科技创新锻造产业升级新引擎——探访世界首个660兆瓦高效超超临界循环流化床煤电项目
来源:陕西日报 2026-01-08 08:10
在煤炭相对富集、生态环境脆弱的陕西关中地区,一场以科技创新为引擎、以煤炭清洁高效利用为核心的产业突围势头强劲。
2025年12月29日,记者走进世界首个660兆瓦高效超超临界循环流化床煤电项目——彬长低热值煤660兆瓦超超临界CFB(循环流化床)示范项目,探访如何通过技术创新书写绿色低碳发展新篇章。
“不挑食”的发电机组
在项目厂房,巨大的锅炉静静矗立,低热值燃料在锅炉内循环燃烧,将水转化为高温高压蒸汽,推动汽轮机持续发电。
“吃”的是煤矸石、煤泥,“喝”的是矿井疏干水。这座“不挑食”的发电机组,每年可清洁转化煤泥、煤矸石等低热值燃料约100万吨,消纳矿井疏干水约100万吨。
“煤矸石对煤矿来说是亟待处置的废弃物,但对我们来说是可以利用的‘粗粮’。”陕煤集团彬长矿业文家坡发电公司总工程师陈建斌说,我国煤泥、煤矸石等低热值燃料储量大,寻常机组难以使用。项目让低热值燃料清洁高效利用从愿景变为现实,低热值燃料掺烧比例最高可达75%。
如何高效“消化”这些“粗粮”?答案在于循环流化床发电技术。
我国着力突破循环流化床发电技术,以实现清洁高效利用劣质煤。该技术燃料适应性广、污染控制成本低,对大规模消纳低热值燃料意义重大。
“将循环流化床发电技术和更高参数发电技术相结合,在机组效率、污染物控制、燃料成本等方面具有巨大应用价值和商业潜力。”陈建斌说,“除了清洁高效燃烧低热值燃料,燃烧后的灰渣也没浪费,我们将其交给建材企业用于生产水泥等产品。”
此外,项目可将周边煤矿的矿井疏干水进行深度处理,作为生产用水循环利用。“以文家坡煤矿为例,每年开采煤矿产生的矿井疏干水可作为我们的生产用水。”陈建斌说,这些废水成为电厂的“血液”,在机组中循环利用。
填补全球行业空白
2025年11月28日,项目安全稳定运行一周年,并通过中国机械工业联合会组织的鉴定。评审专家组一致认定,其技术达到国际领先水平,填补了全球行业空白,标志着我国在清洁发电技术领域实现重要突破,为世界能源绿色转型树立了新标杆。
为实现这一重大突破,哈电集团锅炉公司、清华大学、中国科学院等16家单位联合攻关。在研发团队的努力下,项目创下3项“世界之最”:世界首台660兆瓦高效超超临界循环流化床简约节能M型锅炉,在同类机组中参数最高、效率最高;世界首例半干法脱硫除尘大灰斗一体化设计,减少投资约800万元;世界上直径最大的旋风分离器,直径达11.5米,提升了效率。
“机组将循环流化床发电技术一举提升至高效超超临界领域,进一步解决了频繁调峰易导致火电机组疲劳损坏的行业性难题,实现了超高参数、超低排放和超低能耗。”哈电集团锅炉公司副总经理王凤君说。
项目还实现了5个“国内一流”:国内首台超超临界无除氧器、无前置泵热力系统,有效降低了供电标煤耗,年可增加收益12万元;国内首例大功率辅机设备应用绕组永磁调速;高比例掺烧低热值煤,最高可达75%;主要设备实现国产化;主要辅机设备选型优化为锅炉额定工况,更加经济实用。
“这一成果是产学研用协同创新的典范。”中国工程院院士吕俊复说,“这些突破引领了国际循环流化床发电技术的发展,是该技术发展史上的一个重要里程碑,对于电力保供、能源安全和低碳发展具有重大意义。”
交出亮眼“绿色答卷”
一年来,这个由科技部和国家能源局批复的科技、电力“双示范”项目交出了一份亮眼答卷——锅炉效率高达93.62%,实现长周期连续安全稳定运行,环保排放指标远优于国家标准。
“项目的超高参数实现了煤耗大幅降低,与国家节能减排、煤炭清洁高效利用政策高度契合。”陈建斌说,数据印证着技术优势,机组供电标煤耗较同容量同类型机组低约29克每千瓦时,能效显著提升。
在污染物排放控制上,项目也树立了新标杆。2025年以来,烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放指标远低于陕西省锅炉大气污染物排放标准,彰显了项目在煤炭清洁利用领域的实力。此外,全厂废水内部分类处理后全部回收利用,实现了废水零排放。
除了变废为宝,项目还能灵活调节负荷,用于平抑风电、水电、光伏等新能源波动,充当电力系统的“稳定器”。“我国新能源快速发展要求更多的调节性电源,以保障电网安全。”吕俊复表示,超超临界循环流化床锅炉在调峰能力方面更具优势,在构建新型电力系统、推动“双碳”目标实现中可发挥更大作用。
如今,这项完全国产自主研发,能够“吃粗粮、发绿电”的先进技术,已成功跻身世界洁净煤发电技术第一梯队。项目的成功实践,为我国新一代煤电提供了可靠技术示范,不仅是能源保供的“稳定器”,还是绿色转型的“助推器”。
“我们将始终秉持创新驱动理念,紧跟国家战略部署,强化企业创新主体地位,因地制宜发展新质生产力,把科技成果转化为实实在在的生产力。”陈建斌说。