【装备强国】东方锅炉造世界首台630℃超超临界二次再热电站锅炉

海纳百航 2024-09-10 12:13:03

【化工科技装备大发展】系列-836

这是一个记录石油化工装备发展历史和取得成就的有趣系列合集

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世界首台630℃超超临界二次再热国家电力示范项目

2023年8月31日,世界首台630℃超超临界二次再热国家电力示范项目——大唐郓城国家电力示范项目在山东郡城启动建设,三大主机设备之一的锅炉由东方电气集团东方锅炉有限公司供货,并采用东方锅炉独创的最新一代三烟道挡板调温二次再热技术。

唐郓城国家电力示范项目位于山东省菏泽市郓城县,总投资93亿元,将安装2台100万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组,是我国“压力最高、温度最高、效率最高、煤耗最低”的单轴百万千瓦火电机组,投产后,年发电量可达100亿千瓦时,较常规煤电机组每年可节约标煤35万吨,减排二氧化碳94.5万吨,可带动地方税收5亿元,创造就业岗位2000余个。

大唐郓城项目聚合我国火电装备全产业链优质资源,开展科技攻关和科技创新,以再热汽温630℃、发电热效率突破50%为示范点,机组设计主蒸汽压力35.5兆帕,供电煤耗256.28克/千瓦时。采用10大创新技术,特别是国产自主研发的新一代马氏体耐热钢G115®新型材料在电力装备上的首次应用,填补了国家耐高温材料研发领域技术空白,对加快装备自主化进程具有重要意义,将带动我国火电装备设计、制造、新材料、新工艺再上新台阶。

该项目是东方电气集团协同中国大唐集团、山东电力设计院共同申报的630℃超超临界二次再热国家电力示范项目。锅炉首次采用钢铁研究总院刘正东院士历时十余年自主研发的一种新型马氏体耐热钢——G115钢。这是迄今世界上可工程用于630℃至650℃温度范围的唯一马氏体耐热钢,打破了中国关键耐热钢长期依赖进口的局面。

此次超超临界二次再热技术的突破,将使机组蒸汽参数提升至新高度,实现主蒸汽压力35.5兆帕,再热温度631℃,发电热效率首次突破50%,供电煤耗256.28克/千瓦时,较常规煤电机组每年可节约标煤35万吨,减排二氧化碳94.5万吨,相当于植树近234万棵,近15.6万辆经济型轿车停开一年,减排二氧化硫7.9%、氮氧化物7.9%、粉尘8%。

该项目的顺利实施标志着我国占领世界先进煤电技术发展制高点。东方锅炉将继续推动高效清洁能源装备技术革新,锚定绿色低碳发展目标,为我国全面落实'双碳'目标作出自己的贡献。

东方锅炉独创的最新一代三烟道挡板调温二次再热技术

2018年7月,东方锅炉集团股份有限公司通过自主研发并生产的三烟道挡板调温660MW高效超超临界二次再热燃煤电站锅炉在蚌埠电厂批量成功投运,这是世界上首次将尾部三烟道和平行挡板调温技术成功批量应用于超超临界二次再热锅炉中,标志着我国自主研制的高效超超临界二次再热锅炉技术达到世界领先水平,为我国燃煤火电机组建设树立了新的标杆。目前,该项技术已取得国家专利。

提高蒸汽参数、增加二次再热是目前燃煤电厂提高机组效率、降低煤耗的最有效途径。相对一次再热锅炉,再热汽温调节技术是二次再热锅炉的关键技术和难点。东方锅炉立足于自主研制,在世界上首次将尾部三烟道、平行挡板调温技术应用于高效超超临界二次再热锅炉,并形成国家专利。

与国内国际同行已投运的二次再热锅炉相比,该锅炉调温方式更简便,汽温调节范围广。此外,该锅炉不需要烟气再循环风机,投资更省,运行中不增加额外能耗,经济性更高。

国电蚌埠电厂二期工程3、4号机组试运期间,该锅炉在宽负荷范围均能稳定达到额定参数,保证了机组的经济性。锅炉出口蒸汽参数能稳定达到甚至优于设计值,受热面无超温、锅炉各系统运行稳定,多项指标全面超越了目前国内已建成的超超临界二次再热锅炉。

630℃超超临界示范项目用G115钢新材料顺利通过使用可行性技术论证

2023年3月,东方锅炉牵头完成630℃超超临界国家电力示范项目用G115钢新材料可行性技术论证,开展了大量的材料应用研究,完全掌握了相关性能和工艺制造,并于5月获得国家市场监督管理总局颁发的G115钢试制试用决定书。最终在东方锅炉参与制造的此次示范项目成功使用。

2023年3月5日,国家市场监督管理总局特种设备安全与节能技术委员会锅炉与节能分委会(以下简称:锅炉与节能分委会)在成都组织召开了630℃超超临界示范项目用08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)钢新材料使用可行性技术论证会,就630℃超超临界示范项目用08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)钢新材料使用可行性开展进一步技术论证。

G115钢是钢研总院牵头宝武特冶联合研发的新型马氏体耐热钢。历经十余年的砥砺研发,宝武特冶投入巨额经费,成功研发出全球首发的世界上唯一可工程用于630℃-650℃温度范围的成熟新材料G115,为我国建设全球首座630℃超超临界1000MW二次再热机组提供材料保障。G115钢不仅为更高参数火电机组建设提供关键支撑材料,而且具备应用于化工工程、煤化工、四代核电、新能源、固体氧化物燃料电池等领域的条件,对推动国家新材料高水平科技自立自强、打破能源行业关键耐热材料长期依赖进口局面,大力推进能源产业链碳减排,助力实现“双碳”目标具有重要战略意义。

与会专家认真审查了评审资料,经过质询和讨论,同意在大唐郓城两台630℃超超临界(1000MW)二次再热机组中将G115钢试用于高温过热器出口集箱、高温再热器出口集箱以及主汽和再热热段管道等高温高压元件。国家市场监督管理总局特种设备安全与节能技术委员会主任委员陈钢对G115及其研发团队所做的工作高度评价,要求示范工程各相关单位充分认识特种设备“三新”工作的重要意义,做好G115钢新材料试用过程的履职尽责工作,防范安全隐患发生,守住系统安全底线,保障科技进步,促进绿色发展。期望在大家共同努力下,G115钢新材料后续试用工作一切顺利,为特种设备行业高质量发展、绿色发展作出更大贡献。

2023年5月,国家市场监督管理总局向东方锅炉颁发了(国)市监(特设)许字[2023]第001号《市场监督管理采用新材料、新技术、新工艺试制试用决定书》。

根据特种设备安全与节能技术委员会评审结论“同意在大唐郓城两台630℃超超临界(1000MW)二次再热机组中将G115钢试用于高温过热器出口集箱、高温再热器出口集箱以及主汽和再热热段管道等高温高压元件”,国家市场监督管理总局准予公司按照评审报告的要求试用G115钢,历时三年的G115钢试用申请终于画上了圆满的句号。

经过两次大型评审会和论证会的严格审查,国家市场监督管理总局特种设备安全与节能技术委员会给出了同意试用的评审结论,国家市场监督管理总局发布决定书准予公司按照评审报告要求试用G115钢。

国家市场监督管理总局同意东方锅炉试用G115钢,为大唐郓城630℃超超临界1000MW二次再热机组国家电力示范项目顺利制造创造了条件,提升了东方锅炉在锅炉制造行业的市场声誉,将为公司承接更高参数的机组创造条件。

大板梁安装,世界首个630℃发电机组正式进入设备安装阶段

2023年8月31日,中国大唐集团有限公司在山东郓城召开世界首台630摄氏度国家电力示范项目推进大会,大唐郓城630℃超超临界二次再热国家电力示范项目主体工程全面启动。该项目安装2台100万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组,是我国压力最高、温度最高、效率最高、煤耗最低的单轴百万千瓦火电机组。

2024年5月9日,中国大唐企业开放日活动在山东郓城顺利举办。作为承办单位,大唐山东发电公司以及郓城国家电力示范项目以“630℃”的热情,邀请来自政府有关部门、党建共建单位、媒体记者,开启世界首台630℃国家电力示范项目“深度游”,共同“探秘”火电前沿技术,“沉浸式”感受中国大唐的发展成果与“卓越文化”的企业魅力。

活动以“提供绿色能源 点亮美好生活”为主题,分为“走进大唐”“体验智慧工地”“走进示范工程”“走进施工现场”“共建签约与交流座谈”五个环节,全方位向嘉宾展示了新时代中国大唐企业文化内涵和郓城国家电力示范项目在煤电技术全球领跑地位的魅力。

大板梁是锅炉钢结构最关键、最具标志性的构件,用于承担锅炉本体主要重量,是整个电厂项目建设中吊装难度最大的部件之一。

2024年9月初消息:中国大唐郓城煤电项目1号锅炉最重要的承重部件——大板梁顺利吊装就位,标志着世界首台630℃超超临界二次再热燃煤发电机组正式进入设备安装阶段,建成后将刷新世界火电机组二次再热最高汽温纪录。

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