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上海申能电力科技:以硬核技术重构煤电减碳路径——第三届链博会-清洁能源链专题活动深度纪实

©原创 来源:中国工业新闻网 发表时间:2025-07-24 22:11
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近日,在“第三届链博会·清洁能源链专题活动”现场,当上海申能电力科技有限公司锅炉室主任李励走上发言台时,台下中外嘉宾的目光聚焦于这位手握煤电减碳“金钥匙”的技术专家。在“全球清洁能源供应链协同发展与国际绿电绿证互认探索”的主题背景下,李励代表团队带来的“现役煤电机组大幅减碳改造技术”,为高碳行业转型提供了一套可复制、高性价比的中国方案,成为这场盛会的焦点话题。

申能电力科技李励演讲

破局者:在煤电转型的深水区架桥

中国“双碳”目标提出五年来,煤电行业始终在“保能源安全”与“促低碳转型”的双重命题中寻找平衡。国家能源局2021年推出的“三改联动”政策(节能降耗、供热、灵活性改造)为行业指明了方向,但实践中却遭遇诸多瓶颈:节能改造要么幅度有限,要么投资高企;灵活性改造中,深度调峰能力始终难以突破;供热改造则常陷入“技术可行但经济低效”的困境。

“30%的现役煤电机组仍是亚临界机组,它们的能耗水平比超超临界机组高出一大截,这是减碳的关键突破口。”李励在发言中直指行业痛点。数据显示,我国现役煤电装机约12亿千瓦,其中亚临界机组占比仍达30%,这些机组的平均供电煤耗比超超临界机组高30-50克/千瓦时,年碳排放额外增加数亿吨。

上海申能电力科技的破局之道,始于一个大胆的技术设想:在保持亚临界机组压力参数不变的前提下,将蒸汽温度提升至超超临界水平。这一“高温亚临界综合升级改造技术”看似简单,却颠覆了传统煤电改造的思维定式——无需整套机组推倒重来,仅通过精准升级关键部件,即可实现“跨代跃升”。

“常规汽轮机通流改造的典型节能幅度约10克/千瓦时,而我们的技术能做到35克,是常规方案的3.5倍。”李励的话语掷地有声。这一突破的核心在于解决了热力系统的理论研究和重构、亚临界汽包炉升温改造、汽轮机高效和保效改造、中低负荷效率提升技术和高质量深度调峰技术加载以及其他专项节能技术的深度耦合协调等诸多技术难题,通过定制化设计使老机组焕发新生。

标杆项目:徐州华润电厂的“逆生长“奇迹

2019年8月,徐州华润电厂3号机组完成168小时试运,一项世界纪录在此诞生——这台32万千瓦亚临界机组经改造后,供电煤耗从320克/千瓦时降至285克/千瓦时,降幅达35克,优于现役所有超临界机组,达到现役超超临界机组水平。更令人惊叹的是,它同步实现了20%深度调峰能力,提前11年实现了国家科技部和能源局设定的先进煤电2030年技术目标。

“不少亚临界机组尤其是30万千瓦等级亚临界机组已经面临服役年限接近30年的现状。改造后,技术上可延寿20年以上,但投资相比新建一台同容量机组可节约60%。”李励展示的对比数据震撼全场:改造仅投入3.5亿元,却实现年减排二氧化碳约15万吨,仅考虑节能收益的投资回收期也低于7年。

该项目的技术突破体现在三个维度:高效性上,通过汽轮机高温高效化改造、锅炉同步升温改造、中低负荷效率提升技术和高质量深度调峰技术以及其他专项节能和保效技术加载等核心升级,各运行工况下效率提升均超10%;灵活性上,采用广义回热系列技术,在20%负荷下仍能稳定运行,一揽子解决了锅炉稳燃差、SCR脱硝烟温低和机组煤耗飙升等诸多难题,20%深度调峰能力获得了电网认证;稳定性上,改造后机组未发生过一次非计划停运,连续获得中电联大机组能耗竞赛同类机组第一名。

国际能源署清洁能源中心专题报道称,该技术“为全球存量煤电改造提供了经济可行的范本”;美国《POWER》杂志更将其评为年度“顶级电站”,这是中国继三峡水电和外三电厂后第三个获此殊荣的项目,机组照片登上杂志封面,标志着中国煤电技术获得国际权威认可。

技术矩阵:从单点突破到系统重构

在徐州项目成功的背后,是上海申能电力科技二十余年积累的技术矩阵。以冯伟忠教授(俄罗斯工程院外籍院士)为领军的团队,创造性地研发出以广义回热系列技术为代表的诸多创新技术,将传统回热介质从给水拓展至风、煤等多元体系,进一步减少汽轮机冷源损失,同时大幅改善锅炉的工作条件。

“弹性回热技术是我们的首创,现在已成为行业内普遍模仿的对象。”李励介绍,这项技术通过低负荷时补充抽气加热锅炉给水,解决了煤电机组“低负荷高煤耗”的顽疾。在淮北申能135万千瓦超超临界机组项目中,该技术与“高低位汽轮机”设计结合,使机组不仅在额定供电煤耗降至249.31克/千瓦时,刷新世界纪录,而且在50%负荷下供电煤耗也仅有264.21克/千瓦时,真正做到了宽负荷高效。

申能电力科技链博会展台吸引多名记者现场采访

针对深度调峰的行业难题,冯伟忠团队持续研发应用的高质量深度调峰技术展现出独特优势:2008年就在外三电厂实现单台磨8.9%负荷稳燃;通过水动力优化技术,消除了超临界机组低负荷爆管隐患;在徐州项目中,20%负荷下不仅稳燃良好,各项污染物排放水平远低于超低排放限值,实现了“深度调峰不降环保标准”。

这套技术体系的核心竞争力在于系统性思维——不局限于单一设备改造,而是通过对锅炉、汽轮机、环保等系统的协同优化,实现“提效、调峰、保效”三位一体。正如李励所言:“煤电机组是高度耦合的系统,局部优化只能治标,系统重构才能治本。”

双碳答卷:从“压舱石“到“绿色引擎“

2024年,《煤电低碳化改造建设行动方案(2024-2027年)》出台,明确要求煤电向“清洁低碳、灵活高效”转型。上海申能电力科技的技术路线与国家政策高度契合:在徐州项目中,机组年减排二氧化碳15万吨;淮北项目作为国家示范工程,较常规两次再热机组年减碳超35万吨;正在推进的“16%-20%深度节能改造方案”,可使亚临界、超临界机组节能幅度再上新台阶。

这些成果印证了煤电在新型电力系统中的多重价值:作为“顶梁柱和压舱石”,改造后的机组可实现20%深度调峰,为风光新能源消纳提供坚强支撑;作为“节能器”,存量机组改造累计可减少全国煤电碳排放10%以上;作为“稳定器”,通过延寿改造避免了新建机组的额外碳排放,形成“增量减排”效应。

“中国在煤电减碳领域的实践,为能源结构转型提供了渐进式革新的宝贵经验,这对能源需求大国具有重要借鉴意义。”俄罗斯联邦能源部能源认证中心首席执行官奥列格・巴尔金发出感慨。

未来图景:技术迭代永不止步

面对《新一代煤电升级行动专项方案(2025-2027年)》提出的新要求,上海申能科技已储备下一代技术:适用于亚临界、超临界机组的深度节能方案,节能幅度最高达20%。

“煤电转型不是简单的退,而是高质量的进。”李励在发言结尾的这句话,道出了行业转型的真谛。从徐州华润的“浴火重生”到淮北项目的“登峰造极”,上海申能电力科技以技术创新重新定义了煤电的绿色价值,也为全球高碳行业转型提供了可资借鉴的“中国样本”。

在清洁能源革命的浪潮中,这样的技术突破正在书写新的历史——让煤电不仅成为能源安全的“压舱石”,更成为双碳目标的“践行者”,在绿色转型的道路上,继续发挥不可替代的重要作用。

编辑:龚忻

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