接近燃氣發電水平的燃煤發電技術是怎樣的？

早在兩千多年前的春秋戰國時期，煤炭就作為燃料為人類所用，如今，我國煤炭儲量位居世界前列，全國能源消費中近七成是煤炭。相信在未來很長一段時間內，煤炭仍將是中國能源發展的主力軍。

然而，在日益嚴峻的環境壓力下，如何加快燃煤發電技術升級，讓燃煤發電實現“自我逆襲”是發電行業必須面對的挑戰。GE發電人憑借百年經驗積累及對現有材料的刻苦研究，為提升燃煤發電技術配制了一味良藥，助力其提效減排，這就是GE先進的超超臨界燃煤發電技術――SteamH!

SteamH技術面面觀

SteamH到底為何方神圣?它橫空出世的背后經歷了怎樣的蛻變?它會給燃煤電廠帶來怎樣的變化?

在過去一百多年，GE不斷通過技術革新，優化燃煤機組能效，從亞臨界到超超臨界再到現在的先進的超超臨界技術，一次次地突破技術壁壘，將燃煤發電性能提升至新的高度。

SteamH是GE發電率先推向市場的先進的超超臨界技術，是為燃煤電廠量身定制的提質增效整體優化方案，它集結了先進的超超臨界蒸汽發電技術和數字化應用成果，全面提升燃煤機組的技術參數，其中以鍋爐技術的突破最為關鍵，鍋爐參數達到：主蒸汽壓力>320bar，主蒸汽溫度>620攝氏度，再熱蒸汽溫度≥630攝氏度。應用SteamH技術的燃煤電廠有望實現50%的發電效率，可靠性與可用性能夠達到99%和96%，同時，機組靈活性能夠大幅提升，啟動時間減少一半、負荷靈活性范圍達20%-100%;預計能為燃煤電廠帶來最高1.3億美元的增益。

2017年11月，GE宣布將提供全球首臺1350MW超超臨界二次再熱燃煤鍋爐，占據多個全球之最的它，可謂一鳴驚人，讓我們來看張“清單”，了解SteamH的通關絕技：

• 超大的全球單機容量：SteamH亮相的平山二期項目單機容量達1350MW，是截至目前全球已建和在建燃煤電廠項目中單機容量最大的機組。

• 超高的蒸汽參數：平山項目中SteamH的蒸汽參數也是目前全球已建和在建項目中最高的。

• 超強的煤炭資源利用率：通過SteamH，電廠每度電煤耗可由目前的265-275克標煤優化到每度電249-251克標煤，氮氧化物的排放量也近燃氣機組水平。

• 超乎尋常的提效減排：SteamH可使燃煤電廠效率有望接近50%，輔以數字化利器，幫助燃煤電廠實現最大效益和最低排放量，能效和排放可接近或達到燃氣電廠水平。

燃煤電廠的福音

關鍵詞：突破、減排、增效，更經濟

01突破極限：SteamH技術進一步打破了現有燃煤發電蒸汽條件的限制，使得燃煤機組能夠在650攝氏度的蒸汽溫度下高效運行。這一突破很大程度上得益于GE發電人對最先進、最成熟的材料的有效應用，將T23和T24等材料應用于大型鍋爐中，并采用鉻鎳鐵合金(Inconel)材料制造汽輪機進汽口部件;這些先進材料經過數萬小時的運行考驗，展現出卓越的性能。

02降本增效：SteamH技術為燃煤電廠降低能耗，提升效率帶來了福音。除了大幅提升煤炭資源利用率，還通過管道系統布置優化，減少熱損失，實現燃燒優化;再搭配數字化利器，SteamH將燃煤電廠效率大幅提升至47.5%。未來，燃機效率有望接近50%，管道成本也隨之降低，一舉兩得。

03大幅減排：SteamH在幫助電廠減排方面也表現不俗。若將SeamH技術應用于現今全球在役的所有燃煤機組，可降低11%的CO2排放，其減排總量相當于德國整個國家的CO2排放量;此外，SteamH的空氣質量控制系統能夠有效減少氮氧化物、硫氧化物和顆粒物的排放量，達到甚至超過世界上最嚴格的法規要求。

獨家秘笈解析

SteamH技術在各方面的突破驚艷了整個電力行業;其中，通過燃燒環節優化和熱損失控制助力燃煤機組提效更是大獲好評。GE發電到底是如何突出重圍，引領行業潮流的呢?

其實，背后的道理并非高深莫測。任何一項技藝都離不開人和工具的無間協作。北宋天才畫家王希孟用青綠作《千里江山圖》，憑借高超的技藝讓顏料彰顯出豐富的層次感和旺盛的生命力，造就了一幅傳世名畫。做鍋爐如作畫，相同的工藝和材料經不同的匠人鍛造加工，成果大不相同。藝高人膽大，有著百年傳承和精湛技藝的GE發電人潛心鉆研、挑戰極限，應用獨有的地毯風系統和四角切圓燃燒系統，并將已有材料運用到極致，最終造就了今天的SteamH。

直擊SteamH的先行者

SteamH雖然重要的技術突破點在鍋爐，但實際上涵蓋的服務范圍更廣，裝機量在600-1100MW間的電廠中，不論是單個部件還是全廠的交鑰匙工程，都可廣泛應用這一技術。在全球眾多先行者中，土耳其的Karaburun項目和安徽平山電廠的二期工程就是其中兩顆璀璨明珠。

土耳其Karaburun項目

這是全球第一個采用GE SteamH整廠解決方案的電廠。在其2x800MW Karaburun進口煤項目中應用SteamH，項目除了涵蓋先進的超超臨界鍋爐和汽輪發電機，還包括了GE數字化電廠的軟件應用。對此項目，Yildirim能源公司的Tamer Turna博士談到：“能成為第一個應用GE SteamH的電廠，我們深感驕傲，憑借在數字化方面的專長和先進的超超臨界燃煤發電技術，GE為我們保證了最高的能效和最低排放。”

安徽平山電廠二期工程

安徽平山電廠二期項目是全球首個采用SteamH鍋爐技術的項目，它將鍋爐蒸汽溫度升至現有超超臨界鍋爐材料能夠承受的理論最高值。肩負信任，GE擔此大任。在與上海電氣通力合作之下，GE斯圖加特和GE武鍋將共同負責工程的概念設計和基本設計，并由武鍋承擔關鍵部件的施工設計和供貨，包括燃燒器、水冷壁、一級過熱器、高溫過熱器和高溫再熱器。值得一提的是，安徽平山電廠的二期工程項目將采用一項具有革新意義的發電技術――汽機高低位布置發電技術。該技術打破常規電廠布置方式，大大縮短了高溫主蒸汽和再熱蒸汽管道的長度，從而節約投資并減少熱耗，讓二次再熱機組的優勢得以發揮。

據國家《煤炭工業發展“十三五”規劃》，到2020年，我國要實現煤炭供需基本平衡，煤炭產量控制在39億噸左右，伴隨SteamH技術在更多燃煤電廠的應用，定能助力發電行業燃煤資源的高效利用，向清潔、高效的新型能源社會邁進，促進可持續發展，實現 “綠水青山”的美好愿景;讓我們期待SteamH這一敢為人先的“黑科技”讓古老的燃煤發電煥發新生!