
大唐郓城项目工作人员在集控室调节机组参数。(□通讯员梁楷文报道)
□ 本报记者 李子路 刘宸
王兆锋
提到煤电,你会想到什么?在很多人的固有认知里,煤电被贴上了“落后”的标签。
这些年,新能源发展势头强劲,重塑着中国能源版图,于是不少人默认:煤电终将退场。
但事实远比想象更深刻。在鲁西南平原上,一座刚投运的“超级电厂”,彻底改变了煤电的老面孔,打破了外界对煤电的刻板印象。
7月28日,大唐郓城630℃国家电力示范项目2号机组正式投运,与先期投运的1号机组并肩矗立,成为全世界最先进的单轴百万千瓦二次再热煤电机组。大唐郓城项目的全容量投产,用一次跨时代的技术创新,重新定义了中国煤电的未来。
该项目是“十三五”期间唯一获批的百万千瓦级煤电示范项目,总投资近百亿元,一举刷新了四项世界纪录。效率、温度、压力、煤耗,都是全球同类型机组最好水平。中国煤电技术从“跟跑”变成了“领跑”,实现历史性跨越。
习近平总书记指出,传统产业改造升级,也能发展新质生产力。大唐郓城项目就是活生生的例子,它不只是一次技术突破,更是给传统产业转型升级、加快发展新质生产力打了个样。
突 破
——37年没破的纪录,被一把中国造的“超级壶”烧穿了 燃煤发电的基本原理,百余年来未曾改变:煤粉在锅炉中燃烧,把水烧成蒸汽,推动汽轮机旋转,带动发电机发电。
煤电技术每进一步,实质上是向“炉膛”要温度、要压力。温度越高、压力越大,发电效率就越高。
1989年,德国诞生了全球首台600℃/620℃蒸汽参数百万千瓦超超临界机组,将再热蒸汽温度锁定在620℃。此后37年里,全球煤电行业再没往前迈一步。
阻碍行业升级的,是基础材料。目前全球通用的P92耐热钢,只能极限承受628℃的金属壁温,这决定了再热蒸汽温度最高620℃,再高材料将无法承受。
我国高端煤电大口径厚壁特种管材90%依赖进口,核心技术攥在别人手里,价格人家说了算。想升级高端煤电,处处受制于人。
大唐山东公司副总经济师兼大唐郓城发电有限公司董事长于海义打了个比方:“就像烧一壶超高温的水,没有一把扛得住极限工况的‘壶’,一切都是空谈。”
一句话,说透了行业困境,也道出了中国电力人骨子里的不甘。关键核心技术买不来、讨不来,唯一的出路,就是自主创新、自我突破。
中国工程院院士刘正东带领团队,潜心研究,牵头攻关,成功研发出G115新一代马氏体耐热钢。中国大唐联动全产业链30多家单位协同攻坚,最终让这款国产“超级钢”实现工程化应用,完成了从“实验室”到“炉膛”的关键一跃。
一石激起千层浪。G115钢一问世,P92钢的长期垄断格局即被打破。
G115钢强在哪?同等工况下,它的高温持久强度比P92钢高50%,管道自重却减轻了一半。这带来一连串省时省钱的效果:焊接工时少了40%,设备荷载降了35%,厂房钢结构用钢量省了1200吨。
用上G115钢,机组再热蒸汽温度提升至631℃,主蒸汽压力达到35.5兆帕,与现役最先进机组相比,分别高出11℃、4.5兆帕。
别小瞧这组数字,它标志着我国煤电高端特种钢材从原材料到生产完全自主可控,国外技术垄断到此彻底终结。
除了G115钢之外,C630R汽轮机转子、T91水冷壁、超长钛合金末级叶片等一批国产装备都应用于项目上,全厂设备国产化率达98.89%。
新质生产力,主要由技术革命性突破催生而成。从2007年G115钢研发成功,到2026年大唐郓城项目正式投运,二十载磨一剑,中国高端煤电完成了从材料突破到工程落地的完整闭环。
向 绿
——发一度电只烧256.28克煤,全球最省,一年减碳54万吨,相当于种下一片“看不见的森林” 风电“乘风而起”,光伏“向阳而生”,新能源正一步步成为供电主力军。很多人会问:既然新能源发展得这样好,为什么还要花十年工夫,建造顶级煤电机组?
答案,藏在能源转型的底层逻辑里,不能简单的新旧替换,而是要多能互补、系统升级。
风光发电看天吃饭,随机性大、波动性强,对电网要求高。大型煤电机组,恰好能给不稳定的新能源“兜底”。像大唐郓城项目,深度调峰能力可达20%,有效保障电力系统稳定运行。
得益于机组超高参数,大唐郓城项目两台机组发电热效率首次突破50%大关,达到50.05%,超过现役先进机组一个百分点。发一度电只用256.28克煤,全球最省。
数字背后,是实打实的“减碳账”:两台机组满负荷运行,相较于常规百万千瓦机组,一年可省下标准煤20.8万吨,减排二氧化碳54万吨。省下来的能源转化成电,够25万户家庭用一整年。这相当于在鲁西南平原上,种下了一片“看不见的森林”。
能效是怎么提上来的?靠的是多重创新技术叠加。双机回热系统、机炉深度耦合烟气余热利用系统等先进技术集成应用,把废热“捡”回来再利用,一点也不浪费。
这场蜕变,对于绿色低碳转型压力大的地区而言,意义尤为深远。
拿山东来说,这几年大力发展新能源,全面淘汰落后小煤电机组,持续优化能源结构。今年上半年,山东非化石能源装机1.45亿千瓦,占比55.8%。
但能源转型不会一蹴而就,未来很长一段时间里,煤电依然是电力保供的“稳定器”和“压舱石”。
“大唐郓城项目投运后,将有效补强鲁西南电网电源支撑,精准平抑风光新能源出力波动、拓展消纳空间,显著提升冬夏用电高峰时段保供韧性。”国网山东省电力公司党委书记、董事长林一凡说。
新质生产力,本身就是绿色生产力。省能源局副局长刘学军表示,大型清洁高效煤电机组,是煤电行业绿色转型的核心支撑。“大唐郓城项目成功落地,对全省持续优化电源产业布局、构建新型能源体系具有重要意义。”
革 新
——联合全产业链资源一起啃“硬骨头”,“摸着石头过河”,把技术难题变成一个个创新亮点 《考工记》有言:“天有时,地有气,材有美,工有巧。”
如果说新材料的突破成就了“材有美”,那么全产业链一起攻关便诠释了“工有巧”,更凸显了中国制造的硬实力。
作为全球首创的超高参数煤电示范工程,大唐郓城项目无成熟经验可借鉴,每一步都要“摸着石头过河”。
2号机组建设初期,进口汽轮机高压转子性能不达标,导致工程几近停摆。
巧的是,就在这时候,中国二重联合钢铁研究总院研发的C630R高压转子成功了,性能全面超越进口设备。项目团队没有犹豫,果断上马国产装备。关键堵点,就此打通。
设备搞定了,施工挑战接踵而至。G115钢材质特殊,焊接特别讲究,机组相关焊缝超过2300处,每一道焊缝,都是一次考验。
“我们联合全产业链资源,集中力量改进锻造工艺,边培训、边摸索、边施工,硬是把难题一个个啃下来了。”大唐郓城项目工程设备部副主任姜海峰说。
项目团队还革新了传统煤电机组建设方式,采取“分区管理、分层施工、永临结合、样板先行”的办法,让工程建设告别粗放、走向精细化。
建设中,国产智慧工地平台帮了大忙,通过三维建模提前模拟施工,事先排除了62处隐患,省下建设成本400万元。项目还打造了一体化智能平台,让建设和运营数据打通,电厂还没投产,数据就已经“跑”起来了。
“超级工程”的成功,离不开政府和企业双向奔赴。菏泽市与各参建单位密切协作、持续奋战,推动项目顺利建成投产。项目配套道路的征地、施工、验收,仅用45天就全部完成。郓城县以链式思维推动电厂固废“吃干榨净”,打通循环经济链条,让一座电厂激活一方经济。
据悉,大唐郓城项目投运后,预计年发电量约70亿千瓦时,可实现营收近30亿元,为菏泽发展持续注入新动能。
“下一步,大唐郓城项目将持续发挥示范引领作用,充分释放技术创新、绿色转型、安全保供三重效能,持续助力能源绿色低碳转型。”于海义说。
二十年深耕材料,打破国外垄断;十年精工建造,造出全球顶尖机组。中国电力人以日复一日的坚守,证明了一件事:新质生产力从来不是抽象的概念,而是把别人眼中的“不可能”,一点一点“焐”成了现实。
传统能源从未“老”去,新式“炉膛”正燃起青春之火,照亮中国能源转型的壮阔前路。这场煤电的“中国式逆袭”,不仅是一次科技创新的胜利,更彰显了一个国家在转型路上不弃根本、又敢为人先的底气与雄心。