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11月28日，由清華大學、哈爾濱鍋爐廠有限公司、陜煤集團陜西彬長文家坡發電有限公司等十余家單位共同開發的世界首臺660兆瓦高效超超臨界循環流化床（CFB）鍋爐，在穩定運行一周年之際，順利通過中國機械工業聯合會組織的成果鑒定。

王雙明、高翔、楊勇平三位院士領銜的鑒定委員會認為，該成果“創新性顯著，達到國際領先水平”，標志著我國在循環流化床燃燒領域的又一次重大國際突破，其優異的調峰性能為新能源的消納提供可靠的技術裝備。國家能源局能源節約和科技裝備司副司長徐繼林、陜西省能源局副局長袁大峰，以及哈電集團、陜煤集團等有關負責人共同見證了這一重要時刻。清華大學能動系教授岳光溪院士作為技術團隊負責人參加會議。

該成果是“十三五”國家重點研發計劃項目“超超臨界循環流化床鍋爐技術研發與示范”的研究成果。項目于2016年開始實施，清華大學是技術牽頭單位，18家單位參加。清華大學能動系呂俊復院士是660兆瓦高效超超臨界循環流化床鍋爐關鍵技術研究課題負責人。2019年，國家能源局將陜西彬長超超臨界循環流化床低熱值發電項目列入“國家電力示范項目”。示范工程于2022年開工建設，2024年11月27日正式投產發電。一年的運行實踐表明，鍋爐運行穩定，全負荷超低排放，鍋爐效率達93.68%。

彬長660兆瓦高效超超臨界循環流化床鍋爐，是清華大學繼白馬600兆瓦超臨界循環流化床鍋爐之后在該領域的又一重大突破，包括多項創新。在整體布置上，突破了已有的CFB鍋爐關于氣體和固體橫向擴散極限的認識，打破了國際上CFB鍋爐爐膛深度的經驗范圍，爐膛深部達到13米，開發了單爐膛單布風板爐膛；研制了相應的大容量高效率旋風分離器，直徑超過了現有的所有實踐，是世界上最大的旋風分離器；開發了世界上首臺660兆瓦等級單爐膛四分離器循環流化床鍋爐，實現了流程簡約、運行方便的目的。在水動力設計和熱偏差控制上，揭示了加熱條件和受熱面結構對正響應特性的影響規律，提出了超超臨界水冷壁的水動力質量流速計算方法，解除了低負荷運行的水動力安全約束，實現了20%負荷干態運行；蒸汽溫度達到目前的最高水平，額定溫度過熱蒸汽605℃、再熱蒸汽623℃，受熱面采用常規材料，壁溫已經接近了使用極限，結合水動力設計，開發了新型流化床換熱器結構，各受熱面最大壁溫偏差低于15℃。在熱力系統設計上，發現了快速床+鼓泡床+氣體對流整體耦合傳熱的吸熱份額對負荷的自適應性，開發了相應的受熱面布置技術和全新的熱力系統，表現出優異的調峰性能，在25%~100%寬負荷范圍內，過熱蒸汽和再熱蒸汽的溫度均達到額定值，汽溫達額定值的負荷下限從目前國內外所有蒸汽發電機組普遍的50%左右降至25%，同時解決了低負荷深度調峰運行的經濟性和安全性問題。在系統集成、冷渣機等設備、耐火材料等方面也有系列重大創新。

示范工程燃用當地煤炭生產副產的煤泥、煤矸石、尾煤混合形成3000kcal/kg左右的低熱值燃料，每年可消納200萬噸，解決了這些廢棄物占地和自燃難題。其優異的調峰能力可大幅提升電網對新能源消納能力，為以新能源為主要電源的新型電力系統構建提供先進可靠的技術裝備。

世界首臺660兆瓦高效超超臨界循環流化床（CFB）鍋爐

來源 | 清華新聞網

編輯 | 宋婷婷

審核 | 麻林巍

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