成果簡介

　　“超臨界600MW火電機組成套設備研制與工程應用”項目是由國家發(fā)改委組織、國家電網(wǎng)公司和中國機械工業(yè)聯(lián)合會聯(lián)合主持的“十五”國家重大技術裝備研制項目，由上海發(fā)電設備成套設計研究院、哈爾濱汽輪機廠有限責任公司、東方鍋爐（集團）股份有限公司、上海電氣電站設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企業(yè)的300多個項目的支持。該裝備的特點是參數(shù)高、結構比較復雜、設計與制造難度很大，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備。超臨界600MW火電機組成套設備的研制成功與工程產業(yè)化應用，實現(xiàn)了我國煤電成套設備從亞臨界參數(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)化火電結構、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。

歷史背景

　　伴由于我國的化石能源結構具有“缺油、少氣、富煤”的特點，電力一直以火電為主。但我國用煤炭發(fā)電的轉化利用率較低、燃煤排放物污染較大，發(fā)電裝機的平均供電煤耗比國外高70～80g/(kW?h）。此外，隨著經濟社會的不斷發(fā)展，國家逐步提高對環(huán)境保護的要求，電站鍋爐的煙氣排放標準要求達到國際水平。因此，開發(fā)高效、低污染的燃煤發(fā)電技術、研制熱效率更高的大容量超臨界火電機組，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)學會組織的超臨界技術研討會議上，許多專家提出我國應當瞄準國際先進水平，發(fā)展超臨界、超超臨界火電機組，盡快跨入超超臨界機組的發(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組。同年，國家確定華能集團河南沁北電廠一期兩臺600MW超臨界火電機組為國產首臺示范工程，這兩臺機組的蒸汽參數(shù)要求為24.2MPa566T/566T。

創(chuàng)新歷程

　　當時，國內制造企業(yè)雖然已具備了設計制造600MW亞臨界火電機組的能力和投運業(yè)績，但還沒有設計制造600MW超臨界火電機組的投運業(yè)績。為了支持國產超臨界機組的發(fā)展，國家決定，在最初研制超臨界機組時，國內企業(yè)可尋找國外合作伙伴，以中方名義參與招投標，由外方負責機組性能保證。于是，哈爾濱、上海、東方三大電氣集團所屬各企業(yè)按國家計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超臨界火電機組的招投標，由外方負責機組性能保證并提供關鍵部件。經過招投標，該項目的汽輪發(fā)電機組由哈爾濱電氣集團制造，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。

　　經過多年科技攻關，河南沁北電廠一期兩臺600MW超臨界火電機組分別于2004年11月23日和12月13日投運發(fā)電，機組性能經西安熱工研究院和上海發(fā)電設備成套設計研究院測試，熱耗約為7528kJ/(kW?h），供電煤耗為293g/(kW?h），達到了國際先進水平。在此過程中，哈爾濱電氣集團自主研制開發(fā)出40多項設計新技術和20多項制造新技術，掌握了超臨界600MW火電機組的汽輪機、鍋爐、發(fā)電機等主機以及高壓加熱器、除氧器、給水泵等主要輔機的自主設計核心技術與自主制造關鍵工藝，研究解決了高溫部件設計與制造的關鍵技術，實現(xiàn)了我國超臨界火電機組高溫部件的國產化。在超臨界汽輪機設計與制造技術、超臨界鍋爐設計與制造技術、發(fā)電機與主要輔機設計與制造技術、高溫部件設計與制造技術等方面有重大突破，在超臨界鍋爐煤種適應性技術開發(fā)、汽輪機阻尼葉片研制、發(fā)電機性能提高、成套設備系統(tǒng)集成等方面有重大創(chuàng)新，實現(xiàn)了我國超臨界600MW火電機組成套設備的自主設計、自主制造、批量化生產和產業(yè)化工程應用，生產出燃用不同煤種的、具有我國特色的超臨界600MW火電機組成套設備的系列產品。

重大意義和深遠影響

　　 　　超臨界600MW火電機組成套設備的研制成功與工程應用，使我國在重大技術裝備國產化方面實現(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權的大容量、高參數(shù)機組奠定了堅實的基礎。該項目的成功產業(yè)化，是我國煤電成套設備從亞臨界到超臨界的升級換代和跨越式發(fā)展的一個重要標志，為我國優(yōu)化火電結構、實現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排作出了積極貢獻。