成果簡介

　　“超臨界600MW火電機(jī)組成套設(shè)備研制與工程應(yīng)用”項(xiàng)目是由國家發(fā)改委組織、國家電網(wǎng)公司和中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)聯(lián)合主持的“十五”國家重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目，由上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院、哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司、東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司、上海電氣電站設(shè)備有限公司等共同完成，得到了上海、四川與哈爾濱等地方政府與有關(guān)企業(yè)的300多個(gè)項(xiàng)目的支持。該裝備的特點(diǎn)是參數(shù)高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、設(shè)計(jì)與制造難度很大，是一種效率比較高、煤耗比較低且排放比較少的新型電站設(shè)備。超臨界600MW火電機(jī)組成套設(shè)備的研制成功與工程產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了我國煤電成套設(shè)備從亞臨界參數(shù)到超臨界參數(shù)的升級換代和跨越式發(fā)展，為我國優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)、節(jié)約供電煤耗與電力行業(yè)節(jié)能減排作出了積極貢獻(xiàn)。

歷史背景

　　伴由于我國的化石能源結(jié)構(gòu)具有“缺油、少氣、富煤”的特點(diǎn)，電力一直以火電為主。但我國用煤炭發(fā)電的轉(zhuǎn)化利用率較低、燃煤排放物污染較大，發(fā)電裝機(jī)的平均供電煤耗比國外高70～80g/(kW?h）。此外，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，國家逐步提高對環(huán)境保護(hù)的要求，電站鍋爐的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到國際水平。因此，開發(fā)高效、低污染的燃煤發(fā)電技術(shù)、研制熱效率更高的大容量超臨界火電機(jī)組，對我國電力行業(yè)升級換代具有十分重要的意義。在多次由行業(yè)學(xué)會(huì)組織的超臨界技術(shù)研討會(huì)議上，許多專家提出我國應(yīng)當(dāng)瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，發(fā)展超臨界、超超臨界火電機(jī)組，盡快跨入超超臨界機(jī)組的發(fā)展階段，縮短我國與國際水平的差距。2002年，為提高燃煤火電機(jī)組的效率、降低煤耗，我國決定發(fā)展超臨界和超超臨界火電機(jī)組。同年，國家確定華能集團(tuán)河南沁北電廠一期兩臺600MW超臨界火電機(jī)組為國產(chǎn)首臺示范工程，這兩臺機(jī)組的蒸汽參數(shù)要求為24.2MPa566T/566T。

創(chuàng)新歷程

　　當(dāng)時(shí)，國內(nèi)制造企業(yè)雖然已具備了設(shè)計(jì)制造600MW亞臨界火電機(jī)組的能力和投運(yùn)業(yè)績，但還沒有設(shè)計(jì)制造600MW超臨界火電機(jī)組的投運(yùn)業(yè)績。為了支持國產(chǎn)超臨界機(jī)組的發(fā)展，國家決定，在最初研制超臨界機(jī)組時(shí)，國內(nèi)企業(yè)可尋找國外合作伙伴，以中方名義參與招投標(biāo)，由外方負(fù)責(zé)機(jī)組性能保證。于是，哈爾濱、上海、東方三大電氣集團(tuán)所屬各企業(yè)按國家計(jì)委和電力部門的要求，都各自尋找了國外合作伙伴，以中方的名義參與了河南沁北電廠600MW超臨界火電機(jī)組的招投標(biāo)，由外方負(fù)責(zé)機(jī)組性能保證并提供關(guān)鍵部件。經(jīng)過招投標(biāo)，該項(xiàng)目的汽輪發(fā)電機(jī)組由哈爾濱電氣集團(tuán)制造，國外合作伙伴是日本三菱公司；鍋爐由東方鍋爐廠制造，國外合作伙伴是日本日立公司。

　　經(jīng)過多年科技攻關(guān)，河南沁北電廠一期兩臺600MW超臨界火電機(jī)組分別于2004年11月23日和12月13日投運(yùn)發(fā)電，機(jī)組性能經(jīng)西安熱工研究院和上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院測試，熱耗約為7528kJ/(kW?h），供電煤耗為293g/(kW?h），達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在此過程中，哈爾濱電氣集團(tuán)自主研制開發(fā)出40多項(xiàng)設(shè)計(jì)新技術(shù)和20多項(xiàng)制造新技術(shù)，掌握了超臨界600MW火電機(jī)組的汽輪機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)等主機(jī)以及高壓加熱器、除氧器、給水泵等主要輔機(jī)的自主設(shè)計(jì)核心技術(shù)與自主制造關(guān)鍵工藝，研究解決了高溫部件設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國超臨界火電機(jī)組高溫部件的國產(chǎn)化。在超臨界汽輪機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、超臨界鍋爐設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、發(fā)電機(jī)與主要輔機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、高溫部件設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等方面有重大突破，在超臨界鍋爐煤種適應(yīng)性技術(shù)開發(fā)、汽輪機(jī)阻尼葉片研制、發(fā)電機(jī)性能提高、成套設(shè)備系統(tǒng)集成等方面有重大創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了我國超臨界600MW火電機(jī)組成套設(shè)備的自主設(shè)計(jì)、自主制造、批量化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化工程應(yīng)用，生產(chǎn)出燃用不同煤種的、具有我國特色的超臨界600MW火電機(jī)組成套設(shè)備的系列產(chǎn)品。

重大意義和深遠(yuǎn)影響

　　 　　超臨界600MW火電機(jī)組成套設(shè)備的研制成功與工程應(yīng)用，使我國在重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化方面實(shí)現(xiàn)了重大突破，重大裝備研制能力和國際競爭力得到較大提升，也為我國開發(fā)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大容量、高參數(shù)機(jī)組奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目的成功產(chǎn)業(yè)化，是我國煤電成套設(shè)備從亞臨界到超臨界的升級換代和跨越式發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，為我國優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排作出了積極貢獻(xiàn)。