1000MW超超临界机组节能降耗浅析

1000MW超超临界机组超低排放改造工程的分析

关键词：超低排放 烟气脱硝 烟气脱硫

煤炭是我国的主要一次能源，煤燃烧过程中产生的SO2、NOx和烟尘是我国大气的主要污染物。近年来我国频繁发生了大面积的严重雾霾天气，给工农业生产和人民的身体健康带来严重的影响，燃煤污染物控制形势日趋严峻。为此，2011年我国颁布了严格的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)[1]，将燃煤火力发电厂烟尘、SO2、NOx等污染物排放浓度限值分别降至30、100、100mg/m3，重点地区降至20、50、100mg/m3。

2014年《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》对燃煤烟气中烟尘、SO2、NOx的排放浓度提出了要求新建燃煤机组大气污染物排放基本达到燃气轮机机组排放限值，即在基准氧含量6%的条件下，烟尘、SO2、NOx的排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3[2]。目前国内外对燃煤电厂烟气多种污染物超低排放 与协同脱除开展了大量的研究与工程应用，欧美日等发达国家部分电厂已率先实现了燃煤烟气主要污染物排放浓度达到超低排放的要求。

日本碧南电厂1000MW机组采用低NOx燃烧器和空气分级燃烧技术、SCR烟气脱硝 、低低温静电除尘器、湿法烟气脱硫 和湿式静电除尘器实现了烟尘、SO2、NOx排放浓度分别为3、30和25mg/m3[3]。

2014年5月浙江能源集团嘉兴电厂1000MW机组率先实施超低排放改造并投入运行，测试结果表明主要污染物烟尘、SO2、NOx排放浓度分别达到了2.12、17.47和38.94mg/m3[4]。

目前我国各发电集团相继实施了燃煤发电机组的超低排放技术改造，并制定了明确时间表，开启了我国燃煤火力发电机组超低排放改造的新局面。本文针对国内某1000MW燃烧发电机组主要污染物的排放现状，分析了燃煤机组主要污染物超低排放的技术路线，实施了切实可行的超低排放技术改造工程，进行了超低排放改造前后烟气脱硫、脱硝和除尘性能测试，烟气主要污染物烟尘、SO2、NOx排放浓度分别低于5、35、50mg/m3，有效改善了重点区域空气质量。

1000MW超超临界机组运行问题及解决方案探析

摘要：现今社会经济进一步发展，带动了国家整体工业技术水平的提高。而由于新一代技术的出现，国内超超临界机组的实践也能够表现出国家整体的技术水平正在不断地提升。通过进行超超临界机组技术的升级，可以提高其材料的耐高温和抗压的水平，借由相关内容的升级可以促使国内的技术装备革新率进一步提升。针对1000 MW超超临界机组运行当中存在的问题进行了进一步的研究，并提出了相关的解决办法。希望能对后续的电力工程发展提供有效的帮助。

关键词：1000MW超超临界机组；运行问题；解决措施

引言：

愈来愈多火电机组提高效率就是随着电力技术和材料科学的发展而使用大容量和高参数，亚临界机组比同等容量亚临界机组增加4%到5%。大容量超超临界机组在国内大型火电机组中占据主流发展方向，是因为其经济性和负荷适应性等优势，同时其直流运行，变参数控制和多变量耦合等特性使得超超临界机组控制方案复杂且控制策略各异。

一、1000MW超超临界机组的问题

（一）在安装工艺中易出现的问题

第一，在锅炉和管道外面出现了超温的情况。当前锅炉及管道外表超温的问题也是超超临界机组学校面临的一个重要问题。由于锅炉处于一个较为特殊的地方。如果在这个位置当中折烟角的拼缝没有进行良好的焊接，或者是出现了漏焊的状况，都会导致锅炉的水冷壁区域出现超温的情况。同时如果折烟角没有进行良好的焊接造成拉裂，致使锅炉运行时，漏烟严重，使保温外表温度过高。此外，因为蒸汽管道没有达到规范化要求的要求，外护板的长度比较小，会使保温外护板出现脱开的现象，致使锅炉工作时，保温材料损坏，无法起到隔热的作用。第二，锅炉在运行中出现漏粉问题。锅炉发生漏粉主要有两方面原因，一种是未考虑锅炉运行过程中膨胀后影响以及未把握延伸性设计、计算距离存在误差等因素，致使锅炉燃烧器和送粉管道连接部位发生故障，使连接部位受热膨胀形成间隙而漏粉。二是因所用密封材料达不到要求以及锅炉燃烧器及送粉管道膨胀节装设不当，达不到耐高温标准而不能起到膨胀吸收效果，因而发生缝隙造成漏粉[1]。

●专论　

１　０００ＭＷ超超临界发电机组节水节能措施初探　

Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｌｅｓｓｅｎ　Ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ　ｏｆ　１　０００ＭＷ　Ｕｌｔｒａ　Ｓｕｐｅｒ－ｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ　

广东省电力设计研究院杨小华　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｙａｎｇ　Ｘｉａｏｈｕａ　

摘要：节能降耗是促进节约型社会建设、发展循环经济、实现经济社会全面协调可持续发展的必然要求。从设备、　工艺系统、运行方式、用水、用地和原材料等方面阐述了某电厂２ｘ１０００ＭＷ超超临界机组设计所采用的主要节水节能措　施。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｅｓｓｅｎ　ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ　ｓｏｃｉｅｔｙ，ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｒｅｃｙｃｌｅ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ａｎｄ　ｒｅａｌｉｚｉｎｇ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓａｖｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｃｅｒｔａｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　２　Ｘ　１０００ＭＷ　Ｕｌｔｒａ　Ｓｕｐｅｒ．ｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｕｎｉｔ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｒｅ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ　ｏｆ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｐｒｏｃｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ，ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ａｎｄ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａ１．　关键词：ＩＯ００ＭＷ机组超超临界节水节能　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＩＯ００ＭＷ　ｕｎｉｔ　Ｕｌｔｒａ　ｓｕｐｅｒ－ｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ＆ｗａｔｅｒ　ｓａｖｉｎｇ　中图分类号：ＴＭ６２１．３　文献标识码：Ａ　

1000MW超超临界火电机组电气设备及运行

摘要：超超临界技术是国际上成熟、先进的发电技术，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，并有了较多的商业运行经验。目前，国际上超超临界机组的参数能够达到主蒸汽压力25～31MPa，主蒸汽温度566～611℃，热效率42%～45%。我国将超超临界机组的研究设定在蒸汽压力大于25MPa，蒸汽温度高于580℃的范围。基于此，本文主要对1000MW超超临界火电机组电气设备及运行进行分析探讨。

关键词：1000MW超超临界；火电机组；电气设备；运行

1、前言

1000MW级超超临界燃煤发电是一种先进、高效的发电技术，代表了当前火力发电的最高水平，1000MW级超超临界燃煤发电技术的研发和应用对实现我国火电结构调整、节能降耗，建设资源节约型、环境友好型社会，促进电力工业可持续发展具有重要意义。

2、超超临界火电厂全厂控制网络方案

超超临界机组较超临界机组的工艺参数要求相对高一些，对材料的选择和使用要求更为重要。而对热控方案设计而言，1000MW超超临界机组和600MW超/超超临界机组两者在基本控制方案上没有太大的差别。

分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)在火电厂自动化控制中已得到大量应用，随着大型火电机组炉、机、电的运行和管理水平不断提高，DCS和PLC系统极高的可靠性、丰富的控制功能和对运行操作的简化，为减员增效提供了诸多的方便，并取得了良好的效果。因此1000MW机组的控制方式都采用分层分级的网络结构。全厂控制网络由厂级监控信息系统(SIS)以及机组级的控制网络(DCS)、辅助系统控制网络三层构成，实现全厂监控系统的网络化管理和信息共享。

通过对控制系统的选择和控制点的设置，分别介绍几个典型的1000MW机组全厂网络控制方案如下: