全球單機容量最大的火電機組，中國制造！發一度電要消耗多少克煤？
上文中我們講到，世界單機容量最大的水輪發電機組目前為我國白鶴灘水電站的100萬千瓦水輪機組，為我國自主制造，每轉一圈即可發電150度。很多朋友都問，世界火電機組單機最大容量多少？
在能源領域，我國煤炭資源最豐富，煤電裝機在我國電力裝機中占有50%以上比重，經過多年的發展，我國的火力發電水平在全球也居於領先地位。
那麼問題來瞭，全球單機容量最大的火力發電機組與世界單機容量最大的水輪發電機組相比較，哪個容量更大，發電水平更高？
全球首臺單軸全速單機容量最大火電機組我國自主研發制造。
全球首臺1240MW單軸全速單機容量最大、煤耗最低的火電機組目前已經正式投入商業運營。標志著我國在世界級高參數、大容量先進火力發電汽輪機組的設計、建造、調試、運行及貿易出口等方面開創瞭先河。
全球首臺單軸全速單機容量最大、煤耗最低的火電機組為廣東華廈陽西電廠二期5、6號機組，容量均為1240MW，是一種高效超超臨界火力發電機組。
該機組是由國內珠江投管集團與上海電氣聯合開發，在參數、容量、模塊化設計等多方面突破瞭引進國外技術的限制，擁有完全自主知識產權，整體國產化率達90%以上。
全球首臺單軸全速單機容量最大火電機組的高水平體現在哪裡？
與同參數百萬機組相比，1240MW機組實現瞭高效的節能減排，該機組轉速為3000 r/min。機組設計發電標煤耗為265.47克/千瓦時，也就是說該機組發一度電要消耗265克標準煤。廠用電率3.98%、NOx排放指標≤30mg/Nm3、SO2排放濃度≤20mg/Nm3、煙塵排放指標≤3mg/Nm3，在安全、環保、能效等方面均處於火電機組國際最高水平。
火電機組的單機最大容量發展受到什麼因素制約？
同水電一樣，火電機組單機容量越大，發電效率越高。因此，目前國際上主要火電大國均在考慮建造更大容量和更高參數的超超臨界機組。制約機組最大容量的因素有很多。
首先是材料上的制約。
提高機組的參數需要依靠更高等級熱強鋼材料的開發，需要技術和資金上的持續大量投入，而且一種新材料的成熟也需要經受長時間的考驗。因此，研發周期較長。
在現有機組參數的基礎上，開發更大容量機組的技術難度較低，風險相對較小，成本也更經濟。
其次是鍋爐容量的制約。
燃煤火力發電離不開鍋爐，一般而言，機組容量越大，鍋爐蒸發量越大，鍋爐的體積就越大。
鍋爐的蒸發量、煤耗量和煙氣量是影響鍋爐容量大小的重要參數，現有條件下鍋爐能夠達到的最大容量也制約瞭機組最大容量的發展。
同時機組容量還要受到汽輪機容量的制約。
現役的1000MW及以上容量的汽輪機按照佈置方式可分為單軸汽輪機和雙軸汽輪機。
單軸就是汽輪機隻有一個軸，雙軸就是有兩個軸，簡單理解就是兩個汽輪機。
美國和日本采用雙軸汽輪機的機組居多，我國和歐洲基本采用單軸機組居多。
對於單軸機組，容量越大，軸越長，汽輪機葉片直徑越長，在材料及冷卻措施等技術條件確定的前提下，加大直徑提高發電機容量將受到葉片材料機械強度的制約。
為增加機組容量，後來發展瞭單缸雙排汽及多缸多排汽的結構。大容量單軸汽輪發電機組汽缸數(軸數)的增加及軸系越來越長，將會導致軸系穩定等一系列問題的產生。
雙軸機組，其實就是將原來欲佈置在單軸上的幾個汽缸改為分別佈置在平行的兩根軸系上,並各自驅動一臺發電機。兩臺發電機的容量一般取相同或差別不大。
兩臺發電機通常將出線直接合並後接至主變壓器升壓送出,也有各自通過發電機開關後再並接的。
雙軸火電機組和單軸火電機組相比較，性能有何優劣？
雙軸機組利用與單軸機組相同的汽輪機設備,采用不同的佈置方式,從而回避瞭大容量長軸系單軸機組所遇到的一系列技術棘手問題,最大容量可達同等技術條件下單軸機組的一倍。
目前,雙軸機組的最大容量已達1300MW等級,並保持最大單機容量的記錄至今。
與單軸機組相比,雙軸機組運行穩定性性好,葉片及軸封齒的平均動靜間隙小而效率高,經濟性好,采用兩臺發電機後,電機轉子的過長問題也迎刃而解，但是由於采用瞭兩臺發電機，成本大大提高。
相同容量的雙軸機組比單軸機組的雖然設備投資高、廠房占地面積大、系統復雜、造價高，但機組的熱效率比單軸機組高，僅在單機功率很大的情況下才采用。
世界上最高效的燃煤發電機組就是我國首創的高低位分軸佈置的雙軸機組，發一度電僅需要消耗251克標準煤，目前為世界度電最低煤耗。
我國首臺1350MW火力發電燃煤機組坐落於安徽省淮北平山電廠二期工程。該工程的二次再熱超超臨界煤電機組采用國際首創的雙軸、高低位汽輪發電機組佈局，大大減少管道投資、壓力損失及熱損失，從而提升熱效率及機組性價比。
該工程被業界稱為“251工程”，即機組預期供電標準煤耗為251克/千瓦時，也就是發一度電僅消耗251克標準煤，與目前最先進的兩次再熱百萬千瓦時機組煤耗相比進一步下降，甚至超15克，大大提高煤炭資源利用效率。該項目已經去年度一次並網成功，成為世界上最高效的燃煤發電機組。
未來，隨著材料科學的發展和進步，一旦700攝氏度材料成熟，我國擁有的此項高低位分軸佈置二次再熱技術在提高機組效率和降低昂貴管道費用方面的優勢將更加突出。到那時，發一度電消耗的煤會越來越少。
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