获奖项目：600MW超临界循环流化床锅炉技术开发、研制与工程示范

主要完成人：吕俊复，徐鹏，肖创英，胡昌华，聂立，苏虎，马怀新，陈英，刘吉臻，杨海瑞，胡修奎，郑兴胜，李星华，杨冬，岳光溪

主要完成单位：清华大学，东方电气集团东方锅炉股份有限公司，神华集团有限责任公司，华北电力大学，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，四川白马循环流化床示范电站有限责任公司，浙江大学，神华国能集团有限公司，四川电力建设三公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司

推荐单位：教育部

获奖等级：国家科技进步奖一等奖

项目简介：

循环流化床(CFB)燃烧发电具有燃料适应性强和污染控制成本低的优势，我国以煤为主的能源结构对此有重大需求。为提高效率，在国家863、科技支撑计划支持下，项目组与国外同期开展了超临界CFB关键技术研发，在没有先例条件下，经过十余年的联合攻关，系统地解决了从300MW亚临界自然循环突破到600MW超临界强制流动带来的巨大的理论及工程挑战，完成了世界首台600MW超临界CFB锅炉的创新实践，性能指标全面优于国外同期开发的超临界CFB锅炉，取得了系列原创性成果：

1、发现了超临界CFB物料浓度三维分布规律和水冷壁热流二维分布规律；揭示出大型CFB床面流化均匀性和稳定性机理；提出了超临界CFB的水动力设计导则和低质量流率水循环解决方案；发现了大型CFB中NOx生成与控制的独特机制，并提出了深度低氮排放途径；将CFB的认识从一维发展到三维、从静态发展到动态，完整地揭示了超临界CFB锅炉原理，国际上首次建立了超临界CFB锅炉整套设计理论和计算模型，创新形成了超临界CFB关键技术体系。

2、开发了超临界CFB锅炉整体布置技术、性能计算技术；创建了超临界CFB全逆流热力流程；发明了纵流式外置换热器、多循环回路非均匀布置、低质量流率一次上升垂直水冷壁、非连续双面受热水冷壁等关键部件的专利结构和专有工艺，第一次实现了垂直管水冷壁在超临界CFB下的正响应特性；率先研制出世界上容量最大、参数最高的600MW超临界CFB锅炉。

3、研发了系列的辅机技术，形成了系统集成技术；提出了描述CFB动态特征量的“即燃碳”理论和软测量方法并用于控制系统，实现了汽温的精准控制和机组负荷自动快速调节；开发了基于机理模型的600MW超临界CFB机组仿真机；形成了超临界CFB安装、调试技术；建设了世界首台600MW超临界CFB示范工程，创建了600MW超临界CFB锅炉安全运行技术体系。

示范工程锅炉运行最大连续蒸发量1903t/h，热效率91.52%，锅炉原始排放浓度NOx为112mg/m³、SO2为192mg/m³(S=2.5%，脱硫效率97.12%，Ca/S为2.07)，综合厂用电率5.57%，各项指标均优于亚临界CFB和国外的超临界CFB。

获授权发明专利33项、实用新型70项、软件著作权6项；论文234篇。

项目同时实现了CFB锅炉从亚临界到超临界的参数突破、300MW到600MW的容量跨越。专家鉴定意见认为：“该项目成果完全自主开发，关键技术创新性显著，研究成果达到国际领先水平”。

基于项目创新成果，开发了系列超临界CFB锅炉，国内推广使用解决了劣质燃料的高效清洁利用问题。提高了我国CFB锅炉的国际竞争力，全球市场占有率超过95%，创造了巨大的经济效益和社会效益。

项目实现了国际燃烧界把CFB发展到600MW超临界的梦想，国际能源组织认为是国际CFB燃烧技术发展的标志性事件，是洁净煤燃烧技术领域中国对世界的贡献。

世界首台600MW超临界CFB正在通过168h运行（四川白马电厂）

世界首台600MW超临界CFB于2013年4月14日在四川白马电厂通过168运行试验

正在运行的世界首台600MW超临界CFB（四川白马电厂）

二十多位院士参观世界首台600MW超临界CFB

基于项目成果拓展开发350MW超临界CFB（河曲电厂）