二、火电设备，清洁高效
   我国燃煤电厂每年消耗的原煤和二氧化碳排放量占全国总量的一半左右，发展高参数、高效率、低排放的火电机组，始终是火力发电设备的发展方向。
   2004年，针对电力建设快速发展中出现的问题，国家及时出台了关于燃煤电站项目规划和建设的有关要求，明确提出应规划建设高参数、大容量、高效率、节水环保型燃煤电站项目，所选机组单机容量原则上应在60万千瓦及以上，机组供电标准煤耗要控制在286克/千瓦时以下。需要远距离运输燃煤的电厂，原则上规划建设超临界、超超临界机组。
   国家 “十一五”规划纲要明确提出，到2010年，单位国内生产总值能源消耗和主要污染物排放总量，分别比2005年降低20%和10%。这是贯彻落实科学发展理念、加快建设能源节约型和环境友好型社会的迫切需要。
   2006年，全国火电装机容量为4.84亿千瓦，其中，10万千瓦及以下容量的小机组占22.7%，达1.1亿千瓦。这批小机组，供电煤耗平均达到400克/千瓦时以上，每年消耗原煤4亿多吨，排放二氧化硫540万吨。这些能耗高、污染大的小火电机组比重过高，成为严重制约电力工业节能减排和健康发展的重要因素。
   为了将有限的增量用于调整电力结构，2007年1月，国务院批转了国家发展和改革委员会、国家能源办公室《关于加快关停小火电机组若干意见》。在随后召开的全国电力工业 “上大压小”节能减排工作会议上，时任国务院副总理曾培炎强调，要加快电力工业结构调整，下决心淘汰一批不符合节能环保标准的小火电机组，建设一批大型高效环保机组，发展一批清洁能源和可再生能源发电机组。会议决定，今后四年，全国要关停小燃煤机组5000万千瓦以上、燃油机组700万千瓦~1000万千瓦，不再新上小火电项目。国家实施“上大压小”措施以后，火电机组效率大幅提高，2007年至2010年间，实际关停小火电7210万千瓦，超额完成2000多万千瓦，仅此一项措施就节约原煤8100万吨，减少二氧化碳排放量1.64亿吨。
   在国家政策的引导下，我国火电发展开创了清洁高效发电机组的新纪元，成为中国电机工业自主创新标志性的里程碑。
1.超超临界，发展迅速
   热力学上，压力达到22.1兆帕时，汽化热等于零，汽水间的密度差也等于零。这一压力就称作临界压力。低于临界压力为亚临界，高于临界压力为超临界或超超临界。当前，超超临界燃煤机组热效率可达45%，而常规亚临界燃煤机组的平均热效率约为40%。发展大容量超超临界机组，取代低效率的机组，每千瓦时发电量可节约标准煤30克以上。
   20世纪80年代后期，我国就开始关注超临界火电机组的发展，并从国外进口大容量超临界机组。1992年，首次引进的2台 (套)60万千瓦超临界火电机组，安装于上海石洞口第二电厂。这次引进，采取了技贸结合方式，重点引进了锅炉和汽轮机的超临界技术以及设计计算软件，并通过参与设计等方式，培养了一批专业技术人员，为超临界机组的国产化做了技术上的准备。此后，又陆续进口了一些超临界机组，最大单机容量为安装在上海外高桥电厂的90万千瓦机组，最早引进的机组运行时间已有10多年，积累了丰富的超临界机组运行经验。
   为进一步推进超临界机组自主开发的历程，2000年，国家将60万千瓦超临界机组补列入 “九五”重大技术装备研制项目，并确定华能集团河南沁北电厂一期2台 (套)60万千瓦超临界机组为国产首台 (套)示范工程，其蒸汽参数为24.2兆帕、566℃/566℃。
   当时，国内企业已具备了亚临界火电机组的自主设计技术和生产能力，但还没有超临界机组制造投运的业绩。为此，国家决定，最早的几套超临界机组研制时，国内企业可寻找国外合作伙伴，以中方名义参与投标，由外方转让制造技术并负责保证机组性能。经过前几套机组的合作后，国内企业很快就掌握了超临界机组的关键技术，并开始了自主设计制造。河南沁北电厂2台 (套)60万千瓦超临界火电机组，分别于2004年11月23日和12月13日投产发电，其三大主机均由哈尔滨电气集团制造。随后，由上海电气集团、东方电气集团自主制造的60万千瓦超临界机组也相继投入运行。这些机组的供电标准煤耗为300克/千瓦时，达到了国际先进水平。
   2003年下半年，在超临界机组制造成功经验的基础上，开始了超超临界火电机组的研制，国家科委将机组参数与容量的选择列入 “863”科技攻关课题。在对参数、容量进行充分分析与专家论证后，国家决定采取“高举高打”的策略，一起步就建造参数为26.25兆帕、600℃/600℃的百万千瓦级的超超临界火电机组，哈尔滨、上海、东方三大电站设备制造集团分别从三菱、日立、阿尔斯通、西门子公司引进技术，并通过由国外公司保证性能的合作方式，开始制造百万千瓦级超超临界机组。首台 (套)机组以华能集团浙江玉环电厂为依托工程，于2006年11月18日正式投运，上海汽轮机厂、哈尔滨锅炉厂、上海电机厂分别制造了汽轮机、锅炉和汽轮发电机。随后，山东邹县电厂参数为25兆帕、600℃/600℃的百万千瓦级超超临界机组，于2006年12月投运，东方电气集团承担了三大主机设备的制造。2007年12月，江苏泰州电厂参数为25兆帕、600℃/600℃的百万千瓦级超超临界机组投运，哈尔滨电气集团制造了三大主机设备。这些机组的供电标准煤耗约为285克/千瓦时。
   在国家产业政策的引导下，我国超临界和超超临界火电机组发展迅速，至2010年年底，国内三大电站设备制造集团承接的60万千瓦超临界机组订单已达200多台 (套)，投运100多台(套)；承接和投标的60万千瓦超超临界机组达76台 (套)，投运30多台 (套)；承接和投标的百万千瓦级超超临界机组94台 (套)，已投运33台 (套)，在建11台 (套)。2010年年底，我国火电装机容量70967万千瓦中，超临界和超超临界机组已达24%以上。经测试，投运的国产超临界和超超临界机组发电效率、供电标准煤耗等性能指标，已达到国际先进水平。
   在基本掌握产品核心设计、制造技术的基础上，我国电机工业用很短的时间就大批量生产出60万千瓦及以上的超临界、超超临界火电机组，满足了国内市场需求。迄今，我国已成为世界上百万千瓦级超超临界机组投入运行最多的国家。(请关注：本书的优秀读书征文详见中国工业报网站www.cinn.cn)