“超碳一號”的透平及發(fā)電機(jī)。（□新華社發(fā)）
□記者 趙國陸 報道
12月20日，全球首臺商用超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組在貴州六盤水成功商運(yùn)，這也是中國核動力研究設(shè)計院研發(fā)的超臨界二氧化碳余熱發(fā)電技術(shù)“超碳一號”的全球示范工程。濟(jì)鋼集團(tuán)負(fù)責(zé)了項目的投資、設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)營，推動了超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)從實驗室走進(jìn)工廠。
在首鋼水城鋼鐵集團(tuán)，“超碳一號”正穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，利用鋼廠余熱源源不斷輸出電力。此前，余熱發(fā)電是“燒開水”，將水變?yōu)樗魵?，推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電。“超碳一號”用超臨界二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)，二氧化碳在31℃、壓力達(dá)到7.38兆帕的條件下，變成介于氣體、液體之間的特殊流體狀態(tài)，替代水蒸氣，在封閉空間內(nèi)循環(huán)發(fā)電，凈發(fā)電量提升50%以上，水耗降低50%以上，同時還有設(shè)備小、不挑熱、反應(yīng)快等優(yōu)點。
濟(jì)鋼集團(tuán)主動關(guān)停鋼鐵主業(yè)后，以冶金工程設(shè)計為主業(yè)的濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司在一次技術(shù)推介會上接觸到了超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)。技術(shù)團(tuán)隊考察后，預(yù)判這一技術(shù)如果“嫁接”到鋼鐵行業(yè)余熱利用場景，將突破百余年來蒸汽發(fā)電的效率瓶頸。
隨后，他們找到準(zhǔn)備更新余熱發(fā)電機(jī)組的首鋼水城鋼鐵集團(tuán)。最終中國核動力研究設(shè)計院、首鋼水城鋼鐵集團(tuán)、濟(jì)鋼集團(tuán)三方共同在貴州啟動超臨界二氧化碳余熱發(fā)電技術(shù)示范工程，建設(shè)2×15兆瓦發(fā)電機(jī)組。項目于2023年底開工。
首個示范工程意味著一路摸著石頭過河。濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司項目經(jīng)理李軍衛(wèi)說，項目裝置對管道內(nèi)部清潔度要求極高，不允許存在1微米以上的雜質(zhì)。技術(shù)團(tuán)隊將管道中的清洗溶液烘干成結(jié)晶，用萬分之一天平精準(zhǔn)測重，推算出是否徹底無殘留?！拔覀冏灾餮邪l(fā)了30余種試驗裝置，完成上千次試驗，最終破解水、銹、垢、油等關(guān)鍵問題。”
經(jīng)過23個月的試錯、優(yōu)化、完善，三方聯(lián)手將“超碳一號”從實驗室搬進(jìn)了生產(chǎn)線。今年11月，成功并網(wǎng)，隨后滿負(fù)荷發(fā)電，每噸燒結(jié)礦余熱凈發(fā)電量保持在21℃左右，遠(yuǎn)超13.5℃的行業(yè)平均水平。此次投運(yùn)的項目年發(fā)電約1.2億度，比蒸汽發(fā)電增加4000多萬度，每年可為首鋼水城鋼鐵集團(tuán)增收數(shù)千萬元。
濟(jì)鋼集團(tuán)黨委書記、董事長劉仕君表示，“超碳一號”是濟(jì)鋼戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的試點項目之一，也是山東以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)、積極培育新質(zhì)生產(chǎn)力的生動實踐，項目團(tuán)隊在工程化過程中解決技術(shù)問題200余項，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題88項，優(yōu)化提升85項，助力突破世界范圍內(nèi)中小功率規(guī)模、中高溫?zé)嵩锤咝Ю玫募夹g(shù)瓶頸。
來源：大眾日報
編輯：李婕寧 劉曉哲
一審：賈春毅
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三審：管延會
