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哈电集团自主研制!我国首台超临界二氧化碳锅炉试运行

2021.12.13 来自:哈锅之声

12月8日,世界参数最高、容量最大的超临界二氧化碳循环发电试验机组在华能西安热工院顺利完成72小时试运行,哈电集团锅炉公司自主研制的我国首台超临界二氧化碳锅炉作为重要关键设备性能指标优异。标志着哈电集团在超临界二氧化碳锅炉发电领域已处于世界领先水平,为实现“双碳”目标提供了重要路径。


超临界CO₂发电是新型高效灵活的发电技术,具备多重先进性,发电效率可比同参数蒸汽循环提高3%—5%。同时,超临界CO₂发电系统结构简单紧凑、灵活性更强,可实现热电完全解耦,能够为太阳能、风能等间歇性不稳定可再生能源深度调峰,符合未来能源体系建设的重大需求。


哈电集团锅炉公司参与建设的西安热工院5MWe超临界二氧化碳布雷顿循环发电平台是目前在建的容量最大、参数最高、系统功能最完善的试验平台。作为试验平台配套的核心设备之一,超临界CO₂锅炉输入热功率接近20MW,受热面内以超临界态CO₂为工质,与水工质锅炉传热特性差异大,在参数上具有大流量、小焓升等特征。基于试验平台主要进行循环和设备测试验证的建设目标,锅炉采用了更方便进行现场试验测试的L型布置、一次中间再热、顶置低NOx燃烧器的总体结构。



以该项目为依托,哈电集团锅炉公司完全自主开发燃气超临界CO₂锅炉炉膛选型、炉内燃烧与工质传热耦合计算方法及工质循环动力计算等技术,在超临界CO₂锅炉研发方面达到世界领先水平,多项设计技术和制造工艺为国内首次采用。哈电集团成功牵头申报国家重点研发计划项目《超临界CO₂锅炉质量评价技术体系研究与示范应用》。公司内部初步形成以材料检验、设计制造、质量控制、运行监测为重点的CO₂锅炉研发体系,实现了国内首台超临界CO₂锅炉从设计、制造到应用全流程覆盖。目前,哈电集团正以更大容量燃煤超临界CO₂发电锅炉为技术研发突破口,逐步将超临界CO₂发电设备大型化和商业化,提升我国火力发电厂效率和深度调峰能力,助力中国能源结构转型升级。




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