在泰州發電有限公司，煤炭除了用于發電，連燃燒產生的固體廢棄物也被“吃干榨凈”，產生的煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放值分別為2毫克/標準立方米、12毫克/標準立方米和35毫克/標準立方米，遠優于國家規定的排放限值。

泰州發電有限公司一期工程建設2臺百萬千瓦超超臨界燃煤機組，二期工程建設2臺百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤機組。其中，二次再熱燃煤機組被國際能源署評定為當前全球發電效率最高的燃煤機組。

“2臺二次再熱燃煤機組的發電效率分別達到47.82%、47.95%，比常規一次再熱機組的發電效率高2%，按照我國供電煤耗平均水平300克/千瓦時計算，相當于每千瓦時電少用6克煤，帶來的效益非?？捎^。”國家能源集團泰州發電有限公司總經理陳旭偉說。

燃煤發電領域的一次突破

在陳旭偉看來，富煤的能源稟賦決定了煤炭是我國能源供應主力，以燃煤發電為主體的電源結構短時間內難以改變。2018年，我國火電發電量占比63.7%，預計到2020年火電占比仍將高達61%，煤炭在電廠的清潔高效利用意義重大。

在火電廠整個生產流程中，最基本的理論依據是熱力循環理論。根據這一理論，提高燃煤機組效率主要有三種途徑：一是提高初參數，二是降低末參數，三是增加熱力循環次數。

陳旭偉解釋，提高初參數就是把壓力、溫度提高。現在泰州發電有限公司機組壓力已達31兆帕，溫度達600攝氏度，如果再進一步提高壓力、溫度的話，需要研發新的材料。降低末參數，就是把真空再優化，適合東北等氣溫比較低的地區。理論上講，再熱次數越多，循環效率越高，但受投入和產出比的影響，在原技術條件下，一次再熱發電技術作為主流發展起來了。隨著技術進步和燃料價格上漲，二次再熱發電技術的節能和經濟優勢凸顯，成為一種很有競爭優勢的技術路線。

二次再熱發電技術的原理是，蒸汽從鍋爐出來后進入超高壓缸做功，超高壓缸排出的乏汽回到鍋爐被再次加熱后進入高壓缸再次做功，高壓缸排出的乏汽第二次回到鍋爐被加熱后進入中壓缸做功，最后依次進入低壓缸和凝汽器。與一次再熱發電技術不同的是，高壓缸排出的乏汽第二次回到鍋爐被加熱后進入中壓缸做功，從而提高了機組循環效率。

據國家能源集團江蘇電力有限公司黨委書記張世山介紹，燃煤發電效率的提升空間一直存在，但大容量高參數二次再熱發電技術是國際性難題，在美國高參數二次再熱發電技術遭遇瓶頸后，日本、丹麥等國選擇了降參數技術路線。目前，丹麥運行的二次再熱發電機組裝機僅47萬千瓦。

在百萬千瓦二次再熱機組沒有國際先例、沒有任何參考資料的情況下，以國家能源集團為首的二次再熱研發團隊，依托科技部“十二五”科技支撐計劃項目和國家能源局高效煤電項目，聯合中國電力工程顧問集團、上海電氣集團開展了攻關。泰州發電有限公司二期工程3號、4號二次再熱燃煤機組分別于2015年9月、2016年1月建成投運，標志著該公司建成了世界首例百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤項目，實現了自主研發、自主設計、自主制造、自主建設和自主運營。

“百萬千瓦二次再熱燃煤機組的安全環保經濟運營，是燃煤發電領域的一次重大突破。”陳旭偉表示。

環保經濟效益顯著 正進一步推廣應用

第三方的測試結果表明，泰州發電有限公司2臺二次再熱燃煤機組供電煤耗比當今國外最好水平低6.6克/千瓦時，比國內最好的一次再熱機組水平低6.3克/千瓦時，處于世界領先水平，且每年碳排放量比常規百萬千瓦機組減排5%，煙塵、二氧化硫和氮氧化物均實現超低排放。

投產至2018年底，2臺二次再熱燃煤機組發電量387.7億千瓦時，按照供電煤耗比國內最好一次再熱機組低6.3克/千瓦時測算，共節約標準煤24.4萬噸，折合減排二氧化碳68.4萬噸、煙塵9.68噸、二氧化硫59.8噸、氮氧化物118.7噸。

“以現有煤價為基礎，二次再熱燃煤機組的回報是非?？捎^的。”陳旭偉說。

據了解，泰州發電有限公司2臺二次再熱燃煤機組比一期2臺機組增加投資4.3億元，千瓦投資實際上增加210余元，按照機組設計壽命30年計算，幾年內便可收回投資。

“目前，我們二期機組的供電煤耗比一期低20克/千瓦時。從經濟性角度考慮，近3年，我們一期機組共計轉讓51億千瓦時發電量給二期二次再熱燃煤機組。”陳旭偉說，“按照過去3年每噸標準煤750元計算，相當于多收益近8000萬元。”

由于泰州發電有限公司二次再熱燃煤機組的安全穩定環保運營，江蘇省在發電小時數上予以傾斜。

“每年多發50個小時的電量。”張世山說，“呼吁政策進一步予以支持，增強新建燃煤機組應用二次再熱發電技術的動力，推動60萬千瓦超臨界、超超臨界等在役機組進行技術改造。”

截至2018年底，二次再熱發電技術成果已在國內21臺1000兆瓦和660兆瓦新建機組得到應用，受到廣泛好評。

“二次再熱發電技術推廣意義重大，實際上更看好的是‘一帶一路’沿線國家的電廠項目。”陳旭偉說。

另外，發展二次再熱發電技術更為重要的目的，是為開發更加有效的發電機組做好技術儲備，對進一步提升燃煤發電效率、降低供電煤耗、減少污染物和二氧化碳排放具有重要意義。