超超临界1000M W机组锅炉蒸汽吹管
On the Steam2bl owing of1000MW Supercritical Boiler
宁献武1,孙 伟2,李亚江1
(1.绥中发电有限责任公司,辽宁 葫芦岛 125222;2.东北电力科学研究院有限公司,辽宁 沈阳 110006)
摘要:某电厂1000MW超超临界机组锅炉蒸汽吹管采用降压吹管方式,过程中投入炉水循环泵和制粉系统,并实现了不停炉停泵。对蒸汽吹管方式、参数、过程及相关问题进行了叙述和分析。吹管效果良好,为今后超超临界机组的锅炉吹管提供了借鉴。
关键词:超超临界;吹管;降压;炉水循环泵
[中图分类号]TK22912;TK228 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2009)04-0020-03
为清除机组在制造、安装及化学清洗后残留在过热器、再热器及蒸汽管道内的焊渣、锈垢、氧化皮等杂物,防止机组运行中过热器、再热器堵塞爆管和汽机通流部分损伤,保证机组安全可靠运行,必须对新机组的热力系统进行蒸汽吹管。
1 锅炉概况
某电厂锅炉为东方锅炉集团股份有限公司(DBC)与日本巴布科克-日立公司(BHK)及东方-日立锅炉有限公司(BHDB)联合设计、制造的DG3000/26115-Ⅱ1型高效超超临界参数变压直流锅炉,为单炉膛、一次中间再热、平衡通风、前后墙对冲燃烧、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构П型锅炉。主要设计参数见表1。
水冷壁由下部带内螺纹的螺旋环绕管圈和上部垂直水冷壁构成,中间设置混合集箱。垂直水冷壁出口连入水冷壁出口混合集箱,经引入管引入2只汽水分离器,分离出来的水进入储水罐,经内置炉
表1 锅炉设计参数
项目BMCR BRL 锅炉蒸发量/(t?h-1)30332889
过热器出口蒸汽压力/MPa(a)2612526111过热器出口蒸汽温度/℃605605
再热蒸汽流量/(t?h-1)246917234711
再热器进口蒸汽压力/MPa(a)51141841
再热器出口蒸汽压力/MPa(a)41941641再热器进口蒸汽温度/℃3541234718
再热器出口蒸汽温度/℃603603
省煤器进口给水温度/℃3021429815水循环泵(BCP)送回省煤器入口,蒸汽则依次经顶棚管、后竖井/水平烟道包墙、低温过热器、屏式过热器至高温过热器。锅炉过热器减温水来自省煤器出口,再热器减温水来自给水泵中间抽头。最低直流负荷为25%BMCR。机组配置2台50%BM2 CR汽动给水泵和1台30%BMCR启动用电动给水泵。喷燃器共48支,采用油枪与煤粉燃烧器一体的旋流筒体式结构,分三层前后墙对冲布置。
2 蒸汽吹管
211 吹管范围
a.从分离器到末级过热器出口集箱的过热器系统。包括分离器至高温过热器出口集箱出口顶棚过热器,水平烟道包墙过热器,前、后、侧墙和分隔墙过热器,低温过热器,屏式过热器,高温过热器,过热器间的连接管及集箱。
b.主蒸汽管道。
c.冷段再热器管道。
d.从冷段再热器入口集箱到热段再热器出口集箱的再热器系统。
212 吹管流程
整个吹管过程分为2个阶段。
a.第一阶段(过热器、主蒸汽管道)流程为分离器→各级过热器→过热器集汽集箱→主蒸汽管道→高压主汽阀门室→临时管路→吹管临时控制门(1、2)→临时管路→靶板→消音器→排大气。
b.第二阶段(主汽、再热器系统串吹)流程为分离器→各级过热器→过热器出口联箱→主蒸汽管道→高压主汽阀门室→临时管路→吹管临时控制门(1、2)→临时管路→再热器冷段→再热器
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→再热器热段→中压蒸汽阀门室→临时管路→靶板→消音器→排大气。
在第一阶段末期,对过热、再热蒸汽减温水管道进行吹扫。
213 吹管方式
目前国内外电站锅炉的蒸汽吹管方式主要包括降压吹管方式、稳压吹管方式及稳压和降压相结合的方式。每种方式各有其优缺点,且在国内目前已投运的机组上均有实际应用。
本台锅炉采用降压蒸汽吹管方式,第一阶段采用全部投油吹管方式;第二阶段如磨煤机具备投入条件、在汽温允许的条件下采用投煤吹管、投油稳燃方式。一方面可节省大量燃油,另一方面可对制粉系统进行带负荷试运,为日后整套启动做好准备工作。
降压吹管是指锅炉预先维持一个较高的吹管压力,然后迅速全开临时吹管门,利用降压过程中锅炉蓄热闪蒸产生的大量蒸汽,短时间高速冲洗蒸汽管路,从而实现对锅炉受热面的吹扫。其优点是操作简单,仅限于开闭临时吹管门和保持锅炉水位;投入系统少,无需投入制粉、除灰、除渣等系统,只投入燃油系统即可满足吹管要求;再热器干烧无需保护;每次冲管压力、温度急剧改变引起的热冲击和动力冲击有利于提升冲管效果。缺点是每次冲管时间很短,冲管次数多;必须有能快速开启、工作可靠的控制门;每次冲管压力温度急剧变化构成一次应力循环,造成寿命损耗[1]。
214 吹管参数
根据计算,为保证2个阶段吹管系数大于110,并满足吹管临时系统的要求,初定吹管参数如下:过热器、主汽管道的吹管压力取分离器压力为810MPa,温度低于425℃;冷段再热器、热段再热器和再热器管道的吹管压力取分离器压力为910MPa。
215 吹管质量验收标准
我国现行吹管质量验收标准很多,而最严格的标准是《火电工程调整试运质量检验及评定标准(1996年版)》。该标准规定:在吹洗系数大于1的条件下,连续2次靶板上冲击的最大斑痕粒径为012～015mm,且肉眼可见的斑痕不多于5点,检验靶板为铝板。为保证超超临界机组调试质量,本次吹管质量验收标准选择该标准。
3 吹管过程
a.锅炉上水和冷态冲洗。启动电动给水泵,锅炉通过给水旁路缓慢上水,投入储水罐水位正常,锅炉进行冷态开式循环水冲洗。
b.热态冲洗。锅炉省煤器入口水质合格(Fe<100μg/L)后,冷态清洗合格,锅炉点火升温升压,升压过程中水冷壁出口温度为190℃时暂停锅炉升温升压,进行锅炉热态水冲洗,直至炉水水质合格(储水罐下部Fe<50μg/L)。
c.热态冲洗合格后,锅炉继续升温升压。升压过程开机侧疏水、适时关炉侧疏水,升温速度≤2℃/m in。升压至013～015MPa时热紧安全阀等处法兰螺栓。
d.分离器压力为11268MPa,开始第1次试吹,逐步升压,共试吹8次。目的在于检验临时管道及系统,确认支撑及支架的受力情况,确保吹管过程顺利进行。同时通过不同压力等级下的多次试吹,逐渐摸索每次吹管后储水罐水位变化,有效进行储水罐水位控制,防止储水罐水位过低造成炉水循环泵入口汽化、炉水循环泵运行工况恶化。第一阶段吹管46次(其中正式吹管38次)后蒸汽吹管结束。锅炉全面放水冷却,更改临时系统。第一阶段吹管过程中对过热器一级和二级减温水进行了2次反冲洗,每次减温水管道反冲洗10m in。
e.临时系统更改完毕后,锅炉重新上水、点火、升温升压,进入第二阶段吹管。
f.汽压为31059MPa,进行第1次试吹,试吹8次。经过几次吹管,锅炉燃烧稳定后逐渐试投各台磨煤机,吹管方式由全投油方式转为投煤吹管、投油稳燃方式。
第二阶段吹管106次(其中正式吹管98次)后,蒸汽吹管结束。第二阶段吹管过程中,对再热器事故减温水管路反冲洗3次。
4 吹管过程中应注意的问题
411 储水罐水位控制
根据直流炉的特点,其汽水分离器储水罐容积较小,维持控制水位较难,在开关临冲门时水位极难控制,并且锅炉闪蒸的大量蒸汽使得汽水分离器储水罐水位迅速膨胀,形成虚假水位。因此需要运行人员能够做出准确判断,给水调节尽可能避免大幅操作,可按照水位变化趋势短时调整,一旦出现水位变化较快时应暂停甚至反向操作,直至控制住水位变化,但必须使给水和蒸汽流量处于相对平衡的水平[2]。
在开启临冲门前将储水罐水位调节阀(361
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阀)全关,炉水循环泵出口阀(360阀)适当关小。在调整初期可视水位情况用360阀控制水位,适当增加给水流量。在开启临冲门时,工质急剧膨胀,储水罐水位急剧升高,此时不可开启361阀来调节水位,因其有泄压的作用会加剧虚假水位产生,相反锅炉需要补充大量的水,以补充临冲门排出的蒸汽。在临冲门关闭后水位会急剧下降,因为临冲门关闭会使虚假水位向真实水位恢复,因此在关闭临冲门后应保持较高的流量防止水位急剧下降时导致水位过低使炉水循环泵跳闸。水位恢复后经一定延时逐渐减小给水流量至正常流量,在减小流量的过程中,逐渐开大360阀,通过增大蒸发量来进行水位调整。在储水罐水位高时可适当开启361阀,控制储水罐水位,直至恢复正常水位。
412 炉水循环泵(BCP)的运行
第二阶段吹管期间由于BCP跳闸未及时恢复运行,第21、22次正式吹管采用无BCP运行方式。对2种方式进行比较,采用BCP运行吹管方式有以下优点。
a.BCP运行可保证炉水循环流量,使水冷壁中水动力工况稳定,有利于控制汽温。BCP出口水进入省煤器入口,可以提高省煤器入口水温,减少热量损失。
b.吹管时BCP运行,温度较低的给水进入储水罐的量减少,因此储水罐压力下降较慢,吹管的有效时间延长。
c.吹管时BCP运行,在保证储水罐水位的前提下,无需增大361阀的开度就可保证炉水的循环流量,节省了给水。
其缺点是吹管期间临冲门开启时,储水罐会产生虚假水位,不易控制,既要防止储水罐满水使过热器进水,又要防止储水罐水位过低使BCP汽化。
在开启临冲门后,由于储水罐的水短时间大量蒸发,会造成储水罐内无水或水很少,造成BCP 汽化,不利于BCP的安全。为了保护BCP,应预先投入至储水罐的过冷水,提前补充冷水减轻汽化程度,并减小360阀的流量,同时应注意监视BCP 的电流和出口流量,防止BCP汽化。在减小360阀开度的同时,BCP泵再循环应自动开启或提前手动开启,否则可能会使BCP流量过小影响泵的安全运行。
吹管期间BCP运行虽然加大了控制储水罐水位的难度,但有利于控制汽温和升压速度,还降低了除盐水的消耗量,极大缩短了吹管时间,降低了吹管成本。
413 燃料控制
吹管时在开启临冲门前,一定要降低部分负荷,因为随着压力的降低,垂直水冷壁出口出现过热蒸汽,壁温随工质冷却能力的下降而上升,同时加大了上水量,温度急剧下降,使水冷壁承受较大的热应力和热偏差。因此在保证炉膛负压和油压允许的情况下,停油速度应快速,只留下几支油枪保证锅炉不灭火即可,否则蒸汽压力会降低,影响吹管效果。
414 汽温控制
此次吹管第一、二阶段均未投用减温水,汽温及其偏差均通过燃烧来调整。第二阶段吹管方式采用投入磨煤机运行、投油稳燃的方式进行吹管,虽投入制粉系统,但由于BCP运行,锅炉内的循环流量得以保证,再加上及时调整燃料量和升温升压速度,热负荷控制比较好,整个过程中未发生超温现象。吹管过程中主要温度见表2。
表2 锅炉吹管过程中各主要点最高温度℃屏式过热器
出口蒸汽最高温度
高温过热器
出口蒸汽最高温度
高温再热器
出口蒸汽最高温度A侧B侧A侧B侧A侧B侧459167461157452457197461456屏式过热器
出口金属壁温
高温过热器
出口金属壁温
高温再热器
出口金属壁温
最高值报警值最高值报警值最高值报警值4851564846318648477648
5 结束语
此次吹管采用降压吹管方式,并投入了制粉系统和炉水循环泵,实现了吹管时不停炉停泵,这在国内百万机组中尚属首次,无经验可以借鉴。蒸汽吹管过程中,水冷壁壁温变化均匀、不超温,锅炉水动力工况稳定,吹管效果良好,达到了预期效果,为我国今后超超临界机组的锅炉吹管提供了借鉴。
参考文献:
[1] 胡志宏,郭 磊等.邹县电厂3033t/h超超临界锅炉吹管
方案的探讨[J].山东电力技术,2006(6),3-6.
[2] 陈 恒,张 蕾.大容量超临界600MW机组蒸汽吹管技术
的探讨[J].广西电力,2006(5),33-36.
作者简介:
宁献武(1978—),男,学士,工程师,从事锅炉专业管理工作。
(收稿日期 2009-01-05)
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, 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
超超临界机组锅炉高温材料的选择和应用 根据现今全球超超临界机组中百万千瓦级的动态发展情况，分析已有的机组参数。超超临界锅炉用耐高温材料与其参数是紧密联系在一起的，研究并开发应用超超临界锅炉的高效性能、方便加工和经济性新型材料，是未来发展的主要方向。 标签：超超临界锅炉；高温材料；选择及应用 在国民经济稳定持续增长的大背景中，人们不断的增加电力需求和国家实施节能减排的政策，建设容量大、效率快、参数高及节能好的机组是我国电力的发展趋势。提高锅炉的蒸汽压力、温度以及其他参数都能有效提高发电厂的发电效率，其中温度的影响效果最明显。现今国际上超超临界机组的参数为初压力24.1-31MPa，其主蒸汽/再热蒸汽的温度是580℃-600℃/580℃-610℃，用USC作表示。而其使用金属材料的耐高压、耐高温与焊接问题是如何提高蒸汽参数这个问题中所存在的首要技术难题。 1 高温材料的选择 开发具有更好耐高温性的耐热钢是发展高效超超临界火力发电机组的关键技术，让他们适用在更高的温度范围。现今全球在管道及锅炉的用钢发展可大致分为两方向： （1）发展铁素体耐热钢，马氏体、贝氏体及珠光体耐热钢都被统称作铁素体耐热钢； （2）发展奥氏体耐热钢。全球先进国家所研制推广以及普通采用新的耐热钢种有三大类：a.新型细晶强韧化铁素体耐热钢；b.新型细晶奥氏体耐热钢；c.高铬镍奥氏体钢。 2 高温材料的应用 在过热器以及再热器的用钢方面，不仅需要满足蠕变的强度，还必须满足蒸汽侧抗氧化的性能以及向火侧抗腐蚀与冲刷的性能。所有的铁素体钢几乎不能用在蒸汽温度高于565℃的过热器或者再热器中，这里使用奥氏体钢在需要耐高温的部件上。这里对几种高温材料进行详细描述。 2.1 T91/P91 T91具有良好的力学性能，其结构及性能具有较好的稳定性，焊接与工艺性能优良，具备较高的持久与抗氧化性。和TP304H作对比，T91的导热系数相对较高、热膨胀系数相对更低、持久强度中的等强温度相对较好以及等应力温度相对更高，并分别到达625℃及607℃。T91和T9钢作对比，T91的持久强度是
超临界锅炉运行技术 4. 超临界机组协调控制模式 （1）CCBF,机炉自动，机调负荷，炉调压力； 能充分利用锅炉蓄热，负荷响应快；主汽压力控制存在较大延迟，降低了主汽压稳定性。 （2）CCTF,机炉自动，炉调负荷，机调压力； 主汽压稳定性好，负荷响应慢。 （3）机炉协调； 机炉同时接受负荷和主汽压力指令，同步响应负荷和主汽压力的变化。 其中：（1）应用最广，（3）的调节器若匹配不当，机炉间容易引起震荡。 3.2.3 600MW超临界机组协调控制策略 1. 被控参数 (1)给水流量／蒸汽流量 因为给水系统和蒸汽系统是直接连通的，且由于超临界锅炉直流蓄热能力较小，给水流量和蒸汽流量比率的偏差过大将导致较大的汽压波动。 (2)煤水比 稳定运行工况时，煤水比必须维持不变，以保证过热器出口汽温为设计值。而在变动工况下，煤水比必须按一定规律改变，以便既充分利用锅炉蓄热能力，又按要求增减燃料，把锅炉热负荷调到与机组
新的负荷相适应的水平. (3)喷水流量／给水流量 超临界锅炉喷水仅能瞬时快速改变汽温．但不能始终维持汽温，因为过热受热面的长度和热焓都是不定的。为了保持通过改变喷水流量来校正汽温的能力，控制系统必须不断地把喷水流量和总给水流量之比恢复到设计值。 (4)送风量／给煤量(风煤比) 为了抑制NOx的产生，以及锅炉的经济、安全运行，需对各燃烧器的进风量进行控制，具体是通过各层燃烧器的二次风门和燃尽风门控制风量，每层风量根据负荷对应的风煤比来控制。 2 协调控制回路 超临界机组蓄热能力相对较小．锅炉跟随系统的局限性较大，对于锅炉和汽机的控制指令既考虑稳态偏差又要考虑动态偏差。为了在机组负荷变化时机炉同时响应，机组负荷指令作为前馈信号分别送到锅炉和汽机的主控系统，以便将过程控制变量维持在可接受的限度内。 汽轮机调节汽门直接控制功率，锅炉控制主汽压力(CCBF)，给水流量由锅炉给水泵改变。功率指令直接发送到汽轮机调节汽门，使得功率响应较快。由于锅炉惯性大，负荷应变较慢．为防止汽机调门动作过大锅炉燃烧跟不上，设计了压力偏差拉回逻辑，当压力偏差过大时限制调门进一步动作，直到燃烧满足负荷需求。 在协调控制模式下，主汽压力偏差一直作为限制主汽调门响应负荷需
亦称“水蒸气”。根据压力和温度对各种蒸汽的分类为：饱和蒸汽，过热蒸汽。蒸汽主要用途有加热/加湿；产生动力；作为驱动等。 蒸汽的分类 根据压力和温度对各种蒸汽的分类为：饱和蒸汽，过热蒸汽。 饱和蒸汽 当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。 过热蒸汽 如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。过热蒸汽有其本身的应用领域，如用在发电机组的透平，通过喷嘴至电机，推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程，这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度，很显然，与饱和蒸汽的蒸发焓相比，过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的，从而会降低工艺制程设备的性能。
蒸汽的用途 蒸汽的主要用途有：加热/加湿；产生动力；作为驱动。 用于加热/加湿的蒸汽 1，正压蒸汽正压蒸汽指气压在0.1 - 5 MPa，温度在110-250℃的蒸汽。这是蒸汽在工业中最具代表性的一种用途。被广泛用于热交换器和蒸汽箱等设备中用来加热和加湿。 在多数情况下使用的蒸汽是处于饱和状态的，也就是饱和蒸汽。因为压强和温度的对应关系固定不变，可以用蒸汽的潜热迅速加热。在食品加工行业，过热蒸汽有时候用来烹饪和烘干、脱水。过热蒸汽在常压下被加热到200-800℃后非常易于控制，所以被用于当今的家用蒸汽烤箱市场。 2，负压蒸汽负压蒸汽指气压小于大气压，温度低于100℃的蒸汽。这种蒸汽的应用近年来得到了迅速的发展。当负压饱和蒸汽像正压蒸汽那样使用时，可以通过调节气压迅速改变蒸汽的温度，使精确控温成为可能，而热水则做不到这点。然而负压蒸汽设备必须配有真空泵，因为仅仅降低气压是不会使其低于大气压的。 用于动力/驱动的蒸汽 蒸汽还可以用来做功（比如作为动力），用于蒸汽轮机等。一个大多数人都熟悉的例子就是很多年前的蒸汽机车，不过现在把蒸汽作为驱动动力的应用相当少了。然而，把蒸汽用作驱动动力的技术还在继续发展和改进之中。蒸汽轮机对于火力发电厂来说是不可或缺的设备。为了提高效率，发展了使用高温高压蒸汽的技术。一些火力发电厂在他们的涡轮
国外超超临界机组技术的发展状况 一、超超临界的定义 水的临界状态点：压力 22.115MPa，温度374.15℃；蒸汽参数超过临界点压力和温度称为超临界。锅炉、汽轮机系列（通常以汽轮机进口蒸汽初压力划分等级）：次中压2.5 MPa，中压3.5 MPa，次高压6.5 MPa，高压9.0MPa，超高压13.5 MPa ，亚临界16.7 MPa，超临界24.1 MPa。 超超临界（Ultra Super-critical）（也有称高效超临界High Efficiency Supercritical））的定义：丹麦人认为：蒸汽压力27.5MPa是超临界与超超临界的分界线；日本人认为：压力>24.2MPa，或温度达到593℃(或超过 566℃)以上定义为超超临界；德国西门子公司的观点：从材料的等级来区分超临界和超超临界；我国电力百科全书：通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。 结论：其实没有统一的定义，本质上超临界与超超临界无区别。 二、国外超超临界技术发展趋势 （一）超超临界机组的发展历史 超超临界机组发展至今有50年的历史，最早的超超临界机组于1957年投产，建在美国俄亥俄州（Philo 电厂6#机组），容量为125MW，蒸汽进汽压力31MPa，进汽温度621 / 566 / 566 C（二次再热）。汽轮机制造商为美国GE公司，锅炉制造商为美国B&W公司。 世界上超超临界发电技术的发展过程一般划分为三个阶段： 第一阶段（上世纪50-70年代）
以美国为核心，追求高压/双再的超超临界参数。1959年Eddystone 电厂1#机组，容量为325MW，蒸汽压力为34.5MPa，蒸汽温度为 649 / 566 / 566 C（二次再热），热耗为8630kJ/kWh，汽轮机制造商美国WH 公司，锅炉制造商美国CE公司。其打破了最大出力、最高压力、最高温度和最高效率的4项记录。1968 年降参数（32.2MPa/610/560/560 C）运行直至今，但至今仍是世界上蒸汽压力和温度较高的机组。 结果，早期的超超临界机组，更注重提高初压（30MPa或以上）,迫使采用二次再热。使结构与系统趋于复杂，运行控制难度更难，并忽视了当时技术水平和材料水平，使机组可用率不高。 第二阶段（上世纪80年代） 以材料技术发展为中心，超超临界机组处于调整期。锅炉和汽轮机材料性能大幅度提高，电厂水化学方面的认识更趋深入，美国对已投运的超临界机组进行大规模的优化和改造，形成了新的结构和新的设计方法，使可靠性和可用率指标达到甚至超过了相应的亚临界机组。其后，美国将超临界技术转让给日本，GE公司转让给东芝和日立公司，西屋公司转让给三菱公司。 第三阶段（上世纪90年代开始） 迎来了超超临界机组新一轮的发展阶段。主要原因是国际上环保要求日趋严格，新材料的开发成功，常规超临界技术的成熟。大规模发展超超临界机组的国家以日本、欧洲（德国、丹麦）为主要代表。日本以川越电厂31 MPa /654℃/566℃/566℃超超临界为代表，开拓了一条从引进到自主开发，有步骤有计划的发展之路，成为当今超超临界技术领先国家。其值得我们认真学习。 三、各国超超临界发电技术情况
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)．
超临界大型火电机组安全控制技术示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
超临界大型火电机组安全控制技术示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 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2×1000 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 超临界大型火电机组蒸汽参数高（压力≥22.12 MPa、
温度≥540 ℃），和亚临界机组相比在运行过程中存在的问题有所不同。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可用率约为汽轮机、发电机和电站辅机的3倍。水冷壁管泄漏是锅炉方面的主要问题，大部分是由于过热所致。管壁结垢和水冷壁中质量流量过低、管内紊流程度不够，使锅炉在高热负荷区发生核态沸腾所引起。造成上述问题的原因大多是锅炉水冷壁无法得到足够的冷却和缺少凝结水除盐设备或除盐设备不完善。水的品质对于超临界机组的可靠运行极为重要。
ECT饱和蒸汽汽轮机优点: （1）ECT饱和蒸汽汽轮机既适用于过热蒸汽，也适用于饱和蒸汽，还适用于含污热液热水，适用于工质种类多，用途广泛。工业锅炉E CT饱和蒸汽汽轮机压差发电时，锅炉不需改造，工程实施比较简 单，不误正常生产。 （2）结构简单、紧凑，整机装配出厂，现场就位联接调试即可投入运行。ECT饱和蒸汽汽轮机维护简单，正常运行10年内无大修；机 组检修技术和设备要求低，无需专业队伍及场地设备要求，检修 工期短。 （3）可自动调节转速以适应按被驱动的工作机械转速变化，实现变频调节效能。直接驱动，不需要减速器，机组运转平稳，振动小， 噪音低。除泄漏损失外，很少其他损失，效率较高。 （4）适用于汽液两相湿蒸气，液相的存在及闪蒸效益不仅使机组运转平稳安全，还可以减少机内泄漏损失，提高效率。 （5）在负荷变化较大的情况下运行时10—120%，还可保持高效率，效率不随负荷变化显著下滑。 （6）由于有独特的结构特点，转子特性运转时具有自清洁功能。由于具有自除垢能力。所以，运行时对工质品质没有特别的要求，能 适应于低品质和不清洁的热源工质做功。 （7）能够适应进口工质参数的变化或波动，并能提供稳定出口压力、安全、高效地运行。 （8）不需要任何热力处理附属设备，热力系统非常简单，系统单位投
资少，投资回报期短。 （9）对非蒸汽热源（如炉烟、废气、热液、热水等），可以按照热力学三角形回圈工作，热损失小，回圈效率高，在同等条件下功率回 收比传统汽轮机高60%。 （10）转动惯量小，不会产生“飞车”事故；启动力矩大，可以直接带负荷启动，并能承受很大的冲击负荷（达到1/3的额定负荷以上）； 启停时间短，不需要“盘车”过程和相应的设备装置 （11）由于其结构特点，其最大的单机做功功率受到限制，目前的加工技术水平只能在2500kw以下单机容量水平应用。 饱和蒸汽汽轮机 由于公司业务拓展，为ECT饱和蒸汽涡轮发电机组中国区独家代理，我即涉入了蒸汽汽轮机发电。不看不知道，一看才知道！其间的空间很大很深-------余热发电部分，在国内的
超超临界锅炉制造技术的研究 摘要：超超临界锅炉的材料以及结构有其自身的制造特点，要想能够使得超临 界锅炉的制造技术能够实现进一步的发展，就需要在有效掌握超临界锅炉制造工 艺特点的基础上，采取有效的方式来对超超临界锅炉制造技术进行改进，选取合 理的制造技术应用到超超临界锅炉的研制当中，从而使得超超临界锅炉的未来应 用范围更加的宽广。本文将对超超临界锅炉制造技术进行研究。 关键词：超超临界锅炉，螺旋管圈水冷壁，细晶粒不锈钢，集箱管座机械焊超超临界机组因其煤耗低，节约能源，我国已经把大幅度提高发电效率、加 速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的 重要措施。 1超超临界锅炉用钢 超超临界机组蒸汽压力和温度的提高对关键部件材料带来更高的要求，尤其 是材料的高温强度性能、抗高温腐蚀和氧化性能以及高温疲劳蠕变性能。超超临 界机组广泛采用各种低合金高强钢、耐热钢。如水冷壁采用具有优异的焊接性能 的T23和T24，联箱和蒸汽管道主要采用P91、P92、P122等马氏体高强钢，过热器、再热器主要采用P91马氏体高强钢及uper304H和TP347HFG奥氏体耐热钢。 2超超临界直流锅炉制造工艺方案 2.1 集箱制造工艺 超超临界锅炉集箱本体的材料与超临界、亚临界锅炉略有不同，主要体现在 过热器和再热器集箱选用了性能更好的 T P347H、P92 作为集箱本体材料。集箱管径较大、管壁较厚，特别是超长集箱给集箱制造、翻转、吊运及运输等均带来一 定的难度，另外，尤为关键的是所有管座与集箱连接的角焊缝均要求全焊透。根 据以上特点，我们采取了如下措施: (1)针对 TP347H、P92、P91 等钢的焊接难点，避免焊接返修，保证一次合格率，我们新研制了1 台集箱环缝对接的窄间隙自动焊机。此设备能实现不点固焊 装配、全自动氩弧焊打底及细丝窄间隙埋弧焊一次性焊妥，此技术在国内外尚无 先例，系自主创新成果。 (2)对于管径大于 108mm 的管座角焊缝，我们采用机械焊，用先进的工艺装 备保证产品质量。 (3)对于全焊透结构的小管座角焊缝，我们尽量采用自动内孔氩弧焊封底+ 手 工电弧焊焊妥工艺。对有些无法采用内孔氩弧焊设备的长管接头角焊缝，在选用 合理的焊接坡口的同时，我们采用独创的外壁自动氩弧焊打底设备焊接，保证根 部全焊透，然后用手工电弧焊焊妥。 (4)对于超长集箱的翻转、吊运及运输，除了添置必需的工艺装备之外，我们 还制定了一系列的吊运、运输工艺守则及注意事项，防止集箱碰伤、碰坏。 (5)针对 TP347H 不锈钢集箱的制造难点，我们设计制作了焊缝背面气体保护 防氧化工装，选用合理的焊接规范，控制层间温度，减少在敏化温度区域内的停 留时间，并通过焊后稳定化处理解决受焊接热循环影响出现的“贫铬区”间隙。 2.2 “三器”制造工艺 对于蛇形管的制造工艺，无论是超(超)临界机组还是亚临界机组均无明显区别，只是按锅炉容量的大小在管径、壁厚和外形尺寸上有所不同。超超临界锅炉的“三器”管排均为超长、超宽管排，且末级过热器和再热器采用 Super304H、TP347HFG 等细晶粒不锈钢，针对制造中的难点，我们采取如下措施:
华能长兴电厂2X660MW超超临界燃煤机组锅炉HG-1968/29.3-YM5锅炉 超超临界直流锅炉本体说明书 编号：F0310BT001B161 编写: 校对: 审核: 审定: 锅炉厂有限责任公司 二○一四年三月
目录 1．锅炉技术规 (1) 2．设计条件 (2) 2.1煤种 (2) 2.2点火助燃用油 (3) 2.3自然条件 (3) 2.4锅炉给水及蒸汽品质要求 (5) 2.5锅炉运行条件 (6) 3．锅炉特点 (6) 3.1技术特点 (8) 3.2结构特点 (9) 4．锅炉整体布置 (9) 4.1 炉膛及水冷壁 (10) 4.2 启动系统 (13) 4.3过热器系统 (17) 4.4 再热器 (18) 4.5 省煤器 (18) 4.6 蒸汽冷却间隔管和蒸汽冷却夹管 (19) 4.7 杂项管道 (19) 4.8 燃烧设备 (20) 4.9 空气预热器 (21) 4.10 吹灰系统和烟温探针 (21) 4.11 安全阀 (22) 4.12 热膨胀系统 (23) 4.13 炉顶密封和包覆框架 (24) 4.14 锅炉钢结构（冷结构） (25) 4.15 刚性梁 (28) 5．主蒸汽和再热蒸汽温度控制 (30) 5.1主蒸汽温度控制 (30) 5.2再热蒸汽温度控制 (32) 6．锅炉运行、维护、检修注意事项 (32)
6.1安装注意事项 (32) 6.2运行注意事项 (35) 6.3循环泵运行注意事项 (36) 附图01－01：锅炉总体布置图(纵剖视) (37) 附图01－02：锅炉总体布置图(前视图) (38) 附图01－03：锅炉总图布置图（顶视图） (39) 附图01－04：锅炉总图布置图（水平图） (40) 附图01－05：水冷壁流程图 (41) 附图01－06：过热器和分离器流程图 (42) 附图01－07：再热器流程图 (43) 附图01－08：启动系统流程图 (44) 附图01－09：热膨胀系统图一 (45) 附图01－10：热膨胀系统图二 (46) 附图01－11：调温挡板 (47) 附图01－12：流体冷却夹管 (48) 附图01－13：蒸汽冷却间隔管 (49) 附图01－14：立面框架的典型结构图（1） (50) 附图01－15：立面框架的典型结构图（2） (51) 附图10－16：柱接头典型结构图 (52) 附图10－17：柱、梁和垂直支撑及水平支撑的连接节点详图 (53) 附图01－18：EL13700平面图 (54) 附图01－19：EL86800平面图（锅炉受压部件支撑平面） (55) 附图01－20：导向装置 (56) 附图01－21：刚性梁导向装置 (57) 附图01－22：顶板布置图 (58) 附图01－23：极热态启动曲线 (59) 附图01－24：热态启动曲线 (60) 附图01－25：温态启动曲线 (61) 附图01－26：冷态启动曲线 (62)
饱和蒸汽是在一个大气压下，温度为100度的蒸汽，温度不能再升高；过热蒸汽是在几个或几十个大气压下，温度可以生得较高的蒸汽。当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。 如果用户是为了达到更精确的计量监控，建议都视为过热蒸汽，对温度和压力补偿，但考虑成本问题，客户也可以只对温度进行补偿。理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽，否这都可以视为过热蒸汽进行计量。实际中过热蒸汽的温度可以较高，压力一般都相对较低（较饱和蒸汽），0.7MPa ，200℃蒸汽就是这样，属过热蒸汽。 水在一定的压力下加热，水的温度随着不断加热而上升，当水温升高到某一温度时，水就开始沸腾，这时候水的温度称为沸腾温度。如在继续加热，水温保持不变，水即开始气化，而逐步变为蒸汽。水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关，压力愈大，则沸腾温度也就越高；反之，压力小，则沸腾温度也低。例如压力为0.10MPa(1atm)时，其饱和温度为99.09°C；压力为4.05MPa （40atm)时，其饱和温度为249.18°C；压力为10.13MPa（100atm)时，其饱和温度为309.53°C。以上可知，水在一定压力下，加热至沸腾，水就开始气化，也就逐渐变为蒸汽，这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。 简单点说，饱和蒸汽温度和压力成一一对应关系，知道温度就知道压力，倆者知道其一就可以了。过热蒸汽没这种关系。 过热蒸汽温度( ) 绝对压强 (千克/平方厘米) 参数 400 450 500 550 600 30 v h s 0.101 35 770.3 1.656 3 0.10998 799.0 1.6946 0.118 43825.4 1.763 7 0.126 75 852.4 1.763 7 0.134 99 879.3 1.795 5 40 v h s 0.074 91 768.4 1.620 3 0.08160 795.9 1.6597 0.088 10823.0 1.696 0 0.094 47 850.1 1.730 0 0.100 75 877.4 1.762 1 90 v h s 0.03062 746.3 1.505 9 0.03422 779.1 1.5528 0.037 52809.4 1.5934 0.040 66 838.7 1.630 1 0.043 68 867.6 1.664 2 130 v h s 0.019 51 725.3 1.4407 0.02246 764.0 1.4962 0.025 03797.8 1.5413 0.027 39 829.2 1.580 8 0.029 63 859.7 1.616 7 165 v h s 0.01404 703.7 1.3883 0.01679 749.6 1.4542 0.01904 786.9 1.5042 0.02105 820.6 1.5464 0.02292 852.5 1.5841 250 v h s 0.0063 67 623.9 1.240 7 0.009 454 708.3 1.362 4 0.011416 758.0 1.4288 0.013023 798.4 1.4795 0.014444 834.6 1.5223 v —过热蒸汽比容 h —过热蒸汽的焓 s —过热蒸汽的熵
余热锅炉饱和蒸汽钠超标的原因分析 摘要：描述了BQ136.2/500-30(4.1)-3.82(0.3)/450(144)型余热锅炉高压汽包饱和蒸汽钠超标的故障现象，采用故障排除法分析并记录了故障处理的过程，最终确定了饱和蒸汽钠超标的根本原因，为今后同类型机组运行分析及维护提供了相关经验。 关键词：含钠量积盐蒸汽 一、概况 山东济矿民生热能有限公司坐落于山东省济宁市煤化工业园区。一期工程中的#1、#2两台余热锅炉为南京南锅动力设备有限公司生产的BQ136.2/500-30(4.1)-3.82(0.3)/450(144)补燃型余热锅炉与美国索拉公司生产的大力神130型燃气轮机配套，两台余热锅炉在2012年3月份投入生产。另有一台75t/h循环流化床锅炉和一台15MW蒸汽轮机，于2011年10月份投入生产。三台锅炉可并列运行共同推动蒸汽轮机做功。 余热锅炉汽水系统主要包括：预热器、低压省煤器、低压汽包、低压蒸发器、高压省煤器、高压汽包、高压蒸发器、减温器、高压过热器、高压给水泵、低压给水泵和除氧水箱。低压给水由除氧水箱经低压给水泵打入低压省煤器受热后进入低压汽包，再由下降管经低压蒸发器受热回到低压汽包，低压汽包中产生的低压饱和蒸汽经汽水分离隔板将水滴分离出来回到低压汽包，经过分离的低压蒸汽作为除氧器加热蒸汽进入除氧器为除氧器补水加热除氧。高压给水由除氧水箱经高压给水泵打入高压省煤器受热后进入高压汽包，再由下降管经高压蒸发器回到高压汽包，高压汽包产生的高压饱和蒸汽经两级汽水分离(其中一级汽水分离器为旋风分离器，二级分离器为波形板分离器)将分离出来的水滴留在高压汽包，蒸汽经减温器减温后进入高压过热器受热，最后并入高压蒸汽母管推动汽轮机做功或直接对外供汽。 余热锅炉汽水流程简图如下： 二、故障现象及原因分析 #2余热锅炉在2014年10月份出现饱和蒸汽钠含量持续超标，最高达到27μg/L，远超15μg/L的控制指标，与之前<1μg/L相距甚远。出现这种现象后立即进行了相关的原因排查工作。 (1)对在线监测仪表进行校对并与#1余热锅炉汽水品质进行对标，取样在化验室用同一个仪表化验发现#1炉饱和蒸汽钠含量为0.9μg/L，而#2炉饱和蒸汽钠含量为20μg/L，首先排除仪表不准确的问题。 (2)对加药量进行调整比对。将#1、#2余热锅炉加药量调整一致，两小时后取样化验，结果发现两台余热锅炉饱和蒸汽钠含量并未发生太大变化，排除加药量以及药失效的问题。 (3)对连排量进行调整比对。通过观察#2炉连排量大于#1炉，但是#2炉的饱和蒸汽钠含量却远大于#1炉，排除连续排污量小的问题。 (4)加强定期排污。正常运行#1炉一天排污一次，而#2炉一天排污三次仍然不见效果。一次排污中发现#2炉高压蒸发器排污二次门阀芯脱落，怀疑是顶起排污不畅通所致。于是更换新的阀门后依然没有效果，排除定期排污的问题。
超超临界机组锅炉给水泵汽化的分析与处理 Final approval draft on November 22, 2020
超超临界机组锅炉给水泵汽化的分析与处理 摘要：本文以某电厂1000MW超超临界机组汽动给水泵的汽化事件为基础，结合锅炉汽动给水泵的结构特点和最小流量阀的技术特点，分析了给水泵汽蚀的原因，指出了给水热力系统中最小流量阀的关键性。 关键词：汽动给水泵，汽化，最小流量阀 概述 某电厂1000MW超超临界机组，给水系统设计为，1台30%BMCR容量的电动给水泵和2台50%BMCR 容量的汽动给水泵，正常运行时两台汽泵承担锅炉上水任务，电泵作为启动及带低负荷或当一台汽泵故障时的备用泵。其中给水泵汽轮机为东方汽轮机厂设计生产：单轴、单缸、再热冷段蒸汽外切换、变转速、冲动式、凝汽式，主机额定工况功率16397KW，额定转速5605r/min，排汽压力，电超速6380r/min。 1汽动给水泵结构特点 汽动给水泵主要由泵的芯包、内外泵壳、水力部件、中间抽头、平衡装置、轴承、轴封以及泵座等部件组成，共6级；再循环管道设计为30%流量，配备一个气动调节门，前后各有一个手动截止门，气动门后配有逆止门。
泵设计成水平、离心、多级筒体式，为便于快速检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构，芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有互换性。备用芯包可以在所提供的任何一台泵组的壳体中进行性能试验。 泵中所用的叶轮和导叶及内部流道的设计保证给水泵具有较高的水力效率，径向间隙根据效率、临界转速和轴挠度确定，保证主给水泵具有较高的运行效率和可靠性。泵轴在易磨损处有可调换的轴套。叶轮的硬度比可拆卸型的泵壳或其它静止部分高一个等级，从而保证动静部分即使发生磨损，也可保护转动部件。在磨损发生后，通过调整动静部分间隙，亦可使泵组保证高效运行。 泵的水力平衡装置为平衡鼓结构，通过平衡装置平衡大部分轴向推力，其余轴向力通过推力轴承平衡，整套平衡装置能防止主泵在任何工况下，转子轴向窜动。推力轴承在所有的稳态和暂态情况下，包括泵启动和停止时能维持纵向对中和可靠的平衡轴向推力。 2汽化现象 汽泵组在调试过程中，于11月8日，进行A小汽机单转，完成电超速试验后停机投入盘车。11月9
超临界、超超临界锅炉用钢 杨富1，李为民2，任永宁2 （1. 中国电力企业联合会，北京100761；2. 北京电力建设公司北京 100024） 摘要：提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数即提高蒸汽的压力和温度，而提高蒸汽参数的关键有赖于金属材料的发展。从发展超临界、超超临界机组与发展新钢种的关系以及超临界、超超临界锅炉对钢材的要求，概述了火电锅炉用钢的发展历程以及部分新钢种的性能。 关键词：临界、超超临界；锅炉；材料 2020年全国装机容量将达到9.5亿kW，其中火电装机仍然占70%，即今后17年将投产4.0亿kW左右的火电机组。火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组。从目前世界火力发电技术水平看，提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数，即提高蒸汽的压力和温度。发展超临界和超超临界火电机组，提高蒸汽的参数对于提高火力发电厂效率的作用是十分明显的。表1给出了蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系［1］。 表1 蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系 机组类型蒸汽压力/Mpa 蒸汽温度/℃电厂效率/％供电煤耗*/kW·h 中压机组 3.5 435 27 460 高压机组9.0 510 33 390 超高压机组13.0 535/535 35 360 亚临界机组17.0 540/540 38 324 超临界机组25.5 567/567 41 300 高温超临界机组25.0 600/600 44 278 超超临界机组30.0 600/600/600 48 256 高温超超临界机组30.0 700 57 215 超700℃机组超700 60 205
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。