我国700℃发电技术研发“破冰”-第2页-北极星火力发电网

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一位业内专家对记者说：“700℃需要采用超级镍基合金。这种材料不能称为合金钢，因为其中的主要成分不是铁，而是镍。在该技术条件下，温度是对材料最大的考验。比如说合金钢，在高温状态下，其强度将大幅下降，温度继续上升甚至会崩溃。此外，随着工件长期处于700℃高温的状态，在高温高压下，材料还会出现蠕变，变形越来越厉害，直至失效。”

据悉，目前即便是600℃的超超临界的关键设备也一直依赖进口，700℃发电技术面临的挑战便可想而知了。

材料研发是工业发展的基础。在历次的技术转让中，关键材料的性能数据始终是最高商业机密，被排除在转让范围之外。与欧盟、日本和美国等先进国家相比，我国缺乏自主产权的高温材料基础数据，这成为约束700℃发电技术发展的瓶颈。

据一位发电设备领域的人士透露，国外某一流电力设备制造商曾经尝试过用超级镍基合金造了两个汽缸，但是报废了，这说明其也未能掌握这种材料的属性。另外焊接也是考验，“欧洲本来计划2011年在德国开始建设一个55万千瓦级的采用700℃发电技术的电厂，但是去年宣布因为材料和造价问题无法解决，不得不推迟3年。”

相关资料显示，虽然近年来，在国内钢铁公司、锅炉制造企业以及相关科研院所的联合攻关下，在模拟国外高温材料的基础上，基本实现了锅炉用高温材料的国产化。但与欧盟、日本和美国等先进国家相比，材料研究的差距仍很大。主要体现在：没有成立专门统一的材料性能机构；没有组织有效的政府和企业的合作；没有长期不断的财力和人力投入；没有建立自主的材料高温性能数据库；没有统一的材料性能考核标准；没有系统的材料性能试验和研究规划等，不能为700℃发电技术的开发提供可靠的依据。

“从设计上来说，700℃发电技术对于我国来说难度并不大，但是如果关键材料掌握不了，这依旧等同于无法掌握这一技术。”上述人士表示。可见“技术空心化”的问题已经严重制约了这一技术的发展。

此外，国内有关产品的研发基本上采用几十年前按部套、局部、低参数和尺寸模拟的低水平试验方式，试验装置和测试方法落后，不能满足700℃发电技术的要求。

与此同时，我国还存在科研机构分散的问题。相对于国外由政府组织各制造公司、毛坯原材料制造厂和电力公司联合进行大规模高温部件（汽轮机的阀门、管道、转子及汽缸四大部件、锅炉高温部件材料）的工艺及材料性能试验研究模式，我国目前存在着各自分散研究、相互保密等问题。然而，没有联合攻关的方式，很难完成如此高端的700℃发电技术的研究。

研发步伐不宜过快

在中国一次能源的构成中，煤炭占了近90%，在整个中国的电力结构中，火电占到了绝对多数。根据中电联2011年公布的数据，截至2010年底，中国的火电装机占电力装机总数的比例高达73.4%，而西方国家的比例大多在20%左右。

毫无疑问，燃煤电厂蒸汽参数达到700℃，则意味着煤耗与二氧化碳排放量的降低，但也有专家向记者表示对成本的忧虑：煤耗降低，电厂成本自然就降低了，但与之相对应的却是锅炉成本的上升，两者的成本优势目前仍很难对比。

据悉，目前业界有一种“超超临界还不如超临界”的说法。因为提高温度之后，原本为超临界的锅炉的许多材料都要提升，况且超临界和超超临界技术的许多材料都需要进口，从成本来说，这是一个极大的考验。

“700℃发电技术也存在相同的问题。如果材料均采用进口，成本便会太高。如果成本不存在竞争优势，国内市场就基本不会采用了。”上述人士说。

据悉，近年来，国内企业和相关科研院所也开展了相关研究。例如材料制造方面已开展镍基合金转子材料的研究，现已完成原料采购和试验成分的选择，下一步开始冶炼小钢锭的研究。

记者了解到，根据700℃发电技术的难点及与国外的差距，目前有关机构已初步形成我国700℃发电技术发展路线图（2010～2015年）。路线图分为9个部分：综合设计、材料应用技术、高温材料和大型铸锻件开发、锅炉关键技术、汽轮机关键技术、部件验证试验、辅机开发、机组运行、示范电厂建设。

“‘十二五’期间，我国是否可以完全掌握该技术？”记者就这一问题征询多位发电设备领域的专家，他们的一致观点为，取决于国内对于新材料的掌握程度，“700℃发电技术搞研发是应该的，但步伐尚不宜迈得太快。”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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