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1、技术经济综述我国超超临界机组技术参数与结构选型的研究朱宝田,苗廼金,雷兆团,李续军,张心,张亚夫(西安热工研究院有限公司,陕西西安710032)[摘要]按热效率与蒸汽参数、高温材料、设计技术、制造技术、运行技术、国外业绩、技术经济、环境保护等层面的关系,对我国超超临界火电机组所涉及的主要蒸汽参数(主蒸汽压力、温度,再热蒸汽温度)、再热次数、机组容量(600MW或1000MW等级)、锅炉主要结构型式(炉型、燃烧方式、水冷壁型式)、汽轮机主要结构型式(汽缸数、排汽口数、末级叶片、单轴或双轴布置)等主要技术参数与结构选型进行了研究论证。推荐
2、了我国发展超超临界机组的蒸汽参数((25～28)MPa/600℃/600℃)和技术选型,所推荐的方案已开始工程实施。[关键词]超超临界机组;热效率;蒸汽参数;锅炉;汽轮机;容量;结构选型[中图分类号]TK229.2[文献标识码]A[文章编号]10023364(2005)07000106根据我国的能源资源状况和电力技术发展的水平,积极发展作为洁净煤发电技术之一的高效、节能、2再热次数及主要蒸汽参数环保的超超临界火电机组是迫切的和必要的。超超临界机组主要技术参数与结构选型研究是我国超超临界2.1超超临界机组热效率机组发展中最关键的一步。提
3、高蒸汽参数(蒸汽的初始压力和温度)、采用再热系统、增加再热次数,都是提高发电机组效率的有效1主要技术参数与结构选型研究的方法。基本条件和范围常规亚临界机组的典型蒸汽参数主蒸汽压力/主蒸汽温度/再热蒸汽温度为16.7MPa/538℃/538℃,基于目前国际上可采购到已成熟应用的高温材其发电效率约为38%。常规超临界机组的主蒸汽压料,研发我国超超临界发电机组。力一般为24MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为538对超超临界发电机组在可行的参数范围内就以下℃～560℃,其典型参数为24.1MPa/538℃/538℃,几个主要技术参数与结构选型
4、进行分析论证:再热次对应的发电效率约为41%。超超临界机组的主蒸汽数、主要蒸汽参数(主蒸汽压力、温度,再热蒸汽温度)、压力为(25～31)MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度机组容量(600MW或1000MW等级)、锅炉主要结构为580℃～600℃及以上。常规超临界机组比亚临界型式(炉型、燃烧方式、水冷壁型式)、汽轮机主要结构机组的热效率高2%～3%,而超超临界机组比常规超型式(汽缸数、排汽口数、末级叶片高度、单轴或双轴布临界机组的热效率高4%以上。置等)。在超超临界机组参数范围的条件下,主蒸汽压力提高1MPa,机组的热耗率可下降0.1
5、3%～0.15%;收稿日期:20050426基金项目:国家高技术研究发展(863)计划项目(2002AA526011)作者简介:朱宝田,工学博士,教授级高级工程师,西安热工研究院有限公司首席研究员,享受国务院政府特殊津贴的专家,中央企业劳动模范,《热力发电》杂志编委。从事电厂汽轮机、燃气轮机、联合循环及电力可持续发展的研究工作。热力发电·2005(7)1技术经济综述主蒸汽温度每提高10℃,热耗率可下降0.25%～2.2再热次数0.30%;再热蒸汽温度每提高10℃,热耗率可下降(1)采用二次再热可进一步提高机组热效率,并满0.15%～0
6、.20%。因此,提高蒸汽的温度对提高机组足机组低压缸最终排汽湿度的要求。在所给参数范围热效率更有益。如果增加再热次数,采用二次再热,则内,采用二次再热使机组热经济性得到提高,其相对热其热耗率可下降1.4%～1.6%。耗率改善值约为1.43%～1.60%。图1表示蒸汽温度一定时,蒸汽压力变化对机组(2)有两个再热器使锅炉结构复杂化;增加一个超热效率的影响。当压力低于30MPa时,机组热效率高压缸,增加一根再热冷管与再热热管,增加一套超高随压力的提高上升很快,当压力高于30MPa时,机组压主蒸汽调节阀,机组长度增加,轴系趋于复杂,使汽热效
7、率随压力的提高上升幅度较小。轮机结构复杂化。图2、3分别表示一次、二次再热机组蒸汽温度一(3)除了早期美国的3台机组外,只有日本川越电定时,蒸汽压力变化对机组热效率的影响。站2台700MW机组(31MPa/566℃/566℃/566℃/1989年)和丹麦2台415MW(28.5MPa/580℃/580℃/580℃/1998年)机组为二次再热的超超临界机组。近5年来新投运的超超临界机组均未采用二次再热。(4)在目前参数下,二次再热的经济性得益为1.4%～1.6%左右,但机组的造价要高10%～15%,而机组的投资一般约占电厂总投资的40%
8、～45%左右,电站投资要增加4%～6.8%。二次再热机组的技术经济性较差。(5)采用二次再热存在大量需要解决的技术问图1不同蒸汽参数时机组热效率相对提高值题,国外制造、运行业绩少,技术经济性较差。我国在发展超超临界机组的
