当前，中国超过10 亿千瓦的发电总装机容量中，煤电占比接近70%，发电量超过75%。在未来相当长的一段时期内，煤电作为我国电力主要部分的事实难以改变。现有火电技术如何实现低碳运行，已成为国际社会共识。国际上超临界及超超临界技术已趋成熟，为尽可能提高我国火电的整体效率创造了条件。

为使我国火电机组效率更高，更加清洁清洁，从2004年起，我国每年关停约1000 万千瓦单机容量低于200MW 的纯凝汽式高耗能机组。另外，政府还大规模采用引进技术并国产化方式，将新建火电机组的主要机型全面转为600 ～ 1000MW 的超临界和超超临界机组。

不断刷新节能记录

作为中国首批1000MW 超超临界项目，上海外高桥第三发电厂(以下简称外三电厂)工程分别于2008年3月和6月，先后建成两台机组并投产。2009年，外三电厂就创造了供电煤耗282克 /千瓦时的世界低纪录。

为全面提升机组的整体性能，在项目建设中，外三电厂在项目的设计、设备选型、施工和调试、启动和运行等各个环节，开展了一大批优化和技术创新，在投产时的机组性能试验净效率达45.03%(循环冷却水温19℃)，远远超过了设计水平和同期同类机组。投产当年，在平均负荷率仅为74% 的情况下，平均运行净效率达42.73%。

在机组投产后，外三电厂进一步研发了“零能耗脱硫”“节能型全天候脱硝”一系列重大节能减排新技术，并通过每年机组检修的机会予以实施，两台机组的效率和环保水平每年都能显著提高。目前机组的净效率(含脱硫及脱销)已达46.5%以上，这与国外尚在研究的下一代700℃高效超临界机组的期望效率相当。

众所周知，锅炉的各项损失中，排烟损失约占全部损失的80%，因此，如何降低该项损失最为重要。此外，引风机和脱硫增压风机做功致使烟气焓和温度上升，其温升最高可达10℃左右，颇为可观，但是余热回收装置易出现表面凝结硫酸露，对换热器产生强腐蚀，同时烟气中的飞灰极易粘在结露的换热器表面，碱性的烟灰与硫酸露结合后呈水泥状，极难清除。

为解决这一问题，外三电厂通过专门控制措施，尽可能不让换热器表面结酸露，辅之以换热器低温段的钢材具备一定的耐酸性，并将其置于增压风机与脱硫塔间的低尘区域，既能防止磨损，又降低了积灰和堵塞的风险，还兼顾了引风机、增压风机做功致烟气焓的回收。换热器采用鳍片管以提高换热效率。余热回收工质为低压加热器间的凝结水，被加热的凝结水减少了低压缸抽汽，降低了汽轮机的热耗。

两台机组的脱硫烟气余热回收系统分别于2009 年6月和10 月先后投入运行，至今运行情况良好。经多次检查，腐蚀情况甚微，寿命影响可以忽略。性能试验表明，该套装置的投产，使机组的效率上升了0.4%，脱硫塔喷水降低45t/h。

深挖设备节能空间

对于已经建成的电厂，包括设备选型已经完成的新建电厂，一些提升效率的常规手段均已不可操作。外三电厂为切实提升现有技术平台下的电厂效率，从设备和系统中寻求降低各类相关损失的可能。

为此，外三电厂完成实施了一系列重大技术创新项目。仅对汽轮机，就采取了主蒸汽参数及运行调节方式优化、给水泵及系统的优化和节能等技术改造。

为避免一般情况下开启补汽阀，针对补汽阀作用的两种情况，外三电厂通过适当提高主蒸汽设计压力，并将补汽阀的过负荷开启点设置到夏季最高冷却水温下的额定负荷，确保全年在额定负荷及以下工况不开启补汽阀。同时，针对正常负荷段的汽轮机调频运行，研究开发成功节能型抽汽调频技术，加快反应速度，使功率调节范围变大。经测算，上述两种优化和创新措施，约可提升0.22% 的机组效率。

外三电厂在中国首次采用100%汽动给水泵，自配独立凝汽器，可单独启动，取消电动给水泵。其启动汽源取自相临机组的冷再热蒸汽，大大降低了机组启动阶段的能耗。选用德国阿尔斯通的给水泵专用小汽轮机，增加了一个汽源为冷再热蒸汽的调门及对应的调节级，使机组在额定工况时的运行效率能达到最大化。研究并试验成功汽动给水泵组低速启动及全程调速运行技术，大大降低锅炉启动时的能量损耗，提高机组效率和设备运行安全性 。

同时，外三电厂根据广义回热理论开发出相应系列技术，该技术的全面应用，可提高机组运行效率0.42% 以上;通过对给水回热技术拓展，研发出的弹性回热技术，可在75%的负荷下，提高机组运行效率0.2%。

此外，作为超超临界机组，蒸汽参数的提高，特别是温度的提高，管道的蒸汽侧氧化及由此引起的固体颗粒侵蚀，对机组的安全和经济运行产生严重威胁。外三电厂通过10 多年的的跟踪和研究，取得了一系列突破性的的成果，据此制定出了一整套的综合防治技术，并在外三电厂建设中严格贯彻实施。在运行了30 个月后，外三电厂对锅炉的三级过热器和二级再热器的管道进行割管检查，过热器和再热器管道内光滑如初，没有任何氧化皮脱落和氧化物堆积的现象。同样，汽轮机在运行了30 个月后，通过性能试验的比对表明，从机组的第一次启动至今，汽轮机的内效率丝毫未变。

目前，外三公司又有一批新的重大节能创新技术完成了前期研究、项目策划。其中世界首创的“火电厂变频总电源技术”项目已建成投产，目前额定工况下的厂用电率可降至1.7% 以下。该技术同时还能使主汽轮机的运行效率有所提高。另外，下一步还有新的节能创新技术将结合机组检修分批实施。届时，外三电厂两台机组的能效水平还将不断提升。

值得一提的是，对于能显著提高机组效率的两次再热和700℃计划，高温蒸汽管道都是最大的障碍，针对这一问题，笔者提出了“一种高低位分轴布置的汽轮发电机”设计技术，采用这种专利技术，基于现有材料，按600℃等级蒸汽参数及二次再热方案考虑，结合外三电厂各项节能优化和创新技术，含脱硫及脱硝的机组净效率可达49%(循环冷却水温19℃)。其单位造价仍能控制在现有的一次再热超超临界机组的水平，而效率却已远超目前的700℃计划的期望值，极具商业价值。该方案目前已无任何技术瓶颈，无论是新建机组或对现有机组的大规模改造，该方案均为目前的上佳选择