1000MW超超临界机组增设低温省煤器经济性分析

1000MW超超临界机组经济性指标和节能降耗措施分析发布时间：2022-07-28T08:50:46.995Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：张永泉[导读] 随着我国的科技发展水平不断提高，人们对1000MW超超临界机组运行安全性和经济性的要求越来越高。

国能浙能宁东发电有限公司宁夏银川市 751400 摘要：近几年来，由于我国的1000MW超超临界机组的应用和发展越来越广泛，环境污染现象也越来越严重，我国有关部门开始积极推行在保障机组经济性的前提下对机组实行节能降耗的可持续发展战略，因此，对衡量1000MW超超临界机组经济性的指标以及提高机组环保性的措施进行详细的探讨，具有重要的研究价值。

本文旨在对1000MW超超临界机组的经济性指标和节能降耗措施进行探究和分析。

关键字：超超临界机组；经济性指标；节能降耗引言：我国目前仍然以煤炭供电为主要电力来源。

为了能够高效的利用煤炭能源，我国推出了1000MW超超临界机组，这在一定程度上改变了低效率、低能耗的传统的煤炭发电模式，但是伴随着新时期对于环境保护的要求以及对电力的需求的不断提高，人们对于高效率、低能耗的重视程度逐渐上升，因此，1000MW超超临界机组需要迫切的与节能降耗技术进行充分融合，从而实现机组的有效优化，使之与我国的绿色健康可持续发展的战略方向相符合。

1 1000MW 超超临界机组经济性指标随着我国的科技发展水平不断提高，人们对1000MW超超临界机组运行安全性和经济性的要求越来越高。

如表1，以某电厂的1000MW 超超临界锅炉为例。

表1 某电厂的1000MW超超临界锅炉经济设计指标表通过对表1进行分析，能够知晓用来衡量1000MW超超临界机组经济性的运行参数指标主要有汽机热耗率、管道效率、锅炉效率、供电效率、发电煤耗、供电煤耗等，通过对这些运行参数进行全面的精确的统计和分析，能够实现对1000MW超超临界机组的经济性的评估。

下面将对其中比较主要的经济性指标进行简单陈述。

神福鸿电1000MW超超临界机组经济启动研究与应用摘要：在电网机组装机容量过剩，火电机组利用小时数大幅下降的背景下，火电机组调停次数日益增多，百万级机组启动一次要花费上百万元，而机组启动过程中人们往往只关注安全性，忽视经济性，因此神福鸿电根据本厂实际，率先对百万机组的经济性启动进行研究，期望通过制定标准化启动模型，合理优化设备系统启停顺序，优化运行操作手法，并通过一些配套的技改的实施，减少机组启动时间，从而达到节煤、节油、节水、节电的目的，在保证安全的前提下，最大限度的降低机组启动消耗，实现经济启动，并做到标准化管理。

关键词：冷态启动；现状；优化手段；原因分析；采取措施1.设备概况神福鸿电超超临界1000MW三大主机均引用为东方机组，汽轮机型号为N1000-26.25/600/600，超超临界、一次中间再热、单轴四缸四排汽、冲动凝汽式，八级回热抽汽，凝汽器设计为双背压，给水系统配置有2台50%容量的汽动变速给水泵，机组设计为高压缸启动方式，旁路系统采用一级启动旁路，容量为30%BMCR，配置高压缸预暖装置、邻机加热装置及烟气余热装置。

锅炉型号为DG3130/27.46-Π2，锅炉型式为高效超超临界参数变压直流炉、前后墙对冲燃烧，共设计6层，48支旋流燃烧器，48支点火和助燃油抢，锅炉配置 6 套制粉系统，前墙由下至上：A-B-C；后墙由下至上：D-E-F，采用 A 层燃烧器微油点火。

2.现状2.1 机组设计冷态启动曲线如图一所示，东汽1000MW机组设计冷态启动（长期停机）曲线，从锅炉点火到机组并网，共需时间835分钟，到机组带上100%额定负荷，共需时间约1100分钟。

图二2.2.2 神福鸿电4号机于2018年11月14日21时47分点火，11月15日09时35分并网，共耗时707分钟，低于设计冷态启动时间（835分钟）128分钟，如图三所示。

图三3.项目采取的优化手段3.1 锅炉上水采用汽动前置泵进行锅炉上水，上水期间将另一台汽动给水泵冲转至3000rpm，然后切换至汽动给水泵进行锅炉变流量冲洗（800～1200t/h），当储水罐下部出口水质Fe＜500μg/L时，启动炉水循环泵循环1h后再次化验，若Fe＜500μg/L、SiO2＜20μg/L则回收至凝汽器，在此之后锅炉无外排水，大幅节约除盐水约2500吨，同时利用汽泵变流量冲洗，降低了厂用电率和缩短启动时间。

1000MW锅炉低温省煤器堵塞原因分析及处理措施摘要：文章针对1000MW锅炉低温省煤器堵塞这一常见问题，通过结合案例分析设备装置参数发现，堵塞现象出现的主要原因在于飞灰、硫酸铵、硫酸盐附着于低温省煤器管壁。

明确原因后，通过加装变压器、延长二次风暖风器投入时间、降低SCR脱硝装置氨逃逸率等措施解决问题，结果发现措施方案行之有效，能够恢复低温省煤器的运行状态并降低堵塞概率。

关键词：大型锅炉；低温省煤器；飞灰；堵塞故障引言随着双碳、碳中和等战略目标的提出以及国家能源结构的调整，新能源应用占比的提高对传统能源使用效益提出更高要求，尤其在节能环保方面。

低温省煤器作为一种降低烟气温度、提高能源利用率的设备，可实现热量转化、利用，减少煤炭消耗，提高锅炉机组效率。

然而在实际运行过程中，常出现省煤器堵塞问题，影响机组经济性。

因此，为顺利实现节能降耗的生产目的，基于问题分析原因并落实相应处理措施是必要的。

1.基于1000MW锅炉分析低温省煤器堵塞原因1.1原因一：飞灰堵塞以某热电厂为例，经定期监测数据发现，锅炉烟气风量和省煤器出口烟气温度分别处于下降和上升状态，且经检修发现，支撑梁上存在较多飞灰，初步判断低温省煤器出现堵塞问题。

由于考虑到ABS黏性积灰等影响，技术人员借助ANSYS FLUENT软件模拟研究H型翅片管省煤器。

截取支持板一侧的底部7排炉管区域进行建模，H型翅片管采用非结构化双管，其参数为：管径40mm、翅片厚度3mm、翅片间隙7mm、横管节距80mm、翅片高度88mm、翅片轴向间距18mm。

确保建模参数与实际结构一致后，采用Nu数开展网格独立性验证确定网格数，基于495~530K温度区间模拟计算ABS黏结沉积，采用DPM模型跟踪飞灰颗粒，在忽略颗粒对流体作用的前提下，运用SIMPLE算法对压力和速度方程进行处理、求取，验证堵塞原因是飞灰沉积。

通过对烟气流动状态进行观察分析发现，支撑梁的存在带来了烟气滞留区，影响了飞灰颗粒运动速度，导致绕梁运动现象的出现，而且，伴随回流、涡流情况，一旦周围温度降低，将加剧飞灰颗粒在支撑板附近的黏性增长。

1000MW超超临界火力发电机组燃煤热值变化对发电成本的影响随着能源需求的不断增长，火力发电已经成为世界上最常见的发电方式之一。

而在火力发电中，燃煤发电一直占据着主导地位。

而现代化的火力发电厂通常采用超超临界火力发电机组，其燃煤热值变化对发电成本的影响备受关注。

我们来看看超超临界火力发电机组的工作原理。

超超临界火力发电机组是一种高效的发电设备，其锅炉和汽轮机均采用超超临界技术，可以在较低的燃煤消耗下产生更多的电能。

而燃煤的热值对于发电成本有着直接的影响，下面我们将从燃料购买成本和发电效率两个方面来分析燃煤热值变化对发电成本的影响。

首先是燃料购买成本。

燃煤的热值会直接影响到燃料的采购成本。

一般来说，热值更高的煤炭具有更高的燃烧效率，因此单位能量的电力产生所需要的燃料量更少，这将降低发电成本。

高热值的煤炭通常价格更高，而且在一些地区可能更加稀缺，这将导致燃料采购成本的上升。

在选择煤炭燃料时需要平衡燃料价格和燃烧效率，以实现最佳的经济效益。

其次是发电效率。

燃煤热值的变化会对发电效率产生直接影响。

高热值的煤炭燃烧所产生的热能更充足，可以提高锅炉的燃烧效率，产生更多的蒸汽，带动汽轮机产生更多的电能。

而低热值的煤炭则需要更多的燃料量来产生相同的能量，导致发电效率的下降。

燃煤热值的变化直接影响到了发电的成本和效益。

据统计数据显示，每增加每克煤炭的热值，其发电量将会提高100千瓦时。

因此在实际生产中，如果采用了低热值的煤炭，就意味着要增加更多的煤炭投入，这样必然会导致成本的上升。

而且其中还包括了一系列的其他的费用，比如购销费用，人工费用和设备管理费用等等。

相反，如果采用高热值的煤炭，就能够大大节约能源消耗，生产成本就会得到很大的降低。

不同地区的煤炭资源不同，这就需要制定更加科学合理的计划来满足需要。

煤炭的运输距离也会直接影响到成本，如果生产车间离煤炭资源非常近，那么煤炭资源的采购成本将会非常小。

燃煤热值变化对于超超临界火力发电机组的运行方式和调节也会产生影响。

燃煤电厂低温省煤器节能效益分析摘要：文中采用等效焓降法进行了节能效益计算分析，通过增设低温省煤器，汽轮机出力提升，汽轮机热耗与机组发电煤耗均有明显降低。

新建电厂设计低温省煤器系统，对建成电厂进行低温省煤器系统改造，是电厂热系统节能降耗的有效方法，可大力推广应用。

关键词：燃煤电厂;低温省煤器;等效焓降法;节能效益一、锅炉运行高温问题分析在燃煤电厂热系统设计方案中，排烟温度大多设置在115～140℃，但实际运行中，排烟温度平均值可达到150℃左右，远远高于设计值。

高温烟气不经热量回收利用而直接排出，造成大量热量损失，导致锅炉热效率降低，锅炉机组运行期间的发电标准煤耗明显增加。

高温尾气不仅增加燃煤电厂燃料成本，同时不符合节能减排政策，浪费燃料，增加污染物排放。

随着电力供求矛盾的逐步缓减，新电厂不断投运，高能耗燃煤发电企业的生产和发展将受到限制，其经营形势变得更加严峻，将面临激烈的竞争。

而通过尾部烟道加装低温省煤器回收利用高温排烟余热，是提高机组的经济性的重要途径之一，可有效提高发电企业的市场竞争力。

1、尾部受热面积灰经过实地检查，炉高、低温过热器积灰严重，管子外表面已基本被积灰覆盖，在管壁上有一层灰垢，较难清理；省煤器管排迎风面积灰较轻、松散，背风面积灰粘性较大。

2、受热面布置原因对比锅炉热力计算表与运行参数，发现二次风空预器前后烟气温降与设计值偏差较大，二次空预器设计烟气温降为76.3℃，而实际温降只有20℃。

同时，按热力计算书提供的各受热面进、出口烟气温度计算的各受热面烟气焓降与计算书提供的传热量相差较大，可能是由于热力计算失准，受热面布置不合理导致的。

二、低温省煤器节能原理低温省煤器加装在尾部排烟通道中，并与回热加热系统相连，构成汽轮机热力系统的一部分。

发电厂热力系统正常运行过程中，低压回热系统中的凝结水全部或部分进入低温省煤器。

由于凝结水温度低于烟气温度，在低温省煤器中发生热量交换，高温排烟中的余热被流经低温省煤器的凝结水吸收，送入低压回热加热器。

1000MW超超临界机组节能降耗浅析随着我国经济的飞速发展，能源消耗成为了一个亟需解决的大问题。

而电力行业作为国民经济的支柱产业，其节能降耗工作显得尤为重要。

1000MW超超临界机组是当前燃煤电厂的主力机组，其节能降耗工作更是备受关注。

本文将对1000MW超超临界机组的节能降耗进行浅析。

1000MW超超临界机组是指在燃煤发电领域中，装机容量达到1000兆瓦以上、锅炉参数超过临界压力和温度的一类超临界机组。

其具有效率高、环保、安全性好等优势。

但在实际运行中，仍然存在一些节能降耗问题。

1. 锅炉效率不高：虽然超超临界机组的锅炉参数高，但在实际运行中，受到燃煤质量、水质、运行管理等因素的影响，锅炉的热效率并不高，存在一定的降耗潜力。

2. 冷却系统损耗大：1000MW超超临界机组的冷却系统十分庞大，其正常运行需要消耗大量的能源，而系统本身的损耗也比较大。

3. 输配电系统损耗大：输配电系统是电力传输的关键环节，但由于线路距离远、电压损失大等原因，存在一定的能量损耗。

二、节能降耗的关键技术为了解决1000MW超超临界机组存在的节能降耗问题，需要采用一些关键的技术手段，包括：提高锅炉效率、优化冷却系统、提高输配电系统效率等。

1. 提高锅炉效率（1）改良燃煤质量：优化煤种、改良煤质，确保燃煤的充分燃烧，提高燃煤的利用率。

（2）优化水质处理：合理调整水质参数，加强水质管理，减少水垢和锈蚀，提高锅炉的传热效率。

（3）改善运行管理：优化锅炉运行参数，合理调节燃烧控制系统，降低燃烧损失，提高燃煤利用率。

2. 优化冷却系统（1）采用高效冷却技术：采用新型高效冷却塔、增加冷却水循环次数、提高冷却效率，降低冷却系统损耗。

（2）加强冷却水处理：加强冷却水质管理，减少水垢和生物污染，保障冷却系统的正常运行。

3. 提高输配电系统效率（1）采用高压输电技术：提高输电线路的电压等级，减少电阻损耗，提高输电效率。

（2）合理规划输电线路：优化输电线路的布局，缩短线路长度，减少输电损耗。

1000MW超超临界机组的先进设计与经济运行分析作者：李虎引言华能玉环电厂安装4×1000MW超超临界燃煤发电机组，在全国首次采用国际先进的超超临界燃煤发电技术，是国家“863计划”中引进超超临界机组制造技术的依托工程，也是我国“十五”重点建设项目。

经过精心安装与调试，1、2号机组已经于2006年提前实现双投，运行半年来，设备稳定，机组各项指标达到设计要求。

经测算，额定负荷下的锅炉效率为93.88%，汽轮机热耗为7295.8kJ(kW.h)，发电煤耗为270.6g/(kW.h)，氮氧化物排放量为270mg/m3，供电煤耗为283.2g/(kW.h)，机组热效率高达45.4%，达到国际先进水平，二氧化硫排放浓度为17.6mg/m3，优于发达国家排放控制指标。

3、4号机组也将力争于2007年投产。

一、1000MW机组特点玉环电厂超超临界机组主要设计参数见表1。

1.1 汽轮机特点机组汽轮机由上海电气集团联合西门子公司设计，为单轴四缸四排汽；所采用的积木块是西门子公司近期开发的3个最大功率可达到1100MW等级的HMN型积木块组合：1个单流圆筒型H30高压缸，1个双流M30中压缸，2个N30双流低压缸。

汽轮机4根转子分别由5只径向轴承支承，除高压转子由2个径向轴承支承外，其余3根转子，即中压转子和2根低压转子均只有1只径向轴承支承，提高了轴承稳定性，也缩短了轴向的长度，使轴总长度仅为29m。

整个高压缸静子件和整个中压缸静子件由它们的猫爪支承在汽缸前后的2个轴承座上。

而低压部分静子件中，外缸重量与其他静子件的支承方式是分离的，即外缸的重量完全由与它悍在一起的凝汽器颈部承担，其他低压部件的重量通过低压内缸的的猫爪由其前后的轴承座支承。

所有轴承座与低压缸猫爪之间的滑动支承面均采用低摩擦合金，具有良好的摩擦性能，不需要润滑，有利于机组顺畅膨胀。

盘车装置采用液压电动机，采用顶轴油驱动，安装在机头位置，位于1号轴承座内。

四 川 环 境 Vol. 36，No. 5SICHUAN ENVIRONMENTOctober 2017•清洁生产•第36卷第5期 2017年 10月1000M W 超超临界燃煤机组低 负荷安全经济运行措施浅析魏凤文(四川神华天明发电有限责任公司，四川江油621711)摘要：作者通过对A 公司空预器防堵塞、增加零号高加和低温省煤器等方面进行了安全和经济性分析，并提出全负荷 脱硝与烟气余热利用及空预器治理耦合系统的全新方案，为A 公司的低负荷安全经济运行提供了参考。

关键词：低负荷；安全经济；空预器；堵塞；〇号高加；低温省煤器中图分类号:X701.3文献标识码:A文章编号= 1001-3644 (2017) 05-013845A Brief Analysis on the Safe and Economic Operation Under the LowLoad of thelOOOMW Ultra-supercritical Coal-fired UnitsWEI Feng-wen(Sichuan Shenhua Tianming Power Generation Co. Ltd. Jiangyou, Sichuan 621711 , C hina )Abstract ； By analyzing thesafety and economy of air pre-heater blockage and adding No. 0 high pressure heater andlow-temperature economizer of A com pany，this paper proposed a new solution of coupled system for full load denitration and reusing waste heat and dealing with the air pre-heater , which provides reference for safe and economic low load operation for A company.Keywords ： Lowload ； safe economy ； air pre-heater ； blockage ； No 0 high pressure heater ； low-temperature economizer在当今火电机组利用小时数持续下降的背景 下，火电作为调峰机组经常处在低负荷工况下运行。