发展高参数超临界火电机组的几个问题
周海澜，忻鹤龄
（中国东方电气集团公司，四川成都610041）
摘要：介绍世界上高参数超临界火电机组的发展情况，阐述先进的高参数超临界火电机组的关键问题———汽轮机和锅炉的耐高温材料，汽轮机和锅炉高压部件的加工问题。
关键词：高参数超临界火电机组；高蒸汽参数；耐高温合金钢；蒸汽轮机和锅炉的设计问题
1前言
以亚临界火电机组的电厂净效率为基值，蒸汽参数为25M P a／540℃／560℃的超临界火电机组电厂净效率比亚临界火电机组的电厂净效率高1．6％；27M P a／580℃／600℃超临界火电机组电厂净效率比25M P a／540℃／560℃的电厂净效率高1．3％；30M P a／625℃／640℃超临界火电机组电厂净效率比27M P a／580℃／600℃超临界火电机组电厂净效率高1．3％；30M P a／700℃／720℃超临界火电机组电厂净效率比30M P a／625℃／640℃超临界火电机组电厂净效率高1．6％。这符合热力学所指出的：热机的初参数越高，效率就越好。
另外，在一定的发电容量下，蒸汽参数高的超临界汽轮机装置和锅炉比蒸汽参数低的超临界汽轮机装置和锅炉的体积小，锅炉的高压系统相对的小于中压再热系统，等等。因此，随着科技进步，人们不断地在开发更高参数的超临界火电机组。
开发新的高参数超临界火电机组，随着蒸汽参数的提高就要应用更加耐高温的材料。以锅炉为例，亚临界锅炉和蒸汽参数为25M P a／540℃／560℃超临界锅炉使用的耐高温材料为X20；升一级温度，即27M P a／580℃／600℃超临界锅炉使用了P91铬钢；30M P a／625℃／640℃超临界锅炉使用了NF616钨合金钢；30M P a／700℃／720℃超临界锅炉使用了镍基合金。发展高参数超临界锅炉的关键问题是异种钢接头的焊接技术问题；开发高参数超临界汽轮机装置，也会碰到选用合适的高、中压缸叶片和汽缸材料，合理组织高、中压缸里高温部位的冷却结构，采用新的通流设计和新的叶型，研制更长的低压缸末级叶片等问题。
例如，在高参数超临界汽轮机装置中采用二次再热，就可提高电站净效率0．8％，改善汽轮机的气动设计，可提高电站净效率0．4％，减少再热蒸汽管道的压降和降低厂用电的消耗就可提高电站净效率0．6％。
总体来说，发展高参数超临界火电机组的主要关键在于：
（1）锅炉压力部件；
（2）汽轮机高压缸；
（3）汽机与锅炉间的管道；
（4）给水系统和高压加热器；
（5）给水泵及其驱动装置；
（6）凝结水精处理和化学水处理等六大问题。
这里主要述及蒸汽参数为27M P a／600℃／600℃的超临界火电机组发展中的一些主要问题及其设计与制造，着重谈谈有关高参数超临界汽轮机和锅炉的一些问题。
2耐高温材料问题
2．1汽轮机高压缸、中压缸、阀门和蒸汽管道的材料
世界上有美国G E公司，德国S i e m en s公司，法国A ls t o m公司，日本三菱、东芝、日立公司，俄罗斯的L M Z工厂等能制造高参数超临界汽轮机。
2．1．1A l s t o m公司制造蒸汽参数为30M Pa／600℃／600℃汽轮机的选材
高压缸转子：10C r M o V Nb N，高压内缸：9C r M o V Nb N，高压外缸：2．25C r M o，高压内缸螺栓：N i m o n i c80A，高压缸喷嘴室：11C r M o V Nb N，主蒸汽管道：9C r M o V Nb N，主蒸汽阀：
9C r M o V Nb N。
中压缸进汽蒸汽管道：9C r M o V Nb N，中压联合汽门：9C r M o V Nb N，中压外缸：1C r M oV，中压内缸：9C r M o V Nb N，中压缸内缸螺栓：11C r M o V Nb N，中压缸隔热套筒：9C r M o V Nb N，中压转子：10C r M o V Nb N。
低压缸主要是末级动叶片，A ls t o m公司对于50Hz机组将采用1．2m、1．225m、1．24m、1．28 m、1．32m、1．36m和1．46m的合金钢末叶片，1．58m和1．74m的钛合金末叶片。
2．1．2东芝公司蒸汽参数为25M P a／600℃／610℃的1050M W CC4F－48型蒸汽轮机的选材
高压转子：改良型12C r锻钢，高压缸动叶：新12C r锻钢，高压内缸：12C r铸钢，高压外缸：C r－M oV铸钢，喷嘴室：优质9C r锻钢，高压主汽阀和调节阀的阀体：优质9C r锻钢。
中压转子：改良型12C r锻钢，中压内缸：12C r铸钢，中压外缸：C r M oV铸钢，中压联合汽门的阀体：新12C r铸钢。
2．1．3三菱公司1050M W蒸汽参数为25M P a／600℃／610℃汽轮机装置高压缸的选材
高压转子：新型12C r锻钢，喷嘴室：12C r铸
钢，高压内缸：12C r铸钢，高压外缸：21
2
Cr1M o
铸钢，一级静叶环：12C r铸钢，二级静叶环：2 1
2
Cr1M o铸钢，动叶：R－26奥氏体耐热合金钢。
主蒸汽阀阀体：9C r锻钢，调节阀阀体：9C r 锻钢。
三菱公司已掌握了50Hz1219m m末叶片。2．1．4俄罗斯L M Z工厂设计的30M P a／600℃／600℃／600℃蒸汽轮机装置
高压转子的材料为ЗИ－756，主蒸汽管道和中压进汽蒸汽管道的材料为10Cr9M oP b－Ⅲ。
L M Z工厂已掌握了50Hz1500m m钛合金末叶片。
2．2锅炉材料
世界上有美国F W、B W、A B B－C E公司，丹麦F L S m il jΦ／BW E公司，日本石川岛播磨重工、日立、三菱等公司能制造高参数超临界锅炉。2．2．1F L S m il jΦ／BW E制造的400M W，蒸汽参数为30．5M P a／582℃／600℃锅炉的材料
炉膛水冷壁：13C r M o44；
高压蒸汽出口联箱：P91（X10C r M o V N b91），再热蒸汽出口联箱：P92；
高压过热器末级管束：TP F G347H，中压再热器末级管束：TP F G347H，一级过热器：X20C r M o V121，二级过热器：T P347H F G，三级过热器：T P347H F G，锅炉过热蒸汽出口蒸汽管道：P92，主蒸汽管道：P92，一级再热器：15M o3、10C r M o910、X20C r M o V121和T F347H F G，一级再热器出口联箱：P91，二级再热器：T P347H F G，再热蒸汽管道：P92。
2．2．2A ls t o m E n e r g y sy s t e ms G mb H、B abcoc k K r a f t w er k s t ec h ni k G m b h和L8C S te i n mül l e r G mb H联合体制造的1012M W，蒸汽参数为27．4M P a／580℃／600℃的高参数超临界锅炉的选材
炉膛水冷壁：13C r M o44；汽水分离器和水平联箱：P91；S H2、S H4、S H5和R H3的对流受热面：X3C r N i M o N17－130。
2．2．3全俄热工研究所设计525M W蒸汽参数为30M P a／600℃／600℃高参数超临界锅炉的选材省煤器受热面：OX14MΦ，管壁温度在540℃以下的过热器：12X1MΦ1，管壁温度在540℃～570℃之间的过热器：10X1MΦ1，管壁温度在570℃到600℃之间的过热器：ЗИ－756（12铬钢），管壁温度在600℃～620℃过热器：ДИ－59，管壁温度到620℃的再热器：ЗИ－756，主蒸汽和再热蒸汽管道：3И－756（12X11B2MΦ）。
2．3东芝公司改良型新12C r钢、俄罗斯3И756钢等钢的化学元素成份
见附表。
综上所述，世界各制造厂在选用高参数超临界锅炉和汽轮机高温部件的材料上大致类同，而且这些材料很容易从市场上采购。
3高参数超临界火电机组的设计
3．1高参数超临界汽轮机装置的设计
提高蒸汽参数是改善超临界火电机组效率的措施之一。除此之外，改进汽轮机和锅炉的设计也是提高超临界火电机组效率的有效途径。下面谈谈世界某些制造商在发展高参数火电机组时解决的主要技术关键问题。
3．1．1改善汽轮机的气动计算
附表5种钢的化学元素成分分析
图3A ls t o m 公司1360m m 末叶的低压缸纵剖面图
图2俄罗斯LM Z 1500m m 末叶片的低压缸纵剖面图
图1三元叶型及其性能
世界上许多主要汽轮机制造厂商借助计算机
技术的飞跃发展，采用三元流体力学来计算设计透平通流和新型叶型，改善了汽轮机的效率。图1为三元叶型，它改善了叶片的性能；图2为俄罗斯L M Z 和莫斯科动力学院联合研制的带有l 500m m 钛合金末叶片的低压缸纵剖面图；图3为带有1360m m 合金钢末叶片的A ls t o m 公司的低压缸纵剖面图；图4表示A ls t o m 公司两种新型中压缸汽轮机扭叶片。3．1．2三菱公司600℃等级高参数超临界火电机
元素
P 91P 92改进型
12％C r 钢新12％C r 钢И756C S i M n N i C r M o V N b N W Co B P S F e
0．080．20．3≤0．480．850．180．060．06
≤0．02≤
0．01基料0．07≤0．50．3≤0．480．30．150．040．031．5
0．001≤0．02≤
0．01基料0．140．050．60．71010．20．070．051．0
基料0．110．080．10．2100．650．20．050．021．83．00．01
基料0．1～0．17≤0．50．6～0．8≤0．810．5～12．50．6～0．80．15～0．35
1．7～2．2≤0．03≤0．03基料
З
图4
A ls t o m 公司汽轮机中采用的两种新叶型
a －扭转弯曲型叶片
b －可控温流叶片
图5高参数超临界汽轮机高压缸纵剖面图
图6
三菱公司高压缸转子调节级叶轮部位冷却结构示意图
用汽轮机调节级腔室的蒸汽空冷转子的示意图，1－静叶隔板套；
2－高温漏汽；3－主蒸汽流动方向；4－调节级叶轮；5－冷却通
道；
6－冷却叶轮后二股混合蒸汽流。组
在开发600℃等级高参数超临界火电机组时，
在汽轮机高压缸上采用了7项新技术。图5为600℃等级高参数超临界汽轮机高压缸纵剖面图，
指出了所采用的7项新技术。图6为三菱公司的高压转子调节级叶轮部位的冷却结构示意图。三菱公司在发展高参数超临界汽轮机过程中，研制
成功了整体叶冠叶片的1168．
4m m 末叶片和I SB 反动式叶片。3．1．3东芝公司600℃等级高参数汽轮机
东芝公司在开发600℃等级高参数汽轮机时，在汽轮机高中压缸上也采用了一些新技术。图7表示了中压转子的冷却技术。图8表示了蒸汽参
数为24．1M P a ／593℃／593℃高中压合缸的转子锻件。
3．1．4S i e m en s 公司600℃等级超临界汽轮机
S i e m en s 公司也开发了600℃等级的超临界汽轮机，中压转子采用了X 12C r M o W V Nb N 1011钢，中压内缸采用了G －X 12C r M o W V Nb N 1011钢。为了降低进汽部位中压转子的应力，采用了无中心孔的转子。图9为S i e m en s 公司带有无中心孔转子的
图8东芝公司24．1M P a ／593℃／
593℃高中压合缸的转子锻件
图9Si em e n s 公司双流中压缸纵剖面图图10Si em e n s 公司中压缸冷却结构示意图
图7东芝公司1000M W 蒸汽温度600℃～625℃，高中压缸纵剖面示意图
1－高压缸进汽；2－中压缸进汽；3－调节级；4－双向流动的调节室；5－高压缸有6级叶片；6－分流中压缸，每缸有6级叶片；
7－中压缸转子的冷却；8－支持轴承；9－推力轴承；10－联轴器
双流中压缸纵剖面图。图10为采用涡流冷却方式
（V o r t exco o l i n g ）的中压缸冷却结构示意图。
综上所述，高参数超临界汽轮机的关键技术有：
（1）改进汽轮机的通流设计和叶型设计；（2）进口高温区的转子和汽缸冷却技术；（3）为发展大功率汽轮机装置．开发了1200～1500m m 的末级长叶片。3．2高参数超临界锅炉的设计
高参数超临界锅炉一般采用塔式本生直流锅炉。由于高参数超临界锅炉岛的设计是由24M P a ／538℃／566℃超临界锅炉岛逐步发展而成的，因此，在汽水循环、煤粉燃烧和传热等方面大体类似，没有多大问题。而开发高参数超临界锅炉的主要难点在于厚壁蒸汽联箱，过热器和水冷壁管束的选材和制造工艺。
在高参数超临界锅炉中，联箱、高中压末级连接管和高压出口联箱采用了P 91钢。过热器末级的蒸汽温度很高，就采用奥氏体钢TP F G 347H 。
燃烧系统采用低N O X 燃烧技术，N O X 的含量
图111012M W 高参数超临界锅炉图
降到400mg ／m 3
。
采用了旋流式燃烧器和切圆燃烧系统，使上部烟气在离开炉膛前能均匀地混合。
压力系统要合理布置烟气气流中的管束，尽量少喷水来实现对一级再热温度的控制，并采用烟气再循环来控制二级再热的温度。
根据上述锅炉的设计思想，A ls t o m E n e r g y sy s －t e ms 等公司联合制造了蒸汽参数为27．4M P a ／580℃／600℃1012M W 超临界锅炉，图11表示该锅炉。
4
我国怎样开发高参数火电机组
目前世界上技术已成熟的高参数超临界火电机组为600℃等级蒸汽温度的超临界火电机组。已
投运的此类机组有：A ls t o m 公司为A ved o r e No ．
2火电机组提供的535M W ，蒸汽参数为30M P a ／580℃／600℃的汽轮机装置和丹麦F L S m il j Φ／
BW E 提供的锅炉；东芝公司为日本橘湾No ．1机组提供的1050M W ，蒸汽参数为25M P a ／
600℃／610℃的双轴汽轮机装置；S i e m en s KW U 和A ls t o m E n e r g y
sy s t e ms G mb H 等公司提供的蒸汽参数为27．4M P a ／580℃／600℃的单轴汽轮机装置和锅炉；三菱公司和石川岛播磨重工为日本M i s u m i No ．
1和T ac hi ban a －W a n No ．2提供的蒸汽参数分别为24．5M P a ／600℃／600℃和25M P a ／600℃／610℃，功率分别为1000M W 和1050M W 的双轴汽轮机装置和锅
炉；日立公司为日本H a r a m ac h i No ．
2机组提供的蒸汽参数为24．
5M P a ／600℃／600℃，1000M W 双轴汽轮机装置和锅炉。因此，从可能性和高起点出发，建议开发600℃等级的高参数超临界火电机组。
开发高参数超临界火电机组的主要问题是：一是材料问题，二是设计与制造问题。4．1材料问题
27M P a ／600℃／
600℃等级的汽轮机装置和锅炉上所应用的材料都是在国际市场上可以采购到
的。例如，
P 92铬钢是由日本钢铁公司开发的，而F L S m il j Φ／
BW E 公司在制造30．5M P a ／582℃／600℃锅炉时是向V a l l o u r e e ＆M a n n e sm a n n Tu b e s 公司采购的；过热器材料T P 347H F G 是向S u m i t o mo 工厂采购的，而P 92主蒸汽管道是由A ls t o m 公司提供。所以我国除了自己供应之外，也可在国际市场上采购部分材料，以满足高参数超临界锅炉发展之需求。
高参数超临界汽轮机上所用的高温材料，可借助航空工业和民用燃气轮机工业方面的材料，例如东方汽轮机厂在上世纪80年代初就制造了燃气初温为800℃的6000k W 分轴燃气轮机装置。由此看来，高参数超临界汽轮机的材料问题也可采用国内自供和部分国际市场上采购的办法来解决。4．2设计与制造问题
我国已掌握了亚临界火电机组的设计和制造技术，有了发展高参数超临界火电机组的基础。为了较快地发展我国高参数超临界火电机组，应该采取技贸结合，引进并消化国外先进技术，并在此基础上发展更先进的高参数超临界火电机组。4．2．1锅炉的设计与制造
锅炉可采取合作设计、合作生产的方式来引进，例如从美国C E 引进亚临界600M W 和300M W 锅炉，从美国F W 引进燃无烟煤的300M W 和
600M W“W”型锅炉。对中国东方电气集团公司来说，也可采用由日立公司提供图纸与制造工艺由东方锅炉厂进行制造的方法。两种引进方案都行得通。引进技术的关键问题是允许我国今后可以继续生产和在国内销售，从技术上来说，关键是掌握异钢种接头的焊接技术。因此从我国锅炉工业现状来看，制造高参数超临界锅炉是没有多大困难的。
4．2．2汽轮机的设计与制造
汽轮机也可采取合作设计、合作生产的方式来引进。通过合作设计，掌握设计思想与一些关键的设计方案，熟悉关键的制造工艺和质量控制，引进的关键是具有一套完整的制造图纸，并允许今后继续生产和在国内销售。这种引进方式就像日本当初从美国G E公司引进600M W亚临界汽轮机和600M W超临界汽轮机那样，首批样机全由G E公司制造，并提供全套图纸，制造工艺和质量控制。在G E制造过程中，派遣了为数不多的人员到G E公司了解这套机组的设计与制造；接着，就安排在三菱、东芝和日立公司继续制造该类机组，在制造过程中消化引进技术，使国内制造的机组能完全达到引进机组的水平；然后在此基础上开发新产品。从我国三大电气集团
的技术水平和加工装备配置来看，完全有可能通过这种方式来发展我国的高参数超临界汽轮机。
高参数超临界汽轮机的制造难题在于叶片的制造和汽轮机低压缸的制造，从我国现有的加工设备来看，也是没有多大困难的。
关于发展双轴汽轮机或单轴汽轮机，从技术性能而言，汽轮机的效率二者差不多。开发相同功率的大功率高参数超临界汽轮机，从技术角度来衡量，则单轴机组略难于双轴机组；整个电站投资，双轴机组也略大于单轴机组。由此可以认为：在技术许可条件下，应优先发展单轴机组。
5几点看法
（1）随着科技进步，人们正在逐步地发展高参数超临界火电机组，以取代低参数的火电机组。高参数超临界火电机组有可能在技术上、经济性能上和投资上优于整体煤气化联合循环电站（I G C C）。
（2）我国具备了开发27M P a／600℃／600℃等级的大功率超临界火电机组的条件，其捷径是通过技贸结合，采取合作设计、合作生产的方式引进技术，消化先进技术，然后在此基础上，开发新产品。
我国超超临界发电机组容量和蒸汽参数选择探讨 国电热工研究院（西安 710032）李续军安敏善 [摘要]根据各国超超临界发电机组容量和蒸汽参数的演绎及发展历史的回顾，对一个超超临界发电机组的热力系统的不同蒸汽参数下的机组热效率进行了计算，并对目前超超临界机组的主要用钢进行了介绍和分析，提出了我国超超临界发电机组机组容量和蒸汽参数的选择方案。 [主题词]超超临界机组容量蒸汽参数 0.前言 从历史发展的过程来看，蒸汽动力装置的发展和进步就一直是沿着提高参数的方向前进的。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单位容量造价最有效的途径[11。根据我国的能源资源状况和电力技术发展的水平，发展高效、节能、环保的超超临界火力发电机组则势在必行。为此，国家有关部委已经制定了超超临界火力发电机组的研发计划和示范工程的试点。 1．国外超超临界发电机组发展历史和研发计划 1.1 世界主要发达国家超超临界机组的发展概况[11 [21 [31 前苏联限于燃料成本与奥氏体钢价格之间的关系，苏联的超临界机组蒸汽参数大多为常规超临界参数，选用24.12MPa、545/545℃。俄罗斯目前正在开发二次中间再热机组，今后计划研制功率为800～1 000MW，参数为31.5MPa、650／650℃的汽轮机，同时将研制单机功率等级为1600MW的汽轮机。 日本1989年日本投运了世界上第一台采用超超临界参数的川越电厂1号机组，该机组为中部电力公司设计制造的700MW机组，燃液化天然气，主蒸汽压力为31MPa,主蒸汽温度和再热蒸汽温度为566/566/566℃，机组热效率为41.9％。 日本在通过吸收美国技术，成功发展超临界技术的基础上，进一步自主开发超超临界机组。日本投运的超超临界机组蒸汽参数逐步由566℃/566℃提高到566/593℃、600/600℃，蒸汽压力则保持24～25MPa,容量为1000MW为多。 以三菱、东芝、日立等公司为代表的制造业，将发展超超临界汽轮机参数的计划分为三个阶段，第一阶段24.5MPa、600／600℃已完成。第二阶段计划采用31.4MPa、593／593／593℃参数。第三阶段则采用更高的34.5MPa、649／593／593℃的蒸汽参数。 美国美国是世界上发展超超临界压力火电机组最早的国家之一。 美国于1957年在俄亥俄州费洛（Philo）电厂投产了世界上第一台试验性的高参数超临界压力机组。机组容量为125MW，蒸汽参数为31MPa、蒸汽温度为621/566/566℃，二次中间再热。由B&W公司制造。 1959年，艾迪斯顿电厂又投运了一台325MW,34.4MPa((350kgf/cm2),蒸汽温度为650/566/566℃,二次中间再热机组,热耗为8630kJ／(kw·h), 该机组同时打破了当时发电机组最高出力、最高压力、最高温度和最高效率4项纪录。该机组后来将参数降为32.4MPa，610/560/560℃运行。 美国电力研究院(EPRl)从1986年起就一直致力于开发32 MPa、593／593／593℃带中间负荷的燃煤火电机组。 德国德国也是发展超超临界技术最早的国家，但其单机容量较小。1956年参数为29.3MPa、600℃（无再热）的117MW超超临界机组投运。德国近年来很重视发展超超临界机组，目前最具有代表性的超临界机组是1992年投运的斯道丁格电站5号机组，该机组容量
, 毕业论文（设计）题目：超超临界火电机组燃烧控制系统设计 姓名林逸君 学号201100170220 学院控制科学与工程学院 专业测控技术与仪器 年级 2011级 指导教师刘红波 2015年 5 月 10 日
目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章绪论 (5) 1.1课题背景及意义 (5) 1.2 超超临界火电机组控制技术应用现状 (5) 1.3 毕业设计主要内容 (5) 第二章超超临界火电机组燃烧控制系统概述 (6) 2.1 机组工艺流程简述 (6) 2.2 机组燃烧过程控制系统任务 (7) 2.3 机组燃烧过程控制系统组成与特点 (8) 第三章超超临界火电机组燃烧控制方案设计 (9) 3.1常规控制方案 (9) 3.2改进控制方案 (10) 第四章控制方案仿真验证 (10) 4.1 MATLAB简介 (11) 4.2 控制方案的Simulink仿真验证............................... 错误！未定义书签。结论. (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录 附录1 Controller design for a 1000 MWultra super critical once-through boiler power plant 附录2 文献翻译
摘要 随着科学技术的进步，传统电厂的工作方式正在发生着革新，超超临界电厂得到了越来越广泛的应用。相比于传统电厂，超超临界电厂主要区别在于提高了锅炉内的工质，一般为水的压力，来提高电厂的发电效率。本文通过对电厂燃烧过程控制系统的改进来减少电厂控制变量之间的相互干扰，从而进一步提高电厂的发电效率。首先，根据电厂的工作原理分析出电厂各控制变量与各被控量之间的相互关系，建立电厂的简化数学模型。之后，根据各变量之间的相互作用关系采取PID增益控制、解耦等方式提出改进的控制方案。然后，根据从网上搜集到的超超临界电厂在实际工况下所采集到的数据完成数学模型的数据输入工作。最后，通过MATLAB下的Simulink工具箱对数学模型进行仿真实验，得出电厂输出量的波形图，通过对比研究改进后的控制方案的实际运行成果。 关键词：超超临界电厂, 燃烧过程控制系统, 数学模型, MATLAB, Simulink仿真
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start the system running for different devices running on and so on. Keywords：USC；Start System ；operational characteristics；operating characteristics
目录 第一章前言 (3) 第二章 1000MW超超临界锅炉主要系统 (5) 第三章超超临界锅炉启动系统 (9) 第一节超超临界锅炉启动系统的结构 (9) 第二节超超临界锅炉启动系统的分类 (12) 第三节锅炉启动系统的比较 (15) 第四章超超临界锅炉启动系统运行特性分析 (17) 第五章典型超超临界锅炉启动系统 (20) 第六章结束语 (28) 参考文献 (29) 附录 (30)
特级调试证书单位（证书号：第2090号） 通过GB/T19001-2008、GB/T28001-2011、GB/T24001-2004 调试方案日期2015.03.25XTS/F 项目名称 湖南华电常德一期2×660MW项目 审核： 批准：
目录 1.试运目的 (1) 2.系统及设备概况 (1) 3.技术标准和规程规范 (2) 4.系统投运前应具备的条件 (2) 5.调试工作程序及步骤 (3) 6.调试需使用的仪器 (8) 7.质量控制点 (9) 8.人员分工 (9) 9.环境、职业健康、安全风险因素识别和控制措施 (9) 附录1整套启动调试危险源辨识表 (11)
湖南华电常德一期2×660MW项目 1号机组整套启动调试方案 1试运目的 依据DL/T5437—2009《火力发电建设工程启动试运及验收规程》的规定和湖南华电常德发电有限公司调试技术合同的要求，在整套启动过程中对机组汽水品质进行化学监督，防止热力设备腐蚀。保证机组顺利投产及以后的长期安全、经济运行。 2系统简介 2.1 机组概况 湖南华电常德电厂一期工程2×660MW项目超超临界机组发电工程锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型露天布置、刮板捞渣机机械除渣装置、全钢架悬吊结构。炉后尾部布置两台三分仓容克式空气预热器。主要参数如表1： 表1 锅炉主要参数 名称单位最大连续蒸发量 （BMCR） 额定工况蒸发量 （BRL） 过热蒸汽流量t/h 2035 1976 过热蒸汽出口压力MPa.g 26.15 26.08 过热蒸汽出口温度℃605 605 再热蒸汽流量t/h 1603 1551 再热蒸汽进口压力MPa.g 5.73 5.54 再热蒸汽进口温度℃374 368 再热蒸汽出口压力MPa.g 5.53 5.34 再热蒸汽出口温度℃603 603 给水温度℃299 297 2.2 经混凝澄清处理的沅江干流水→清水池→双层滤料过滤器→UF装置（自带自清洗过滤器）→超滤水箱→一级RO→RO缓冲水箱→二级RO→淡水箱→ EDI装置→除盐水箱。 2.3 加药系统主要设备 机组启动期间给水处理采用全挥发AVT碱性工况，正常运行时采用加氨加氧联合水处理CWT工况。2台机组设一套给水加氨、一套凝结水加氨设备，加氨泵均为2用1备；每台机设1套加氧设备，包括给水、凝结水加氧。
I If 编号：SM-ZD-71283 超临界大型火电机组安全 控制技术 Through the p rocess agreeme nt to achieve a uni fied action p olicy for differe nt people, so as to coord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly. 编制: 审核: 批准: 本文档下载后可任意修改
超临界大型火电机组安全控制技术 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 目前，国内装机容量已突破 4亿千瓦，引进和建设低煤 耗、大容量的超临界大型火电机组可以提高我国发电厂的经 济性，同时也能满足节能、环保的要求，国内已投产600 MW 、 800 MW 、900 MW 级超临界燃煤机组多台，邹县电厂 2 X 1000 MW 超超临界燃煤机组立项在建。随着超临界燃煤机 组占国内装机容量的比重越来越大，其运行情况将对电网安 全产生很大影响。所以根据超临界大型火电机组的特点，实 施科学合理的安全控制监测，将对确保电力安全生产发挥积 极的作用。 1超临界机组安全生产的特点 温度》540 C),和亚临界机组相比在运行过程中存 题有所不同。其主要问题有：①过热器进出口的部分管子过 度磨损和水冷壁管、再热器管的泄漏，这些问题大多与燃料 的含灰量和烟气流速有关；②汽机高压缸第一级叶片根部腐 蚀，此种现象在机组投运 6?8年后渐渐严重，蒸汽品质是 主要的原因；③高压阀门的泄漏问题。 超临界大型火电机组的不可用率（包括强迫停炉、维修 与计划停运）的影响因素是多方面的，超临界压力锅炉的不 超临界大型火电机组蒸汽参数高(压力》 22.12 MPa 、 在的问
第30卷第32期中国电机工程学报V ol.30 No.32 Nov.15, 2010 8 2010年11月15日Proceedings of the CSEE ?2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2010) 32-0008-05 中图分类号：TK 212 文献标志码：A 学科分类号：470?20 超临界600 MW火电机组热力系统的火用分析 刘强，段远源 (清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京市海淀区 100084) Exergy Analysis for Thermal Power System of A 600 MW Supercritical Power Unit LIU Qiang, DUAN Yuanyuan (Key Laboratory of Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Tsinghua University, Haidian district, Beijing 100084, China) ABSTRACT: The matrix equation for exergy balance of regenerative system was derived, and the mathematical model for exergy analysis of thermal power system was presented. Exergy losses and exergy efficiencies of the main components of a domestic N600-24.2/566/566 power unit were calculated by this model. The results indicate that the exergy efficiencies of low pressure heaters are lower than those of high pressure heaters, the exergy destructions in low pressure heaters are also lower. The exergy efficiency of the steam turbine is higher than relative internal efficiency, the exergy efficiencies of the high pressure turbine, intermediate pressure turbine and low pressure turbine are 93.20%, 96.18% and 89.61%, but the work of the low pressure turbine is the largest, so there is energy conservation potential for the low pressure turbine. The coefficient of exergy loss is found to be maximum in the boiler (49.47%) while much lower in condenser (1.232%). In addition, the calculated thermal efficiency of this power plant is 44.54% while the exergy efficiency of the power cycle is 43.52%. KEY WORDS: power unit; thermal power system; exergy analysis; energy conservation 摘要：提出了火电机组回热系统的火用平衡矩阵方程式，并构建了热力系统火用分析的数学模型。应用该模型，分析了国产某超临界N600–24.2/566/566机组热力系统主要部件的火用损失和火用效率。结果表明：高压加热器的火用效率高于低压加热器，但是低压加热器的火用损系数较小；除氧器的火用损系数最大；汽轮机的火用效率高于其相对内效率；高压缸、中压缸和低压缸的火用效率分别为93.20%，96.18%和89.61%，但是低压缸承担做功量最大，因此低压缸仍有一定的节能潜力；锅炉的火用损系数高达49.47%，而凝汽器的火用损系数只有1.232%，所以锅炉是节能的重点对象。此外该机组的全厂热效率为44.54%，而火用效率为43.52%。 关键词：火电机组；热力系统；火用分析；节能 0 引言 火力发电机组承担着我国约80%的发电量，是耗能和排放大户，因此准确而有效的节能理论将有助于火电机组的节能减排工作。火电机组热经济性的评价方法一般分为两类：基于热力学第一定律的热量法，如热平衡法、等效焓降法、矩阵法、循环函数法等，一般用于定量分析；基于热力学第二定律的火用分析法、熵分析法、热经济学法等，一般用于定性分析。目前，我国火电机组的热经济性分析普遍采用热量法，但节能不仅要重视量，还应注意节能潜力的挖掘以及能级匹配的改善，所以对火电机组进行火用分析可以有效评价能量利用的合理程度，科学地指导电厂节能工作。火用分析和热经济学的理论研究在我国从20世纪80年代开始发展[1-4]，并得到了一定的应用[5-15]，但是国内对超临界火电机组热力系统进行火用分析的工作仍较少，而目前超(超)临界600 MW及以上机组正相继投入运行，所以本文拟构建火电机组火用分析数学模型，并对某台超临界600 MW机组进行火用分析，为大型火电机组的节能提供理论依据。 1 火电机组热力系统的火用分析数学模型 1.1 火用损失和火用效率 火用损失的大小可以表明实际过程的不可逆程度，故其大小可以衡量热力过程的完善程度。但火用损失是一绝对量，无法比较不同工况火用的利用程度，因此常采用火用效率来评价热力过程或设备的热 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973项目) (2009CB219805)。 Project Supported by National Basic Research Program of China (973 Program) (2009CB219805)．
2009年12月(下 ) ［摘要］现代大型燃煤机组为了能保证机组安全和调峰快速启停都装配有旁路系统，本文以东方汽轮机和锅炉厂600MW 机组旁路系统为 例介绍了其构成和功能，为正常启停、调峰运行和事故处理时提供参考。［关键词］旁路；旁路系统；回收工质；快速启停600MW 超临界机组旁路系统简介 马旭涛 王晓晖 （广东红海湾发电有限公司，广东汕尾516600） 广东红海湾发电有限公司一期工程＃1、＃2机组为国产600MW 超临界压力燃煤发电机组，循环冷却水取自海水，为开式循环，三大主设备由东方电气集团公司属下的东方锅炉厂、东方汽轮机厂、东方电机股份有限公司制造，容量及参数相互匹配。汽轮机型号：N600-24.2/566/566，型式：超临界压力、一次中间再热、单轴、双背压、三缸四排汽、凝汽冲动式汽轮机。 1设备概况 机组旁路采用高压和低压两级串联的旁路系统，其中高压旁路容量为40%锅炉最大容量，布置在汽机房的6.4m 平台上。低压旁路设置两套装置，总容量为高压旁路的蒸汽流量与喷水流量之和，布置在汽机房的13.7m 平台上。高、低压旁路各由一套液压控制装置驱动控制。 高压旁路系统从汽机高压缸进口前的主蒸汽总管接出，经减温减压后接入再热蒸汽冷段总管上。低压旁路系统从汽机中压缸进口前的再热蒸汽总管接出，经两路减温减压后，分别接入A 、B 凝汽器。 高、低压旁路各设有独立的液压控制装置，通过电液伺服阀调节。高、低旁正常调节全行程开、关均需20~30秒，在事故状态下，高、低压旁路均可实现快开（2秒全开）和快关（2秒全关），高压旁路减温水来自给水母管，低压旁路减温水来自凝结水精处理装置出口母管。高、低压旁路减温水调节阀也是用各自液压控制装置电液伺服阀控制。 2旁路系统的构成及主要作用 2.1构成 由高压旁路和低压旁路串联而成，高压旁路为40%容量，低压旁路为52%容量。高压旁路和高压缸并联，低压旁路和中、低压缸并联。示意图如（图一） ： 图1旁路系统结构组成 2.2主要作用 1）回收工质（凝结水）和缩短机组启动时间，从而可以大大节省机组启动过程中的燃油消耗量； 2）调节新蒸汽压力和协调机、炉工况，以满足机组负荷变化的要求，并可实现机组滑压运行； 3）保护锅炉不致超压，有安全门的作用，保护再热器在机组启动初期因没有蒸汽流通发生干烧而损坏； 4）实现在FCB 时，停机不停炉。 3旁路的基本控制及功能介绍 由于我厂采用的是中压缸启动，在汽机冲转时，要求高低旁控制好冲转参数，因此，启动初期，调节锅炉出口压力是旁路主要的控制功能，正常运行之后，旁路处于跟随状态，实现对主汽压力，再热器，凝汽器的一些保护功能。具体的自动启动过程如下： 在冷态时，也就是主汽压力小于1.0Mpa 的时候，旁路自动启动的过程如下，在锅炉点火以后，在触摸屏上点击STARTUP 按钮，这时候旁路系统的状态显示会出现Ymin on 和cold start ，这时候是最小阀位过程，高旁阀门会开启到设定的最小阀位（ 10%），这时候保持这个阀位不动，让压力上升，在主汽压力上升到设定的最小压力1.0MPa 时候，显示切换到Warm start 状态，同时阀门开启维持这个压力，在阀门开度达到设定的阀位30%的时候，程序根据计算出来的锅炉允许的升压速率升高主汽压力的设定值，如果这时候锅炉燃烧能和设定速率配合，阀位基本保持30%不变，同时主汽压力上升，这时候就是设定阀位状态，如果锅炉燃烧使得主汽压力升速率过快，设定值低于实际压力，阀门便会开大维持压力为设定值，实际压力如果升速率过慢，则阀门会关小。在阀门低于30%的时候，设定值则不会继续增加，只有阀门重新开到30%以上才会继续增加设定值。在这个过程中主汽压力根据调节上升，到了设定的冲转压力则整个自动启动过程结束，高旁自动切换到压力控制方式，屏幕显示Press CTRL .这时候可以从屏幕上设定压力设定值，高旁就会来调整主汽压力到设定值。在汽机准备冲转的时候要低旁设自动并跟踪再热蒸汽压力，随着汽轮机转速上升关小低旁，一般3000转定速低旁还是未关闭完全的。再并网后随着继续开大阀位，准备高压缸进汽（即切缸），这时候需手动快速加阀位的同时快速把高压旁路切除。检查高压缸排气VV 阀关闭并给高排逆止门开启信号。高旁切除以后，旁路保持快关状态，这时候检查高排逆止门确已开启高低旁关闭。在切缸过程中，高低旁和阀位协调控制好主再热蒸汽压力，过程连续快捷保证高排逆止门顺利开启是关键。当然按每次启动的实际情况，我们常用手动控制来实现上述过程。 高旁温度控制，目的是控制进入再热器的蒸汽温度在适当的范围内，设定值由运行人员手动设定，它是通过简单的单回路偏差调节，取高旁出口温度与设定值比较形成偏差。当高旁出口温度达到360℃时，旁路系统会延时20S 发出报警，当高旁出口温度达到400℃时，高旁保护快关。 低旁在投入自动以后就一直是压力控制，来控制热再压力，屏幕上的压力设定值是热再压力的最小限制，低旁的压力设定值是根据调节级压力计算出来的一个值，如果这个值小于设定的最小压力，取最小压力设定值作为实际的压力设定值。 低旁温度控制，目的是控制进入凝汽器的蒸汽温度在适当的范围内，由于低旁出口饱和蒸汽温度不能准确测量，故不是采用单纯的偏差调节。根据低旁的阀位和进入低旁的蒸汽压力和温度可得出进入低旁蒸汽的焓值。另外低旁喷水取用的是凝结水，温度和压力已知，再通过喷水调节阀开度和阀前后差压可得出喷水的流量，通过能量平衡计算出所需减温水的量，即得出喷水调节阀的开度。 喷水截止阀是开关门，当截止阀所对应的减压阀开度大于2%时，截止阀联锁全开，小于2%时，联锁全关。 226
我国百万千瓦火电机组一览 截至2011年底，我国已建成投产的百万千瓦级超超临界火电机组达到38台。平均供电煤耗为290克/千瓦时。 目前已建成投产的百万千瓦级超超临界火电机组见下表： 序号企业数量 1 华能玉环电厂 4 2 华能汕头海门电厂 2 3 华能金陵电厂 1 4 华能沁北电厂 2 5 国电泰州电厂 2 6 国电北仑电厂 2 7 国电谏壁电厂 2 8 国华绥中电厂 2 9 国华粤电台山电厂 1 10 国华宁海电厂 2 11 华电国际邹县发电厂 2 12 华电宁夏灵武电厂 2 13 中电投漕泾电厂 2 14 中电投平顶山发电分公司 2 15 华润徐州彭城发电厂 2 16 申能外高桥发电公司 2 17 国投天津北疆电厂 2 18 浙能嘉兴电厂 1 1 19 皖能铜陵电厂 20 广东惠州平海发电厂 2 合计38 目前中国在建的百万千瓦火电机组为66台，具体如下： ·大唐广东三百门电厂 位于广东省潮州市饶平县东南部的柘林镇大埕湾畔，规划装机容量为2×60万千瓦、 6×100万千瓦燃煤发电机组。整个项目投产后，年发电量将达到72亿千瓦时。 ·大唐克什克腾电厂（空冷） 位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗三义乡和浩来呼热乡境内，总装机容量200万千瓦。其所发电力直接送入京津唐电网，未来将形成煤、电、路一体化发展格局。 ·大唐山西定襄电厂（空冷） 位于山西省忻州市定襄县东王村，建设规模为200万千瓦。电厂所发电力电量拟全部送入京津唐电网。 ·大唐山东东营电厂 位于山东省东营市河口区临港工业园之内，建设规模为4×100万千瓦，一期工程建设2
台机组。 ·大唐浙江乌沙山电厂 位于浙江省宁波市象山县西周镇东北约2.5公里的乌沙山西侧的山前平原上。该项目为二期工程，建设2台100万千瓦机组，同步配套日产10万吨海水淡化项目。 ·大唐江西抚州电厂 位于江西省抚州市临川区，规划建设4×100万千瓦燃煤发电机组。该项目为一期工程，建设2台100万千瓦机组。 ·国电安徽铜陵电厂 位于安徽省铜陵市东北铜陵县东联乡境内，一期工程2×60万千瓦，已投产发电，二期工程2×100万千瓦。该电厂是中国国电集团公司在安徽投资兴建的首个电源点。 ·国电山东博兴电厂 位于山东省滨州市博兴县境内，建设2×100万千瓦发电机组。近期规划4×100万千瓦发电机组，远景规划8×100万千瓦发电机组。该项目是滨州市第一个大型公用发电厂，靠近山东省中部负荷中心，将成为山东电网500千伏北通道的重要电源支撑点。 ·国电湖北汉川电厂 位于湖北省武汉市西面，一、二期总装机容量4× 30万千瓦火电机组，三期工程2×100万千瓦。处于湖北电网鄂东负荷中心，是湖北省境内重要的电源支撑点。 ·国电广西钦州电厂 位于广西壮族自治区钦州市南部的钦州港经济开发区鹰岭作业区钦州电厂的二期工程场地内，建设2×100万千瓦燃煤发电机组。将成为广西乃至西南地区最大的火电基地之一，可为南方电网“西电东送”主网架提供电源支撑。 ·华电宁夏灵武电厂（空冷） 位于宁夏回族自治区银川市灵武境内的宁东能源化工基地，煤炭资源丰富，是典型的坑口电厂。该项目是灵武电厂三期工程，建设2台100万千瓦空冷火电机组，建成后将是世界上首个100万千瓦空冷机组，同时也是国内最大的、装机规模520万千瓦的空冷发电厂，是宁夏区域“西电东送”的重要电源支撑点。 ·华电宁夏灵武电厂 是灵武电厂二期工程，建设2台100万千瓦火电机组。 ·华电安徽芜湖电厂 位于长江南岸长三角经济带边缘、安徽省东南部的芜湖市境内。规划装机容量332万千瓦，一期工程建设2×66万千瓦机组，二期建设2×100万千瓦机组，建成后将成为华东地区特大型骨干电厂。 ·华电江苏句容电厂 位于江苏省镇江市境内句容市下蜀镇桥头农场，规划容量4×100万千瓦机组，一期建设2台100万千瓦机组。该电厂为苏南区域性电厂，电力将主要送苏锡地区。 ·华能江苏金陵电厂 位于江苏省南京市栖霞经济开发区，一期2×39万千瓦燃气——蒸汽联合循环发电机组已建成投产，二期工程建设2×100万千瓦燃煤发电机组。 ·华能河南沁北电厂 位于河南省济源市五龙口镇境内，规划装机容量440万千瓦。一、二期工程4×60万千瓦机组已投运，三期工程2×100万千瓦。该电厂紧靠晋东南和晋南煤炭基地,位于华中、华北、西北电网的交汇处。 ·华能广东海门电厂 位于广东省汕头市潮阳区海门镇洪洞村，规划建设6×100万千瓦燃煤机组，首期建设4
600MW超临界机组试题 600MW超临界机组补充试题 一、填空题 1.小机盘车可分为手动和油涡轮两种；其中油涡轮盘车盘车时，可以将转子 盘车转速控制在80~120 转/分左右（高速），它是靠控制进入油涡轮的压力油量来实现盘车的启停和转速高低。 2.中速磨煤机防爆蒸汽分别从一次风室、机壳＿、分离器＿入磨，用于防止磨煤机启动 和停止过程中的爆炸。 3.磨煤机的变加载是接受给煤机的电流信号，控制比例溢流阀压力大小，变更蓄能器和 油缸的油压，来实现加载力的变化。 4.密封风用于磨煤机传动盘、拉杆关节轴承、磨辊。 5.冷一次风的用户有密封风机风源、给煤机密封风、磨一次冷风。 6.汽轮机密封油主油源是空侧密封油泵，第一备用油源（即主要备用油源）是汽机 主油泵。当主油源故障时，第一备用油源自动投入运行。第二备用油源由主油箱上备用交流电动密封油泵供给，当汽机转速小于2/3 额定转速或第一备用油源故障时，第二备用油源自动投入。第三备用油源是直流密封油泵提供的。 7.主油箱事故排油门应设 2 个钢质截止门，操作手轮上不允许加锁，并应挂有明 显的警告牌。 8.汽机房内着火时，当火势威胁至主油箱或油系统时，应立即破坏真空紧急停机， 并开启主油箱事故放油门，并控制放油速度应适当，以保证转子静止前润滑油不中断。 9.轴封溢流正常情况下溢流至#8低加，当#8低加停运时溢流至凝汽器。 10.除氧器滑压运行时可避免除氧器汽源的节流损失。 11.汽轮机正常运行中的配汽方式为喷嘴配汽。 12.汽轮机停运后，如果转子短时间无法转动，转子会向_下__弯曲，此时应将转子高点置 __最高位___，关闭__汽缸疏水__，保持__上下缸温差_，监视转子__挠度__，当确认转子正常后，再手动盘车180o。当盘车电机电流过大或转子盘不动时，不可__强行盘车___，更不可用吊车__强制盘车或_强行冲转。停盘车_8__小时后，方可停止润滑油系统。
火力发电革命性变革 ——超临界（超超临界）机组运用 超临界（超超临界）是一个热力学概念。对于水和水蒸气，压力超过临界压力22.129MPa的状态，即为超临界状态。同时这一状态下对应的饱和温度为374.15℃。超临界机组即指蒸汽压力达到超临界状态的发电机组。蒸汽参数达到27MPa/580℃/600℃以上的高效超临界机组，属于超超临界机组。 超临界（超超临界）机组最大的优势是能够大幅度提高循环效率，降低发电煤耗。但相应地需要提高金属材料的档次和金属部件的焊接工艺水平。现在全世界各国都非常重视超临界（超超临界）机组技术的发展。 超超临界机组蒸汽参数愈高，热效率也随之提高。热力循环分析表明，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%。 超临界（超超临界）机组的发展在20世纪60～70年代曾经历过低谷时期，主要是因为当时的试验条件所限，没有认识到超临界（超超临界）压力下工质的大比热容特性对水动力特性以及传热特性的影响，因而引发了水冷壁多次爆管等事故。经过理论和技术方面的不断发展，发现了超临界压力下的工质存在类膜态沸腾导致传热恶化问题，克服了技术发展障碍。与此同时，随着金属材料工业的发展，超临界（超超临界）机组获得了新的生命。 超临界（超超临界）机组具有如下特点： (1）热效率高、热耗低。超临界机组比亚临界机组可降低热耗约 2.5％，故可节约燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。 (2）超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。
超临界锅炉的启动旁路系统 严格来说，超临界直流锅炉启动旁路系统主要由过热器旁路和汽轮机旁路两大部分组成。过热器旁路是针对直流锅炉单元机组的启动特点而设置的，为直流锅炉单元机组特有的系统。汽轮机旁路系统不但用于直流锅炉单元机组还用于汽包锅炉单元机组上。 下面介绍的启动旁路系统主要为过热器旁路系统。 一、启动旁路系统的功能和种类 1．功能 直流锅炉单元机组的启动旁路系统主要有以下功能： （1）辅助锅炉启动 1）辅助建立冷态和热态循环清洗工况 2）辅助建立启动压力与启动流量，或建立水冷壁质量流速 3）辅助工质膨胀 4）辅助管道系统暖管 （2）协调机炉工况 1）满足直流锅炉启动过程自身要求的工质流量与工质压力 2）满足汽轮机启动过程需要的蒸汽流量、蒸汽压力与蒸汽温度（3）热量与工质回收 借助启动旁路系统回收启动过程锅炉排放的热量与工质。 （4）安全保护 启动旁路系统能辅助锅炉、汽轮机安全启动。有的旁路系统还能
用于汽轮机甩负荷保护、带厂用电运行或停机不停炉等。 直流锅炉单元机组的启动旁路系统，不应该是功能越全面越好，要根据机组容量、参数及承担电网负荷的性质等合理的选定。此外，启动旁路系统在运行中的效果还与锅炉、汽轮机、辅机的性能有关，主机、辅机与系统的性能的统一才能获得预想的功能。总之，启动系统的选型要综合考虑其技术特点、系统投资及电厂运行模式等因素。 2．种类 直流锅炉启动系统（特指过热器旁路系统）有内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统两大类型。DG1900/25.4-II型超临界直流锅炉采用的是内置式分离器启动系统。 本超临界机组采用的汽轮机旁路系统是大旁路形式，即将过热蒸汽直接通过大旁路送到凝汽器。 二、内置式分离器启动系统的分类及技术特点 直流锅炉启动系统按分离器正常运行时是否参与系统工作可以分为内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统。内置式分离器启动系统是指在正常运行时，从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器,进入过热器，此时分离器仅起一连接通道作用。内置式分离器启动系统大致可分为：（1）扩容器式（大气式、非大气式2种）；（2）启动疏水热交换器式；（3）再循环泵式（并联和串联2种）。 1．带扩容器的启动系统 这种启动系统主要由除氧器、给水泵、高压加热器、启动分离器、大气式扩容器、疏水回收箱、疏水回收泵、冷凝器等组成。图9-2
Latest Developments in the World ′s Wind Power Industry Luo Chengxian (Former SINOPEC Center of Information ，Beijing 100011) [Abstract]In recent years ，renewable energy source-based power generation ，particularly wind power ，has been growing rapidly.Pushed by some wind power foregoer countries ，significant progress has been made in the de -velopment of large-capacity wind turbine power generating sets with single-generator capacity having quickly broken through the key level of 1MW.10MW wind turbine power generating sets are expected to enter the market soon.The development of larger-capacity generators has enhanced the economic viability and competi -tiveness of wind power.The utilization rate of wind turbines will rise to 28%by 2015from the current about 25%and the investment cost will drop considerably.Under GWEC ′s high-growth scenario ，the investment cost will fall to 1093Euro/kW by 2030from 1350Euro/kW in 2009.Given the intermittent and stochastic nature of wind ，power storage technology is an effective approach to introducing renewable energy on a large scale.Japan and many American and European countries have invested in the research and development of power storage technology.A recent IEA research note shows that use in combination with heat and power cogenera -tion technology ，which focuses on heat supply ，can greatly expand the scale of use of renewable energy sources.Smart grids will be the fundamental approach to resolving the problems relating to the large -scale grid integration of wind power and power transmission.Smart grid technology will greatly enhance the overall utilization efficiency of the power system and can effectively reduce the fossil fuel consumption of power plants.China has made some progress in developing smart grids although there are still many problems yet to be resolved.The renewable energy -derived power purchasing policies enacted by countries around the globe have promoted the development of the global wind power industry.Germany ′s wind power purchasing policies can be used by China for reference. [Keywords]wind power generation ；larger generator ；equipment utilization rate ；investment cost ；power storage technology ；smart grid ；wind power purchasing policy ·39· 第5期罗承先.世界促进风电产业发展最新动向·能源知识· 超临界和超超临界发电机组 火电厂超临界和超超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是22.115MPa ，温度为347.15℃。在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，这就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31MPa 则称为超超临界。 超临界机组具有无可比拟的经济性，单台机组发电热效率最高可达50%，每千瓦时煤耗最低仅为255g(丹麦BWE 公司)，较亚临界压力机组(最低约327g 左右)煤耗低；同时采用低氧化氮技术，在燃烧过程中减少65%的氮氧化合物及其他有害物质，且脱硫率超98%，可实现节能降耗、环保的目的。超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率还要高1.2%，一年就可节约6000t 优质煤。未来火电建设将主要发展高效率、高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组。我国已成功掌握先进的超超临界火力发电技术，并为百万千瓦超超临界机组产业化创造了条件。目前一批百万千瓦超超临界机组项目正在建设中。(供稿舟丹)
1000MW超超临界锅炉启动过程分析 刘崇刚国电泰州发电有限公司生产运行部 江苏泰州 213000 择要：本文简单介绍泰州电厂工程概况及等离子助燃点火，重点论述超超临界1000MW机组在启动过程如何成功实现无油点火，而且对启动过程中出现的具体问题进行详细分析并提出针对性解决方法，具有很大的推广价值，为即将投产和在建机组超超机组提供了实现无油启动成功的范列。 关键词：等离子无油点火锅炉启动参数控制关键点控制 一、工程概况 国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持，设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、双炉膛、一次中间再热、低NO X PM 主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切园燃烧方式，底层1A磨煤机采用等离子助燃技术，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统；调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。 锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计煤种为神华煤，校核煤种分别为兖州煤和同忻煤。 锅炉主要参数如下： 二、启动过程分析 1、等离子点火 等离子点火原理：等离子是利用直流电流在介质气压0.01～0.03Ma的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的中心燃烧筒中形成温度》5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在1/1000秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反