600mw超临界和亚临界机组的技术特点的比较

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1、引言随着我国电力事业的发展，降低机组每千瓦设备费用、基建投资、运行维护管理费用，提高机组的经济效益越来越引起人们的重视。蒸汽参数提高到超临界，则是提高机组热效率的有效方法之一。 600MW级火电机组已经成为我国火电的发展方向，并即将成为电网的主力机组。    甘肃省是一个少油多煤的省份，火电装机容量占全省总装机容量的60％以上，因此发展600MW级火电机组对我省的电力建设有着深远的意义。甘肃景泰电厂2×660MW机组是甘肃首台超临界机组，在此我主要结合景泰电厂2×660MW机组和其他一些亚临界机组的参数特点对超临界和亚临界机组的技术特点做个比较。

2、一、亚临界和超临界机组定义水蒸汽的临界状态是指纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。在此状态时,饱和液体与饱和蒸气的热力状态参数相同,气液之间的分界面消失,因而没有表面张力,气化潜热为零。处于临界状态的温度、压力和比容，分别称为临界温度、临界压力和临界比容。水蒸汽的临界温度T=647.30K、临界压力Tc=22.1287兆帕、临界比容vc=0.00317立方米/千克，临界焓:2107.3x103焦/千克。在气、液两相平衡共存的范围内,包括临界点,其定压比热容、容积热膨胀系数、等温压缩系数和绝热指数均趋于无限大。亚临界机组是指机组的主蒸汽参数（

3、压力、温度等）均低于水蒸汽的临界参数，同理，主汽参数高于临界参数的机组成为超临界机组。超临界机组一般可分为两个层次：一个是常规超临界机组(ConventionalSupereritica1)，其主蒸汽压力一般为24．2MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为540～560℃；另一个是高效超临界机组，通常也称为超超临界机组(UltraSupereritica1)或者高参数超临界机组(AdvancedSupereritica1)，其主蒸汽压力为28．5～30．5MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～600℃。表一甘肃省内部分机组技术参数对照表电厂名称锅炉类型主

4、汽参数高压厂用电压等级控制系统单元机组I/O点数备注连城电厂二期自然循环汽包炉17.45MPa541℃6KVI/ASeries5435亚临界张掖电厂自然循环汽包炉17.53MPa541℃6KVOVATION6226亚临界酒钢宏晟电厂二期自然循环汽包炉17.5MPa541℃6KVOVATION6298亚临界景泰电厂直流炉25.4MPa571℃10KVI/ASeries10580超临界二、亚临界和超临界机组的技术特点的比较参照表1，我们来比较亚临界和超临界机组的技术特点。1、电气部分亚临界机组的高压厂用电电压电压为6KV，超临界机组的高压厂用电电压电

5、压为10KV。2、辅机部分在辅机配套方面，除了高压给水泵的扬程和高压加热器管侧压力超临界机组比亚临界机组高以外，其余的设备超临界机组和亚临界机组基本相同。3、化学部分超临界锅炉机组的水质要求较高。蒸汽中铜、铁和二氧化硅等固形物的溶解度是随着蒸汽比重的减小而增大，因而在超临界压力下，即使温度不高，铜、铁和二氧化硅等的溶解度也很高，为防止它在锅炉蒸发受热面及汽机叶片上结垢，超临界锅炉需100％的凝结水精处理，除盐除铁。4、汽轮机部分                 1）超临界汽轮机由于主蒸汽参数及再热蒸汽参数的提高，特别是温度的提高，一些亚临界机组使

6、用的材料，已不能适应超临界汽轮机的工作状况，主汽调节阀壳体和主蒸汽管采用9%Cr锻钢，以适应主蒸汽温度和压力变化的要求。低压缸进汽温度由亚临界的320℃升至370℃，亚临界使用的普通30Cr2Ni4MoV转子材料的长期时效脆性敏感性高，不能满足长期安全运行的要求。因此采用了超纯30Cr2Ni4MoV转子材料，降低材料的长期时效脆性敏感性，使超临界的低压转子能够长期安全运行。                    2）结构设计上采取防止蒸汽旋涡振荡的措施，避免由于高压缸入口压力高、汽流密度大，使调节级复环径向间隙处发生蒸汽旋涡振荡所引起的轴承不稳定

7、振动。通常以高压调节级处出现蒸汽振荡的可能性最大，设计上采用有成熟经验的叶型，并进行动强度核算，避免轮系振动频率与喷嘴尾迹扰动力频率重合所产生的共振。    5、锅炉部分               1）锅炉结构亚临界机组采用自然循环锅炉，自然循环锅炉设有汽包。图1汽包炉汽水流程示意图超临界机组采用的是直流锅炉，结构与自然循环锅炉不同，它没有汽包。图2超临界直流炉汽水流程示意图2）工作原理自然循环锅炉其蒸发受热面中工质的流动是依靠下降管和上升之间工质的密度差来进行的。随着锅炉容量的增大，特别是压力的提高，大大增加了自然循环和汽水分离的困难。因为根

8、据水蒸汽性质，压力愈高，汽水密度差愈小，所以自然循环形成就愈困难和愈不可靠，特别当压力达到甚至超过临界压力时，自然循环无法形成。在此情况