【电力】发电装备迈向“高大上”：高效火电机组拔头筹

在今后的发电设备市场上，火电装备不断向百万千瓦高效超超临界和二次再热等更加高效清洁的发电技术转变，水电装备将重点发展百万千瓦级水电机组和大容量、高水头抽水蓄能机组 。

“改革开放30年来，我国经济保持高速增长，但高污染、高消耗的粗放式增长方式给环境带来了巨大的压力，要求能源生产必须走绿色低碳路线，而电力供应缓和的局面则为这一转型提供了机遇和可能，推动火电近零排放、安全稳妥发展核电、加大可再生能源占比成为当今能源生产和利用的最主要方向，相关电力装备具有较大的需求空间。”原机械工业部副部长、制造强国战略—能源装备课题组组长陆燕荪在6月28日~29日召开的第十届中国电工装备创新与发展论坛上如是说。

近年来，我国拥有自主知识产权的大型发电成套装备如100万千瓦级超超临界火电机组、66万千瓦二次再热机组、70万千瓦及以上水电机组、30万千瓦F级重型燃气轮机等从无到有，效率不断提升、排放指标不断下降，以大型火电和水电成套装备为代表的重大技术装备技术性能达到国际领先水平。

发展更高效率、清洁的火电技术

““我国能源以煤炭为主，减少煤炭利用污染事关我国可持续发展。推广应用煤炭加工、转化、燃烧的清洁生产技术，大力发展先进的超超临界发电技术，继续深入研究整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术。掌握更高效率、趋零排放清洁煤电技术是火电装备的趋势。”陆燕荪介绍说。《中国制造2025》中对于火电装备的规划是，掌握煤电机组环保升级改造技术，提高机组能源转换效率，实现煤电机组超净排放。对接“一带一路”战略，通过对外工程总承包，带动火电成套装备走出去，扩大国际市场份额。

未来，我国火电机组将重点发展100万千瓦超超临界超净排放煤电机组(含二次再热)、60万千瓦及以上超(超)临界燃用新疆准东煤锅炉、60万千瓦超临界循环流化床锅炉、高水分褐煤取水煤电机组、30万千瓦级F级重型燃机、40万千瓦级G/H级重型燃机、大型火电机组控制系统等。

事实上，我国清洁、低碳、高效燃煤发电技术居世界领先水平。目前已经投入运行的百万千瓦超超临界机组数量和总容量均居世界首位，成立了国家700摄氏度超超临界燃煤发电技术创新联盟。建成了具有自主知识产权气化技术的25万千瓦级整体煤气化联合循环(IGCC)示范项目，为实现更高效率、近零排放燃煤发电技术进行了有益探索和工程示范。

未来5~10年，高效超超临界和二次再热机组将会成为我国燃煤机组的主要趋势。因此，研发大容量、高参数、高效率、低排放的火电设备不仅能够在新建机组中占据市场较大份额，而且还能够在改造市场中拔得头筹。

水电设备仍需加大研发力度

通过近年来依托重大工程示范和应用，我国水电装备的设计、制造能力已经达到国际先进水平。但在产品质量稳定性和系统集成管理方面仍显薄弱，前沿技术和基础研究科研投入依然低于国际同行业先进企业，部分领域自主创新能力欠缺。

在即将进行建设的乌东德、白鹤滩100千瓦级巨型水电机组技术方面，我国设备企业仍需在技术研发方面下功夫。

““水轮机水力性能研究以水利稳定性研究为重点，提高机组稳定性。开展转轮可靠性及防裂纹研究，转轮应力分析计算，转轮材料化学成分、热处理与机械性能及水下疲劳试验研究，转轮自动焊接工艺和材料研究，焊缝强度及残余应力消除技术研究。”陆燕荪说。

在大型贯流式、超高水头和可变速抽水蓄能、冲击式水轮发电机组技术方面，要加强贯流式机组的研发工作，推进模型试验台、模型试验装置等与模型开发相关的关键技术研究，研发高性能水轮机转轮，研制更大容量的径轴向推力轴承，解决大容量贯流式机组的通风冷却问题。研制7.5万千瓦级及以上灯泡贯流式机组，并针对潮汐发电开展海水条件下的结构和材料防腐、防盐、防海生物等研究。

在抽水蓄能机组方面，要深入研究大容量高水头水泵水轮机水力设计、结构优化及刚强度分析，转轮动态特性及可靠性分析技术，水泵水轮机工况转换与过渡过程研究，大容量双向推力轴承设计和制造。另外，要加强发电电动机调速技术和大型双轴承励磁发电电动机的研制，水泵水轮机密封材料和结构研究，大型高压球阀关键技术研究等。大型抽水蓄能水电机组的研制需要在以上方面取得突破，以提高我国抽水蓄能机组的技术水平。