【盘点】高效清洁发电技术最新研究进展-第6页-北极星节能网

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八发电装备制造技术

1．汽轮机制造技术

近期（2～3年）及中长期（5～10年）内的发展战略需求和发展趋势为：

（1）超超临界汽轮机：主蒸汽参数28～31MPa/600℃，再热蒸汽温度620℃的一次再热、二次再热机组将批量化制造和投入运行，单轴汽轮机的单机容量可达到1200MW等级，双轴汽轮机单机容量可达到1400MW等级，全转速1400mm等级末级钢制长叶片完成研制，汽轮机热耗进一步降低，效率进一步提高。

（2）660～1000MW等级超超临界一次或两次可调供热抽汽汽轮机将批量投入运行。

（3）1200MW等级超超临界空冷汽轮机将完成研发并投入运行。

对于700℃等级超超临界汽轮机技术的实现，难度远大于从566℃等级到600℃、620℃等级超超临界机组,目前高温镍基合金的研制虽然借用在燃气轮机中有大量成熟经验的镍基合金材料，但用于汽轮机必须解决大尺寸镍基高温合金铸锻件研制、高温材料部件的制造加工，以及减少材料消耗，降低制造成本的问题。大型镍基合金铸锻件的研制及焊接技术将成为700℃汽轮机能否实现产业化的关键之一。以汽轮机的主要高温部件。高中压主汽调节阀、高中压汽缸、高中压转子、及高温叶片和高温螺栓中技术难度最大的转子为例，其主要的技术攻关项目有：

（1）大尺寸高温合金材料研发。包括长时性能试验及性能优化。

（2）大尺寸高温合金锻件研制。包括大型高温合金冶炼、铸锭、锻造及热处理等技术难题。

（3）大尺寸异种材料焊接技术研发。包括Ni一9％Cr、Ni—12％Cr转子锻件之间异种材料焊接、热处理及无损检测等技术难题。

根据欧盟AD700、日本AUSC、美国AD760及我国的700℃计划，完成这些研究和试验工作，用于产品的时间表至少在2026年之后，也就是说在近10年内应用镍基合金的700℃汽轮机组尚不具备商业化应用条件。

2．锅炉制造技术

在煤电技术向清洁高效方向发展的形势下，发展更高参数、更清洁高效的大容量锅炉技术势在必行，蒸汽参数为700℃超超临界机组、600～1000MW再热蒸汽参数为610℃或620℃的高参数超超临界技术、1200～1400MW大型超超临界锅炉技术、高参数新型循环流化床燃煤锅炉、大规模整体煤气化联合循环发电关键单元技术及装备等将成为未来的主要发展方向。

锅炉制造技术未来5年重点发展目标：

（1）跟踪国际上700℃先进超超临界发电技术的发展动态，积极进行700℃锅炉技术研发。包括600～1OOOMW锅炉总体方案的研究，锅炉本体关键部件设计技术及制造技术研究，进行700℃锅炉关键部件的验证试验：在锅炉用材方面，开展700℃、35MPa等级蒸汽温度用材、焊接材料及焊接工艺试验研究及应用试验研究，进行相关新材料开发研究。

（2）开展600～1000MW等级超（超）临界准东煤锅炉设计开发、特种燃料锅炉设计开发以及1000MW超超临界“W”型火焰锅炉研制。

（3）开展660～1000MW超超临界循环流化床锅炉研发。

九二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）技术

应对气候变化问题是我国发展的严峻挑战，我国的独特国情、以煤为主的能源结构和已经开展的CCUS示范项目所取得的经验，表明发展CCUS技术具有关乎国家减排责任、煤炭可持续利用、中国能源企业国际竞争力等方面的多重意义。

在捕集技术领域，百万吨级成套捕集技术已成为目前工业应用的主流，因此适合于大规模捕集工程且具备节能降耗特点的技术开发将是捕集技术发展的趋势。在燃烧后捕集技术方面，降低吸收剂能耗以及降解损耗是技术革新的重点，同时需要结合工艺设备改进以及系统集成设计的优化，通过综合手段降低捕集系统的能耗和成本。在燃烧前捕集技术方面，需提高系统各流程间集成耦合程度，优化CO2捕集材料和工艺的选择。在富氧燃烧技术方面，应重点进行35MWt的富氧燃烧机组的长时间运行性能考核，总结系统运行与维护经验，开发与之匹配的低能耗空分系统以降低系统附加能耗、空分-锅炉-压缩纯化系统热耦合优化技术、高效率CO2压缩机等专用配套设备；建设百万吨级富氧燃烧碳捕集示范项目，进行富氧燃烧锅炉、低能耗空分、烟气冷凝、CO2压缩纯化及一体化脱硫脱硝等关键技术验证和系统运行优化研究。加强新一代富氧燃烧技术（增压富氧燃烧技术与化学链燃烧技术）的基础与放大研究。

CO2运输方面，国外已经成熟，国内还没有管网。开展区域性CO2源与利用及封存汇的普查，初步形成示范区域的管网规划和优化设计、形成管材及设备选用导则，完善CO2管输工艺，形成支撑CCUS全流程示范工程的百万吨级输送成套技术。

各种CO2利用技术发展水平相差较大，其中CO2强化采油技术国际上已达到商业应用水平，其潜在的利用规模和预期市场产值最大，选择汇源匹配条件和地质蕴藏条件最好的油田进行技术示范将成为大规模CO2利用的主要发展方向，CO2驱替煤层气和CO2强化采油是潜在的大规模CO2利用技术方向，对于地质条件的依赖性较强，需结合重点区域开展前驱替技术验证。CO2化工利用技术相对成熟，而提高工艺路线的能量综合利用效率是技术发展的核心，CO2生物利用最具可持续发展价值，提高CO2生物转化效率和速率是提升减排容量的关键，将以高光效、低成本、废水资源化利用为技术研发核心，以微藻代谢机理为基础，在藻种技术、养殖技术、采收技术的低成本、产业化放大等方面寻求突破。

长期安全性是CO2地质封存的核心问题，鉴于地质条件的多样性，需要进行多个工具有代表性的大规模地质封存示范，保障安全性的评价、检测、调控、补救技术与监管体系将是技术示范的重点。在技术路线上，可将地质封存与利用结合起来，提高封存安全性和经济性，例如将封存与采水结合，可以更好地控制地层压力，减少当地水资源压力，分离水溶性矿物质。

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