提高1000mw 超超临界机组热经济性设计建议

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1、提高1000MW超超临界机组热经济性设计建议我国在建设上海外高桥电厂二期（2×900MW）超临界发电机组的基础上，为满足国民经济和人民生活对电力日益增长的需求，正在加速建设一批1000MW级效率高、污染小的超超临界发电机组。例如，于2004年6月开工建设4×1000MW超超临界燃煤机组的浙江华能玉环电厂是我国首座1000MW级超超临界燃煤机组的示范电厂项目，预计2007年底投产。当前，哈尔滨、上海、东方三大电站设备制造集团分别与国外大公司合作，引进了1000MW级主机设计、制造技术，均具备有1000MW级超超临界燃煤机组的供货能力和业绩。由

2、于各自的合作伙伴不同，其1000MW机组的热力系统设计及主要辅机选型略有差异，当然机组的热经济性也不同，有待进一步优化。下面从我院参与华能汕头海门电厂一期1号、2号机组（2x1000MW）工程勘测设计投标的部分优化专题报告中摘录若干条提高1000MW超超临界机组热经济性的设计建议，供研究与设计1000MW超超临界机组参考。1优选凝汽器设计数据华能国际电力股份有限公司海门电厂2×1000MW机组设计招标文件给定一次循环冷却水为海水，设计冷却水温为20℃，采用双背压凝汽器，设计排汽压力为4.4kPa（a）与5.4kPa（a），平均背压为4.9k

3、Pa（a）。澄清后将循环冷却水设计温度提高到22℃，汽轮机平均排汽压力调整为5.3kPa（a）。由上海汽轮机厂的1000MW机组的热平衡图得知，平均排汽压力为5.3kPa（a）时TMCR工况的汽轮机热耗率为7330kJ/kWh。汽轮机冷端优化后的凝汽器的换热面积为54000m2，选用有效长度为15330mm、规格为φ32×0.711mm的钛管，循环水冷却量（热季）为112820t/h，在循环冷却水温度为22℃的情况下，高、低压凝汽器的计算压力为4.017kPa(a)、5.151kPa(a)，平均压力为4.584kPa(a)，汽轮机热耗率约为

4、7308kJ/kWh，比5.3kPa（a）的澄清平均排汽压力对应的汽轮机热耗率低22kJ/kWh。这样，一台1000MW机组年节省标准煤约4000吨。因此，在循环冷却水温较高的地区建设1000MW机组宜选用循环冷却水量较大、换热面积较大的双背压凝汽器，能较大地提供机组的热经济性。2降低高压加热器的上端差上世纪八十年代，我国引进美国技术设计建造300MW及以上容量机组后，大容量机组所配的1、2、3号高压加热器的设计上端差均分别为-1.7℃、0℃、0℃。用上海汽轮机厂的1000MW超超临界机组TMCR工况的数据计算得知：1号高压加热器的设计上端

5、差为-1.7℃时合适的，汽轮机一段抽汽的过热度已得到充分利用；2、3号高压加热器的设计上端差可以降至-3.2℃、-2.7℃，能汽轮机热耗率相应降低约1.72kJ/kWh、2.32kJ/kWh。从上海动力设备有限公司设计的1000MW超超临界机组单列式与双列式高压加热器的外形尺寸与结构来看，2、3号高压加热器的设计上端差有条件降至0℃以下。由于三段抽汽的过热度比一段抽汽大得多，与1号高压加热器相比，3号高压加热器的设计上端差更由条件降低，至少可与1号高压加热器同值，即-1.7℃，约使汽轮机热耗率降低1.46kJ/kWh，一台1000MW机组年

6、节省标准煤约300吨。3优化低压加热器疏水系统三大动力集团的1000MW超超临界机组均采用八级回热系统。高压加热器疏水逐级自流入除氧器，低压加热器疏水有两种方式：一种是沿用美国技术，与我国引进型300MW及以上容量的机组相同，疏水逐级自流入凝汽器，每个低压加热器均设下端差为5.6℃的内置式疏水冷却段，如哈尔滨汽轮机厂生产的1000MW超超临界机组；另一种是采用德国SIEMENS公司技术，5号低压加热器设下端差为5.6℃的内置式疏水冷却段，疏水自流入无内置式疏水冷却段的6号低压加热器，再经疏水泵打入6号低压加热器出口主凝结水管内，7、8号低压

7、加热器均不设内置式疏水冷却段，疏水均自流入设在8号低压加热器进口凝结水主管上的外置式疏水冷却器，疏水下端差为5.6℃，冷却后的疏水流入凝汽器（见图1），如上海汽轮机厂为玉环电厂生产的1000MW超超临界机组。1——除氧器2——给水泵3、4、6、7——5、6、7、8号低压加热器5——低加疏水泵8——外置式疏水冷却器9——轴封冷却器10——凝结水泵11——凝汽器图1设疏水泵及外置式疏水冷却器的低压加热器疏水系统计算表明，与四台低压加热器均设内置式疏水冷却段的疏水逐级自流入凝汽器的系统相比，图1所示的低压加热器疏水系统对应的T-MCR工况汽轮机热

8、耗率约降低2.7kJ/kWh。可见，1000MW超超临界机组在6号低压加热器上设疏水泵具有较好的热经济性。上海汽轮机厂生产的1000MW超超临界汽轮机，一台凝汽器的颈部布置7号低