上海如何创造全球火力发电企业的最低煤耗纪录

277克标准煤/千瓦时，这是目前全球火力发电企业的最低能耗，纪录的创造者，是上海外高桥第三发电厂(简称“外三”)。它竖起的标杆足以证明：节能减排并非新能源的“专利”，传统高能耗企业也能借助一个个技术创新突围。

全国7亿千瓦火电机组若有一半按着“外三”的技术路线突围，不用多消耗1克煤，产出的电力至少能增加20%，这相当于一夜之间，全国新增7000万千瓦的“零能耗”装机容量。在日前举行的节能科技创新论坛上，“外三”总经理冯伟忠预测，“‘十二五’期间，火电厂的单位发电煤耗还有好几克的下降空间。”

600℃机组效率堪比700℃

1克煤能发多少电，取决于发电机的热力循环。理论上说，火电厂锅炉产生的蒸汽压力和温度越高，发电的效率就越高。相同容量的发电机组，从亚临界到超临界再到超超临界，大约每升级一代可降低煤耗约10克/千瓦时。

目前，全球超超临界机组正在挑战700℃大关，按理论推算，700℃机组的净效率将比600℃机组高3%。然而，更高的温度对锅炉材料要求更高，700℃机组制造成本巨大，一时还难以产业化。“外三”不急着追世界最新技术，而选择从细节入手，设计出一套省钱增效的好办法。经计算，两台原设计效率为43%的600℃的超超临界机组，目前理论净效率提升至46%——这正是700℃机组的理论效率。原定今年启动世界首个700℃高效超超临界示范工程的德国Wilhemshafen电厂，由于技术准备不足，被迫将项目推迟3年进行。在实地察看了“外三”的办法后，德国同行禁不住感叹，这是“改革高污染发电行业，使之低排放、‘绿色’的唯一机遇”。

不放过每一个细节

“零能耗脱硫技术净增效率0.378%、回旋式空预器全向柔性密封技术净增效率0.370%、蒸汽氧化和固体颗粒侵蚀综合防治净增效率0.279%……”在“外三”的节能增效技术列表上，都是些“微乎其微”的数字，但对一个已经建成投产的电厂来说，每个千分之几都堪称业界奇迹。

节能降耗，“外三”抓住任何一个“有能可挖”的1%。比如脱硫。目前，大多数电厂用的都是“石灰石—石膏湿法脱硫”技术，需消耗1%以上的厂用电。这意味着，为了减排，先要耗能，冯伟忠说这是许多节能减排项目的“通病”。通过工艺和运行方式改进，“外三”现在整个脱硫系统在额定工况下的耗电量降到了厂用电的0.75%以下。在此基础上，公司专门研发了脱硫烟气余热回收系统，降低煤耗2.71克/千瓦时，折合年节约标煤3万吨。

运行30个月叶片光亮如新

几百摄氏度的高温下，水蒸气不断腐蚀金属管道内壁，产生大量固体氧化颗粒。这些锋利的“小石子”会刮伤汽轮机叶片，还易引发锅炉爆管事故。受此影响，有些百万千瓦的超超临界机组，在使用几年之后，汽轮机效率下降了4%甚至8%。这是所有超临界和超超临界机组的“难言之隐”，全球每年因此损失上亿吨标准煤。

“效率下降2%，理论上就可报废了。”冯伟忠说，“年煤耗400万吨的电厂，2%就是8万吨，相当于6000多万元人民币，而换套新设备，也就3个亿。”

“抗衰老”，“外三”有一套。电厂运行30个月后的检查发现，汽轮机叶片依然光亮如新。性能对比试验表明，从机组的第一次启动至今，汽轮机的内效率丝毫未变。国内外同行纷纷上门取经，冯伟忠总是笑着说，方法很简单——尽量减缓氧化物的形成;尽量避免金属氧化物脱落;尽快清除已剥落的氧化物;尽量减轻氧化颗粒对汽轮机叶片的破坏。“只要每个步骤的发生概率降至原来的10%，4个环节联动，设备寿命就可延长1万倍。”