剛剛召開的火力發電分會第四屆委員會的換屆大會，開得十分成功。100多位火力發電領域的專家組成了新一屆火力發電分會委員會，委員中包括院士、資深專家、教授和企業重要技術崗位的領導，這是前所未有的強大的學術集體。我相信，在它的領導下，火電分會的各項工作必將更加生機勃勃地發展起來。現在，第四屆全國火力發電技術學術會議又開幕了，220多位來自全國各地的火力發電領域的科技工作者和相關領導濟濟一堂，開展學術交流，共商促進火力發電科技進步的大計，實在是一次難得的盛會！
　　1　此次會議召開的背景
　　1.1　黨的十六大提出了2020年全面建設小康社會的宏偉目標，電力工業迎來了一個新的發展機遇
　　全面建設小康社會，必須有充足、可靠的電力供應。今年出現的部分省市不同程度的拉閘限電情況，說明電力總供給不能滿足電力總需求的基本矛盾又開始突出起來，解決的辦法只有加快發展。走新型工業化道路，實現可持續發展必須依靠清潔能源。因此，加快電力的發展，必須提高能源轉換和利用效率，減少環境污染。同時我國又是一個人均水資源相對匱乏的國家(人均2200m3／年)，只相當于世界人均占有水資源的1／4，預測到2030年人均用水量將接近世界用水的緊張線(1700m3／年)，全國需水量已接近可利用水量的極限。發展火力發電必須高度重視節約發電用水的問題。因此“節能、環保、節水”已成為21世紀中國火力發電特別是燃煤發電的主題，同時也是我們火力發電領域的科技工作者面臨的必須解決的技術難題。
　　我國的一次能源結構決定了我國發電必然以煤電為主的基本格局，這是長期難以改變的，這也是我國和國際一次能源利用的主流不同的顯著特征。2002年底我國燃煤火力發電裝機容量占全國總裝機容量的74.5，發電量占全國總發電量的80以上。按照黨的十六大提出的到2020年全國GDP“翻兩番”的要求，屆時全國總裝機容量將達到9－9.5億kW，發電量將達到42000億kwh左右，其中火電裝機比重仍然占70左右。按此估算，今后18年將投入3.5億kW左右的火電機組，占到當時火電總裝機容量的近60，成為中國火電的主體。這些新投產的機組在技術上必須有所創新才能達到高效、低污染和節水的要求。要實現這一目標，火力發電分會無疑肩負著重要的任務并應當而且必須作出應有的貢獻。
　　1.2　電力體制改革將促進先進技術的研發和廣泛應用
　　電力體制改革后，在發電領域形成了五大發電集團公司、國華發電公司以及其他多家發電公司的競爭與合作的局面。競爭有利于新技術的研發和加快先進適用技術的廣泛應用，社會主義體制下的合作將促進企業聯合和產、學、研相結合，從而降低新技術開發和應用的成本，縮短推廣應用的周期。
　　1.3　電力體制改革促進了學會與大企業集團的密切結合，為學會提供了更加廣闊的服務空間
　　此次會議已確定：今后綜合性的全國火力發電技術學術會議每兩年召開一次，每次均由一家全國性發電集團公司參與承辦，其他全國性發電集團公司協辦，這體現了各發電集團公司對科技交流和科技進步的重視。這既有利于我國火電科學技術的發展，也是對火電分會和中國電機工程學會工作的支持，這就為火電分會今后的發展和充分發揮學會跨地區、跨行業、跨部門和門類齊全、人才薈萃的優勢，更多更好地為企業、為社會服務提供了更廣闊的空間，進一步體現了各發電集團公司之間的良好合作。
　　2　當前火力發電領域需要認真研究和解決的技術方向性問題
　　2.1　燃煤發電技術要把努力提高發電效率放在第一位
　　這不僅僅是節能的重要技術措施，也是減少環境污染、溫室效應氣體(CO2)排放和降低發電水耗的重要途徑，同時也是緩解今后煤炭供應日趨緊張的重要技術措施。要加快超臨界技術的廣泛應用，加大更高參數、超超臨界技術的研發力度和加快依托工程的建設。這一技術是諸多潔凈煤發電技術中最具有技術繼承性、最有條件在短期內實現規模化生產的關鍵技術，可以為電力工業提供新一代裝備。最近由張曉魯同志和金浪川同志任課題組負責人的國家863“超超臨界燃煤發電技術”課題組子課題1——關于“我國發展超超臨界發電機組的技術選型研究”通過了專家驗收。這個項目是由原國家電力公司和華能集團公司作為承擔單位，由三大動力集團、西安交大、有關電力設計單位、國電熱工研究院、中國電機工程學會和國家電站燃燒工程技術研究中心等19家單位共同完成的。這個報告提出的結論是：
　　(1)在諸多潔凈煤發電技術中，超超臨界發電技術配之以高效煙氣凈化技術是最有技術繼承性、最具條件在短時間內實現規模化生產、優化火電結構，使燃煤發電技術更上一個臺階的重要技術方向。
　　(2)在使用目前國際上已經應用和成熟的耐熱鋼材的基礎上，通過技術引進、中外合作和技術創新，積極發展我國自己的超超臨界技術，實現燃煤發電技術的階躍式的發展，在技術上是可行的，也是現實的。
　　(3)通過論證，我國目前階段合理優化的超超臨界參數為25—28MPa／600℃／600℃，其發電效率可達到44.63，比目前的水平將提高6.3；發電煤耗為275g／(kWh)，比目前的水平降低80g／(kWh)；C02排放量可降低10以上，發電水耗可降低6；單機容量推薦為600MW等級和1000MW等級兩種。
　　上述結論得到全體參加驗收會議的專家的贊同和支持。當然這個子課題只是提出了技術選型的研究報告，后續的研究工作還有很多，包括超超臨界鍋爐的關鍵技術、超超臨界汽輪機關鍵技術、電站設計與運行技術、輔機關鍵技術等等。
　　之所以要重點宣傳超超臨界技術，是要引起大家的關注：21世紀的中國燃煤發電技術必須有新的大的突破。否則，按照現有的技術，僅實現規模翻番，建成一大批技術陳舊的發電設備，形成2020年中國火電的主體，我們將鑄成難以改正的歷史性錯誤，那將是對歷史的欠債。采用新型發電技術的問題是十分重要的，也是十分迫切的問題。我們只有不斷優化發電廠熱力系統，大幅度提高發電效率，減少汽水介質和熱損失，提高環保性能，降低發電成本，才能真正適應新形勢、新時代對火力發電的技術要求。當然我們在積極穩妥地研發超超臨界技術和加快其依托工程建設的同時，還要繼續積極地研發CFB、IGCC和多聯供等潔凈煤發電技術，加快白馬工程和煙臺工程的建設速度，使之協調發展，相互促進，共同推進電力工業的可持續發展。
　　2.2　燃煤發電技術研究要突出環境保護
　　努力通過技術措施降低燃煤發電對環境的污染。這是長久之計，也是當務之急。據聯合國環境計劃署(UNEP)在全球環境監測項目收集的資料分析，20世紀90年代中期全球每年排放SO2約2.94億t，其中1.6億t是由燃煤和燃油排放所致，發電約占50略多。我國2001年公布的數字，全社會排放SO2近2000萬t，其中電力排放726萬t，約占36。這說明積極減少SO2排放對發電領域來講任務相當繁重。經過多年的努力，到2003年年底全國將投運約800多萬kW的煙氣脫硫裝置，成績確實不少。但在2.65億kW的火電設備總容量中仍然只占百分之幾，大大低于發達國家的脫硫水平(美國1998年為12)，而且費用仍比較高。這就給我們從事火電技術研究的科技工作者提出了一個重要的課題：努力用最低的費用消耗達到最大減排的目的。鑒于明年將執行對NOx排放收費的新標準，所以也必須抓緊采取技術措施降低NOx的排放。在這方面我們的研發工作已經取得了進展，需要盡快地開展工業性試驗，在取得實踐經驗后在面上推廣。
　　與此同時，我們現在就應當把減少CO2排放的問題列入研究計劃。燃煤發電每生產1kwh的電能，就產生約O.7kg的CO2。減排CO2的主要措施包括：
　　(1)大力實施節能，在發電領域努力提高發電效率。經過計算，燃煤機組的發電效率每提高1，其CO2的排放量將減少2。
　　(2)努力調整電源結構，發展可再生能源(包括水電、風電)、太陽能和核能等，減少礦物燃料的使用。
　　(3)發展氫燃料發電，即發展燃料電池。有關研究機構可以在這方面多開展一些前期的研究工作。2.3　燃煤發電技術研究要把努力降低火力發電廠的水耗作為重要課題
　　我國水資源相對匱乏，特別在煤炭儲量比較集中的地區更是短缺，而燃煤發電需要大量的循環冷卻水、工業冷卻水和化學補充水。通常水冷機組每百萬千瓦的耗水量為1m3／s，國際先進水平可降低至O.8m3／s以下，我們的平均水平仍然普遍較高。因此，在研究火力發電技術中必須把“節約用水，降低水耗”作為重要的課題，努力提高發電廠用水的復用指數，采用先進的污水處理技術，實施零排放(ZLD)；研究礦井水的先進處理方法，利用礦井水作為循環水的補充水；在嚴重缺水地區采用大容量空冷機組，降低百萬千瓦的水耗。最近我參觀了澳大利亞的一個節水型電廠，使用礦井水做補充水，除了自然蒸發和滲漏以外，它沒有向系統外排放任何污水，當然電廠的建設成本和運行費用比較高。我國已有10多座火電廠實施了零排放，取得了較好的效果，但在設計上、運行上及穩定性方面還存在著一些問題。我們要結合中國國情繼續深入研究開發出價格比較合理的發電廠節水技術，建設中國式的節水電廠。這一技術的廣泛應用必將為在缺水地區建設燃煤電廠提供重要的技術支持。
　　2.4　要重視研究改善大型燃煤機組調峰性能的技術，提高低負荷和變負荷下運行的水動力學穩定性和燃燒穩定性，保持高的發電效率
　　這對適應電力市場的競爭，保證電網的合理運行，滿足用戶需求，取得電廠良好的經濟效益是十分重要的。
　　2.5　在發電側引入競爭的條件下，更要重視廠網協調、機網協調問題，保證向用戶可靠供電
　　在這方面，電網有責任，發電廠也有責任。因此，不僅要從管理上，更要在技術上進一步開展廠網協調、機網協調的研究，將保證電網安全和保證發電設備的安全統一起來，特別是對大機組軸系扭振的問題開展研究和采取防止電網低頻振蕩的技術措施。電廠要在保證電力系統穩定和可靠供電方面提供支持，電網也要在保證發電設備安全方面提供有利條件。我們在這方面已經取得了很大的進展，例如不少機組安裝了PSS裝置；電網中的關鍵電廠正在或已經具備了黑啟動的條件；電網也在開展低頻減負荷和大機組低頻解列的協調工作。解決這些問題必然會對發電機組的控制技術、發電設備的可控性和可靠性提出新的要求。
　　2.6　盡快開展對超臨界和超超臨界機組中應用的耐高溫材料的研究
　　要為合理使用耐熱鋼材，保證高溫部件的安全，延長其使用壽命、降低建設成本和運行成本提出優化措施，為超臨界、超超臨界機組的批量生產、建設和運行安全提供技術指導。
　　以上6個方面只是今后燃煤火電技術領域幾項主要的工作，遠非全部工作，僅供大家參考。
　　3　對火電分會的工作提出幾點希望
　　(1)希望火電分會的工作做得更細致、更扎實，在組織國內科技交流，促進國際民間學術交流和開展科技普及工作的同時為政府部門宏觀決策、為促進電力企業技術創新提供越來越廣泛、越來越有價值的科技咨詢和服務，并為廣大電力科技工作者做好服務工作。
　　(2)希望火電分會根據需要重點組織一些專業性和專題性學術交流活動，并力爭舉辦成精品活動、精品學術會議。
　　(3)希望火電分會的工作既要立足于電力生產建設實際，又要發揮學會跨學科的優勢，促進產、學、研結合，促進機電二大領域的交流與合作。我希望在學術研究和交流上更多地邀請和吸引相關高校、科研設計單位、兩院院士和高水平的技術專家參與。在組織這些學術活動中，也可以邀請國際知名專家、著名廠商參與，把國內外的學術交流逐步結合起來，充分發揮各方面的積極性，為火力發電技術的進步服務。
作者：中國電機工程學會　陸延昌