访清华教授毛健雄：煤电可以做到气电排放水平-第2页-北极星火力发电网

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“‘外三’的高低位布置技术是一个重大创新”

记者：既然煤炭燃烧可以做到跟天然气一样清洁，那我们现在还有必要大量进口天然气和发展煤制气吗?毛健雄：现在美国的页岩气已经在大规模的生产并且比较便宜，美国的方向也很明显，就是用大量的燃气发电来取代燃煤发电，但现在美国的煤电发电量还是第一，美国要把所有的煤电都搞掉，那是不可能的。从全世界来看，煤电仍是主力电源，煤电发电量占所有发电量的40%以上。澳大利亚90%是煤电，中国是70%，美国是40%。

中国要压煤上气，但是不可能把将近9亿千瓦的煤电替代掉，毕竟我们受到天然气资源的限制，而现在燃气发电只有4000万千瓦的规模。换一种思路，如果燃煤电厂能够做到和天然气电厂的排放一样清洁，我们为什么不可以在沿海大城市多搞一些像外三这样的燃煤电厂，它的效率、排放跟燃气电厂至少是一样的，而且能源成本低多了。

我并不是反对上天然气发电机组，而是认为节能减排还是要抓煤本身，用天然气是解决不了问题的。

当然天然气也有优势，就是天然气发电可以联合循环，能源利用效率可以达到60%，这是煤炭比不了的。因此，如果中国有大量天然气，就可以用来建天然气联合循环电厂，如果天然气的价格跟煤一样，肯定没人去建燃煤电厂。但是现实是我们没有那么多天然气，而且天然气又很贵，所以只能选择煤炭。

外三的总经理冯伟忠进行了一系列的技术创新，使外三的供电煤耗降低到276克/千瓦时，达到了世界领先的水平。

他还有一个新的方案叫做“高低位分轴布置的汽轮发电机组技术”，运用这项技术，可以利用现有的材料、设备和技术平台，使单位造价在与目前超超临界机组相当的前提下，机组效率再相对提高约5%，使供电效率达到48.9%，并使烟尘排放达到5毫克/立方米、二氧化硫15毫克/立方米、氮氧化物20毫克/立方米。2011年，该技术通过了国内外专家的评审，认为“采用典型的并已有使用业绩的高、中、低压缸模块进行适当的调整、组成的135万千瓦二次再热双轴机组，使用现有的高温材料，可达到目前世界上超超临界机组发电效率的领先水平，技术方案先进、可行”。

记者：提高火电厂的效率很难吗?冯伟忠的技术有哪些先进的地方?

毛健雄：火电行业有一句话叫“十年磨一克”，如果真正想通过改造把机组效率大幅度地提高，是非常困难的。

为了把火电效率进一步大幅度提高，现在世界上欧盟、美国、日本和中国均在开发700摄氏度等级的超超临界发电技术，这个技术的关键是研发能够在700摄氏度高温下长期安全运行的高温镍基金属材料，但它的价格是现在600摄氏度材料的10倍以上，电厂需要几根近百米长的这种主蒸汽和高温再热蒸汽管道，单就这几根管子的成本就会占整个电厂投资的25%。

在未来的几十年内，中国都将会是“以煤为主”，将来二次再热的700摄氏度超超临界机组的应用主战场还是在中国，因为欧洲、美国等发达国家对燃煤火电的需求已经很小了。运用700摄氏度超超临界技术可以将火电净效率从48.9%进一步提高到52%(供电煤耗236克/千瓦时)。欧盟从1998年就开始启动700摄氏度超超临界发电技术的研发，预计其示范厂的投运的时间将是在2020年以后，中国的700摄氏度超超临界示范厂也可能在2020年后建成。一旦700摄氏度超超临界技术的示范取得成功，其在市场上推广的瓶颈就是如何最大限度地缩短必须采用昂贵的镍基合金的主蒸汽和高温再热蒸汽管道的长度。

而冯伟忠的高低位布置是一个重大的创新。他的思路是把汽轮发电机组的高温高压缸直接布置到锅炉的出口，从而大大缩短了需采用昂贵的700摄氏度耐高温材料管道的长度，为此他解决了由此产生的一系列技术问题，如高温高压管道最短化后热膨胀的吸收和热应力的消除等。

此时汽轮发电机组的低压缸还是布置在原来的低位位置采用常规的普通材料管道。这就是用600摄氏度的高温材料去实现700摄氏度的超超临界机组的效率。因为外三汽轮机是西门子的技术，锅炉是阿尔斯通的，所以冯伟忠把他的方案交给这两家做了评估、论证，两家都给予高度评价。西门子火力发电集团产品业务部的专家认为“本技术能大大提高火力发电机组的净效率，是改革高污染发电行业成为低排放绿色产业的唯一机遇”。

据我所知，该项目的初步可行性研究也已于2013年12月审查完毕，目前已完全具备条件在外三厂扩建端的现有场地上开展示范性项目建设。遗憾的是，冯伟忠的方案已经提出来五年了，本来大家希望在“十二五”期间可以看到一台这种世界上效率最高、排放最低的燃煤示范机组，但是因为上海燃煤火电项目限批的原因，现在还在等待。

原标题：访清华教授毛健雄：煤电可以做到气电排放水平

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