“超碳一号”的透平及发电机。（□新华社发）
□记者 赵国陆 报道
本报济南12月20日讯 今天，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水成功商运，这也是中国核动力研究设计院研发的超临界二氧化碳余热发电技术“超碳一号”的全球示范工程。济钢集团负责了项目的投资、设计、建设和运营，推动了超临界二氧化碳发电技术从实验室走进工厂。
在首钢水城钢铁集团，“超碳一号”正稳定运转，利用钢厂余热源源不断输出电力。此前，余热发电是“烧开水”，将水变为水蒸气，推动汽轮机转动发电。“超碳一号”用超临界二氧化碳为循环工质，二氧化碳在31℃、压力达到7.38兆帕的条件下，变成介于气体、液体之间的特殊流体状态，替代水蒸气，在封闭空间内循环发电，净发电量提升50%以上，水耗降低50%以上，同时还有设备小、不挑热、反应快等优点。
济钢集团主动关停钢铁主业后，以冶金工程设计为主业的济钢集团国际工程技术有限公司在一次技术推介会上接触到了超临界二氧化碳发电技术。技术团队考察后，预判这一技术如果“嫁接”到钢铁行业余热利用场景，将突破百余年来蒸汽发电的效率瓶颈。
随后，他们找到准备更新余热发电机组的首钢水城钢铁集团。最终中国核动力研究设计院、首钢水城钢铁集团、济钢集团三方共同在贵州启动超临界二氧化碳余热发电技术示范工程，建设2×15兆瓦发电机组。项目于2023年底开工。
首个示范工程意味着一路摸着石头过河。济钢集团国际工程技术有限公司项目经理李军卫说，项目装置对管道内部清洁度要求极高，不允许存在1微米以上的杂质。技术团队将管道中的清洗溶液烘干成结晶，用万分之一天平精准测重，推算出是否彻底无残留。“我们自主研发了30余种试验装置，完成上千次试验，最终破解水、锈、垢、油等关键问题。”
经过23个月的试错、优化、完善，三方联手将“超碳一号”从实验室搬进了生产线。今年11月，成功并网，随后满负荷发电，每吨烧结矿余热净发电量保持在21℃左右，远超13.5℃的行业平均水平。此次投运的项目年发电约1.2亿度，比蒸汽发电增加4000多万度，每年可为首钢水城钢铁集团增收数千万元。
济钢集团党委书记、董事长刘仕君表示，“超碳一号”是济钢战略转型的试点项目之一，也是山东以科技创新为引领、积极培育新质生产力的生动实践，项目团队在工程化过程中解决技术问题200余项，攻克关键技术难题88项，优化提升85项，助力突破世界范围内中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈。
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