独特结构、独特性能的超超临界汽轮机.doc

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1、独特结构、独特性能的超超临界汽轮机何阿平阳虹彭泽瑛摘要：在直接与汽轮机有关的高效洁净燃煤发电技术：超超临界参数、提高汽轮机内效率以及冷端优化三个领域内，起关键作用的是汽轮机的结构设计。SEPG在超超临界汽轮机中采取了一系列新颖独特的结构，通过从进口到出口与传统结构进行逐段的对比分析表明，独特结构的热耗得益在2.5%以上。玉环4×1000MW及外高桥-III等大量机组的实测高中压缸效率及热耗均达到了保证及设计值，验证了独特结构设计具有稳定的低损失，高效率特性。关键词：超超临界参数汽轮机热耗1.前言自1997年至今，百万千瓦燃煤发电超超临界汽轮机走过10年的历程之际

2、，我们有必要对目前产品技术的状况进行总结和分析，以明确下一步的发展方向。从节约有限资源和环境保护的角度，“节能减排”不仅是提高电力企业经济效益，而且是整个社会持续发展的要求，汽轮机产品技术发展所面临的形势是：(1)提高效率的要求更为迫切，产品技术的“优胜劣汰”将是必然趋势据我国2007年的统计，燃煤火电量占总电量的78%，消耗了50%以上的煤以及40%的工业用水；在全年排放中火电占据的份额为：渣的70%、灰的20%，SO2的52%以及24亿吨的CO2，由于排放直接与效率有关，随着京都议定书关于CO2减排目标的实施，提高燃煤火力发电效率的要求更为迫切。随着经济手段

3、对环保和排放控制的杠杆作用，效率提高，热耗下降的经济效益大小成为决定汽轮机产品能否立足市场的关键。根据欧洲的经验，如果按热耗效益的经济杠杆相对每1kW，每1kJ//kWh为0.2欧元计算；相对独特与传统结构机型2.5%热耗差值，每一台660MW和1000MW机组的价值差分别是2.4亿元和3.65亿元。显然这个经济杠杆将促进形成一个“为环保和效益买好设备”的市场运作机制，使电厂和制造商在保证热耗中商务因素所承担的风险越来越大，促进开发和应用效率更高的技术和设备。当然，要使我国装备业和电厂从目前“尽一切可能降低设备成本，提高企业效能”向“尽一切可能采用先进技术提高效

4、率”方针转变的前提、基础、动力和压力是必须形成以社会层面的“大成本”取代企业自身“小成本”的机制。国际节能减排的经验表明，只有实施一定的行政（政策）干预加上排放市场化的运作规则才能形成“严法之下高价格对应的高效率和低排放”，产品技术必须“按效率高低实施优胜劣汰”等共识。(2)目前产品技术状况的正确评估，明确继续提高效率的发展方向自2003年“863”课题确定发展≧600MW容量超超临界机组以来,第一个超超临界依托工程,华能玉环电厂创记录的在4年中建成投运4台机组；机组热耗及汽轮机内效率全面达到设计和保证值，“863”提出的稳妥、起步目标已圆满实现，目前上海电气电

5、站设备有限公司(下简称SEPG)具有成熟的传统结构和独特结构两种型式的汽轮机，其中在制的独特结构600MW～1100MW超超临界汽轮机组已多达6种，总数超过70余台。在确定下一步发展目标时，有必要对现有两种产品技术的性能状况作出一个全面的评估，明确不同结构型式的效率差异多大？提高效率的关键技术有那些?下一步产品技术的发展方向是什么?2.超超临界600℃参数比亚临界热耗相对低4%，热效率提高1.7%600℃13高温强度达到95MPa左右的9%-11%Cr铁素体材料是目前这一轮超超临界产品的基础。SEPG正在设计制造VWO容量为1050MW、1060MW、1096M

6、W凝汽和抽汽、三缸和四缸660MW等6种超超临界机型，其蒸汽压力有25MPa、26.25MPa、27MPa，温度为600℃/600℃。根据热力学基本原理，采用超超临界参数的经济性得益是非常清晰的，正如国家863“超超临界燃煤发电技术”课题/子课题1的“我国发展超超临界发电机组的技术选型研究”报告指出（1），主蒸汽压力提高1MPa，机组的热耗可下降0.13%～0.15%(下面引用按平均0.14%计算)；主蒸汽温度提高10℃，热耗可下降0.25%～0.3%(平均0.275%)；再热蒸汽温度提高10℃，热耗可下降0.15%～0.2%(平均0.175%)。下表1为有关超

7、超临界参数对机组热耗和热效率得益的分析。表1超超临界参数的热耗对比（相对4.9kPa背压）参数kPa/℃热耗（相对）下降%热效率增加值%热耗（以亚临界600MW为基准）kJ/kWh目前各种机型保证热耗水平kJ/kWh16.7/538/538基准基准77961324.2/566/5662.30.97762125/600/6003.951.6675007309（某电厂投标）26.25/600/6004.131.737487731627/600/6004.2351.78747913731228/600/6104.551.91745730/600/62052.17424

8、35/700/72010