超700℃超超临界发电技术的未来展望-张忠孝
2024年超临界CO2发电机市场前景分析
超临界CO2发电机市场前景分析引言超临界CO2发电机作为一种新型的发电技术，具有高效、环保等优点，在近年来受到越来越多的关注。
本文旨在对超临界CO2发电机的市场前景进行分析，帮助读者更好地了解该技术的发展潜力。
超临界CO2发电机的工作原理超临界CO2发电机是利用超临界CO2流体作为工质，在高温和高压的条件下运行，实现发电的一种设备。
其工作原理主要包括CO2循环、控制系统和发电机组等。
市场需求分析1.环保因素：超临界CO2发电机工作过程中排放的CO2减少，对环境污染的影响较小，符合低碳经济的发展趋势。
2.能源需求增加：随着工业化进程的加快和电力需求的增长，对新能源技术的需求也随之增加，超临界CO2发电机作为一种高效率的发电技术，有望得到广泛应用。
3.国际合作推动：各国对于减少温室气体排放的承诺，将促进超临界CO2发电机的研发和应用。
国际间的合作将为市场的发展提供良好的机遇。
市场竞争格局分析1.技术壁垒：超临界CO2发电机的研发和制造需要较高的技术水平和资金投入，技术壁垒相对较高，能够有效限制竞争对手的进入。
2.市场份额：目前市场上超临界CO2发电机的供应商相对较少，市场份额主要由少数几家大型企业垄断，但随着技术的发展和市场的扩大，竞争格局可能会发生变化。
市场发展趋势展望1.技术优化提升：随着对超临界CO2发电机技术的不断研究和改进，其性能将逐步提高，效率更高、排放更少。
2.产业链完善：超临界CO2发电机的发展将推动相关产业链的完善，如CO2捕集和储存技术、高温材料等领域的发展。
3.国际市场扩张：随着其他国家对于减排目标的提出和可再生能源的需求的增加，超临界CO2发电机有望在国际市场上获得更广泛的应用。
总结超临界CO2发电机作为一种新兴的发电技术，具有环保、高效等优势。
在当前的能源转型和环保意识提高的环境下，其市场前景广阔。
然而，市场竞争格局和技术的改进仍然是该技术发展的主要挑战。
通过不断优化技术、完善产业链，以及国际合作，超临界CO2发电机有望成为未来能源领域的重要组成部分。
700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述
700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述（一）目前，在整个电网中，燃煤火力发电占70%左右，电力工业以燃煤发电为主的格局在很长一段时期内难以改变。
但是，燃煤发电在创造优质清洁电力的同时，又产生大量的排放污染。
为实现2008年G8（八国首脑高峰会议）确定的2050年CO2排放降低50%的目标，提高效率和降低排放的发电技术成为欧盟、日本和美国重点关注的领域。
洁净燃煤发电技有几种方法，如整体煤气化联合循环（IGCC）、增压流化床联合循环（PFBC）及超超临界技术（USC）。
目前，超超临界燃煤发电技术比较容易实现大规模产业化。
超超临界燃煤发电技术经过几十年的发展，目前已经是世界上先进、成熟达到商业化规模应用的洁净煤发电技术，在不少国家推广应用并取得了显著的节能和改善环境的效果。
据统计，目前全世界已投入运行的超临界及以上参数的发电机组大约有600余台，其中美国约有170台，日本和欧洲各约60台，俄罗斯及原东欧国家280余台。
目前发展700℃超超临界发电技术领先的国家主要是欧盟、日本和美国等。
700℃超超临界机组作为超超临界机组未来发展方向，本文对其发展情况进行概述，供参考。
一、概念燃煤发电机组是将煤燃烧产生的热能通过发电动力装置（电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置等）转换成电能。
燃煤发电机组主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、发电系统（汽轮机、汽轮发电机）和控制系统等组成。
燃烧系统和汽水系统产生高温高压蒸汽，发电系统实现由热能、机械能到电能的转变，控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
燃煤发电机组运行过程中，锅炉内工质都是水，水的临界点压力为22.12MPa，温度374.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点。
超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12 MPa的机组，而亚临界机组是指主蒸汽压力低于这个临界压力的机组，通常出口压力在15.7～19.6 MPa。
700℃超超临界发电技术开发进展概况
Advanced Austenitic Alloys (Super 304H, 347HFG, NF709, etc.)
700
o
Average Temperature for Rupture in 100,000 hours ( C)
25
Stress (ksi)
Minimum Desired Strength at Application Temperature
Source: Saarschmiede
7
1. 欧洲 AD700计划
热挤成型的镍基合金 263管子 （ I.D. 310 x 67 mm）
310 x 67 mm Extrusion by Wyman & Gordon, Livingstone, Scotland
8
1. 欧洲 AD700计划
阀门锻件
Average Temperature for Rupture in 100,000 hours ( F)
500 1100 1200 1300 1400 70 Inconel 740 300 CCA617 Std. 617
o
Nickel-Based Alloys
Haynes 282
50
Stress (MPa)
Ferritic steel
17
1. 欧洲 AD700计划
Thermie 1000 MW DR: IP Turbine 汽轮机中压缸
10 % Cr steel
Ni base alloy
18
1. 欧洲 AD700计划
1.6 示范机组方案
• 蒸汽压力 • 蒸汽温度 • 再热蒸汽温度 35.0 MPa 700 ℃ 720 ℃
700℃高效超超临界火力发电技术发展的概述
700℃高效超超临界火力发电技术发展的概述徐炯;周一工【摘要】论述了700℃高效超超临界技术的发展状况,700℃高效超超临界技术在高效超超临界火力发电中的应用具有巨大的节能减排效益及市场前景,是极具竞争力的新一代装备.欧洲、日本和美国的高效超超临界计划均已大规模开展,并且取得了丰硕的成果.结合我国的国情,电力行业仍然以燃煤发电为主,并且具有丰富的超超临界机组设计运行经验,这些都使得我国发展高效超超临界技术具有更为重要的战略意义.同时,分析了我国发展700℃超高温技术的瓶颈,提出了合理的发展建议.【期刊名称】《上海电气技术》【年(卷),期】2012(005)002【总页数】5页(P50-54)【关键词】700℃高效超超临界;镍基耐热合金;奥氏体钢【作者】徐炯;周一工【作者单位】上海电气电站集团,上海201199;上海电气电站集团,上海201199【正文语种】中文【中图分类】TK229.2随着全球温室效应的日益加剧以及煤炭等化石燃料的日渐紧缺，如何进一步提高燃煤电站效率，减少二氧化碳（CO2）排放成为全社会越来越关注且亟待解决的问题。
火力发电行业目前面临两方面的压力，一方面市场竞争的加剧需要降低发电成本，提高发电效率；另一方面社会对全球环境问题日益关注，要求电厂降低二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、CO2 等的排放，满足环保要求。
发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键，主要可以通过两个方法得以实现：其一是开发利用新的高效发电技术，如整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC）发电等；其二是基于常规的发电系统，提高机组的蒸汽参数，使机组达到超超临界（Ultra Supercritical，USC），发展高经济性、高效率的高参数大容量机组，到目前为止超超临界机组在国际上已相当普及。
提高机组参数成为常规燃煤电站增效减排的重要途径，也是燃煤发电技术创新和产业升级换代的主要方向[1]。
超超临界技术进一步发展的方向瓶颈和解决方案
煤用于发电的比例将越来越大。
– 从目前的53%上升到70%以上，绝对量的增加更大。
以煤为主的能源结构以使中国成为世界上最大的二氧化碳排放 国， 面临巨大的减排压力。
– 燃煤火电是中国最大和最集中的二氧化碳排放源，根据到2020年我国单 位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%的目标，中国火电将面临最巨 大的减排压力。
现有所有燃煤火电厂均有大 幅度降低供电煤耗的潜力
估计现在所有燃煤电厂发电煤耗 还有下降10 gce/kWh左右的潜力
发电煤耗降低的历史
由于技术进步， 1885年世界上第一台3MWe燃煤发电机组在德国柏林诞生以来， 至今全世界平均发电煤耗已从1885年的3500gce/kWh下降到350gce/kWh
资料来源: 上海外高桥3厂7号机技术经济指标综合日报，，2010年10月27日
外三厂# 7 机组实际运行经济指标
2010年10月27日
◇ 负荷率：84.11% ◇ 带脱硫、脱硝的厂用电率：3.85% ◇ 带脱硫、脱硝实际运行供电煤耗（gce/kWh）：
276.65 ◇ 锅炉飞灰含碳量：0.4%
注：此时# 8机组正在进行大修。
生Co物-fi质rin混g G烧ain 提Ef高fici效en率cy Gain
20%
Ne近ar-期term
M中id-期term
APG TF
Lon长g-t期erm T时im间e
当前燃煤火电机组二氧化碳减排的途径
在CCS能够得到大规模推广应用之前的一个相当 长的时期，最可行、经济、可靠的燃煤火电机组 二氧化碳减排的途径是：
计算条件
节煤量 减排CO2 减排SOx 减排NOx （万吨） （万吨） （万吨） （万吨）
700℃先进超超临界燃煤机组系统设计及配套辅机发展趋势综述
700℃先进超超临界燃煤机组系统设计及配套辅机发展趋势综述摘要：700℃先进超超临界技术还处在本体材料的突破阶段，在系统方面研究较少，国内外仅有部分理论研究。
根据现有的研究开发情况，提前对700℃高超超临界机组的系统设计、布置及配套辅机的发展趋势进行论述，为今后700℃高超超临界机组的设计作理论铺垫。
关键词：700℃；燃煤发电；系统设计；机组布置0引言：2020年我国提出中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
我国能源转型要实现碳达峰、碳中和其中一个重要工作是构建清洁低碳安全高效的能源体系。
700℃先进超超临界燃煤机组技术若能成功排放[1]，在夯实煤电在能源体系中的商运，将进一步提高燃煤发电效率，降低CO2安全性作用同时，进一步降低燃煤机组的碳排放。
因此有必要对700℃先进超超临界燃煤机组系统设计、布置及配套辅机选型等进行提前研究。
1.机组容量：关于700℃先进超超临界技术未来应用于哪一个容量等级的火电厂，目前国内外均还没有相关定论。
欧洲预期建立的示范电厂为500MW容量，各大厂商也多以400MW、500MW容量进行研究。
但是这只是试验研究、示范阶段的初步研究应用，而700℃先进超超临界技术成熟和商业化后，考虑到镍基材料的价格，该技术应用于660MW容量以下这个等级机组显然是不合适的。
目前我国火力发电1000MW级机组成为主力和带基本负荷机组，因此以后700℃先进超超临界技术要在我国应用一般应在百万兆瓦及以上容量机组上，预计可能将应用到1300MW以上机组。
商业化时间：目前欧洲的700℃先进超超临界技术研究开展最早，预计2018年建立起示范电厂。
但是，据了解，近年欧洲在相关方面的研究放慢了脚步，可能是因为镍基材料特性没有完全掌握，部分试验材料的焊缝有裂纹产生，因此从时间上来说，即使今后几年700摄氏度技术发展顺利，也很难在短期内实现商业化。
700℃技术用到镍基材料，而镍基材料十分昂贵。
2024年超临界CO2发电机市场环境分析
2024年超临界CO2发电机市场环境分析1. 概述超临界CO2发电技术是一种基于超临界二氧化碳工质的发电机系统。
该技术由于其高效能、低排放和可持续性的特点，在近年来得到了广泛的关注和应用。
本文将对超临界CO2发电机市场环境进行分析，探讨其市场前景、竞争状况和发展趋势。
2. 市场前景超临界CO2发电技术具有多种优势，如高效能、低排放、可替代性等。
随着全球对环境保护和可持续能源的需求不断增加，超临界CO2发电技术将逐渐替代传统的火力发电和化石能源发电。
预计未来几年内，超临界CO2发电机市场将保持稳定增长，并有望达到数十亿美元的规模。
3. 竞争状况目前，超临界CO2发电技术市场存在一些主要竞争企业。
这些企业在技术研发、产品性能和市场份额方面具有一定的优势。
然而，在市场规模和全球布局方面，超临界CO2发电技术市场尚处于初级阶段，竞争相对较弱。
因此，在市场发展的早期阶段，企业有机会加强技术创新和市场开拓，争夺更大的市场份额。
4. 发展趋势随着技术的不断进步和投资的增加，超临界CO2发电技术将迎来更广阔的发展机遇。
未来几年内，预计超临界CO2发电技术将呈现以下几个发展趋势：•技术创新：企业将加大研发投入，改善超临界CO2发电机的效率和性能，提高整个系统的可靠性和稳定性。
•市场拓展：企业将加强市场开拓，寻找更多的项目机会和合作伙伴，以扩大超临界CO2发电机的市场份额。
•政策支持：各国政府将出台更多的环保政策和能源政策，为超临界CO2发电技术提供更好的政策环境和市场保障。
•国际合作：企业将加强国际合作，开展技术交流和合作研发，共同推动超临界CO2发电技术的全球应用和推广。
5. 总结超临界CO2发电机市场具有良好的市场前景和发展潜力。
在竞争状况相对较弱的情况下，企业有机会加强技术创新和市场开拓，争夺更大的市场份额。
未来几年内，随着技术的不断进步和政策的支持，超临界CO2发电技术将取得更广阔的发展，并成为可持续能源领域的重要组成部分。
2024年超超临界机组市场规模分析
2024年超超临界机组市场规模分析引言超超临界机组是一种高效的发电设备，具有更高的热效率和更低的排放水平。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，超超临界机组市场正经历着快速增长。
本文将对超超临界机组市场规模进行分析。
市场概况超超临界机组市场是电力行业中一项重要的子市场。
这些机组能够在高温高压条件下运行，大大提高了燃煤发电厂的效率。
超超临界机组市场正受益于国际社会对减少碳排放的意识不断增强，以及对更可靠、更高效发电设备的需求提高。
市场规模分析根据市场研究数据，超超临界机组市场规模正呈现强劲的增长趋势。
市场规模主要通过以下几个指标进行衡量：1.装机容量超超临界机组的装机容量是衡量市场规模的关键指标之一。
预计未来几年，超超临界机组市场的装机容量将同步增长。
这主要得益于亚洲和北美这些世界上最大的电力市场对超超临界机组的巨大需求。
2.市场收入超超临界机组市场的市场收入也是一个重要的指标。
随着装机容量的增加，市场收入也在迅速增长。
作为一种高附加值的产品，超超临界机组的价格相对较高，因此市场收入也相应增加。
3.市场份额市场份额是衡量超超临界机组厂商在市场上的竞争力的指标。
目前，市场上有许多厂商竞争超超临界机组市场份额，其中一些公司在市场上占据主导地位。
然而，随着新厂商的进入，市场份额分布可能会发生变化。
市场推动因素超超临界机组市场的增长主要受到以下几个因素的推动：1.环境法规全球各地对温室气体排放的法规越来越严格，这推动了电力行业对更高效、低排放设备的需求，从而促使超超临界机组市场的增长。
2.能源需求全球对能源的需求快速增长，尤其是在亚洲等快速发展的地区。
超超临界机组具有高效的发电能力，能够满足不断增长的能源需求。
3.技术进步超超临界机组技术不断创新和改进也推动了市场的增长。
新技术的应用使得超超临界机组更加可靠、高效，满足了电力行业对于更先进设备的需求。
市场挑战超超临界机组市场虽然发展迅猛，但仍然面临着一些挑战：1.高投资成本超超临界机组的投资成本相对较高，这对一些发展中国家来说可能是一个挑战。
700℃超超临界发电技术进展
700℃超超临界发电技术进展张勇;甄静【摘要】The ultra-supercritical unit has great advantages in efficiency and environmental protection, it has become the mainstream of applications and in-depth researches of modern power generation technology at home and abroad. Introduces the development of 700 ℃ ultra-supercritical technology, evaluates the ultra-supercritical unit from various aspects, analyzes existent problems and concludes that the 700 ℃ ultra-supercritical generation technology is the dominant development direction of coal-fired power generation units in China.%超超临界机组在高效和环保方面有很大的优势，已成为国内外现代发电技术应用与深入研究的主流。
介绍了700℃超超临界技术及其发展情况，从多方面对超超临界机组进行评价，对存在的问题进行分析，指出700℃超超临界发电技术是我国燃煤发电机组的主导方向。
【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P61-64)【关键词】超超临界技术;火力发电;发电机组;环保;汽轮机【作者】张勇;甄静【作者单位】陕西科技大学机电工程学院;陕西科技大学机电工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM622011年美国能源情报署（EIA）发布的《2011年国际能源展望》中指出：到2035年，世界能源使用量将增长53%，化石燃料仍将占据世界能源的78%[1]。
2024年超超临界机组市场前景分析
2024年超超临界机组市场前景分析1. 引言超超临界机组是目前发电领域的一种高效能设备，具有较高的发电效率和较低的环境污染排放。
本文将对超超临界机组市场前景进行分析，并探讨其未来发展趋势。
2. 超超临界机组的定义和特点超超临界机组指的是以超超临界技术为核心的发电机组。
其主要特点包括以下几个方面：•高效能：超超临界机组能够提高发电效率，与传统的发电机组相比，其发电效率提高了约10%左右。
•低污染排放：由于超超临界机组采用先进的燃烧技术和煤粉燃烧优化技术，其排放的大气污染物含量较低，符合环保要求。
•资源节约：超超临界机组可以利用低质煤等燃料进行发电，提高燃料利用率，节约能源资源。
3. 超超临界机组市场前景根据市场研究数据显示，超超临界机组市场目前呈现出良好的发展态势，并具有广阔的发展前景。
3.1 国内市场中国作为全球最大的煤炭消费国，对于超超临界机组的需求量巨大。
近年来，中国政府出台了一系列促进清洁能源发展的政策，使得超超临界机组在国内市场上逐渐得到推广和应用。
未来，随着环保意识的不断提升，超超临界机组在中国市场的需求将进一步增加。
3.2 国际市场除了中国市场外，其他一些发展中国家和地区也在逐渐采用超超临界机组进行发电。
这些地区由于能源需求强劲，且对环境保护有一定的要求，对超超临界机组的需求也在逐渐增加。
因此，除了国内市场，超超临界机组在国际市场上也具有很大的市场潜力。
3.3 技术发展随着技术的不断进步，超超临界机组也在不断创新和升级。
例如，超超临界机组的燃烧控制系统、燃烧器设计和先进的燃料供应系统等方面都有了新的突破。
这些技术的突破将进一步提高超超临界机组的效率和性能，增加其在市场中的竞争力。
4. 发展趋势根据当前市场和技术发展的情况，可以预见超超临界机组的发展将呈现以下趋势：•高效能：超超临界机组将进一步提高发电效率，通过技术创新降低燃料消耗，提高能源利用效率。
•低排放：超超临界机组将继续优化燃烧控制和污染治理技术，进一步降低污染物排放，实现更清洁的发电过程。
我国超超临界汽轮机的发展方向
我国超超临界汽轮机的发展方向随着能源结构的不断调整和优化，超超临界汽轮机在火力发电领域的应用越来越广泛。
作为能源大国，我国在超超临界汽轮机的研究和应用方面也取得了长足的进展。
然而，面对激烈的市场竞争和环保压力，我国超超临界汽轮机的发展仍面临诸多挑战。
本文旨在探讨我国超超临界汽轮机的发展方向，以期为相关企业和研究机构提供参考。
超超临界汽轮机是一种高参数、高效率的发电设备，其工作原理是将高温高压的蒸汽转化为旋转的机械能，进而转化为电能。
与常规的亚临界汽轮机相比，超超临界汽轮机具有更高的蒸汽压力和温度，能够大幅提高发电效率。
自20世纪90年代以来，超超临界汽轮机在发达国家得到了广泛应用，而在我国的研究和应用起步较晚。
技术创新是我国超超临界汽轮机发展的关键。
一方面，我们需要加强基础研究，攻克高温材料、密封技术、控制策略等核心难题。
另一方面，鼓励企业加大研发投入，推动产学研用相结合，加速技术成果的转化。
同时，积极参与国际合作与交流，引进先进技术，提升自身的技术水平和竞争力。
在应用推广方面，首先需制定完善的产业政策，加大对超超临界汽轮机项目的支持力度，推动清洁能源的发展。
加强与电力企业的合作，开展示范工程，提高用户对超超临界汽轮机的认知度和接受度。
积极拓展国际市场，推动我国超超临界汽轮机的出口，进一步提高我国装备制造业的国际影响力。
未来，我国超超临界汽轮机的发展将朝着更高参数、更低能耗、更环保的方向发展。
具体而言，技术研发方面将加强高温材料、密封技术、控制策略等核心技术的攻关，不断提升设备的性能和可靠性；市场拓展方面，通过政策扶持和示范工程推动产业发展，加强与国内外企业的合作与交流，实现优势互补；应用推广方面，加大对清洁能源的政策支持力度，推动超超临界汽轮机在新能源领域的应用，同时拓展国际市场，提高我国装备制造业的国际竞争力。
我国超超临界汽轮机的发展具有重要的战略意义和经济价值。
通过加强技术创新、应用推广等方面的措施，我们有信心推动超超临界汽轮机产业的发展，为我国能源结构的优化和清洁能源的发展做出更大的贡献。
700℃先进超超临界发电技术的开发与进展
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ７ ０ ０℃ ； ｕ ｌ ｔ ｒ ａ—ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ： ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
２ ． Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ７ ０ ０℃ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ— ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ （ Ｕ Ｓ Ｃ ）ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
关于７ ０ ０ ｏ Ｃ先进超超临界发 电技术 的开发情 况。研究 表明 ， 新 型耐 高温材料 的研究 与开发 是发 展 ７ ０ ０℃先进 超超 临界 发电技术的关键 ， 此外 ， 优化和改进热力 系统也 十分重 要。最后 结合 我国超超 临界机组的运行情况 ， 分析 了我 国发 展 ７ ０ ０ ｏ Ｃ先进超超 临界发 电技 术的意义和途径 ， 并提 出合 理化 建议 。 关键词 ： ７ ０ ０ ｃ ｌ Ｃ； 超 超临界发 电技术 ； 开发与进展
700等级先进超超临界发电技术研发现状及国产化建议
７００℃等级先进超超临界发电技术研发现状及国产化建议纪世东，周荣灿，王生鹏，姚惠珍西安热工研究院有限公司，陕西西安 ７１００３２ ７００℃超超临界发电技术是指主蒸汽温度和再热蒸汽温度达到或超过７００℃的先进超超临界燃煤发电技术。
按照当今世界上主要发达国家的７００℃计划，相对应的主蒸汽压力约为３５～３８．５ＭＰａ。
从技术上，提高火电机组主、再热蒸汽参数是提高其热效率的最有效途径，也是火电技术核心的研究和发展方向。
７００℃等级先进超超临界发电技术的核心优势在于高效、低污染，但其主要技术瓶颈在于耐高温高压金属材料的研制、加工制造工艺的研发以及如何使造价降到商业应用可接受的范围内。
欧盟、美国和日本等发达国家基于其自身的技术、经济状况以及能源结构和环保要求，已相继启动了７００℃等级先进超超临界机组发展计划，确定了较详细的目标和发展步骤，组织了实力雄厚的科研和制造企业开展研究，并已取得了一些重要成果。
我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭储量占化石能源的９６％，煤炭消费占一次能源的７０％左右。
在电力生产上，近１０年来火电装机容量占全国总装机容量的７３％以上，火力发电量（其中主要为煤电）占全国总发电量的８０％以上，电煤消费占全国煤炭消费总量的４７％以上。
因此，发展７００℃等级先进超超临界机组，提高发电效率，实现火电技术重大升级，对我国节能减排和可持续发展具有重大意义。
应高度重视，加快组织开展７００℃先进超超临界技术的研发、示范及装备的国产化。
１ ７００℃等级先进超超临界技术的优势从理论上讲，超超临界机组蒸汽参数越高，热效率也越高。
热力循环分析表明，在超超临界机组参数范围内，主蒸汽压力提高１ＭＰａ，机组热耗率可降低０．２０％～０．３２％；主蒸汽温度每提高１０℃，机组热耗率可降低０．２５％～０．３０％；再热蒸汽温度每提高１０℃，机组热耗率可降低０．１５％～０．２０％。
７００℃先进超超临界机组的设计发电效率可达到５０％左右。
2024年超超临界机组市场分析报告
2024年超超临界机组市场分析报告1. 引言超超临界机组是一种具有高效、高性能和低碳排放的发电设备，在能源产业中具有广阔的市场前景。
本报告旨在通过对超超临界机组市场的分析，为相关企业的决策提供参考。
2. 市场概述超超临界机组是目前发电行业中的一项重要技术革新，其在燃煤发电、燃气发电等领域具有广阔的应用前景。
超超临界机组不仅具备高效的发电性能，还可以降低燃料消耗、减少环境污染等优点，因此备受行业关注。
3. 市场需求分析超超临界机组市场需求主要受到以下几个方面的推动：3.1 环保压力随着环境保护意识的提升，各国对于环境保护的要求日益严格。
超超临界机组具备低排放、低污染的特点，可以满足不同地区对于环境保护的要求，因此受到政府的大力支持。
3.2 能源可持续发展能源可持续发展是未来能源行业的重要方向。
超超临界机组在提高能源效率的同时，可以降低碳排放，符合能源可持续发展的目标，因此受到能源公司和投资机构的青睐。
3.3 能源需求增长随着全球经济的发展，对能源的需求也不断增长。
超超临界机组具备高效的发电性能，可以满足能源需求的增长，因此受到发电公司和电力市场的关注。
4. 市场竞争分析超超临界机组市场竞争主要来自国内外的一些知名企业，这些企业在超超临界技术的研发和应用方面具有一定的优势。
市场竞争主要表现在以下几个方面：4.1 技术优势超超临界机组技术的研发和应用需要具备强大的技术实力和研发能力。
一些具备技术优势的企业通过不断创新和改进，不断提高超超临界机组的性能，从而在市场上占据一定的份额。
4.2 经济实力超超临界机组的研发和应用需要投入大量的资金和资源。
一些具备较强经济实力的企业可以通过投入更多的资金和资源来提高超超临界机组的研发速度和市场占有率，并在市场上获取更多的竞争优势。
4.3 市场渗透能力超超临界机组市场渗透能力决定了企业的市场份额和影响力。
一些具备市场渗透能力的企业可以通过良好的市场推广和销售渠道，迅速占据市场份额，从而在市场上形成较强的竞争优势。
700℃超超临界燃煤发电技术蓄势待发
700℃超超临界燃煤发电技术蓄势待发“600℃超超临界燃煤机组的发电效率约为45.4%，其设计发电标煤耗约为271g/kwh。
而我们计划研发的700℃超超临界发电机组发电效率将超过51％，单位标煤耗则可以降低到241g/kwh。
举例来说，一台600MW机组，年利用小时数按照5500小时计算，年发电总量为33亿千瓦时，那么700℃超超临界机组每年的耗煤量约为79.5万吨，比600℃超超临界机组的89.4万吨减少了9.9万吨。
”国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟（以下简称“创新联盟”）副秘书长、中国电力工程顾问集团公司总工程师孙锐通过数字再三强调700℃超超临界机组研发的重大意义。
6月24日，国家能源局组织召开了国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟第一次理事会和技术委员会会议。
尽管去年7月份创新联盟已经宣布成立，但由于项目涉及单位众多，研究领域宽广，所以为了更稳妥地推进项目发展，经过接近一年的精心前期筹划，该联盟才开始正式运作。
创新联盟理事会囊括了我国五大发电集团、三大动力集团，以及重点电力设计、研究单位、材料研究和冶炼单位等。
而国家能源局局长刘铁男则亲自担当理事长，则更凸显了国家对于该项目的高度重视。
“发展700℃超超临界发电技术，是优化调整以煤为主电力结构的重要举措，是实现中国煤炭资源清洁高效利用、深入推进节能减排的要求，也是国家能源战略的重要内容。
”刘铁男在会议上指出。
中国700℃超超临界燃煤发电技术研发蓄势待发。
技术研发益处多多“尽管我国已经大力发展可再生能源，但煤炭作为我国的主要能源在今后相当长的时间内不会发生大的变化。
”孙锐对本报记者介绍说，“因此，提高火电厂的发电效率，减少发电煤耗，对我国节约能源、降低污染物和二氧化碳排放具有重大意义。
700℃，锅炉主再热汽温的下一个目标
700℃，锅炉主再热汽温的下一个目标700℃级别超超临界发电技术所谓的700℃级别超超临界发电技术是指主蒸汽温度和再热蒸汽温度达到700℃及以上的高参数超超临界燃煤发电技术。
参考其他国际的研究计划，蒸汽温度达到700℃以上水平，那么其主蒸汽压力也相应的会达到 36MPa 左右。
随着超超临界机组蒸汽参数的提高，其热效率也响应增大。
根据热力循环分析得知，在超超临界范围内，锅炉主蒸汽温度每增加10 ℃ ，可使其热耗率降低大约0.25 个百分点；锅炉主蒸汽压力每增加1MPa，其热耗率可相应降低大概0.3 个百分点；再热蒸汽温度每提高10℃，可使机组热耗率减少 0.2个百分点左右。
目前，郎肯循环蒸汽动力机组的效率随蒸汽参数的提高而不断上升，如表 1-1 所示。
亚临界机组效率比常规超临界机组效率低 2 个百分点，而常规超临界机组效率比超超临界机组效率还要低 4 个百分点.通过计算估测，容量为 600MW 级别的700℃先进超超临界锅炉发一度电煤耗约210g，比容量为600MW 级别的600℃水平的超超临界机组减少 25g 左右标准煤。
1 国外研究现状700℃超超临界燃煤发电技术的推进会全方位促进燃煤发电设备的设计和制造能力，进一步推动能源电力产业的经济性发展。
为此，欧盟、日本和美国均采取由政府组织电力用户、毛坯和原材料供应商及设备制造公司联合开发的方式，制定了长期的700℃超超临界发电技术和设备产业的发展计划，使超超临界机组参数不停留于现状，而是奔着更高参数的技术路径发展。
目前，世界上研发700℃超超临界燃煤发电技术的主要路线有以下三个：欧洲 AD700 的 17 年规划(1998-2014)；美国的AD760 的15 年计划(2001-2015)；日本的 A-USC 的 9 年计划(2008-2016)。
(1) 欧盟的 AD700 规划研发动态早在 1998 年 1 月，欧洲联盟已部署了AD700 超超临界发电技术研究计划，其目标是建造35MPa/700℃/720℃、50 万千瓦级别的示范电厂，并采用提高给水焓、锅炉余热利用、改善管路阻力特性、降低背压等技术方法，将机组效率提高到50%以上。
700℃高效超超临界发电技术的研发现状及建议
700℃高效超超临界发电技术的研发现状及建议作者：王东雷来源：《科技视界》2014年第36期【摘要】发展更大容量、更高参数和更高效率的发电机组，已经成为我国电力规划所明确的优先发展领域，具有明显的环保和经济效益，对我国节能减排和可持续发展具有重大意义。
700℃高效超超临界发电技术即是新一代燃煤发电技术，为了推动700℃高效超超临界发电技术的发展，本文介绍了国外相关研发计划以供借鉴，分析了我国开展相关研究的优势，总结了我国700℃高效超超临界发电技术研发进展，并提出了3点建议：开发出具有自主知识产权的耐高温材料；对汽轮机和锅炉进行优化设计，尽量减少镍基高温材料用量和打破常规的电厂布置思路，使四大管道或六大管道的用量减到最少。
【关键词】700℃；超超临界；节能减排；研发现状0 引言近年来，随着国民经济的高速发展，社会用电量逐年稳步提升，全国发电装机数量平稳快速增长。
截至2013年底，全国发电装机总量达12.47亿千瓦[1]，其中，火电装机量为8.6亿千瓦，占总装机量的69%，在电力生产中居于主导地位。
尽管我国目前大力发展核电、水电、风电、太阳能发电等产业，但由于我国是以煤炭为主要一次能源的国家，在未来几十年的时期内，火电在我国电力生产中的主导地位依然无法改变。
另一方面，由于SOx﹑NOx和CO2排放对人类及环境的损害与破坏不断加重，我国面临空前的环保压力。
大力发展超超临界火电机组和对达不到节能标准的现役机组实施升级改造，已经成为我国电力管理部门及发电企业面临的重要课题。
鉴于大型高参数机组，具有发电效率高，污染控制和技术推广容易，经济性和可靠性高等特点[2]，发展大规模、高效率、高参数发电机组，已经成为我国电力规划所明确的优先发展领域。
700℃高效超超临界发电技术即是新一代燃煤发电技术，其主要目标是将主蒸汽温度和再热蒸汽温度提高至700℃或更高，将主蒸汽压力提到至35MPa或以上，机组发电净效率提高至46%或以上，并减少CO2和其他污染物的排放[3-5]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
725°C Test Rig
700°C Test Facility
3.成本也是制约700 ℃发展的瓶颈
250 bar / 540°C / 560°C
280 bar / 600°C / 620°C
360 bar / 700°C / 720°C
Ferrite/Martensite 80 % Austenite 20 % Ferrite/Martensite 100 %
发展商 Haynes Special Metals VDM Sumitomo Sumitomo
用途 P&SH/RH P&SH/RH P&SH/RH SH/RH SH/RH
ASME 2063
Save12
T92
12Cr-W-Co-V-Nb-N
9Cr-2W-Mo-V-Nb-N
Sumitomo
Nippon Steel
P
VWV Tubes 2179
T23 GH2984
2.25Cr-1.5W-V
Sumitomo 宝钢
\NWTubes 舰船
2199
2.超700℃超超临界发电候选材料与研究状况
2.超700℃超超临界发电候选材料与研究状况
2.超700℃超超临界发电候选材料与研究状况
Borum-Content: A617: 0 ppm A617B: 20-50 ppm
Cr
循环效率 45% 供电煤耗 280g/ kW h
700度机组
循环效率 50% 供电煤耗 250g/ kW h
饱和线
0
S
2.超700℃超超临界发电候选材料与研究状况
合金 Haynes230 INCO740 CCA617 HR6W Super304H
名义成分 57Ni-22Cr-14W-2Mo-La 5ONi-2SCr-2OCo-2Ti-2Nb-V-Al 55Ni-22Cr-0.3W-8Mo-llCo-Al 43Ni-23Cr-6W-Nb-Ti-B 18Cr-8Ni-W-Nb-N
气固多相流燃烧 汽液多相流水动力 镍基合金钢 热阻特性及热效率 煤中矿物质演变 和灰阻特性 700 ℃汽轮机内部 复杂非定常流动 热功转换过程模拟 和系统优化
1 . 研究700℃超超临界热功转换规律中的关键科学问题，获得煤粉非均相气固多相 流燃烧热释放规律、汽液多相流水动力驱动机制、热阻发展及演变规律、700℃汽机 热力系统特性。 2. 建立700℃超超临界极端热力参数下高效热质、热功传递、转换科学体系 ，为我 国700℃超超临界发电技术提供支撑，推进700℃超超临界发电技术跨越式发展。
Fusina
617B 625 OCC
617B 617B TEST LOOP HIPed components OCC 3
New materials for cost 617B HR6W HR6W617B 263 reduction OCC 617B 263 and OCC 625C improved OCC plant reliability TEST LOOP 4 and flexibility 617B 617B Casted components 625C 625C OCC OCC in view of turbine applications
4. 700℃超超临界发电高低位布置方式
高置 轴系 机组 高置轴系 机组
低置 轴系 机组
低置 轴系 机组
∏型直流锅炉时的布置方案
塔式直流锅炉时的布置方案
4. 700℃超超临界发电高低位布置方式优点
温度
锅 炉 过热 房 器再 热器
过长的主蒸汽/再 热管道去汽轮机 ~160米 汽轮机 高压缸
温度
大大缩短主蒸汽管道去汽轮机和简化二次再热的系统 锅炉房 过热器再热器 汽轮机高压缸 采用特殊双轴汽轮机高压缸 置于锅炉过热器出口附近
50%
45% 40%
镍基材料可由 29%降低到15% 左右！！
净 效 率
铁素体钢和马氏体钢 (26MPa/545oC)
35% 30%
1950 1970 1990 使用年份 2010 2030
4. 我国700℃超超临界锅炉热分配难点
4. 700℃超超临界发电基础科学问题
气固多相燃烧、汽液多相流水动力的理论 镍基合金氧化、腐蚀产生的热阻影响燃烧与水动力耦合传热的机理 高效汽轮机内部复杂非定常流动机理及其系统优化
汽 蒸发受热 机 面 房 汽轮机低压缸 省 至冷凝器 返回锅 煤 炉 器 超临界蒸汽循环过程
蒸发受热面 省煤器 返回锅炉
汽机房 特殊双轴汽轮机低压缸至冷凝器 低压缸
超临界蒸汽循环过程
4. 700℃超超临界发电高低位布置降低成本
55%
Net efficiency
镍基合金 (35MPa/700 oC) 奥氏体钢 (29MPa/600oC)
3.德国曼海姆KGM电厂实验台架
Part I Feedwater Primary stationary load Superimposed secondary non stationary load Feedwater Part II Pressure reduction stations HS 3 Steam Primary load and thermal cyclic load
3. 2013 拟建的ENCIO – 700°C 实验台架
TEST LOOP 1 22.000h aged A617B taken from COMTES700 Test Rig. Three welding technologies and several welding procedures tested LOOP 2 TEST
1. 燃煤火力未来的判断
1. 燃煤火力未来的判断
T 约700度
超高压机组
循环效率 35% 供电煤耗 360g/ kW h
亚临界机组 约600度 约570度 约540度
循环效率 38% 供电煤耗 325g/ kW h
超临界机组
循环效率 41 % 供电煤耗 300g/ kW h
超超临界机组
水的临界温度 约374度
Table The energy of the interface model surface
名称 Fe2O3(110)- NaCl(110) Al2O3 (110)- NaCl(110) NiO(110)- NaCl(110) Etotal（eV） -30187.7276 -18685,5500 -17607.8412 Esurface1(eV) -21726.802 -11468.3487 -10755.5154 Esurface2(eV) -6868.3487 -6868.3487 -6868.3487
Ferrite/Martensite 56 %
Ni-Basi%
4. 我国700℃超超临界热部件实验
4. 我国700℃超超临界热部件实验
4. 我国700℃超超临界关键热部件研制
美国SMC提供的 Φ51X8X880 740H 镍基合金管 美国PCC 公司
上海锅炉厂有限公司
TEST LOOP 5 617B 617B 617B Creep life monitoring
3. 美国在Alabama超760℃实验台架
Provides valuable validation of fireside corrosion and steam-side oxidation at temperatures up to 760 °C.
谢 谢
超700℃超超临界发电技术的未来展望
张忠孝 上海交通大学
1. 燃煤火力未来的判断
中国城市化率进程：2050年5亿人口城镇化，人均能源消费 增加3倍; “十八”大提出2020年“收入倍增计划”目标，未 来需要大量煤炭发电支撑国家目标 中国能源供应安全至今没有大问题-----“有煤”，过去、现在 和未来没有任何能源可以替代它在中国能源结构中的主导地 位 到2012年，发电装机容量10.6亿千瓦，占总装机容量的 73.44% 到2020年，我国火力发电仍然有3-4亿千瓦的缺口 高效、节能、低污染仍然是燃煤发电的主题
2010
2012
2014
2016
2018
720°C Test Rig 700°C Test Facility
725°C Test Rig
Material Investigation Material Investigation
NextGenPower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MACPLUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725 HWT GKM II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ENCIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Static load Feedwater
Thick-walled pipe Cyclic load
Part III Valves
Cold Reheat Steam
“Combustion chamber” Superheater
HPbypass
Part IV Welding
HS 4 Steam
Part V Material and component modeling
图2a NaCl与Fe2O3界面模型 图2b NaCl与Al2O3界面模型 图2c NaCl与NiO界面模型
5. 新疆煤700℃超超临界有希望解决结渣和沾污
6. 结论与建议
1. 700℃高温镍基合金材料已取得突破进展。 欧、美、日小口径管，大口径管材已有 可提供制造的型材。欧洲至少要在2018年以后进行工程示范，美、日随后跟进，主要 是针对中国市场。 2. 700℃发电技术应尽快滚动支持，建设一个现场中试平台，对下列技术进行30000万小 时以上验证： 1） 大口径管径联箱、弯头、管道及喷水、喷蒸汽减温调温方法考核 2） 安全阀、调节阀的研制和考核 3） 冷做、热做封头持久热态试验 4） 高压缸、叶片及冷却方式热态实验 5）异材焊接技术 6）喷涂技术 7）基础理论研究 3. 加强 700℃发电国际交流与合作，少走弯路和避免失误。 4. 700℃发电技术要想在短期内建设示范机组是不现实。 科技部应果断决 策，合理组织， 充分发挥各方优势，长期稳定支持，相信我国会同步 或先于欧盟制造出700℃发电机 组。