材料是主要难关
据一位资深电力专家介绍,700摄氏度在国际上已经研究十几年了,该项目在美国被称之为美国能源部计划。在欧盟被称为热力700计划。欧洲从1998年开始启动研究。这一研究主要集中在材料领域。从系统布局上来看,700度与600度相比变化是不大的。
上述专家称,“700度需要采用超级镍基合金。这种材料不能称为合金钢,因为其中的主要成分不是铁,而是镍。在该技术条件下,温度是对材料最大的考验。比如说合金钢,在高温状态下,其强度将大幅下降,温度继续上升甚至会崩溃。此外,随着时间的推移,在高温高压下,材料还会出现蠕变,变形越来越厉害,直至失效。”
据一位熟知发电设备领域的相关人士称,国外某一流电力设备制造商曾经尝试过用超级镍基合金造了两个缸,但是报废了,这说明其也未能掌握这种材料的属性。另外焊接也是考验。“欧洲本来计划2011年在德国开始建设一个55万千瓦采用700度超超临界发电技术的电厂,但是去年宣布因为材料和造价问题无法解决,不得不推迟3年。”
一位不愿具名的电力从业人员称,目前700度超级镍基合金的大口径、厚管壁的制造和焊接工艺不过关。另外,价格奇贵,每吨单价是600度超超临界合金材料的9倍。
前述不愿具名的电力从业人员称,镍是稀有金属,一个百万千瓦级别的发电机组在使用特殊合金上得需要成百上千吨,如果大规模工业化生产,这可能会形成资源瓶颈问题。
中投顾问冶金行业研究员安海轩指出,目前中国并不具备对于即将研发的700度超超临界火电机组所需用到的超级镍基合金的制造能力,还处于探索研发阶段。
据一位冶金业人士称,“中国的冶金行业非常不值得骄傲。”仅以圆珠笔为例,科技部部长万钢在今年两会结束时曾表示,中国每年生产380亿支圆珠笔,是全球第一大圆珠笔生产大国,但中国的“笔尖珠芯近90%来自进口。”
一个号称能够生产龙芯的国家,为了一个圆珠笔芯,居然得让科技部启动“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”国家科技支撑计划重点项目。
安海轩指出,中国冶金产业经历了长期的粗放式发展与扩张,积累下来的产业发展弊病比较多。资源优势[2617.39 -1.39%]以及低廉的环保成本优势,导致的后果是,该产业在发展过程中形成的落后产能较大,初级产品较多。“虽然中国在超超临界机组取得了举世瞩目的发展,但关键零部件和原材料主要依靠进口,对新型耐高温材料的加工工艺性能和应用性能还没完全掌握,600度等级新型耐热钢尚未实现国产化,主要还处于研发试验阶段。”
上述国外咨询机构的能源电力部门咨询经理称,“别说管道材料了,就连变压器里面好点的硅钢片中国都要进口。”一位电力人士也向早报记者表示,这次能源局开会去的都是电力界的,思路是倒置的。
据业内人士称,别说700度的材料,就连600度的管道材料,中国目前都得全部进口。一位核电人士也向早报记者表示,虽然中国的核电自主化程度很高,但是在关键部件的材料方面也依旧是短板,“比如国内生产的燃料棒包壳质量与国外相比,有一定的差距。”
戴骏分析,以国内目前的技术水平,未来的700度超超临界技术所用的关键材料可能依旧需要进口,“不过核心材料无法掌握倒不是特别大的问题。比如波音飞机也是这样的,很多的关键零部件都不是美国人生产的。波音的知识产权大部分集中在总设计和组装方面。”
这或许意味着,中国的700摄氏度超超临界燃煤技术可能会走中国特色的高铁道路——虽然不少设备、材料需要进口,但这依旧是拥有自主知识产权的产品。
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