隆冬時(shí)節(jié)，位于長(zhǎng)江三角洲北翼的江蘇省泰州市高港區(qū)永安洲鎮(zhèn)福沙村的建設(shè)工地上，國電泰州電廠二期工程熱火朝天。

除了少數(shù)業(yè)內(nèi)人士外，沒有多少人能意識(shí)到，在這片熱土上，即將矗立起一座世界火電發(fā)展史上一個(gè)新的里程碑———這是我國首臺(tái)百萬千瓦超超臨界二次再熱火電機(jī)組，其發(fā)電效率、發(fā)電煤耗、環(huán)境指標(biāo)等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)有望躋身世界第一，成為全世界最優(yōu)、指標(biāo)最好的示范電廠。

工欲善其事，必先利其器。目前，我國已經(jīng)是世界能源生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國，也是電力裝機(jī)和電網(wǎng)規(guī)模世界第一。顯然，在電力工業(yè)超常規(guī)發(fā)展奪得諸多世界第一奇跡的背后，是我國高端能源裝備制造業(yè)世界級(jí)水平的支撐。

“可以自豪地說，我國高端裝備領(lǐng)域，目前火電設(shè)備是率先取得世界級(jí)水平突破的領(lǐng)域。”中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)白文波說。

從規(guī)模上來說，上海電氣電站集團(tuán)總工程師袁建華提供的數(shù)據(jù)為我國發(fā)電設(shè)備制造業(yè)在全球市場(chǎng)上的地位描述了直觀的坐標(biāo)—— “十一五”以來，我國發(fā)電設(shè)備年產(chǎn)量占同期世界產(chǎn)量50%以上，對(duì)全球發(fā)電設(shè)備的凈增量的貢獻(xiàn)超過50%，成為世界上最大的發(fā)電設(shè)備制造國。

從技術(shù)含量來看，可以預(yù)言，隨著百萬千瓦超超臨界二次再熱技術(shù)的火電機(jī)組在2015年左右相繼建成，我國火力發(fā)電裝備技術(shù)即將從“高效超超臨界時(shí)代”邁進(jìn)到新一代更為先進(jìn)的 “高超超臨界時(shí)代”。

絕非妄言，我國火電裝備技術(shù)正處于又一次突破的前夜。

世界之巔———高超超臨界時(shí)代的二次再熱技術(shù)

首臺(tái)百萬千瓦超超臨界二次再熱火電機(jī)組的諸多世界第一具體體現(xiàn)在那些方面？比我國在運(yùn)的常規(guī)百萬千瓦超超臨界機(jī)組性能有哪些提升？2013年12月20日，記者到上海采訪到了該機(jī)組的設(shè)計(jì)制造和電站設(shè)計(jì)單位———上海電氣電站集團(tuán)和中國能建華東電力設(shè)計(jì)院。  上海電氣電站集團(tuán)提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該機(jī)組發(fā)電效率達(dá)47.94%，比當(dāng)今世界最好的二次再熱發(fā)電機(jī)組效率提高0.94%以上，比國內(nèi)常規(guī)超超臨界一次再熱機(jī)組平均效率提高2.12%，機(jī)組設(shè)計(jì)發(fā)電煤耗為256.2克/千瓦時(shí)，比當(dāng)今世界最好水平低了5克/千瓦時(shí)，比常規(guī)百萬千瓦機(jī)組降低發(fā)電煤耗約10克/千瓦時(shí)。與常規(guī)百萬超超臨界機(jī)組相比，該機(jī)組更加環(huán)保，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵排放量減少5%以上。

據(jù)袁建華總工介紹，目前世界上二次再熱機(jī)組歐洲有十幾臺(tái)，日本有3、4臺(tái)，其中以丹麥的二次再熱機(jī)組效率最高，雖然該機(jī)組是用北海的深海水冷卻，我們的示范項(xiàng)目是用長(zhǎng)江水冷卻，但我們的發(fā)電機(jī)組效率還是超過了它。

“這項(xiàng)技術(shù)我們具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，完全自己制造，沒有依靠國外技術(shù)力量，也沒有西門子、阿爾斯通參與制造。”來自中國能建華東電力設(shè)計(jì)院的該項(xiàng)目電站設(shè)計(jì)總師李林向記者強(qiáng)調(diào)。該院是我國火電和核電常規(guī)島設(shè)計(jì)的龍頭單位之一，在我國已投運(yùn)的60臺(tái)百萬千瓦機(jī)組中，他們?cè)O(shè)計(jì)了其中的27臺(tái)，市場(chǎng)占有率接近一半。

袁建華總工向記者介紹了該項(xiàng)目的技術(shù)路線圖。該項(xiàng)目的技術(shù)儲(chǔ)備從2006年華能玉環(huán)電廠投運(yùn)后開始研究更高的參數(shù)，2007年開始研究二次再熱技術(shù)，2009年開始研究620攝氏度溫度問題，2010年12月與國電集團(tuán)達(dá)成共識(shí)正式啟動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。兩年來，項(xiàng)目攻關(guān)組相繼攻克了二次再熱鍋爐高參數(shù)、復(fù)雜的熱力計(jì)算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制集成以及高效燃燒與低污染排放、溫度調(diào)節(jié)和高溫材料、焊接等30多個(gè)難題，其中一個(gè)軸系的穩(wěn)定性問題便提出了20多個(gè)方案，并與發(fā)電機(jī)進(jìn)行匹配，然后對(duì)比論證，最后才確定最優(yōu)方案。

“汽輪機(jī)采用了五缸四排汽結(jié)構(gòu)，增加了一個(gè)缸，其中超高壓缸的壓力達(dá)到了35兆帕，比常規(guī)機(jī)組提高了8兆帕，并首次采用了10級(jí)回?zé)岢槠?rdquo;上海電氣電站設(shè)備有限公司汽輪機(jī)廠副總工程師沈國平向記者介紹說。

“二次再熱的溫度由600攝氏度升級(jí)到了620攝氏度，高、中壓轉(zhuǎn)子采用了最新的9%鉻鋼材料。”上海電氣電站設(shè)備有限公司汽　  輪機(jī)廠副總工程師兼技術(shù)部副部長(zhǎng)沈紅衛(wèi)告訴記者，轉(zhuǎn)子的異種焊接技術(shù)也是一個(gè)世界級(jí)的難題，目前用了兩個(gè)焊接轉(zhuǎn)子，該項(xiàng)技術(shù)全世界只有上海電氣的劉霞團(tuán)隊(duì)和阿爾斯通掌握。

12月12日，上海電氣的鏗鏘玫瑰、焊接工程師劉霞以其高超的焊接技術(shù)榮獲CCTV第14屆中國經(jīng)濟(jì)年度人物評(píng)選特別獎(jiǎng)。這是中國技術(shù)工人群體首次登上中國經(jīng)濟(jì)年度人物評(píng)選的舞臺(tái)，正是成千上萬個(gè)劉霞們挺起了中國火電裝備制造業(yè)龐大帝國的脊梁。

國之重器———百萬千瓦級(jí)超超臨界火電發(fā)電機(jī)組

11月22日，在工業(yè)和信息化部發(fā)布的《高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，百萬千瓦級(jí)超超臨界火電發(fā)電機(jī)組被列為近十年我國高端裝備制造業(yè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的12項(xiàng)重大成果之首。

“自2009年起，我國裝備制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)總量已經(jīng)連續(xù)4年躍居世界第一，目前，國內(nèi)的百萬千瓦級(jí)超超臨界火電發(fā)電機(jī)組等一大批高端裝備都取得了重大突破。裝備制造業(yè)不僅對(duì)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，而且成為中國工業(yè)走向世界的重要標(biāo)志。”工信部黨組成員、總工程師朱宏任在一次媒體訪談中公開證實(shí)了百萬千瓦級(jí)超超臨界火電發(fā)電機(jī)組國之重器的地位。

我國在2002年成功完成了國家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目 “超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)”的研究，2006年11月，華能玉環(huán)電廠國內(nèi)第一個(gè)百萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組建成投產(chǎn)。該機(jī)組汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)由上海電氣制造，鍋爐由哈爾濱鍋爐廠供貨。2007年，以玉環(huán)電廠工程為依托的 “超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用”課題獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2010年12月，華電寧夏靈武電廠二期2×106萬千瓦工程3號(hào)機(jī)組投運(yùn)。這是國內(nèi)首臺(tái)投運(yùn)的百萬千瓦級(jí)空冷機(jī)組。以此為標(biāo)志，100萬千瓦超超臨界空冷機(jī)組應(yīng)用水平邁上新高度。

截至目前，我國已建成投產(chǎn)的百萬千瓦級(jí)超超臨界機(jī)組達(dá)到60臺(tái)，超過全球同類機(jī)組保有量的總和。此外，上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣等電站裝備制造業(yè)巨頭手中掌握 的訂單超過150臺(tái)套。市場(chǎng)的追捧，說明我國超臨界、超超臨界發(fā)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用已達(dá)到國際先進(jìn)水平，特別是自主創(chuàng)新的60萬千瓦級(jí)超臨界、超超臨界火電機(jī)組已實(shí)現(xiàn)了向印度、俄羅斯、土耳其等國家的出口。

特別值得一提的是，由上海電氣制造的外高橋三期2臺(tái)百萬千瓦機(jī)組，供電煤耗達(dá)到290克/千瓦時(shí)，比全國火電發(fā)電機(jī)組平均煤耗低了67克，創(chuàng)造了世界效率最高的百萬千瓦超超臨界機(jī)組水平。

有形之手———推動(dòng)火電裝備制造業(yè)彎道超車

“設(shè)備制造和安裝水平已達(dá)到世界標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備加工能力全球一流，性價(jià)比高，可成為中東歐國家的理想選擇。”11月25日，李克強(qiáng)總理在中東歐國家媒體發(fā)表的題為 《跨越千山萬水的問候———寫在第二屆中國—中東歐國家領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)晤即將舉行之際》的署名文章中親自當(dāng)起了推銷員，高度贊揚(yáng)我國電力裝備技術(shù)水平，為我國電力裝備產(chǎn)品進(jìn)入國際市場(chǎng)開路架橋。

在中國火電裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車，兌現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢(shì)的過程中，除了國內(nèi)電力市場(chǎng)爆發(fā)性增長(zhǎng)需求強(qiáng)勁這只無形之手外，政府的產(chǎn)業(yè)政策這只有形之手也發(fā)揮了巨大的推力。

“堅(jiān)持政府、產(chǎn)業(yè)、科研院所和用戶相結(jié)合，依托示范工程來推進(jìn)國產(chǎn)化。”上海電氣電站集團(tuán)副總工程師韓賓認(rèn)為，先示范，后推廣，我國政府的產(chǎn)業(yè)政策越來越成熟。

11月23日，國家能源局在上海組織召開能源重大裝備國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)化座談會(huì)，國家發(fā)展改革委副主任、國家能源局局長(zhǎng)吳新雄專程到上海電氣集團(tuán)汽輪機(jī)公司調(diào)研。該公司設(shè)計(jì)制造的國電泰州電廠二期百萬千瓦二次再熱機(jī)組項(xiàng)目被國家能源局列為國家燃煤發(fā)電示范項(xiàng)目，也是國家科技部確定的“十二五”節(jié)能減排國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。據(jù)韓賓回憶，國家能源局領(lǐng)導(dǎo)不僅到業(yè)主單位國電集團(tuán)現(xiàn)場(chǎng)辦公協(xié)調(diào)項(xiàng)目，還主持了4次項(xiàng)目評(píng)審會(huì)，科技部也為該項(xiàng)目組織了兩次專家會(huì)診，上海市政府有關(guān)部門也提供了大量支持。

國家能源局一直把依托重點(diǎn)工程組織重大裝備國產(chǎn)化作為工作重點(diǎn)。為了推動(dòng)700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的研究，2010　  年7月23日，國家能源局牽頭組織了“國家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)聯(lián)盟”。為了推動(dòng)閥門和四大管道國產(chǎn)化，2010年11月，國家能源局召開了超超臨界火電機(jī)組四大管道國產(chǎn)化工作會(huì)議。2011年4月29日,國家能源局又組織相關(guān)企業(yè)舉行了超超臨界火電機(jī)組關(guān)鍵閥門和四大管道聯(lián)合研發(fā)協(xié)議的簽約活動(dòng)。

從亞臨界到超臨界，從超臨界到超超臨界，從先進(jìn)的高效超超臨界到新一代超超臨界，我國火電裝備制造業(yè)從引進(jìn)技術(shù)、消化吸收，到自主創(chuàng)新、優(yōu)化提高、彎道超車，每一次的突破背后都有政府的強(qiáng)力支持。

1992年，我國政府決定以上海石洞口二廠引進(jìn)2臺(tái)60萬千瓦超臨界火電機(jī)組作為示范項(xiàng)目，為超臨界機(jī)組的國產(chǎn)化工作進(jìn)行充足準(zhǔn)備。為進(jìn)一步推進(jìn)超臨界機(jī)組國產(chǎn)化，我國政府于2000年將60萬千瓦超臨界機(jī)組的研制補(bǔ)列入“九五”國家重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目，并確定華能沁北電廠一期2×60萬千瓦超臨界機(jī)組為國產(chǎn)首臺(tái)60萬千瓦超臨界機(jī)組示范工程。

“朱镕基總理決定60萬千萬以下的機(jī)組不準(zhǔn)進(jìn)口。”韓賓回憶往事，當(dāng)年，國家的這個(gè)決定對(duì)扶持尚在襁褓中蹣跚學(xué)步的我國火電裝備制造業(yè)相當(dāng)重要，極大地推動(dòng)了我們抓緊消化引進(jìn)技術(shù)和國產(chǎn)化工作。

在超臨界機(jī)組國產(chǎn)化成功的基礎(chǔ)上，中國政府及時(shí)批準(zhǔn)了上海、哈爾濱、東方三大發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)又分別從西門子、阿爾斯通、三菱、東芝等企業(yè)引進(jìn)100萬千瓦超超臨界技術(shù)，并通過確定示范工程推動(dòng)了國產(chǎn)化。

我國政府還積極推進(jìn)潔凈煤技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。2012年12月12日，華能天津IGCC電站示范工程投產(chǎn)，并成為基于IGCC的綠色煤電國家863計(jì)劃研發(fā)基地，標(biāo)志著我國在整體煤炭氣化燃?xì)?mdash;——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方面取得了新的進(jìn)展。

2013年4月14日，我國自主研發(fā)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界首創(chuàng)單機(jī)容量最大的60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床示范機(jī)組在四川白馬循環(huán)流化床示范電站投入商業(yè)運(yùn)行，這是我國電力裝備制造技術(shù)又一重大突破。

我國火電裝備制造業(yè)必將給我們帶來更多更大驚喜。