2015年12月30日，中國700℃要害部件驗證實驗渠道在華能南京電廠成功投運，標志著中國新一代領(lǐng)先發(fā)電技能--700℃超超臨界燃煤發(fā)電技能的研討開發(fā)作業(yè)取得了前期間性效果。驗證渠道的建成，標明中國現(xiàn)已開端把握700℃領(lǐng)超臨界發(fā)電技能所觸及的高溫資料鍛煉、部件制作加工和現(xiàn)場焊接等要害技能，具有了后續(xù)展開700℃溫度條件高溫鎳基合金資料和高溫部件設(shè)備的現(xiàn)場實驗驗證的條件，電力試驗車 是700℃領(lǐng)超超臨界發(fā)電技能由實驗室研討邁向工程演示運用過程中要害一步。

12點30分，跟著現(xiàn)場總指揮的一聲令下，渠道閥門正式開端切換至700℃工況運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)人員沉著鎮(zhèn)定操作，在無數(shù)雙雙眼的凝視下，渠道主蒸汽出口溫度按預訂目標緩慢上升，至12點50分，成功到達并安穩(wěn)在700℃擺布?，F(xiàn)場總指揮宣告：驗證渠道首要參數(shù)指示正常，各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)安穩(wěn)，主蒸汽溫度到達700℃規(guī)劃溫度，標志著驗證渠道建造取得圓滿成功！

操控室里掌聲雷動......

展開700℃技能意義嚴重

中國一次動力構(gòu)造為多煤、貧油、少氣，煤炭是中國動力的根底。熱力學底子定律通知咱們，進步火電機組的蒸汽溫度和壓力參數(shù)，可完結(jié)機組發(fā)電功率的大幅進步，從而使燃煤發(fā)電發(fā)生的污染物及CO2排放明顯下降，關(guān)于完結(jié)火電構(gòu)造優(yōu)化和技能升級、確保中國動力工業(yè)可持續(xù)展開具有意義。

現(xiàn)在，超超臨界燃煤發(fā)電技能的主蒸汽溫度現(xiàn)已到達600℃等級，壓力約為28MPa。為進一步進步蒸汽參數(shù)，歐盟、美國、日本等發(fā)達國家提出了展開主蒸汽壓力超越35MPa、主蒸汽溫度超越700℃的新一代領(lǐng)先發(fā)電技能——700℃超超臨界燃煤發(fā)電技能。與現(xiàn)在的600℃超超臨界發(fā)電技能比較，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技能的供電功率將由約44%進步至48％至50％，煤耗可下降40至50克/kWh，相應(yīng)減少粉塵、NOx、SO2等污染物以及CO2溫室氣體的排放量約14％。

現(xiàn)在，中國現(xiàn)已具有自行研制、建造超（超）臨界機組的才能，已有大量國內(nèi)規(guī)劃出產(chǎn)的600MW～1000MW的超（超）臨界機組建成，而且運轉(zhuǎn)杰出。面臨全球倡議展開低碳經(jīng)濟的大環(huán)境，優(yōu)化火電構(gòu)造、選用更高參數(shù)的領(lǐng)先（蒸汽溫度到達700℃）超超臨界機組將變成中國發(fā)電職業(yè)技能展開的主導方向之一。

700℃技能開發(fā)資料與驗證是要害

機組主蒸汽溫度到達700℃及以上，對要害部件（如過熱器、再熱器管、聯(lián)箱、彎頭、閥門、汽輪機等）資料功用的請求進一步進步?，F(xiàn)在在600℃等級燃煤電站中廣泛運用的鐵素體/馬氏體耐熱鋼的耐熱強度功用不足、奧氏體不銹鋼則存在熱疲憊等疑問，均不能滿意700℃超超臨界燃煤發(fā)電機組高溫部件的運用請求。研討標明，為了確保機組的運轉(zhuǎn)安全與可靠性，須運用鎳基合金等高溫合金資料。

雖然鎳基合金在航空、航天、石化等職業(yè)已有數(shù)十年的運用經(jīng)歷，但由于執(zhí)役條件不一樣、尺寸差異大等因素，將其運用到700℃超超臨界發(fā)電技能領(lǐng)域并不是一個簡略的技能搬運和擴大運用范圍的疑問。因而，700℃技能研討的一個核心疑問是：研制本錢合理、易于加工和現(xiàn)場裝置運用并能夠在電站條件下完結(jié)長周期安全安穩(wěn)執(zhí)役的新式鎳基高溫資料。

依據(jù)世界上600℃、700℃等級超超臨界機組研制的成功經(jīng)歷，關(guān)于在實驗室里所研制、挑選出來的高溫合金候選資料和部件，在完結(jié)有關(guān)實驗室研討后，在實踐運轉(zhuǎn)的機組（宿主機組）上進行實爐掛片實驗驗證，是有關(guān)技能走向?qū)嵺`工程運用必不可少的一個要害技能環(huán)節(jié)。經(jīng)過驗證實驗渠道的樹立及運轉(zhuǎn)，能夠?qū)?00℃高溫合金資料功用及其制作技能可靠性進行現(xiàn)場驗證和實驗研討，取得有關(guān)資料和部件在實踐執(zhí)役環(huán)境下的運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，堆集規(guī)劃、制作、裝置和運轉(zhuǎn)經(jīng)歷，大大下降700℃超超臨界燃煤發(fā)電機組的工程演示運用風險，關(guān)于推進700℃技能的展開具有要害作用。

為此，國家動力局于2011年設(shè)立了國家動力運用技能研討及工程演示項目“700℃超超臨界燃煤發(fā)電要害設(shè)備研制及運用演示”，由國家動力煤炭清洗低碳發(fā)電技能研制基地（掛靠華能清洗動力研討院）安排牽頭，并設(shè)課題“要害部件驗證實驗渠道樹立及運轉(zhuǎn)”，展開渠道驗證實驗研討，課題由華能清洗動力研討院擔任承當。

華能集團公司關(guān)于課題的順利執(zhí)行給予了大力支持。2012年，華能集團公司斷定將華能南京電廠2號機組作為實驗渠道的宿主機組。2014年10月28日國家動力局發(fā)文，命名華能南京電廠為“國家700℃超超臨界發(fā)電技能要害部件驗證實驗渠道”電廠，命名2號機組為“國家700℃超超臨界發(fā)電技能要害部件驗證實驗渠道宿主機組”。在此根底上，課題組展開了驗證實驗渠道的研討開發(fā)與規(guī)劃作業(yè)。

驗證實驗渠道技能領(lǐng)先功用完善

700℃實驗渠道由華能清能院擔任全體計劃規(guī)劃，在資料實驗研討、挑選、系統(tǒng)規(guī)劃等方面，充分學習了歐洲COMTES700、HWTI/II等實驗渠道的成功經(jīng)歷，也對國外渠道呈現(xiàn)的疑問進行了針對性的規(guī)劃完善，驗證實驗渠道總體技能領(lǐng)先、功用完善。

為了高質(zhì)量完結(jié)實驗渠道的實驗驗證作業(yè)，課題組在深化研討分析的根底上，斷定了驗證渠道如下底子規(guī)劃準則：

一是驗證實驗渠道具有完善的實驗研討功用，對實驗部件，包含水冷壁、過熱器、集箱、高溫管道及其附件（管件、調(diào)節(jié)閥、旁路閥、閥門等）均可進行驗證實驗；實驗所用的高溫資料涵蓋了現(xiàn)在國內(nèi)、外首要的700℃機組備選資料，如國外出產(chǎn)的617B、740H、282以及國產(chǎn)的GH984G、C-HRA-1、C-HRA-3等。

二是所驗證實驗的高溫合金資料以國產(chǎn)資料為主，進口資料為輔。終究斷定的計劃中，進口與國產(chǎn)資料在種類上適當，在用量上國產(chǎn)資料占比超越了80%。

三是驗證實驗渠道的制作加工以國內(nèi)制作為主，國外制作為輔。包含水冷壁、過熱器、集箱、高溫管道及管件等均由國內(nèi)廠家制作。關(guān)于技能水平與實驗精度請求極高、國內(nèi)有關(guān)根底相對較弱的鎳基閥門，選用閥門資料國內(nèi)鍛煉并制成鍛件、由國外閥門廠來料加工的方法。

依據(jù)項目請求，并聯(lián)系華能南京電廠鍋爐條件，實驗渠道規(guī)劃蒸汽溫度725℃、蒸汽流量10.8t/h、蒸汽進口壓力26.8MPa。

為到達將主汽溫度進步到700℃以上，滿意對要害部件驗證的意圖，實驗渠道能夠分為爐內(nèi)和爐外兩有些。其中，爐內(nèi)有些首要由水冷試件和過熱試件組成，經(jīng)過兩級加熱，將宿主機組484℃的蒸汽加熱到725℃。爐外有些則首要包含大管道試件、閥門試件、連接管、吊架及管件試件等。終究，經(jīng)過噴水減溫，將蒸汽溫度從725℃降至550℃以下送回宿主機組。

在計劃全體規(guī)劃的根底上，華能清能院牽頭安排上海鍋爐廠和中南電力規(guī)劃院一起完結(jié)了實驗渠道的施工規(guī)劃。

實驗渠道宿主機組華能南京電廠2號320MW超臨界機組，為早年蘇聯(lián)引進1994年建成投運的老機組。機組設(shè)備非常陳腐，初始圖紙和規(guī)劃資料匱乏，要將700℃驗證實驗渠道這一的技能設(shè)備植入到其“垂暮”的體內(nèi)，難度可想而知。課題組人員先后十余次深化現(xiàn)場，與南京電廠技能人員仔細討論溝通，短少的圖紙資料就現(xiàn)場測繪、短少的數(shù)據(jù)就依據(jù)現(xiàn)場丈量和實踐運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)反推計算。終究，課題組數(shù)易其稿，順利完結(jié)了施工規(guī)劃，并在2014年12月經(jīng)過華能集團公司安排的專家評定。

協(xié)同創(chuàng)新打破鎳基合金出產(chǎn)制作難題

國內(nèi)高溫合金資料的研討開發(fā)，雖然起步較晚，但經(jīng)過近幾年的攻關(guān)，正在逐漸開發(fā)形成國產(chǎn)700℃高溫合金資料研制與出產(chǎn)制作系統(tǒng)。作為中國700℃實驗渠道，對國產(chǎn)資料進行研討和驗證是底子意圖。而國外資料雖然具有杰出的研討和運用的根底，但實踐功用國內(nèi)把握有限，同時也有必要與國產(chǎn)資料進行對比研討。為此，實驗渠道調(diào)集了國內(nèi)外許多高溫合金資料制作廠家，國內(nèi)包含寶鋼特鋼、山西太鋼、中科院金屬研討所等，國外包含世界超合金、哈氏合金、沙士基達、山特維克等。

作為供給資料總類和數(shù)量最多的合金資料出產(chǎn)商，寶鋼特鋼克服了許多實踐困難，邊研制，邊出產(chǎn)，從小爐試制到工業(yè)出產(chǎn)，許多技能參數(shù)都是在探索中逐漸調(diào)整完善，在失利中彎曲前行，直到終究一切的出廠制品均到達了驗證資料當選技能條件請求，不知不覺兩年多的時間過去了。

在渠道要害部件的制作中，在華能清能院的統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)下，國內(nèi)三大鍋爐制作廠通力合作，上海鍋爐廠擔任水冷試件的制作加工，哈爾濱鍋爐廠擔任過熱試件的制作加工，東方鍋爐廠擔任鎳基集箱管道的制作加工。有一位國內(nèi)專家慨嘆：這是國內(nèi)由三大鍋爐廠一起制作完結(jié)的“鍋爐”，值得“載入史冊”。將渠道選用的近十種不一樣鎳基高溫合金資料制作成一個完好的設(shè)備，技能技能非常復雜，三大鍋爐廠克服了鎳基資料氬弧焊技能與質(zhì)量操控、異種鋼資料的焊接與熱處理、鎳基集箱大管道的加工與焊接等難題，現(xiàn)場質(zhì)量檢驗檢驗均一次全部合格。

渠道的其它參加單位，包含國內(nèi)的江蘇電裝、上海昌強、國電富通、北冶焊材以及國外的希西艾閥門廠、濱特爾閥門廠、凱士比閥門廠、HP閥門廠也全力合作，齊心協(xié)力完結(jié)了包含鎳基閥門、吊架、管件、零件等的出產(chǎn)加工，為現(xiàn)場裝置創(chuàng)造了條件。

精心安排高質(zhì)量完結(jié)實驗渠道裝置調(diào)試

在華能清能院的統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)、華能南京電廠全力合作下，實驗渠道現(xiàn)場裝置作業(yè)于2015年11月1日開端正式進行。裝置作業(yè)首要由江蘇電建一公司擔任，東方鍋爐廠擔任鎳基資料的施焊作業(yè)，西安熱工院擔任資料質(zhì)量監(jiān)檢，西北電力工程監(jiān)理擔任工程監(jiān)理。在現(xiàn)場工期緊張、鎳基焊工人員不足時，哈爾濱鍋爐廠職責派來高水平焊接專家援助。在鎳基管附件焊接裂紋現(xiàn)場無法處理時，上海鍋爐廠自動供給技能指導，并將缺點件送回廠里修正。

初冬的南京，寒潮來襲，驗證實驗渠道爐外設(shè)備裝置首要位于爐頂70米渠道上，溫度已是零度以下，寒冷的北風陣陣刮來，簡便的圍擋里，燈火通明，焊火飛濺，大家繁忙著，腳步匆忙，卻沒有喧鬧，沒有喧鬧，溝通聲短促而時間短，職責與尋求好像使大家忘記了身邊的酷寒。

勤勞的汗水與不懈的盡力換來了一個個工程操控節(jié)點的如期完結(jié)：

-2015年11月1日，實驗渠道開工建造，外圍慣例資料有些開端裝置建造。

-11月25~27日，鎳基要害部件連續(xù)到貨，開端鎳基有些的裝置、焊接。

-12月2日，全長到達10.87米的水冷試件和16.87米的過熱試件吊裝就位，標志著大型吊裝作業(yè)順利完結(jié)。

-12月9日，實驗渠道高溫高壓蒸汽管路底子完結(jié)裝置，水壓實驗成功完結(jié)。

-12月14~16日，實驗渠道完結(jié)沖管實驗。

-12月25日，實驗渠道完結(jié)靜態(tài)調(diào)試實驗。

-12月27日，實驗渠道完結(jié)渠道保溫作業(yè)，具有投運條件。

-12月28日11:30，宿主機組點火、實驗渠道隨之投用。

-12月29日，實驗渠道完結(jié)550℃下備用旁路安穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

-12月30日，實驗渠道成功升溫至700℃，首要參數(shù)到達規(guī)劃值，標志著渠道建造取得成功。

中國700℃要害部件驗證實驗渠道在華能南京電廠的成功投運并完結(jié)700℃運轉(zhuǎn)，是國家動力局、江蘇省經(jīng)信委、江蘇省電力調(diào)度基地等政府部門和單位大力支持的效果，是三十多家參加單位相互合作、一起盡力的效果，是電力技能進步和電力設(shè)備“中國智造”的體現(xiàn)，標志著中國700℃技能的展開邁入了一個新的期間。

700℃要害部件驗證實驗渠道的建成投運僅僅一個起點，后續(xù)還將展開長時間的運轉(zhuǎn)實驗研討，堆集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，終究完結(jié)700℃技能的工程演示運用。成功來之不易，將來還將負重致遠。電力試驗車