(141)超超临界火电机组三大主设备引进中技术研究
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超超临界发电技术:我国火力发电发展的选择郑善合,徐鸿华北电力大学Ultra-Supercritical Technology: the Electric Power Development ChoiceZHENG Shan-he, XU Hong(North China Electric Power University)摘要:我国的能源结构决定了以煤为主的格局,发电效率高、污染排放小是我国火力发电发展的主要方向。
从环境需求、技术支持分析了我国发展洁净煤发电技术的必要性和可行性,超超临(USC)发电技术是火力发电发展的最佳选择,是我国未来20-30 电力工业装机主要技术。
分析了超超临界技术的优点及新型耐高温金属材料的性能,超超临界技术的自主研发,超超临界机组的建设,对我国电力发展起到极大的促进作用。
关键词:火电厂;超超临界技术;洁净煤技术;热效率;耐高温材料ABSRACT: Our energy source structure decided that the development of thermal power generator unitswith the virtues of high efficiency and low emission was the main direction. It is necessary and feasible todevelop clear coal technique based on the analysis of environment and technology. The ultra-supercritical(USC) technology was the preferential choice for China to develop thermal generator. The USC technology superior and typical heat-resistant steel properties commonly used were discussed.Self-research of USCT will be to promote the electric power development greatly. KEYWORDS: fossil power plant; ultra-supercritical technology; clear coal technique; thermal efficiency;heat-resistant material能源是人类社会发展的重要基础资源,世界能源需求量持续增大,环境污染加重和环保压力加大,世界能源消费向清洁化、高效化发展[1,2]。
大型火电机组的一些优化设计问题蒋寻寒1,马启磊1,阮圣奇1,曹祖庆2(1,安徽省电力科学研究院,合肥 230601;东南大学,南京 210018)摘要:从节能角度出发,对目前引进型超超临界火电机组的汽轮机、锅炉方面一些典型的设计问题进行了分析,指出能耗增加的不良后果,建议新机组设计进一步向节能倾斜,并提出一些优化设计方法,以便今后新建的超超临界机组能够充分发挥低能耗、低排放的优势;对于节能相关运行仪表的配置,也给出了一些技术建议。
关键词:超超临界,火电机组,优化设计Some key points in optimizing design for large scale coal fired power unitsAbstract: For the super critical coal fired power units in China, there are some typical shortcomings for energy conservation in design, which are pointed out in this paper. Improvements are presented for the units to be setup for lowest energy consumption and waste emission. Instrunments configuration methods for most important parameters are also presented for thermo performance test and analysis.Key words: Ultra super critical, coal fired power unit, design optimization1前言由于种种原因,国内的很多超临界和超超临界机组未能充分发挥其应有的低能耗、低排放优势,需要从设计、安装、调试、运行和维护等诸多方面发现和解决问题。
亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别一、定义所谓的"临界"是指锅炉工作情况下承受的一定温度和压力的蒸汽状态。
可以查出水的临界压力为22.115MPa ,由此知,此压力对应下的状态叫临界状态;(1)水在加热过程中存在一个状态点——临界点(2)低于临界点压力,从低温下的水加热到过热蒸汽的过程中要经过汽化过程,即经过水和水蒸汽共存的状态;(3)而如果压力在临界压力或临界压力以上时,水在加热的过程中就没有汽水共存状态而直接从水转变为蒸汽。
T-S图临界点T饱和水线饱和汽线S水的临界点1.1 压力低于25MPa(对应的蒸汽温度低于538摄氏度)时的状态为亚临界状态;亚临界自然循环汽包锅炉的燃烧室蒸发受热面与汽包构成循环回路。
受热面上升管吸热量越大,则上升管内的含汽率增大,与下降管比重差增大,因此推动更大的循环量。
其特性是带有“自补偿”性质的。
而直流锅炉燃烧室内的平行上升管组吸热量越大则工质比容增大,体积流速变大,阻力增大。
对带有联箱的平行管组,吸热多的管子质量流量必然降低,其特点是“直流”性质的。
1.2 压力在25MPa 时的状态(对应的蒸汽温度高于538摄氏度)为超临界状态;超临界是物质的一种特殊状态,当环境温度、压力达到物质的临界点时,气液两相的相界面消失,成为均相体系。
当温度压力进一步提高,即超过临界点时,物质就处于超临界状态,成为超临界流体。
超临界水是一种重要超临界流体,在超临界状态下,水具有类似于气体的良好流动性,又具有远高于气体的密度。
超临界水是一种很好的反应介质,具有独特的理化性质,例如扩散系数高、传质速率高、粘度低、混合性好、介电常数低、与有机物、气体组分完全互溶;对无机物溶解度低,利于固体分离,反应性高、分解力高;超临界水本身可参与自由基和离子反应等等。
1.3 压力在25-31MPa 之间(温度在600度以上)则称为超超临界状态。
二、 参数水的临界状态参数为压力22.115MPa 、温度374.15℃2.1 亚临界火电机组蒸汽参数: P=16~19MPa ,T= 538℃/ 538℃或T= 540℃/ 540℃。
1.工程热力学将水的临界状态点的参数定义为:22.115MPa,374.15℃。
当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度时,则称其为超临界参数。
超超临界设定在蒸汽压力大于25MPa、或蒸汽温度高于593℃的范围。
2.提高机组热效率:提高蒸汽参数(压力、温度)、采用再热系统、增加再热次数。
3.常规亚临界机组参数为16.7MPa/538℃/538℃,发电效率约38%;超临界机组主汽压力一般为24MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为538—560℃,典型参数为24.1MPa/538℃/538℃,发电效率约41%;超超临界追压力25—31MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度为580—600℃及以上。
超临界机组热效率比亚临界机组的高2%—3%,超超临界机组的热效率比超临界机组高4%以上。
4.在超超临界机组参数条件下,主蒸汽压力提高1MPa,机组的热效率就可下降0.13—0.15%;主蒸汽温度每提高10℃,机组的热效率就可下降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%。
如果增加再热参数,采用二次再热,则其热耗率可下降1.4%—1.6%。
当压力低于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升很快;当压力高于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升幅度较小。
5.锅炉布置主要采用Ⅱ型布置、塔式布置、T型布置。
超超临界机组可采用四角单切圆塔式布置、墙式对冲塔式布置、单炉膛双切圆Ⅱ型布置及墙式对冲Ⅱ型布置。
Ⅱ型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;塔式炉适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;T型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式。
6.水冷壁型式:变压运行超临界直流锅炉水冷壁:炉膛上部用垂直管,下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。
7.我国超超临界技术参数:一次再热、蒸汽参数(25—28)MPa/600℃/600℃,相应发电效率预计为44.63%—44.99%,发电煤耗率预计为275—273g/kWh。
亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别、发展现状与发展趋势的研究报告一、问题的提出通过书本上的学习我们初步了解了火电厂的工作流程和原理,在整个流程中机组选择的不同使得火电厂对发电用的蒸汽的各项参数、工件的选择、材料的要求等提出不同的标准。
本小组通过对亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别、发展现状与发展趋势进行研究,找出了他们的一些不同与相同之处,陈列如下不对之处还望指正。
二、调查方法1.从书籍中查找有关资料2.在英特网中查阅有关资料三、正文我国自1882年在上海建立第一座火力发电厂开始, 火力发电已走过100多年发展历程。
新中国成立以后, 特别是改革开放以来, 我国的火力发电事业取得了煌的成就。
全国电力装机到1987年跨上100GW的台阶后, 经过7年的努力, 在1995年3月份突破200GW至1995年底我国电力装机容达到217.224GW,其中水电52.184GW,火电162.94GW,核电2.1GW.1995年全国发电装机容量跃居世界第三位、发电量居世界第二位。
火力发电在电力结构中一直占有重要地位。
从全球范围看, 火电在电力工业中起着主导作用。
对中国而言, 火电在电力工业中所占比重更大, 其中煤电所占比例要比全世界平均水平更高。
国内外一些机构曾对我国能源结构进行过预测分析, 虽然数字有些差异, 但结论大致相同,火力发电特别是燃煤发电在未来几年及21世纪上半叶, 甚至更长时间内在我国电力工业中将起主导作用。
我国火电机组的研制从50年代中期6MW中压机组起步, 到70年代已具备设计制造200MW超高压机组和300MW亚临界压力机组的能力, 但我国最大单机容量同国外先进水平的差距一般为30-40年, 我国机组的技术性能和可靠性水平与国外先进水平相比有相当大的差距( 以当时的亚临界300MW汽轮机为例, 其热耗值比国外同类机组高出约209KJ/(KW·h), 按每台机组每年运行7000h 计算, 仅此一项每台机组每年就需多消耗近2000t标准煤。
2024年超临界大型火电机组安全控制技术引言随着全球能源需求的不断增长,火电厂作为一种主要的能源发电方式,在能源系统中扮演着重要的角色。
然而,火电厂的运行安全一直是一个重要的问题。
尤其是在超临界大型火电机组中,温度、压力和流量等参数的高水平对运行的稳定性和安全性提出了更高的要求。
本文将介绍2024年超临界大型火电机组的安全控制技术。
一、超临界大型火电机组的特点超临界大型火电机组是指蒸汽参数处于超临界状态(即温度和压力超过临界点),具有以下特点:1. 高效率:超临界状态的蒸汽具有更高的热效率,使得火电机组的发电效率提高。
2. 环保:超临界火电机组具有更低的排放量,对环境的影响较小。
3. 高温高压:超临界状态下,蒸汽温度和压力较高,对设备的运行稳定性和安全性提出更高要求。
2024年超临界大型火电机组安全控制技术(2)1. 温度控制技术超临界大型火电机组的温度控制是保证其安全运行的重要手段。
通过对锅炉温度和各个部件温度的监测和控制,可以有效防止温度超过设定范围,避免设备的损坏和安全事故的发生。
温度控制技术包括以下方面:- 温度传感器:采用高精度、高可靠性的温度传感器,对锅炉内的温度进行实时监测。
- 温度控制系统:通过对锅炉的燃烧控制、给水控制和汽水分离控制等参数的调节,实现对锅炉温度的精确控制。
- 温度预警系统:建立温度预警系统,一旦温度超过设定值,系统会及时报警,提醒运行人员采取相应的措施。
2. 压力控制技术超临界大型火电机组的压力控制是确保其安全运行的关键。
通过对锅炉内部压力的监测和控制,可以有效防止压力超过设定范围,避免设备的破裂和安全事故的发生。
压力控制技术包括以下方面:- 压力传感器:采用高精度、高可靠性的压力传感器,对锅炉内的压力进行实时监测。
- 压力控制系统:通过对燃烧控制、给水控制和汽水分离控制等参数的调节,实现对锅炉压力的精确控制。
- 压力预警系统:建立压力预警系统,一旦压力超过设定值,系统会及时报警,提醒运行人员采取相应的措施。
国产1000MW超超临界机组技术综述一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护压力的加大,高效、清洁的发电技术已成为电力行业的重要发展方向。
国产1000MW超超临界机组作为当前国际上最先进的发电技术之一,其在我国电力工业中的应用和发展具有重要意义。
本文旨在对国产1000MW超超临界机组技术进行全面的综述,以期为我国电力工业的可持续发展提供技术支持和参考。
本文将首先介绍超超临界技术的基本原理和发展历程,阐述国产1000MW超超临界机组的技术特点和优势。
接着,文章将重点分析国产1000MW超超临界机组的关键技术,包括锅炉技术、汽轮机技术、发电机技术以及自动化控制系统等。
本文还将对国产1000MW超超临界机组在节能减排、提高能源利用效率以及降低运行成本等方面的实际效果进行评估,探讨其在电力工业中的应用前景。
本文将总结国产1000MW超超临界机组技术的发展趋势和挑战,提出相应的对策和建议,以期为我国电力工业的可持续发展提供有益的启示和借鉴。
通过本文的综述,读者可以全面了解国产1000MW超超临界机组技术的现状和发展方向,为相关研究和应用提供参考和指导。
二、超超临界机组技术概述随着全球能源需求的不断增长和对高效、清洁发电技术的迫切需求,超超临界机组技术在我国电力行业中得到了广泛的应用。
超超临界机组是指蒸汽压力超过临界压力,且蒸汽温度也相应提高的火力发电机组。
与传统的亚临界和超临界机组相比,超超临界机组具有更高的热效率和更低的煤耗,是实现火力发电高效化、清洁化的重要途径。
超超临界机组技术的核心在于提高蒸汽参数,即提高蒸汽的压力和温度,使其接近或超过水的临界压力(1MPa)和临界温度(374℃)。
在这样的高参数下,机组的热效率可以大幅提升,煤耗和污染物排放也会相应降低。
同时,超超临界机组还采用了先进的材料技术和制造工艺,以适应高温高压的工作环境,保证机组的安全稳定运行。
在超超临界机组中,关键技术包括高温材料的研发和应用、锅炉和汽轮机的优化设计、先进的控制系统和自动化技术等。
新型火力发电技术研究近年来,随着环保意识的提升以及石油、煤炭等传统能源的日益枯竭,新型火力发电技术正逐渐成为热点领域。
下面,我们就来探究一下新型火力发电技术研究的现状和未来发展方向。
一、新型火力发电技术简介新型火力发电技术,是指利用高温高压的火焰或燃气来产生蒸汽,推动涡轮机旋转,从而带动发电机发电。
与传统的燃煤电、燃气电相比,新型火力发电技术具有更高的发电效率、更少的排放量以及更低的成本。
目前,国内主要发展的新型火力发电技术有: 超临界和超超临界发电技术、燃气发电技术以及生物质发电技术。
二、超临界和超超临界发电技术超临界和超超临界发电技术是目前国内新型火力发电技术发展的重点。
其工作原理是将水加热到超临界或超超临界状态,使得水变成气态,从而能够提高发电效率。
与传统的燃煤发电技术相比,超临界和超超临界发电技术的发电效率能够提高3-5个百分点左右,同时还能够实现NOx、CO2等有害气体的减排。
目前,我国已经建成了大量的超临界和超超临界发电装置,并且在未来还将加快推广。
三、燃气发电技术燃气发电技术是利用燃气来驱动发电机发电的技术。
相比于燃煤发电,燃气发电的排放量更少、效率更高,同时还可以实现远程联网自动控制,具有可靠性高、操作简单等优点。
目前,燃气发电技术已经在国内得到了广泛应用,并且随着我国天然气产量的增加,未来燃气发电技术也将得到更广泛的推广。
四、生物质发电技术生物质发电技术是指利用农业、林业等生物质资源来发电的技术。
相比于传统的火力发电技术,生物质发电技术不仅减少了化石燃料的使用,同时还可以实现废弃物的清理和利用。
目前,我国已经建成了大量的生物质发电装置,并且未来将会加速推广。
五、新型火力发电技术的未来发展方向新型火力发电技术的未来发展方向主要是围绕着发电效率和环保两个方面展开。
一方面,将会研究开发更高效率的超超临界发电技术,同时搭配上先进的控制系统,实现更高效率的发电。
另一方面,将会继续研究燃气发电、生物质发电等新型技术,以实现更环保的发电。