“超超臨界火電機組四大管道國產(chǎn)化示范工程目前正在有序進行中，近期將完成管道的工廠化配制，進行現(xiàn)場安裝。”在9月3~4日中國電力科技網(wǎng)召開的火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2013年會上，國家能源局超超臨界火電機組四大管道國產(chǎn)化示范工程聯(lián)合研發(fā)團隊成員向《中國電力報》記者介紹，“按照計劃，示范電廠將在今年底投入商業(yè)運行，示范工程將進入管道在役監(jiān)督階段。”超超臨界火電機組四大管道國產(chǎn)化是超超臨界火電機組全面實現(xiàn)國產(chǎn)化的重要標(biāo)志。在國家能源局主持下，根據(jù)2010年11月超超臨界火電機組四大管道國產(chǎn)化工作會議精神，電力企業(yè)、鋼管制造企業(yè)和熱工研究院共同組建成立了“100萬千瓦超超臨界火電機組四大管道國產(chǎn)化示范工程”聯(lián)合研發(fā)團隊，共同致力于推進超超臨界機組四大管道的國產(chǎn)化工作。

    近年來，超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)國產(chǎn)化進程加快，600攝氏度超超臨界發(fā)電技術(shù)不斷深化，700攝氏度超超臨界發(fā)電技術(shù)路線圖已經(jīng)繪就，燃煤發(fā)電整體效率不斷提升。

    超超臨界成“十二五”燃煤發(fā)電發(fā)展方向

    “我國已經(jīng)投運的600攝氏度超超臨界機組達100臺，超過8000萬千瓦，數(shù)量和總?cè)萘烤邮澜?。”在火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2013年會上，五指集團中曼電力管道（天津）有限公司董事長高沛長告訴《中國電力報》記者，“我國是超超臨界機組zui大的生產(chǎn)國、使用國”。近年來，五指集團中曼電力管道（天津）有限公司一直致力于超超臨界機組材料研制和技術(shù)發(fā)展。他們與某發(fā)電廠合作研發(fā)了100萬千瓦超超臨界機組A335、P91材料制造加工的管件，不同專業(yè)機構(gòu)對產(chǎn)品各項科技指標(biāo)測試結(jié)果均為合格，國內(nèi)多家機構(gòu)組成的技術(shù)鑒定委員會對該項科研成果進行了技術(shù)鑒定。

    上世紀90年代，我國電力部門開始引進*的600攝氏度超超臨界機組。國產(chǎn)*臺600攝氏度超超臨界機組于2006年11月28日在華能玉環(huán)電廠投運。華能集團公司以華能玉環(huán)電廠600攝氏度百萬千瓦超超臨界燃煤機組作為課題依托工程，在國內(nèi)提出了我國發(fā)展超超臨界火電機組的技術(shù)選型方案。

    截至目前，我國在超超臨界發(fā)電方面，已經(jīng)具備制造100萬千瓦、25兆帕、600攝氏度等級發(fā)電機組的基礎(chǔ)和能力。

   ‘超超臨界’成為‘十二五’燃煤發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵詞。從歷屆火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流年會觀察，越來越多的專家學(xué)者在交流討論超超臨界的技術(shù)問題。”中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞向 《中國電力報》記者介紹道。

    金屬材料是發(fā)展超超臨界的關(guān)鍵

    “發(fā)展超超臨界火力發(fā)電機組的關(guān)鍵是高溫金屬材料及其焊接技術(shù)的研究和開發(fā)。”曾在原電力部工作多年的安全生產(chǎn)專家、火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2013年會主席楊富表示。

    “就目前我國投用和正在建設(shè)的超超臨界火電機組來說，高溫重要部件金屬材料均使用國外進口材料。為降低造價成本，應(yīng)加快研發(fā)進口管國產(chǎn)化技術(shù)，并大　 量投用到新建機組中。”神華國能集團技術(shù)研究院專家向《中國電力報》記者介紹，“超超臨界火電機組采用的新型耐熱鋼是機組安全運行的關(guān)鍵，只有盡快大量的掌握新型鋼材的使用特性和焊接工藝等前沿信息，才能更好地保障機組的安全穩(wěn)定。”中國鋼鐵研究總院結(jié)構(gòu)材料研究所程世長是多年研究超超臨界發(fā)電技術(shù)的專家，他在上述會議上表示：“600攝氏度超超臨界機組是高價向外國公司買來的技術(shù)，存在著知識產(chǎn)權(quán)，即每生產(chǎn)一臺機組必須向外國公司支付高額費用。機組要出口銷售必須外國公司批準(zhǔn)。嚴重地影響我國600攝氏度超超臨界機組的生產(chǎn)和銷售，客觀上制約了我們的經(jīng)濟發(fā)展。”據(jù)記者了解，700攝氏度超超臨界的關(guān)鍵材料，目前主流的是超級鎳基合金，從1998年開始，歐洲對于這種超級鎳基合金便已進行了超過10萬小時的仿真實驗。目前，我國并不具備超級鎳基合金的制造能力，還處于探索研發(fā)階段。

    國內(nèi)高溫合金專家、北京科技大學(xué)金屬研究所高溫合金研究室教授謝錫善表示：“超級鎳基合金在燃煤機組中的應(yīng)用是一個系統(tǒng)工程，需要冶金行業(yè)、鍋爐制造業(yè)、電力行業(yè)的良好合作機制。”2012年12月1日，“600攝氏度超超臨界火電機組用鋼管研制與應(yīng)用”項目通過科技成果鑒定，我國600攝氏度超超臨界火電機組用鋼管技術(shù)從無到有，并躍居*水平。該項目技術(shù)的成功實施有力地支撐了我國600攝氏度超超臨界火電機組的自主化建設(shè)。

    “700攝氏度”計劃實現(xiàn)尚需時日

    我國自2010年就開始了700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的研究。2010年7月23日，國家能源局舉行“國家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)聯(lián)盟”啟動儀式，下設(shè)4個專項工作組進行相關(guān)研究。

    幾乎同時，國家科技部863課題“*超超臨界火電機組關(guān)鍵鍋爐管開發(fā)”項目也開始策劃。

    《中國電力報》記者了解到，從范圍講，目前尚沒有能滿足700攝氏度超超臨界燃煤電站設(shè)計要求的成熟材料。歐、美、日對于700攝氏度超超臨界立項研究已經(jīng)10年多。特別是歐洲，700攝氏度超超臨界計劃實施已10多年，由于主蒸汽管700攝氏度試驗約22400小時，試驗中因焊接接頭出現(xiàn)環(huán)狀裂紋，因此計劃推遲。

    而另一個難題是高企的材料成本。目前研究的700攝氏度超超臨界機組的特種材料造價高達每噸80萬元以上，一個鍋爐由現(xiàn)在的40~45億元的造價巨升到200億元，這種發(fā)展是否具有可操作性，還得打問號！“當(dāng)前在我國發(fā)展625攝氏度超超臨界機組不僅是需要，也是火電機組發(fā)展的必然趨勢。”程世長表示，“625攝氏度超超臨界機組僅僅是我們的命名，不是一個準(zhǔn)確的參數(shù)范圍，它是一個高于現(xiàn)在600攝氏度超超臨界機組參數(shù)的總稱”。據(jù)了解，各發(fā)電集團和設(shè)計單位已經(jīng)開始了625攝氏度超超臨界機組相關(guān)參數(shù)的設(shè)計，與鍋爐廠簽訂合同的機組已達到20臺。