超超臨界燃煤發電技術是什麼意思

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通過產生高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪機發電的,蒸汽的溫度和壓力越高,發電的效率就越高。超超臨界燃煤發電技術是通過產生高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪機發電的,蒸汽的溫度和壓力越高,發電的效率就越高。

在374.15攝氏度、22.115兆帕壓力下,水蒸氣的密度會增大到與液態水一樣,這個條件叫做水的臨界參數。

超超臨界燃煤發電技術是什麼意思

比這還高的參數叫做超臨界參數。溫度和氣壓升高到600攝氏度、25―28兆帕這樣的區間,就進入了超超臨界的“境界”。超超臨界是應用於火電的概念。我們所熟悉的火力發電,是利用煤炭等燃料在鍋爐內燃燒,將水加熱成高溫高壓的水蒸氣,推動汽輪機高速旋轉,再帶動發電機發電。

按熱力學原理,水蒸氣的壓強和溫度越高,發電效率就越高。1個標準大氣壓下,水從液態變爲氣態的沸點是100℃,想要提高水蒸氣溫度,就要增大壓強以提高沸點溫度。在22.115兆帕壓強、374.15℃溫度下,水蒸氣密度與液態水一樣,到達臨界狀態;當溫度和壓強都超過了臨界值,水會處於超臨界狀態。

用超臨界狀態的水蒸氣來發電,叫做超臨界發電技術,而超超臨界發電則是比超臨界發電技術更高的階段。目前,超超臨界與超臨界的劃分沒有國際統一標準。我國“863計劃”項目“超超臨界燃煤發電技術”中,將超超臨界參數設置爲壓強≥25兆帕,溫度≥580℃。

其實,超超臨界發電並不是新概念。從20世紀50年代起,美國、英國、德國、日本等發達國家就開始了超超臨界發電技術的研發應用。我國起步晚,1992年纔開始興建超臨界機組,但利用國內巨大市場,多家公司長期發力,已具備自主研發能力和相關知識產權,實現了超超臨界機組的國產化。

2006年11月,由中國能建集團設計的華能浙江玉環電廠投產運行,這是中國首臺百萬千瓦超超臨界發電機組工程。迄今爲止,我國已連續15年佈局研發百萬千瓦級超超臨界高效發電技術,供電煤耗最低可達到264克每千瓦時,處於全球先進水平。目前,該技術已在全國推廣,佔煤電總裝機容量的26%。在超臨界與超超臨界狀態,水由液態直接成爲汽態,即由溼蒸汽直接成爲過熱蒸汽、飽和蒸汽,熱效率較高,因此超超臨界火力發電站具有煤耗低、環保性能好、技術含量高的特點,機組熱效率能夠達到45%左右。

節煤是超超臨界技術的最大優勢,它比國內現有最先進的超臨界火力發電站的熱效率提高2%到3%。以熱效率提高1%計算,對一臺30萬千瓦的火電火力發電站來說,一年就可以節約6000噸優質煤。業內人士表示,我國超超臨界高效發電技術比發達國家起步晚,但利用國內市場提供的巨大舞臺,通過自主研發等方式,目前多家上市公司已經具備先進水平的設計製造平臺和全球600℃溫度等級超超臨界機組最多的設計運行經驗,爲今後我國下一代700℃高效超超臨界燃煤發電技術的發展奠定了良好基礎。

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