约15g/kWh；亚临界煤电300MW机组的热耗降到了7880kJ/kWh以下，供电煤耗下降约10g/kWh；升级后机组主要参数、效益均处于同类型机组中的先进水平。应用前景：截至2017年，现存600MW和300MW级亚临界煤电机组 500余台，容量达2亿千瓦，占全国装机总台数的51%，总容量的41%。全应用高效亚临界技术，每年将节约1100万吨标煤，减少烟尘排放***万吨，SO2排***万吨，NOX排放1万吨，二氧化碳排放3000万吨。