超临界燃煤发电技术的研究

《超临界燃煤发电技术的研究 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、超临界燃煤发电技术的研究　　摘要：超超临界燃煤发电技术是目前世界上成熟、先进、高效的发电技术。本文从国家电力发展的角度出发，分析了我国发展超超临界机组的必要性，介绍了国外超超临界机组的技术指标，在此基础上阐述了我国发展超超临界机组的技术路线，并对超超临界发电技术的应用前景做了展望。　　关键词：超超临界燃煤发电；洁净煤发电技术；必要性；可行性　　1我国发展超超临界机组的必要性　　按照国家制订的2020年电力发展规划，我国发电装机容量将从目前的4亿千瓦增加到2020年9亿千瓦，其中燃煤机组将达到5.8亿千瓦。　　2003年，全国二氧化硫排放

2、总量达到2100多万吨，其中燃煤电厂二氧化硫排放约占全国排放总量的46%。我国酸雨pH值小于5.6的城市面积占全国的70.6%。随着燃煤装机总量的增加，我国将面临严峻的经济与资源、环境与发展的挑战。提高燃煤机组的效率、减少总用煤量、降低污染物排放是当前我国火电结构调整，实现可持续发展的重要任务。　　目前我国电力工业装机中高效、清洁的火电机组比例偏低，结构性矛盾突出。2002年，火电机组中30万千瓦及以上机组占41.7%，20万千瓦以下机组占42.5%，超临界机组只占2.38%。洁净煤发电、核电、大型超（超）临界机组、大型燃气轮机技术开发

3、、设备生产刚刚起步。全国火电平均供电煤耗383g/kPa，机组的热耗率就可下降0.13%～0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.25～0.30%；再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.15%～0.20%。在一定的范围内，如果采用二次再热，则其热耗率可较采用一次再热的机组下降1.4%～1.6%。　　亚临界机组的典型参数为16.7MPa/538℃/538℃，其发电效率约为38％。超临界机组的主蒸汽压力通常为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538～560℃；超临界机组的典型参数为24.1MPa/538℃

4、/538℃，对应的发电效率约为41％。超超临界机组的主蒸汽压力为25～31MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～610℃。　　超临界机组的热效率比亚临界机组的高2%～3%左右，而超超临界机组的热效率比超临界机组的高4%左右。　　目前，美国投运的超临界机组大约为170台，其中燃煤机组占70%以上。前苏联300MPa，最高温度已达到600/600°C。　　丹麦史密斯公司研究开发的前2台超超临界机组，容量为400MPa，二次中间再热、过热蒸汽和再热汽温为582/580/580℃，机组效率为47%，机组净效率达45%（采用海水冷却，汽轮机的背压

5、为26kPa）；后开发了参数为30.5MPa，582/600℃、容量为400MPa,589/600℃，机组净效率在45%以上。　　欧洲正在执行“先进煤粉电厂（700℃）”的计划，即在未来的15年内开发出蒸汽温度高达700℃的超超临界机组，主要目标有两个：使煤粉电厂净效率由47%提高到55%（采用低温海水冷却）或52%（对内陆地区和冷却塔）；降低燃煤电厂的投资价格。美国和日本也将蒸汽温度为700℃的超超临界机组作为进一步的发展目标。　　可见，国际上超超临界机组的参数已经达到27～32Mpa左右，蒸汽温度为566～600℃，热效率可以达到4

6、2～45%。(考试大注册安全工程师)国外机组的可靠性数据，表明了超超临界机组可以同样实现高的可靠性。我国石洞口二厂两台60万千瓦超临界机组的可用率就高达90%以上，高于其它一些同容量亚临界机组。从环保措施看，国外的超超临界机组都加装了锅炉尾部烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置，可以实现较低的排放，满足严格的排放标准。例如日本的超超临界机组的排放指标可以达到SO270mg/Nm3；NOx30mg/Nm3；粉尘5mg/Nm3。可见，超超临界燃煤机组甚至可以与燃用天然气、石油等机组一样实现清洁的发电。　　与其余几种洁净煤发电技术相比，超超临界机组技

7、术具有继承性好，容易实现大型化的特点，在机组的可靠性、可用率、热机动性、机组寿命等方面已经可以和亚临界机组媲美，已经有了较多的商业运行经验。　3我国发展超超临界机组的技术路线　　2000年开始，原国家电力公司启动了超超临界发电技术可行性的研究工作。2002年该研究获得国家科技部支持，列入“十五”863研究计划。该项目由国内制造企业、电力公司以及科研院所等19个单位组成的课题组，围绕我国开展超超临界机组的应用技术问题开展专题研究，分为5个子课题，其中子课题一为“超超临界机组的技术选型研究”；子课题二为“超超临界锅炉关键技术研究”；子课题三

8、为“超超临界汽轮机关键技术研究”；子课题四为“大型燃煤电站烟气净化技术研究”；子课题五为“超超临界机组电站设计与运行技术研究”。　　2003年11月7日，子课题一通过国家科技部组织的专家验收。该子课题全面、