全球首臺！中國煤電技術(shù)創(chuàng)新再上新臺階

推動煤電向高參數(shù)、高效率、低碳化轉(zhuǎn)型升級，既是落實(shí)國家“雙碳”目標(biāo)的核心路徑，也是筑牢我國能源自主安全底線的關(guān)鍵抓手。作為新一代煤電機(jī)組的代表性技術(shù)，650℃煤電技術(shù)可顯著提高發(fā)電效率、降低機(jī)組煤耗、減少碳排放，支撐煤電在新型電力系統(tǒng)中更好發(fā)揮兜底保障和支撐調(diào)節(jié)作用。

在浙江臺州，全球首臺650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目正在華能玉環(huán)電廠加緊建設(shè)，并于6月30日迎來重大突破——項(xiàng)目首件汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸、中壓調(diào)門順利完成鑄造，首批高溫合金無縫管順利完成全流程生產(chǎn)與檢驗(yàn)驗(yàn)收。同一天，華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目技術(shù)方案評審會在雄安新區(qū)召開，這是對十余年全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)成果的一次系統(tǒng)性核驗(yàn)，也是對華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目從材料研發(fā)試制轉(zhuǎn)向工程應(yīng)用的技術(shù)指導(dǎo)。

圖說：世界首臺650℃高效超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組——華能玉環(huán)電廠四期項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場 耿濤/攝

敢為人先，示范工程樹標(biāo)桿

在雄安新區(qū)，距離中國華能總部6公里外的會場內(nèi)，中國工程院院士岳光溪、中國工程院院士高翔，以及來自清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院等機(jī)構(gòu)的能源與材料領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者“齊聚一堂”，為華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目“把脈定向”。

會上，院士和專家學(xué)者聽取了項(xiàng)目研發(fā)單位和制造單位關(guān)于650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目技術(shù)方案的匯報(bào)，并圍繞HT700材料工程適配性、鍋爐汽輪機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)、全廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化三大核心議題開展評審。

與會院士和專家對華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目所取得的成果給予高度評價(jià)，一致認(rèn)為華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目鍋爐、汽輪機(jī)和項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)方案總體合理可行，HT700系列高溫材料研發(fā)與工程應(yīng)用基礎(chǔ)扎實(shí)，各項(xiàng)主要性能指標(biāo)先進(jìn)，標(biāo)志著燃煤機(jī)組參數(shù)、效率以及煤耗邁上新臺階，是推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的良好示范，彰顯了中國華能敢為人先、敢為人所不能的央企擔(dān)當(dāng)。

會議認(rèn)為，中國華能通過開展HT700高溫合金材料研發(fā)、試制、納規(guī)及工程化應(yīng)用一體化推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)鎳鐵基高溫材料首次在燃煤發(fā)電大規(guī)模使用，并實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化批量量產(chǎn)，有效破解項(xiàng)目核心材料供應(yīng)瓶頸。

矢志創(chuàng)新，十余載攻關(guān)破難題

在中國電力工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，華能玉環(huán)電廠意義重大。

2006年，我國首臺國產(chǎn)百萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組在玉環(huán)電廠投產(chǎn)，標(biāo)志著我國掌握了當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的火力發(fā)電技術(shù)；20年后，全球首臺650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目又在這里落地建設(shè)，持續(xù)引領(lǐng)新的跨越。

作為全球首臺650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目，華能玉環(huán)電廠四期機(jī)組的主蒸汽和再熱蒸汽溫度均達(dá)到650℃，設(shè)計(jì)主蒸汽壓力達(dá)到35兆帕，是目前全球范圍內(nèi)燃煤機(jī)組最高參數(shù)。

“華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目可大幅提高發(fā)電效率，與現(xiàn)有機(jī)組相比可提升約5%，供電煤耗低于254g/kWh，是一次再熱煤電全球最低；全廠熱效率達(dá)到50.1%，為全球煤電最高，每年可減少二氧化碳排放量約45萬噸。”電廠煤機(jī)擴(kuò)建項(xiàng)目部金屬及科技管理專工熊偉介紹道。

最高參數(shù)火電機(jī)組的核心之一是高溫合金新材料。該機(jī)組采用中國華能研發(fā)的我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫合金新材料HT700，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵高溫材料技術(shù)的完全自主可控。2025年8月，HT700通過國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品召回技術(shù)中心試制試用方案評審，是我國首例通過特種設(shè)備沙盒監(jiān)管的新材料。

在這背后是十余載的聯(lián)合攻關(guān)。

2010年以來，中國華能主動扛起高水平科技自立自強(qiáng)使命責(zé)任，錨定高參數(shù)煤電關(guān)鍵高溫材料研發(fā)，牽頭開啟國產(chǎn)鐵鎳基高溫合金創(chuàng)新攻關(guān)之路，著力破解火電高端材料長期“造不出、買不來”的難題。以華能西安熱工研究院為依托，中國華能聯(lián)合35家單位組建起 650℃高溫材料創(chuàng)新聯(lián)合體，涵蓋科研院所、裝備制造、管材生產(chǎn)、檢驗(yàn)檢測全鏈條。

上千次配方迭代、30余家單位組建創(chuàng)新聯(lián)合體，10噸級轉(zhuǎn)子鍛件焊接、大壁厚高溫合金鑄件焊接……一系列關(guān)鍵技術(shù)被逐個(gè)攻克，為自主研發(fā)系列合金HT700新材料走出實(shí)驗(yàn)室，完成產(chǎn)業(yè)化裝備制造，并最終走向工程驗(yàn)證打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖說：華能西安熱工院開展示范項(xiàng)目高溫合金新材料研究

評審會上，與會院士和專家學(xué)者指出，華能650℃燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目要以清潔低碳、安全可靠、高效調(diào)節(jié)、造價(jià)領(lǐng)先為目標(biāo)，進(jìn)一步完善材料應(yīng)用優(yōu)化、主機(jī)方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保完成示范任務(wù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)650℃技術(shù)推廣應(yīng)用，為650—700℃工程應(yīng)用做好技術(shù)準(zhǔn)備。

中國華能表示將堅(jiān)持走清潔、低碳發(fā)展的路子，全力構(gòu)建高效、綠色、靈活的新一代煤電體系，推動煤電向更高參數(shù)、更高效率迭代升級，打造高含金量的“國之重器”，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，為加快建設(shè)新型能源體系、服務(wù)能源強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)更大力量。（文：彭艷嬌 張凌云 尚一鳴）