在常规火电设备方面,国内正在从30万千瓦、60万千瓦亚临界机组向超临界、超超临界的60万千瓦和100万千瓦机组过渡。
国内发电设备制造业通过与国外合作生产的方式,从2002年开始,应用国外成熟、先进的技术,为国内电站设计制造60万千瓦和100万千瓦等级的超临界机组,目前订货量已超过100套。这些机组的设计、建造和运行,使我国对于超临界和超超临界机组关键技术的理解进一步加深。
目前,在超超临界机组制造方面,国内哈电、东方和上电三大发电设备企业通过引进消化国外技术,具备了加工制造100万千瓦超超临界火电机组的能力。2006年年底,由国内企业生产制造的3台100万千瓦超超临界火电机组已经陆续投运。
但是,由于外方对技术转让的严格限制,在设计技术与核心制造技术方面国内尚未完全实现自主化,尤其是电站机组关键材料方面问题更为突出,还有不少工作需要做。从世界范围来考察,试制超超临界参数机组的工作起始于20世纪50年代。
美国于1957年投运的第一台万千瓦超超临界机组的设计参数为31兆帕/621℃,1958年投运的万千瓦机组的参数为兆帕/649℃。由于当时技术水平的限制,这两台机组的运行可用率比较低。
目前,超超临界机组已广泛应用于世界上许多国家,最大容量已经达到130万千瓦(美国,1972年投运),最高效率已经达到49%(丹麦,2001年投运),研发和应用该技术较好的国家主要有美国、日本、德国、丹麦等。 。
在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽,热效率较高,因此超超临界机组具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点,机组热效率能够达到45%左右。节煤是超超临界技术的最大优势,它比国内现有最先进的超临界机组的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算,对一台30万千瓦的火电机组来说,一年就可以节约6000吨优质煤。超超临界机组发展的方向是在保持其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等的同时,进一步提高蒸汽参数,从而获得更高的效率和环保性能。
所谓超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力兆帕的机组,而亚临界机组通常指出口压力在兆帕的机组。
习惯上,又将超临界机组分为两个层次:一是常规超临界参数机组,其主蒸汽压力一般为24兆帕左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为540~560℃;二是超超临界机组,其主蒸汽压力为25~35兆帕及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度一般580℃以上。在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽,热效率较高,因此超超临界机组具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点,机组热效率能够达到45%左右。
节煤是超超临界技术的最大优势,它比国内现有最先进的超临界机组的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算,对一台30万千瓦的火电机组来说,一年就可以节约6000吨优质煤。
超超临界机组发展的方向是在保持其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等的同时,进一步提高蒸汽参数,从而获得更高的效率和环保性能。
指的是发电机组热力系统的参数,水的临界参数点在度。在这个参数之下属于亚临界,超过这个参数属于超临界。临界状态以后水和蒸汽的比重是一样的,不能用自然循环进行锅炉加热,必须采用强制循环。
对于发电机组的热力设备锅炉和汽轮机来说,额定的蒸汽参数超过就是超临界了,但是一般的超临界机组蒸汽压力24Mpa以上,温度不高,还是维持在545度、550度这样的水平。而超超临界机组的蒸汽压力再稍高一点25Mpa以上,温度有大的飞跃,达到了600度。这就是超临界和超超临界的具体所指。
超临界和超超临界发电机组已在发达国家广泛采用。
国外机组的可靠性数据表明,超超临界机组同超临界发电机组一样,可以实现高的可靠性。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,可以实现较低的污染物排放,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S02含量为70mg/m3(标准状态,下同),N0:含量为30mg/m3,粉尘5mg/m3可见,超超临界燃煤机组可以与燃用天然气、石油等机组一样实现清洁的发电。同时,超超临界机组提高了效率,相应地节约了发电耗水量。
超超临界机组是成熟、先进的技术,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,且有了较多的商业运行经验。超超临界燃煤发电技术对于实现我国火电结构调整意义重大,是应大力发展的技术。
我国通过“七五”、“八五”期间的技术引进和消化吸收,具备了亚临界300MW、600MW机组设计、制造技术。20世纪90年代,我国通过引进一批超临界机组,带进了一些设计制造技术,基本掌握了超临界机组的电厂设计、安装调试和运行维修技术。
“十五”期间,超超临界燃煤发电技术的研发及其依托工程华能玉环电厂超超临界1000MW机组的建设,使我国电力工业的总体水平有了一个跨越性的发展。
超(超)临界发电技术的发展至今已有半个多世纪的历史.从20世纪50年代起,以英国、德国和日本为代表,就开始了对超(超)临界发电技术的开发和研究,而且起步就是超越临界参数.美国是世界上最早从事超(超)临界发电技术研究和应用的国家.1957年世界上第一台超超临界机组在美国Philo电站建成投产.机组容量125MW,蒸汽参数为31MPa、621℃/566℃/566℃.1基本概念:水的临界参数为:tc=℃,Pc=.在临界点以及超临界状态时,将看不见蒸发现象,水在保持单相的情况下从液态直接变成汽态.一般将压力大于临界点Pc的范围称为超临界区,压力小于Pc的范围称为亚临界区.从物理意义上讲,根据机组采用的蒸汽参数划分,只有超临界和亚临界之分,由于超超临界参数机组在我国投运的数量最多,超超临界是我国人为的一种区分,也称为优化的或高效的超临界参数.目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准,一般认为蒸汽压力大于25MPa,蒸汽温度高于580℃时的状态属于超超临界参数.超超临界一般是指火电方面,在物理学中没有这个分界点,只表示超临界技术发展的更高阶段,是常规蒸汽动力火电机组的自然发展和延伸.2具体参数:当蒸汽压力提高到27MPa时,就称为超超临界.3应用特点:1、使用超超临界技术时,直流锅炉没有气泡环节.2、要严格的控制机组的物料平衡关系.3、要求协调控制及时准确.。
谏壁发电厂是华东电网的主力电厂之一,除一~三期6台机组已退役拆除外,全厂总容量为3980MW。
目前共有四期6台在役发电机组,即四期(#7 、#8)五期( #9 、#10 )六期(#11 、#12)七期(#13 、#14 )。其中#7~#10是原上海锅炉厂70年代设计制造的产品,当时为国造最大发电机组,1997年开始,陆续由UP型直流锅炉改制成单炉膛双切圆控制循环锅炉,锅炉效率由改造前的89%提高到,调峰能力大大提高,机组出力也增大30MW,开创了同类老锅炉改造的先河。
#11、#12为“大代小”工程机组,出力330MW。于03年开工建设,04年9月投产。
其中11号机组在全国火电机组(300MW级)竞赛第36届年会上,获得国产机组唯一的特等奖。七期“上大压小”工程2*1000MW机组在已拆除机组的场地上进行扩建,工程选用上海超临界塔式炉,型号:SG-3040/。
2009年4月中旬,谏壁发电厂1X1000MW工程获国家发改委正式批复,第二台参与“评优”正按计划稳步推进。2009年5月26日,谏壁发电厂举行一系列隆重热烈的活动,喜迎建厂50周年.2009年5月28日,举行了盛大的1x1000MW机组开工典礼。
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