“超超臨界火電機組四大管道國產化示范工程目前正在有序進行中，近期將完成管道的工廠化配制，進行現場安裝。”在9月3~4日中國電力科技網召開的火電廠金屬材料與焊接技術交流2013年會上，國家能源局超超臨界火電機組四大管道國產化示范工程聯合研發團隊成員向《中國電力報》記者介紹，“按照計劃，示范電廠將在今年底投入商業運行，示范工程將進入管道在役監督階段。”超超臨界火電機組四大管道國產化是超超臨界火電機組全面實現國產化的重要標志。在國家能源局主持下，根據2010年11月超超臨界火電機組四大管道國產化工作會議精神，電力企業、鋼管制造企業和熱工研究院共同組建成立了“100萬千瓦超超臨界火電機組四大管道國產化示范工程”聯合研發團隊，共同致力于推進超超臨界機組四大管道的國產化工作。

近年來，超超臨界燃煤發電技術國產化進程加快，600攝氏度超超臨界發電技術不斷深化，700攝氏度超超臨界發電技術路線圖已經繪就，燃煤發電整體效率不斷提升。

超超臨界成“十二五”燃煤發電發展方向

“我國已經投運的600攝氏度超超臨界機組達100臺，超過8000萬千瓦，數量和總容量居世界第一。”在火電廠金屬材料與焊接技術交流2013年會上，五指集團中曼電力管道（天津）有限公司董事長高沛長告訴《中國電力報》記者，“我國是超超臨界機組最大的生產國、使用國”。近年來，五指集團中曼電力管道（天津）有限公司一直致力于超超臨界機組材料研制和技術發展。他們與某發電廠合作研發了100萬千瓦超超臨界機組A335、P91材料制造加工的管件，不同專業機構對產品各項科技指標測試結果均為合格，國內多家權威機構組成的技術鑒定委員會對該項科研成果進行了技術鑒定。

上世紀90年代，我國電力部門開始引進國外先進的600攝氏度超超臨界機組。國產第一臺600攝氏度超超臨界機組于2006年11月28日在華能玉環電廠投運。華能集團公司以華能玉環電廠600攝氏度百萬千瓦超超臨界燃煤機組作為課題依托工程，在國內首次提出了我國發展超超臨界火電機組的技術選型方案。

截至目前，我國在超超臨界發電方面，已經具備制造100萬千瓦、25兆帕、600攝氏度等級發電機組的基礎和能力。

“‘超超臨界’成為‘十二五’燃煤發電領域的關鍵詞。從歷屆火電廠金屬材料與焊接技術交流年會觀察，越來越多的專家學者在交流討論超超臨界的技術問題。”中國電力科技網CEO魏毓璞向 《中國電力報》記者介紹道。

金屬材料是發展超超臨界的關鍵

“發展超超臨界火力發電機組的關鍵是高溫金屬材料及其焊接技術的研究和開發。”曾在原電力部工作多年的安全生產專家、火電廠金屬材料與焊接技術交流2013年會主席楊富表示。

“就目前我國投用和正在建設的超超臨界火電機組來說，高溫重要部件金屬材料均使用國外進口材料。為降低造價成本，應加快研發進口管國產化技術，并大　  量投用到新建機組中。”神華國能集團技術研究院專家向《中國電力報》記者介紹，“超超臨界火電機組采用的新型耐熱鋼是機組安全運行的關鍵，只有盡快大量的掌握新型鋼材的使用特性和焊接工藝等前沿信息，才能更好地保障機組的安全穩定。”中國鋼鐵研究總院結構材料研究所程世長是多年研究超超臨界發電技術的權威專家，他在上述會議上表示：“600攝氏度超超臨界機組是高價向外國公司買來的技術，存在著知識產權，即每生產一臺機組必須向外國公司支付高額費用。機組要出口銷售必須外國公司批準。嚴重地影響我國600攝氏度超超臨界機組的生產和銷售，客觀上制約了我們的經濟發展。”據記者了解，700攝氏度超超臨界的關鍵材料，目前主流的是超級鎳基合金，從1998年開始，歐洲對于這種超級鎳基合金便已進行了超過10萬小時的仿真實驗。目前，我國并不具備超級鎳基合金的制造能力，還處于探索研發階段。

國內高溫合金權威專家、北京科技大學金屬研究所高溫合金研究室教授謝錫善表示：“超級鎳基合金在燃煤機組中的應用是一個系統工程，需要冶金行業、鍋爐制造業、電力行業的良好合作機制。”2012年12月1日，“600攝氏度超超臨界火電機組用鋼管研制與應用”項目通過科技成果鑒定，我國600攝氏度超超臨界火電機組用鋼管技術從無到有，并躍居國際先進水平。該項目技術的成功實施有力地支撐了我國600攝氏度超超臨界火電機組的自主化建設。

“700攝氏度”計劃實現尚需時日

我國自2010年就開始了700攝氏度超超臨界燃煤發電技術的研究。2010年7月23日，國家能源局舉行“國家700攝氏度超超臨界燃煤發電技術聯盟”啟動儀式，下設4個專項工作組進行相關研究。

幾乎同時，國家科技部863課題“先進超超臨界火電機組關鍵鍋爐管開發”項目也開始策劃。

《中國電力報》記者了解到，從國際范圍講，目前尚沒有能滿足700攝氏度超超臨界燃煤電站設計要求的成熟材料。歐、美、日對于700攝氏度超超臨界立項研究已經10年多。特別是歐洲，700攝氏度超超臨界計劃實施已10多年，由于主蒸汽管700攝氏度試驗約22400小時，試驗中因焊接接頭出現環狀裂紋，因此計劃推遲。

而另一個難題是高企的材料成本。目前研究的700攝氏度超超臨界機組的特種材料造價高達每噸80萬元以上，一個鍋爐由現在的40~45億元的造價巨升到200億元，這種發展是否具有可操作性，還得打問號！“當前在我國發展625攝氏度超超臨界機組不僅是需要，也是火電機組發展的必然趨勢。”程世長表示，“625攝氏度超超臨界機組僅僅是我們的命名，不是一個準確的參數范圍，它是一個高于現在600攝氏度超超臨界機組參數的總稱”。據了解，各發電集團和設計單位已經開始了625攝氏度超超臨界機組相關參數的設計，與鍋爐廠簽訂合同的機組已達到20臺。