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尽管中国的空气污染问题主要归结于老旧低效火力发电机组、缺乏现代化的排放物控制,中国却拥有大量先进的超临界和超超临界发电机组。中国政府正在号召对这些机组进行技术升级改造。许多电厂已经升级了排放物控制,并在一定程度上提高了能效。但是,一家位于上海的发电厂取得的成绩远不止于此。
外三电厂亮点:
ü 中国效率最高的火力发电厂
ü 不断摸索通过技术创新降低热耗、减少污染物排放
ü 效率从2008年的42.73%,提高至2011年的44.5%
一、长期的努力
上海外高桥发电基地(外一、外二、外三)拥有5GW的装机容量,其8台机组矗立在长江岸边。这些机组经历了三个阶段完成建设,目前由三家独立法人运营。
外高桥发电一期项目始于上世纪90年代,一期项目包含由上海电气集团生产的4台300MW机组,并在1994年至1997年陆续上网发电。外高桥发电二期项目开始于2001年,2004年上网运行,包含2台900MW超临界机组(这是当时中国最早的900MW超临界机组),二期项目中运用了德国阿尔斯通、西门子和日本日立的相关技术。
二期项目刚刚落下帷幕,三期项目——中国最先进、节能的火力发电厂的建设工作便拉开序幕。
外高桥发电三期项目于2005年中期开始,目标建设2台1000MW超超临界机组。三期项目的汽轮机、发电机和锅炉由上海电气集团供货,并经阿尔斯通(锅炉)和西门子(汽轮机)的技术许可。2台机组利用了烟气脱硫(FGD)和选择性催化还原(SCR)技术,并分别于2008年3月和6月投入商业运行。
作为一家超超临界发电厂,外三电厂运行时主蒸汽温度达到至少600摄氏度,压力达到27MPa。当三期机组刚刚上网运行时,其净效率达到了42.73%,是当时世界上最高效的火力发电厂之一。但这仅仅是开始。
二、技术进步
三期项目伊始,该项目团队就落实中央政府的号召,以机组效率的提升、污染物的减排及技术的提升作为重要抓手。
外三电厂相关人员已推出大量的科技创新项目,并成功研发了一系列的系统优化和效率提升的新技术。其中,许多创新技术在工程建设期间就得以同步实施,并且新技术的研发亦在不断推进,这使得机组性能自最初调试期开始就已得到显著改善。
2008年,机组的净效率达到42.73%,在此基准上,2009年提升至43.53%,2010年再次提升至43.97%,2011年又进一步提升至44.5%。自基建及投产以来,机组的年均运行负荷为74%左右。与中国其他先进的燃煤机组(其平均净效率为41.2%)相比,外三电厂每年可因此节省标煤耗量23万吨和减排二氧化碳48万吨。此外,硫氧化物、氮氧化物和烟尘的排放量均远远低于国家规定的燃煤电厂排放限值,甚至低于燃气轮机的排放限值。
以下是外三电厂已实施应用的部分重大技术革新。
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