火电设备制造业三十年：支撑更高效清洁的电力发展_滚动新闻_财经

火电设备制造业三十年：支撑更高效清洁的电力发展

http://finance.QQ.com　 2008年09月17日14:40 　中国电力设备信息网　　我要评论(0)

比之中华民族五千年的发展历程，改革开放30周年仅是其一微小片段，然而这三十周年所释放的能量，在这五千年的大空间里熠熠生辉，引人注目。从改革开放初我国决定引进300MW、600MW亚临界火电机组制造技术，到2007年，华电邹县电厂８号机组、华能玉环电厂３号、４号机组等４台1000MW超超临界火电机组相继投运。改革开放三十年，我国火力发电设备制造业实现了质的跨越，一跃达到国际先进水平，有力的支撑了我国电力工业的持续健康发展。

我国火电设备制造业回顾

新中国成立之前，我国火电设备制造业完全处于空白状态。1952年，我国从原捷克斯洛伐克引进6MW和12MW火电机组制造技术，1953年，从原苏联引进6MW和50MW火电机组制造技术，至此，我国火电设备制造业开始起步发展。到改革开放前，我国已经能够完全自主研制高压、超高压、亚临界电站锅炉、冲动式汽轮机、双水内冷、水氢氢汽轮发电机等6~300MW火电机组，其中100MW、125MW、200MW、300MW火电机组在各地电网中成为主力机组，同时初步形成了哈尔滨、上海、东方等三大大型发电设备生产基地。

但由于历史原因，到改革开放前我国火电设备制造业能力仍然薄弱，技术装备落后，管理不善，技术储备空虚。特别是20世纪70年代初我国自行研制的125MW、200MW、300MW等大容量火电机组技术工艺尚未完善，投运后事故频发。用户对此颇有意见，于是出现了大量进口300MW火电机组的局面。因此，我国火力发电设备制造业整体水平亟需提高。

改革开放后我国火电设备制造业的发展成就

“团结造机”：首套引进型300MW、600MW亚临界机组的研制

十一届三中全会以后，在“对内搞活、对外开放”方针指导下，我国火电设备制造业开始稳步发展。1980年，为加快提高电力工业和火电设备制造业水平，我国决定引进300MW、600MW亚临界火电机组的设计、制造技术。此后，引进型300MW、600MW火电机组技术消化、吸收，性能优化的科研攻关工作被列入国家“六五”、“七五”、“八五”计划的重大技术装备研制成套项目。火电设备制造业的发展史掀开了新的一页。在原国务院总理李鹏提出“团结造机”的号召下，确定几家引进项目后，负责该项目的原一机部、水电部确定了引进方针：引进技术不仅要为大型火电机组批量生产和火电设备供应立足国内创造条件，同时还应为今后火电技术的独立开发奠定基矗

1980年9月，我国和美国西屋公司签订了汽轮机发电机组技术转让合同和第一台样机零部件购买合同；1980年11月和美国燃烧工程公司签订了锅炉技术转让合同和第一台样机零部件购买合同。这次引进了300MW、600MW亚临界火电机组的成套技术、三大主机及电站设计，以及风机、水泵、磨煤机及有关自动控制等主要辅机设备。此次参与引进项目涉及主辅机制造企业、研究院所、电力设计院等约200家单位。其机组具有20世纪70年代末、80年代初的世界水平。

根据原一机部的安排，300MW机组由上海机电一局（后改由上海联合电气公司）负责组织上海汽轮机厂、电机厂和锅炉厂试制；600MW机组由哈尔滨发电设备成套公司负责组织哈尔滨汽轮机厂、电机厂和锅炉厂试制。东方汽轮机厂、电机厂和锅炉厂则进行协作配合。

1985年底，首台300MW火电机组试制完成，并于1987年6月30日在山东石横电厂投运；1986年12月，首台600MW火电机组试制完成，1989年11月，在安徽平圩电厂投运。两台机组运行实践证明，研制工作是成功的。到20世纪90年代初，我国已完全掌握了300MW、600MW火电机组的设计、制造技术，并进行了优化。在其后的几年中发展迅速，我国已不再依靠进口300MW、600MW亚临界火电机组，并向国外出口。

该引进项目极大的推动了我国火电设备制造业的发展：第一，培养了大量的技术人才和管理人才。各制造企业和科研院所派出大量管理、设计、工艺、质量、标准等专业人员出国培训，以及在研制过程中积累了丰富的经验。第二，极大提高了火力发电制造业的技术水平。比如累计翻译西屋公司和美国燃烧工程公司的图纸资料达16040页，总字数超过1700万字，并充分消化吸收，满足了考核机组的试制需要。第三，对主要发电设备制造企业进行了较大规模的技术改造，大大提高了发电主辅机制造企业装备水平和工艺制造水平，发电设备的设计、制造能力实现了质的跨越。

超临界火电机组发展历程：再度飞跃，超越“亚临界”

通过引进600MW亚临界火电机组，到2000年，我国制造的发电设备已发展到亚临界，大大提高了发电机组的效率。同时，国际上已经出现了蒸汽参数更高的火电机组，即超临界火电机组，它与同等容量的亚临界机组(600MW)相比，效率相对提高2%。效率的提高，节省了煤炭资源的消耗，降低了SOx、NOx、CO2的排放。

我国从20世纪80年代后期开始重视发展超临界火电机组，1992年，我国引进的首台600MW超临界火电机组安装在上海石洞口二厂，在此次引进中，我国通过技贸结合，采用设备制造分包和引进制造技术等方式，使上海电站设备制造企业得到了62项重要设备的分包制造项目和一批设备设计软件，通过参与主设备的联合设计、制造以及技术人员接受培训等途径，得到了超临界机组的关键制造技术，为自主设计、制造超临界火电机组培养了人才，并由此开展了项目攻关，为我国超临界机组的国产化奠定了基矗目前，我国进口的超临界火电机组共计18台，总容量为1000万kW，其中，最大单机容量为900MW，最长运行时间已有13年，积累了丰富的运行经验。但随之出现的问题是，大量进口超临界火电机组严重压缩我国火电设备制造业的市场空间，且对我国研制超临界火电机组造成阻滞，作为重大装备的600MW超临界火电机组必须实现国产化才能满足我国经济社会发展的需要。

2000年4月，国务院确定的“九五”期间重大装备国产化项目——华能沁北电厂（2台600MW）一期工程开工，它是600MW超临界火电机组设备国产化项目的依托工程。其中锅炉、汽轮机、发电机组分别由东方锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂采用引进技术制造。2004年，该工程建成投产，国产化率超过70％。

到2007年底，国内火电设备制造企业共持有600MW超临界火电机组订单203台，完成生产交货104台，在电网中投入运行的有70多台。经对机组进行热力性能实测，供电煤耗为295g/kWh左右。目前，参数为24.2MPa538℃/566℃和24.2MPa566℃/566℃的600MW超临界火电机组已完全国产化，从已投运机组的热力性能实测数据可知，我国生产的600MW超临界火电机组的性能已达到国际先进水平。

使发电更亲近自然——超超临界火电机组的发展历程

20世纪90年代以后，由于世界范围内的能源紧张以及环保的压力，超超临界技术又进入了新一轮的发展时期，形成了一批经过验证的新设计方法、新结构，大大提高了机组的经济性、可靠性、运行灵活性，被公认为是解决电力短缺、能源利用效率低和环境污染严重最为现实和有效的途径。

2000年，我国将超超临界发电技术列入国家“十五”科技攻关和“863”计划，并制定以中方企业为主，引进技术与中外联合设计制造的技术路线，以期加大国产化力度，并最终实现自主设计、制造。

2003年下半年我国开始了超超临界机组的建设。经过充分分析论证，决定建造1000MW级超超临界火电机组。哈尔滨、上海、东方三大集团的制造企业分别从三菱（锅炉）、东芝（汽机）、西门子（汽机），阿尔斯通（锅炉），日立（汽机和锅炉）引进了1000MW超超临界技术，并最终试制出1000MW超超临界火电机组。目前，已投入运行的超超临界火电机组有：华能玉环电厂一期4×1000MW（26.25MPa，600℃/600℃），华电邹县电厂四期2×1000MW（25MPa，600℃/600℃），国电泰州电厂1000MW（25MPa，600℃/600℃），国电上海外高桥电厂III的1000MW（27MPa，600℃/600℃），发电效率基本稳定在45%左右，供电煤耗约285g/kWh。这几台机组的国产化率约60%，随着制造台数的增加，国产化率将提高到85%以上。

目前，我国超超临界火电机组按容量通常可分为600MW等级和1000MW等级，国内制造企业持有的600MW等级超超临界火电机组订单已有30多套，1000MW等级超超临界火电机组订单有70多套。

目前，困扰我国超超临界火电机组发展的问题是所需材料国内无法提供和部分配套设施国内企业无法提供。例如，超超临界压力锅炉的过热器/再热器所使用的Super304H、HR3C、SA213等材料几乎全为进口钢材。每台锅炉进口材料量巨大，以上海锅炉厂660MW超超临界压力锅炉为例，上述进口材料需720吨/台，若按平均约30万元/吨计算，单台炉进口材料费约2.16亿元。1000MW锅炉进口材料近1000吨/台，而上海锅炉厂同容量660MW超临界压力锅炉，上述进口材料仅为330吨/台。而配套管件、阀门、辅机、仪表等设备进口比例更大。以阀门为例，600MW超超临界压力锅炉本体阀门总数为270套，平均进口数量243套，进口阀门比例为90%，单台锅炉本体阀门进口费用约5000万元。

昂贵的原材料和配套进口费用，将很大程度上制约我国超超临界火电机组的竞争力，甚至影响整个行业的健康发展。因此，国家要加大对超超临界机组材料的研制和长时高温性能及长期组织稳定性试验研究的投入，降低机组制造成本，提高超超临界机组的性价比，使投资效益获得最大化。

实现大型300MW超临界循环流化床锅炉制造能力

常压循环流化床（CFB）燃烧技术，是一种较好的洁净煤燃烧技术，并普遍得到了应用。1988年11月5日，我国第一台35t/hCFB电站锅炉由济南锅炉厂研制成功，并在山东明水热电厂投产，标志着我国进入常压循环流化床（CFB）燃烧技术领域。之后，我国将“大型循环流化床电站锅炉研制”列入国家“八五”科技攻关项目，并进行了大量的研究试制。但我国研制的CFB均应用于高压、超高压、亚临界参数的机组上，其热效率、煤耗的再降低受到限制。为了进一步降低热耗、煤耗，提高效率，就必须发展大型超临界循环流化床。

1997年，根据国务院批准的《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》的要求，原国家计委决定采用技贸结合方式从国外引进大型循环流化床锅炉设计制造技术，同时引进一台300MW循环流化床锅炉设备建设的大型洁净煤发电示范工程。此后经过不断考察、谈判，2003年，确定依托四川白马循环流化床示范电站工程实现大型超临界循环流化床国产化，并与阿尔斯通签订合作合同。按照合同规定，阿尔斯通与东方锅炉(集团)股份有限公司共同为白马电站提供全球最大容量的CFB锅炉。此外，阿尔斯通还将其全球领先的超临界循环流化床技术转让给中国最主要的三家锅炉制造商，即东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂以及中国主要的设计院。2006年4月17日，该300MW循环流化床示范工程完成168小时试运，投入商业运行；7月24日，按与阿尔斯通签定的合同，完成了336小时满负荷运行考核。我国参与设计和制造的科研院所、企业在此次CFB示范工程中获得了丰富的经验，为我国自主研发300MW、600MW循环流化床奠定了基矗

2008年6月14日，由东方电气集团公司所属企业东方锅炉自主开发设计制造的国内首台采用不带外置换热器、燃用劣质煤300MW超临界循环流化床3号机组锅炉，在广东宝丽华梅县荷树园电厂顺利通过168小时满负荷运行，锅炉各项技术指标达到了国际先进水平，这标志着中国在燃用洁净煤大型电站锅炉技术方面取得了新突破。

2002年以来，我国自主研发了100MW、200MW及300MW等级的CFB锅炉。目前，引进型300MWCFB锅炉已有约20台订货，其中9台投运。自主研发型300MWCFB锅炉已有17台订货。目前，东方电气、西安热工研究院、清华大学等都已投入自主开发600MW超临界CFB锅炉产品新领域。

超临界循环流化床锅炉在发达国家的研究和产品开发工作才刚刚起步，这项技术到底存在多大的技术风险还很难评估。目前，我国开始做基础研究工作是必要的，但在产品开发、应用上不宜过急。

空冷系统设备：世界上的“空冷王国”

我国十一五节能减排的目标提出和我国转变经济发展模式的需要，使我国空冷电站发展迅速，空冷设备研制能力和供货能力迅速提高，我国已完全能够制造60万kW的亚临界、超临界空冷系统，且已具备研制100万kW的超超临界空冷系统的能力。目前，我国空冷机组装机容量已达2000多万kW，到2015年装机容量将达到1亿kW，是世界上空冷装机容量最多的国家。

2002年之前，国内仅有大同二电厂2×200MW、太原二电厂2×200MW和内蒙丰镇电厂4×200MW三个电厂等8台大型间接空冷机组投入运行。其中大同、太原电厂的间接空冷机组从德国进口，内蒙丰镇电厂的间接空冷机组由哈尔滨空调股份有限公司制造。从2002年之后，大型电站空冷市场才开始在国内全面启动，2006年之前，我国空冷系统市场大多被德国GEA公司和美国SPX公司等垄断。由于空冷系统造价昂贵且属重大装备，我国通过政策扶持和企业不懈攻关，使国内空冷系统

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