700℃超超临界燃煤发电技术研究现状

700℃超超临界燃煤发电技术(700℃技术)能够大幅提高机组的发电效率,实现节能减排及温室气体的控制排放,具有十分重要的战略意义。本文提出并分析了发展700℃技术需要解决的关键问题,包括高温合金材料研制、锅炉和汽轮机关键高温部件的加工制造、高温阀门制造、高温材料及关键部件的实炉验证、700℃超超临界示范电站的设计、建造及运行等。目前,国内700℃技术的研发正在按照计划稳步进行,在镍基高温材料研制、关键部件的生产制造、主机方案研究、关键部件验证试验平台的建设等方面均已取得阶段性进展,通过研发掌握700℃技术,将大大推动我国的材料工业、电力工业及装备制造工业的发展。

欧洲700℃先进超临界技术发展计划概况

介绍了于1998年启动的欧洲“运行温度为700℃的先进超临界燃煤电厂技术”(AD700)的发展计划,包括可行性研究、准备工作、部件示范以及目前在材料研究方面的进展。研究表明,现有相关技术是经济可行的,但需同时开展设计与制造方面的研究,以减少材料用量,降低造价。目前正在计划建设示范电厂。

700℃超超临界机组四大管道选材分析及设计优化

我国的能源特点决定在今后相当长一段时间内,煤电仍是我国电力供应主力,研发700℃超超临界机组是燃煤高效低碳发电技术未来发展的方向之一,然而机组参数的提高离不开材料革新。对700℃超超临界机组四大管道候选材料进行分析,提出了GH 984G合金、Nimonic 263合金、Haynes 282合金和Inconel 740 H合金材料可作为主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道的候选材料。同时为降低机组建设成本、提高机组综合经济性,对主厂房布置、主蒸汽和高温再热蒸汽管道规格进行了优化,提出了四大管道规格和主厂房布置形式的建议。

700℃超超临界机组高温材料研发的最新进展

尽可能提高电厂效率,大力发展超超临界燃煤火电技术,是当前降低火电CO2排放最现实、最可行、最经济、最有效的途径。实现700℃超超临界技术的关键是开发能够在蒸汽温度700℃条件下长期安全运行的高温金属材料,这些材料必须要具有:(1)耐高温的持久强度;(2)耐烟气侧的高温腐蚀;(3)抗蒸汽侧氧化及氧化层剥落;(4)良好的抗热疲劳性能。为此,介绍了欧盟AD700和COMTES700等计划,以及美国和日本的700℃超超临界计划对高温材料研发的最新进展,其中包括材料试验、高温材料部件挂炉试验结果和示范厂计划。与此同时,还就高温金属材料用于700℃超超临界机组的制约因素的解决方案进行了探讨。