成果简介

　　“超临界600MW火电机组成套设备研制与工程应用”项目是由国家发改委组织、国家电网公司和中国机械工业联合会联合主持的“十五”国家重大技术装备研制项目，由上海发电设备成套设计研究院、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、东方锅炉（集团）股份有限公司、上海电气电站设备有限公司等共同完成，得到了上海、四川与哈尔滨等地方政府与有关企业的300多个项目的支持。该装备的特点是参数高、结构比较复杂、设计与制造难度很大，是一种效率比较高、煤耗比较低且排放比较少的新型电站设备。超临界600MW火电机组成套设备的研制成功与工程产业化应用，实现了我国煤电成套设备从亚临界参数到超临界参数的升级换代和跨越式发展，为我国优化火电结构、节约供电煤耗与电力行业节能减排作出了积极贡献。

历史背景

　　伴由于我国的化石能源结构具有“缺油、少气、富煤”的特点，电力一直以火电为主。但我国用煤炭发电的转化利用率较低、燃煤排放物污染较大，发电装机的平均供电煤耗比国外高70～80g/(kW・h）。此外，随着经济社会的不断发展，国家逐步提高对环境保护的要求，电站锅炉的烟气排放标准要求达到国际水平。因此，开发高效、低污染的燃煤发电技术、研制热效率更高的大容量超临界火电机组，对我国电力行业升级换代具有十分重要的意义。在多次由行业学会组织的超临界技术研讨会议上，许多专家提出我国应当瞄准国际先进水平，发展超临界、超超临界火电机组，尽快跨入超超临界机组的发展阶段，缩短我国与国际水平的差距。2002年，为提高燃煤火电机组的效率、降低煤耗，我国决定发展超临界和超超临界火电机组。同年，国家确定华能集团河南沁北电厂一期两台600MW超临界火电机组为国产首台示范工程，这两台机组的蒸汽参数要求为24.2MPa566T/566T。

创新历程

　　当时，国内制造企业虽然已具备了设计制造600MW亚临界火电机组的能力和投运业绩，但还没有设计制造600MW超临界火电机组的投运业绩。为了支持国产超临界机组的发展，国家决定，在最初研制超临界机组时，国内企业可寻找国外合作伙伴，以中方名义参与招投标，由外方负责机组性能保证。于是，哈尔滨、上海、东方三大电气集团所属各企业按国家计委和电力部门的要求，都各自寻找了国外合作伙伴，以中方的名义参与了河南沁北电厂600MW超临界火电机组的招投标，由外方负责机组性能保证并提供关键部件。经过招投标，该项目的汽轮发电机组由哈尔滨电气集团制造，国外合作伙伴是日本三菱公司；锅炉由东方锅炉厂制造，国外合作伙伴是日本日立公司。

　　经过多年科技攻关，河南沁北电厂一期两台600MW超临界火电机组分别于2004年11月23日和12月13日投运发电，机组性能经西安热工研究院和上海发电设备成套设计研究院测试，热耗约为7528kJ/(kW・h），供电煤耗为293g/(kW・h），达到了国际先进水平。在此过程中，哈尔滨电气集团自主研制开发出40多项设计新技术和20多项制造新技术，掌握了超临界600MW火电机组的汽轮机、锅炉、发电机等主机以及高压加热器、除氧器、给水泵等主要辅机的自主设计核心技术与自主制造关键工艺，研究解决了高温部件设计与制造的关键技术，实现了我国超临界火电机组高温部件的国产化。在超临界汽轮机设计与制造技术、超临界锅炉设计与制造技术、发电机与主要辅机设计与制造技术、高温部件设计与制造技术等方面有重大突破，在超临界锅炉煤种适应性技术开发、汽轮机阻尼叶片研制、发电机性能提高、成套设备系统集成等方面有重大创新，实现了我国超临界600MW火电机组成套设备的自主设计、自主制造、批量化生产和产业化工程应用，生产出燃用不同煤种的、具有我国特色的超临界600MW火电机组成套设备的系列产品。

重大意义和深远影响

　　 　　超临界600MW火电机组成套设备的研制成功与工程应用，使我国在重大技术装备国产化方面实现了重大突破，重大装备研制能力和国际竞争力得到较大提升，也为我国开发研制具有自主知识产权的大容量、高参数机组奠定了坚实的基础。该项目的成功产业化，是我国煤电成套设备从亚临界到超临界的升级换代和跨越式发展的一个重要标志，为我国优化火电结构、实现电力行业节能减排作出了积极贡献。