长治燃更少煤发更多电

  在人类社会持续健康发展的长河中，能源始终是推动文明进步的重要力量。为了获得更高效的能源并最好能够降低环境负担，人类不断向能源转化的极限发出挑战，超超临界发电机组即是其中一例。

  在山西省的长治发电公司，就运行着两台超超临界、直接空冷燃煤发电机组，这两台机组于2021年5月建成，并顺利通过了168小时的满负荷试运行，后投入商业运营。

  超超临界发电技术的运用，使煤炭的燃烧效率更加高，同时排放的二氧化碳等污染物也更少、更环保。对于践行“双碳”目标，具备极其重大意义。

  “公司2号机18时机组负荷升到920MW。”日前，长治发电公司发电运行部工作人员郭景虎接到电网调度发来的指令，显示电厂需提高晚高峰机组负荷。在达到满负荷状态下，这里的机组每小时能发电1000MWh，这是当前全球煤电发电效率的领先水平。

  节煤是超超临界技术的最大优势，它比国内现有最先进的超临界机组的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算，对一台1000MW的火电机组来说，每千瓦时电可节约煤炭约2.5克，一年就能节约2.75万吨优质煤，减少二氧化碳排放约7.2万吨。

  超超临界发电机组在保持其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等的同时，进一步提升蒸汽参数，将每克煤“吃干榨净”，从而获得更高的发电效率和环保性能，实现机组生产效率和经济的效果与利益的提升。

  据介绍，目前火电厂主流的煤耗水平大概在300克到330克每千瓦时，设计工况下超超临界发电机组能达到265克每千瓦时的煤耗水平。煤耗下降小小的10克，技术就相差一代。在我国，燃煤发电机组一年要烧掉约20亿吨煤炭，如果全部采用超超临界发电技术，看似微小的10克变化，节约的是数千万吨煤炭。

  长治发电公司是晋能控股山西电力股份有限公司旗下的主力发电企业，也是山西省首家实现双机投入商业运营的百万千瓦级电厂。

  作为晋东南——荆门1000kV特高压的重要配套电源项目，长治发电公司投产以来，累计向山东、京津唐等地输出电量170余亿千瓦时，对促进京津冀大气环境质量持续改善意义重大。同时，公司紧跟国家能源产业政策，2022年11月开始向长治市区集中供暖，采用机组抽汽和乏汽余热相结合的供热方式，将全厂热效率提高到46.5%，供热面积1500万平方米，总供热量885万吉焦，开创了百万机组承担城市集中供热的先河。此外，公司积极地推进供热增容改造，2024年计划新增一套供热能力1000多万平方米的供热首站及相关配套设施，逐步降低供电煤耗。

  “左手”经济，“右手”环保。“煤电是我国电力领域中二氧化碳排放的重点行业，统筹推进大气污染防治与‘双碳’目标落地，是未来一段时间的重点任务。”公司环保部副主任张军表示，近年来，长治发电公司积极践行“双碳”目标，加快绿色低碳技术攻关和转化应用，已连续两年实现“碳盈余”，累计70余万吨。

  张军说，之所以有这样的成绩，一种原因是由于项目配套建设最先进的烟气脱硫、脱硝、除尘及水处理设施，二氧化硫、烟尘和氮氧化物排放总量低于国家标准，发电能耗低；另一方面是由于超超临界发电机组装机容量大、技术参数高、设备运行稳定，供热、发电指标好，煤炭清洁高效利用和节能环保成果显著。

  “这是1号圆形煤场3D实时动态图，矗立在煤场中心的红色高塔是自动堆取料机，高23.9米，取料臂长28米，两侧安装激光扫描仪，一键远程控制，自动取煤输送，全过程无须人工干预，堆取煤效率提高10%以上。”长治发电公司输煤运行负责人李利指着调度室电子显示屏介绍，三维图像数据可以精准计算煤垛结构、堆取料切入位置，远程控制取料臂运动和刮板速度，科学掺配煤，全年可节约厂用电40万千瓦时。

  通过大数据分析、智能机器人运用、“自动取料”远程上煤等智慧化改造，长治发电公司不断向着高端化、绿色化、智能化的目标迈进。

  “由于新能源的波动性、间歇性大，目前还需要火电机组对电网的安全运行发挥‘稳定器’和‘压舱石’的作用。”晋控电力生产管理部王震介绍，晋控电力所属20台火电机组，在纯发电工况下最低技术出力能够达到35%以下，具备快速加减负荷能力。未来，该公司将进一步加快发展新质生产力，不断推进煤炭清洁高效利用，努力打造绿色低碳火电产业，为促进全省经济快速、稳定、协调发展，大气环境质量持续改善贡献力量。

  超超临界发电，是指燃烧传统化石燃料（如煤炭、天然气等）时，利用超超临界锅炉和蒸汽涡轮机等设备，在高温、高压、高密度的情况下，将水蒸气转化为电力的技术。按热力学原理，水蒸气的压强和温度越高，发电效率就越高。在22.129MPa压强、374.15℃温度下，水蒸气密度与液态水一样，到达临界状态；当温度和压强都超过了临界值，水会处于超临界状态。用超临界状态的水蒸气来发电的技术叫作超临界发电技术。炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31MPa被称为超超临界。超超临界发电的温度和气压都比超临界发电高，是超临界发电更高的阶段。（贺锴 刘红润 任武中）