第39卷第6期2011年6月Vol．39No．6 Jun．2011我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析金利勤1，王家军2，王剑平1（1．浙江浙能嘉华发电有限公司，浙江嘉兴314201；2．杭州电子科技大学自动化研究所，杭州310018）摘要：对我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的现状进行了综述，并和发达工业国家的超超临界燃煤机组进行了对比分析。
针对我国超超临界机组发展的技术瓶颈，提出了亟需研究解决的课题。
对高超超临界燃煤发电技术进行了展望。
关键词：1000MW级；超超临界；燃煤火力发电；技术瓶颈作者简介：金利勤（1960-），男，高级工程师，从事火电厂技术管理工作。
中图分类号：TK325文献标志码：A文章编号：1001-9529（2011）06-0976-04基金项目：浙江省科技厅重点软科学研究资助项目（2010C25096）Analysis on the Technological bottleneck of1000MW Ultra-supercriticalCoal-fired Power Generation in ChinaJIN Li-qin1，WANG Jia-jun2，WANG Jian-ping1（1．Jiahua Power Generation Co．Ltd of Zhejiang Zhe Energy，Jiaxing Zhejiang，314201；2．Institute of Automation，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou Zhejiang，310018）Abstract：In this paper，a survey is given about the present1000MW ultra supercritical coal-fired power generation technology in China．The development of ultra supercritical coal-fired power generation technology in China is ana-lyzed and compared with that of industrialized countries．After summarizing the technological bottlenecks existed in this field，the problems needing to be solved are pointed out and the future developments of ultra supercritical coal-fired power generation technology are proposed．Key words：1000MW；ultra-supercritical；coal-fired power generation；technology bottleneckFoundation items：The Important Soft Science Research Foundation of Science Technology Department of Zhejiang Province（2010C25096櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚）参考文献：［1］陈春元，李永兴．大型煤粉锅炉燃烧设备的优化设计问题［J］．锅炉制造，1992（2）．［2］范从振．锅炉原理［M］．北京：水利电力出版社，1986．［3］VAPNIK V N．The nature of statistical learning theory［M］．NY：Springer-Verlag，1995：8-50．［4］VAPNIK V N，LEVIN E，LE Cun Y．Measuring the VC－dimension of a learning machine［J］．Neural Computation，1994（6）：851-876．［5］连慧莉．电站锅炉燃煤特性预测建模研究［D］．南京：东南大学，2005．收稿日期：2010-03-28本文编辑：王延婷1000MW级超超临界燃煤发电是一种先进、高效的发电技术，代表了当前火力发电的最高水平，1000MW级超超临界燃煤发电技术的研发和应用对实现我国火电结构调整、节能降耗，建设资源节约型、环境友好型社会，促进电力工业可持续发展具有重要意义。
国家能源局表示在“十二五”期间将进一步降低200MW以下小型火电机组在整个发电装机容量中的比例，提高600MW 以上超超临界发电机组的比例，特别是1000MW 级超超临界燃煤发电机组将成为当前我国火电发展的主流机组。
虽然我国已投运和在建、拟建的1000MW 级超超临界燃煤发电机组居世界首位，但是在超超临界燃煤发电的核心技术方面与发达工业国家金利勤，等我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析0977相比仍存在很大的差距，本文主要就我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈性问题进行初步分析，希望对同行有所借鉴。
1我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的发展历程和现状1992年，我国首台600MW超临界机组（参数24．2MPa/538ħ/566ħ）在华能石洞口二厂投入商业运行。
2000年开始，原国家电力公司启动了超超临界发电技术可行性的研究。
2002年该研究获得国家科技部支持，列入“十五”863研究计划，该项目由国内制造企业、电力公司以及科研院所等19个单位组成的课题组，围绕我国开展超超临界机组的应用技术问题开展了专题性研究［1］。
经历了12年技术的消化吸收再创新，2004年，我国首台国产化600MW超临界机组（参数24．2MPa/566ħ/566ħ）在华能沁北电厂投入商业运行。
2006年11月，作为示范工程的华能玉环电厂项目，我国首台1000MW超超临界机组在华能玉环电厂投入商业运行，2台1000MW超超临界发电机组（参数26．25MPa/600ħ/600ħ）是当时国际上参数最高、容量最大、同比效率最高的超超临界机组，经实际运行，效率高达45．4%，供电煤耗283．2g/（kW·h），比2006年全国平均供电煤耗366g/（kW·h）低82．8g/（kW·h），大幅节约了煤炭资源，每年可少排放CO250多万t、SO22800多t、NOx约2000t，具有国际先进的能耗和环保水平，企业经济效益和社会环境效益前景巨大。
华能玉环电厂的顺利运行标志着我国的1000MW级超超临界燃煤火力发电进入新的时代。
同年华电邹县电厂2台1000MW超超临界机组（参数25．0MPa/600ħ/600ħ）投入商业运行。
截至2010年5月，我国在建的1000MW级超超临界火电机组达到68台，投运机组已有24台，总装机容量高达92000MW，占火电装机总容量的3．37%。
1000MW机组（包括已建和在建）各省份的分配比例中江苏、广东各占19．5%，浙江占13%，山东占6．5%，电力的发展可以说是经济发展的直接体现。
2与国外技术的对比分析1955 1990年，美、日、德、法、前苏联等国已着手研制开发可实际运行的超超临界机组［2］。
第1台用于发电的超临界机组于1954年在德国的许士（HULS）电厂投产运行，机组容量为85 MW。
德国1956年投运了1台88MW、34MPa/ 610ħ/570ħ/570ħ二次再热机组，1972年24．5 MPa/535ħ/535ħ一次再热430MW机组投入商业运行。
现在德国投运和在建的超超临界机组近20台，其中具有代表性的超超临界机组是：1999年在Lippen-dorf电厂投运的26．7MPa/554ħ/ 593ħ一次再热933MW机组；2000年在Nieder-aussem电厂投运的26．0MPa/580ħ/600ħ一次再热950MW机组；在Hessler电厂投运的700 MW、30．0MPa/580ħ/600ħ超超临界机组。
德国西门子公司（Siemens）20世纪末设计的超超临界机组，容量在400 1000MW范围内，蒸汽参数为27．5MPa/589ħ/600ħ，机组净效率在45%以上。
美国是发展超临界发电技术最早的国家。
世界第1台超超临界参数机组（125MW，31．03 MPa/621ħ/565ħ/538ħ）于1957年在美国投运。
美国投运的超临界机组占大型火电机组的30%以上，容量以500 800MW为主。
美国拥有超超临界机组两个世界之最，即最大单机容量1 300MW和最高蒸汽参数（费城电力公司EDDY-STONE电厂的1号机组，蒸汽参数为34．5MPa，649ħ/566ħ/566ħ）。
美国GE公司还为日本设计制造了蒸汽参数分别为26．6MPa/577ħ/ 600ħ和25MPa/600ħ/610ħ的超超临界机组。
1963年，前苏联第1台300MW超临界机组投入运行，机组参数为23．5MPa/580ħ/565ħ。
现在共有超临界机组200多台，占总装机容量的50%以上，其300MW以上容量机组全部采用超临界参数。
目前，俄罗斯研制的新一代大型超超临界机组采用参数28 30MPa/580 600ħ。
日本采用引进、仿制、创新的技术发展路线。
日本发展超超临界机组起步较晚，很快由仿制过渡到应用自己的科研成果，同时建立了自己的试验台，发展速度很快、收效显著。
目前，日本以超超临界机组可靠性高、经济性好、技术发展快而跃居为发展超超临界机组的先进国家。
虽然我国超超临界机组取得了举世瞩目的发展，但国内制造企业自主创新的技术瓶颈仍然明显，主要表现为技术对外依存度高，超超临界机组09782011，39（6）设计制造的核心技术尚未掌握，关键零部件和原材料主要依靠进口，目前超超临界机组的国产化率大致为60%。
3我国1000MW 级超超临界燃煤发电的技术性瓶颈3．1高温高压高强度材料研制和加工600ħ等级新型耐热钢尚未实现国产化，超超临界机组的大型铸锻件和关键原材料目前还依赖进口，对新型耐高温材料的加工工艺性能和应用性能还未完全掌握。
材料研发是工业发展的基础，需要长时间、巨大的人力和物力的投入，在历次的技术转让中，材料的性能数据始终是作为机密，被排除在转让范围之外。
与欧盟、日本和美国等先进国家相比，我国缺乏自主产权的高温材料基础数据，成为约束超超临界发电技术发展的瓶颈。
虽然近年来，在国内钢铁生产公司、锅炉制造企业及相关研究院所的联合攻关下，在模拟国外高温材料的基础上，基本实现锅炉用高温材料的国产化，但与欧盟、日本和美国等先进国家相比，材料研究的差距仍很大，主要体现在：没有成立专门统一的材料性能研究机构；没有组织有效的政府和企业的合作；没有长期不断的财力和人力投入；没有建立自主的材料高温性能数据库；没有统一的材料性能考核标准；没有系统的材料性能试验和研究规划等，不能为新一代超超临界产品开发提供可靠的依据。