亚临界与超临界锅炉讲稿

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1、亚临界与超临界参数锅炉上海电力学院能环学院孙坚荣第一节发展高参数发电机组的背景近二十年来在中国电力工业的装机容量中，火电机组装机容量一直保持在75％左右。火电机组的发电量占总发电量的80％以上，其中燃煤电站占总发电量的76％。目前，我国发电消耗的煤炭约占煤炭总产量的40％以上，且这一比例还会逐年上升。我国电力工业总体发展水平与国外先进水平相比有较大差距，能耗高和环境污染严重是目前我国火电厂中存在的两大突出问题，并成为制约我国电力工业乃至整个国民经济发展的重要因素。因此，在增产煤炭的同时，必须更加重视节约发电用煤工作，提高机组

2、的热效率以实现节能降耗，同时尽量降低污染物的排放。为节约能源和减轻环境污染，国内外正在开发多种洁净煤发电技术，所谓“洁净煤发电技术”就是指“洁净煤技术”中与发电相关的技术项目。它的重点是为了提高发电机组的效率和控制因燃煤而引起的污染物的排放。目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种：*超临界燃煤电站加脱硫脱硝装置（SC+FGD+De-NOx）*循环流化床锅炉燃烧技术（CFBC）*增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电（PFBC－CC）*整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电（IGCC）尽管在同等蒸汽参数情况下，联合循环的效率比蒸汽循环的效率

3、高10％左右，但是，由于我国的PFBC和IGCC尚处于试验或示范阶段，在技术上还存在许多不完善之处，而超临界技术已十分成熟，且积累了良好的运行经验，国外已有一套完整而成熟的设计和制造技术。因此，技术成熟的大容量亚临界、超临界和超超临界机组将是我国清洁煤发电技术的主要发展方向，也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的比较现实和有效的途径。其基本设计思想是：提高机组的发电效率，减少燃料的消耗，降低发电成本并减少有害物质的排放。超临界发电技术则是在技术已很成熟的传统燃煤发电机组技术基础上进一步改善，采用更高的蒸汽初参数

4、和先进的烟气脱硫脱硝技术。国外在发展先进的大型超临界火电机组方面已经取得了很大进展，技术日益成熟，并被广泛应用，取得了显著的节能和环保效益。为迅速扭转我国火电机组煤耗长期居高不下的局面，缩小我国火电技术与国外先进水平的差距，发展国产大容量的超临界火电机组是十分必要的，以达到煤电机组“高效、节能、环保”的目标。蒸汽动力装置循环理论分析表明，提高循环蒸汽的初参数和降低循环的终参数都可以提高循环的热效率。除此之外，采用再热循环和回热循环也可以提高循环的热效率。事实证明，提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率及降低

5、单位容量造价最有效的途径。与同容量亚临界火电机组的热效率相比，在理论上采用超临界参数可提高效率2％～2.5％，采用超超临界参数可提高4％～5％。目前，世界上先进的超超临界机组效率已达到47％～49％。而超超临界高温机组效率可达到52％～55％。不同蒸汽参数机组经济性比较(锅炉出口参数)机组类型蒸汽压力MPa蒸汽温度℃电厂效率%供电煤耗g/kWh亚临界机组17.0540/54038324超临界机组25.5567/56741300高温超临界25.0600/60044278超超临界机组30.0600/600/60048256高温超

6、超临界30.070057215国外部分超临界机组经济性举例电厂项目蒸汽参数机组效率,%投运年份丹麦Vesk电厂407MW25.1MPa,560℃/560℃45.31992法国STAUDINGE厂550MW25MPa,540℃/560℃42.51992德国ROSTOCK电厂559MW25MPa,540℃/560℃42.51994韩国500MW24MPa,538℃/538℃41日本松蒲电厂1000MW25.2MPa,598℃/596℃441997丹麦Nordjylland电厂410MW28.5MPa,580℃/580℃/580℃

7、471998西门子设计400-1000MW27.5MPa,589℃/600℃>451999欧洲FutureⅠ33.5MPa,610℃/630℃>502005欧洲FutureⅡ40.0MPa,700℃/720℃52-552015工程热力学将水的临界状态点的参数定义为：压力为22.115MPa,374.15C。当水的状态参数达到临界点时，在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在。与较低参数的状态不同，这时水的传热和流动特性等也会存在显著的变化。当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度值时，则称其为超临界参数。超临界

8、定义：超超临界定义：日本的定义为压力大于24.2MPa,或温度达到593℃；丹麦定义为压力大于27.5MPa；西门子公司的观点是应从材料的等级来区分超临界和超超临界机组等等。我国电力百科全书则将超超临界定义为：蒸汽参数高于27MPa。常规超临界机组（conventionalsupercri