超临界、超超临界机组发展现状、

问：工业上有“超临界”、“亚临界”等词汇，请问所谓的“临界”是什么意思？答：1、临界，顾名思义，就是临近界限。

一般指会导致结果截然不同的条件，例如当一个能举起一百斤的人手里拿了一百零一斤的时候，他就举不起来了，这一百斤就是他的临界值。

超临界就是附加某些因素后，使条件超过原有的临界值，还能得到原来的结果。

例如还是前面那个力举百斤的人，吃了兴奋剂，一下子举起了一百二十斤，这就是一个超临界现象。

而亚临界则是指虽然还没有到达临界，但却已经接近了，结果虽然没有改变，但其稳定性已经大打折扣，随时会因为突发因素而导致改变。

依然是这个人，举了九十九斤的东西就是亚临界了，虽然是能举，但举着这个，他膝盖就要打颤，没法顺利迈步，如果一阵风吹过来，他就有可能要倒，这就叫他已经到了亚临界了。

2、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22.565MPa，由此知，此压力对应下的状态叫临界状态；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；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；而压力在25-28MPa之间(温度在600度以上）则称为超超临界。

3、水在加热过程中会汽化，一个饱和压力下必然对应一个饱和温度。

在水的定压加热过程中，每个压力下，水都将经历一个未饱和水（o）点，饱和水（a）点，湿饱和蒸汽（x）点，干饱和蒸汽（b）点，直至过热蒸汽（e）点。

随着压力的增高，a 点有向右移动的趋势，b点有向左移动的趋势，汽化阶段随着压力的增高而逐渐缩短，当a 点和b点重合时，这点就是水的临界点，此时饱和水和饱和蒸汽已经没有任何差别。

因此，水的临界点P=22.129MPa，T=374.12℃亚临界火电机组蒸汽参数：P=16~19MPa，T= 538℃/ 538℃或T= 540℃/ 540℃。

当蒸汽参数超过水临界状态点的参数，统称为超临界机组，（Supercritical）以（SC）表示。

第一章超临界锅炉的发展现状与趋势1.发展先进燃煤发电技术主要途径和就基本设计思想？答：主要途径：燃煤联合循环和高效临界发电技术。

基本设计思想：提高发电机组的发电效率，减少燃料的消耗，从而电价并减少有害物质的排放。

2．超超临界的定义？答：国际上通常把主蒸汽压力在28Mpa以上和主蒸汽、再热蒸汽温度在580℃及其以上的机组定义为超超临界（高效临界）3．石洞口第二发电厂运行过程中出现的问题有可能在我厂出现的有哪些？答：①煤粉管爆燃多次发生，原因管内煤粉流速偏低，有积粉沉积，炉膛正压引爆。

②再热器集箱中残留钢珠来源于制造时的喷丸工艺，现以在中联门前加滤网，以免破坏汽机叶片③过热器减温水在运行中埙坏，内套管脱落，喷嘴断掉，检修后继续运行。

④一次风机轴承由油脂润滑改造成稀油润滑，以解决夏季轴承温度高的问题，现已经运行正常。

⑤一次风机单侧运行时曾造成水冷壁超温而跳机，单侧风机运行壁温偏差大造成。

⑥95年酸洗后启动，曾发生过水冷壁超温而跳机，酸洗后改变了炉内外的吸热比例关系，管子内外的清洁程度有差异，需要运行一段时间后才能恢复正常的吸热比例关系，2001年用大流量较高温度酸洗酸洗成功。

⑦夏季排烟温度高达155度左右，设计温度135℃。

⑧炉中大焦块在灰坑中不能炸碎，硬焦快将堵住在碎渣机进口，造成出灰不畅，不得不人工清渣，而人工清渣时灰坑缺水，又容易产生硬块，如此恶性循环。

⑨炉后水冷壁悬吊管在投运初期发生严重弯曲，属设计问题已向外方索赔，仍在运行中。

⑩当再热器超温时曾多次讨论是否需要进行再热器割管，经试验发现再热器超温有调节手段，而再热器割管后在70%的运行时间内，再热汽温达不到设计值，且无法调节。

⑾当水冷壁出口温度设计值（中间点温度）由436℃改为416℃运行后，解决了过热器的超温问题，却引发了日后再热器的超温。

⑿过热器集箱短管焊口断裂问题：锅炉本体有33个集箱，有21个集箱短管焊口不合格，全部返修，属焊接质量问题。

超临界和超超临界超临界（SC）火电厂超临界机组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,临界温度是374.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，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31 MPa被称为超超临界。

在工程上，也常常将25MPa以上的称为超超临界。

375℃以上，超临界水可与氧气、空气和氮气及有机物以任意比例互溶。

与有机物的高溶解度相比，无机盐在超临界水中的溶解度非常低，并且随水的介电常数减小而减小，当温度大于475℃时，无机物在超临界水中的溶解度急剧减小，呈盐类析出或以浓缩盐水的形式存在。

如NaCl在300℃水中的溶解度为37%，而在550℃和25MPa的水中的溶解度为120mg/L，其原因主要是由水的低介电常数和离子解离常数造成的。

同时，在超临界水中溶解的无机盐溶质具有不同于常温常压下的特殊性，对于等压条件下的温度上升，水的介电常数会降低，有利于溶质的缔合；相反，等温条件下压力的上升有利于溶质的分解。

在高温低压的超临界条件下，当水的介电常数小于15时，水中溶解的溶质会发生大规模的缔合作用，即常温常压下的强电解质在高温低压的超临界条件下会变为弱电解质，而室温下的弱电解质则形成中性的缔合的配合物。

由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制。

因而，超临界水氧化技术，即SCWO技术(Super Crtical Water Oxidation)是在不产生有害副产物情况下彻底有效降解有机污染物的一种新方法。

超临界和超超临界发电机组已在发达国家广泛采用。

国外机组的可靠性数据表明，超超临界机组同超临界发电机组一样，可以实现高的可靠性。

从环保措施看，国外的超超临界机组都加装了锅炉尾部烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置，可以实现较低的污染物排放，满足严格的排放标准。

简单一点,水在大气压下100度气化,蒸汽温度也是100度,这是所谓临界状态,要再加热蒸汽,麻烦,那么加压,提高水的气化点,就是超临界了,高温蒸汽的能源利用效率高,亚临界，170MPa，535；超临界，250MPa，560℃,超超临界，300MPa，600℃.至于液态变成气态,不临界也是这样.火力发电机组，以容量划分，分为小机（10万千瓦及以下机组）、大机（20万千瓦、30万千瓦、60万千瓦、100万千瓦、130万千瓦等）。

还可划分为亚临界机组、超临界机组、超超临界机组、联合循环机组。

亚临界、超临界、超超临界发电机组，主要是就蒸汽的压力与温度参数而言：亚临界，170ata，535；超临界，240ata，560℃℃；超超临界，300ata，600℃。

在超临界与超超临界状态，水由液态直接成为汽态（由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽），热效率高。

因此，超临界、超超临界发电机组已经成为国外，尤其是发达国家主力机组。

燃气轮机燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

燃气轮机的工作过程是，压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。

燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。

燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。

压气机有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。

在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。

功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，因而在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。

燃烧室和透平不仅工作温度高，而且还承受燃气轮机在起动和停机时，因温度剧烈变化引起的热冲击，工作条件恶劣，故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。

超（超）临界机组的概念随着我国“十一五”规划的顺利完成和“十二五”规划的良好开局，国民经济高速发展，全国各地均出现用电负荷紧张局面，与此同时电煤供需矛盾更加尖锐，且长期以来煤炭能耗高、利用效率低，大量的消费造成严重的环境污染。

为满足我国可持续性发展的需要，发展大型超超临界燃煤发电技术，提高机组热效率，从而提高煤炭的利用效率、减少用煤总量、降低燃煤污染物的排放，是改善环境状况最直接、最现实和最有效的途径，是我国中长期火力发电机组发展的主要方向。

一、超临界状态的概念燃煤火电机组的热力循环是按朗肯循环进行的，蒸汽参数是决定机组的热经济性的重要参数。

提高蒸汽的初参数（蒸汽压力和温度），采用再热系统和増加再热次数都能提高循环的热效率。

水的物性有超临界和亚临界之分，压力大于临界点久状态范围称为超临界区，压力小于化的范围称为亚临界区。

根据水在加热过程中的状态变化，水在一定压力下的加热过程可以分成3个加热阶段和5种状态。

3个加热阶段，即液体加热阶段、汽化阶段和过热阶段。

加热过程中水呈现5种不同状态，即未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽状态。

随着压力的提高，液体加热过程增长，液体吸热增加；而汽化过程缩短，汽化阶段吸热减少。

当压力提高到22.064MPa、温度为373. 99℃时，达到临界状态，此时，汽化过程缩短为一点，称为临界点，如图1-1所示。

在临界状态下，汽化在一瞬间完成。

临界状态说明，当压力大于临界压力时，汽化过程不再存在两相共存的湿蒸汽状态，而是当温度达到临界温度时，液体连续地由液态变成气态。

在临界点及以前，水蒸气的压力和温度是一一对应的。

因此，当锅炉工作压力超过22. 064MPa （或温度超过373. 99℃）就进入了超临界状态，从定压过程意义上讲，超临界是针对压力而言，当额定工作压力超过（或大于）临界压力的电站锅炉配套的发电机组就称为超临界压力发电机组。

超临界发电技术(Supercritical Power Generation Technology, SC)与传统的亚临界发电技术都是以燃料燃烧将水变为过热蒸汽推动汽轮机来发电。

350MW机组超临界与亚临界方案技术经济比较目录1 工程概况 (1)2 超临界机组的可行性 (1)2.1超临界机组的现状 (1)2.2建设超临界机组的必要性 (1)2.3国内设备制造技术 (2)3 超临界机组技术参数 (3)3.1汽轮机 (3)3.2锅炉 (4)3.2发电机 (5)3.3350MW超临界供热机组有关问题： (5)4 技术经济比较 (6)4.1热经济性比较 (6)4.2电厂的初投资比较 (7)4.3经济效益分析 (8)5 结语 (10)【摘要】本文在调查国内超临界机组的设备制造情况和超临界机组的设备运行情况等基础上，对350MW 超临界机组与300MW级亚临界机组进行热经济指标和电厂初投资比较论证。

选用超临界机组虽然增加了电厂初投资，但减少了能耗，保护了生态环境，机组的安全性、可靠性也有充分保证。

关键词：超临界经济性初投资1 工程概况本期工程拟建2×300MW级供热机组。

2 超临界机组的可行性2.1 超临界机组的现状基于朗肯循环的火力发电循环效率，随着蒸汽初参数提高，终参数降低而提高。

为提高发电厂热效率，各国都积极采用超临界参数的大容量火电机组，自1957 年第一台试验性超临界（621t/h，31MPa，566/566oC）125MW 机组在美国投运以来，到90 年代初，仅美、日、苏、德、意、丹麦6 个国家，就投运了500 多台超临界机组。

超临界机组的相对热效率平均提高约2.5%，可靠性不逊于亚临界机组，是成熟的商业化发电技术。

丹麦投运的三台超超临界机组的容量都在400MW左右。

日本投运的超临界机组最小容量为350MW。

俄罗斯300MW及以上容量机组全部采用超临界参数，至今已投运232台超临界机组。

我国国内已投入运行的300MW级燃煤机组中，有华能南京热电厂装设有俄罗斯供货的2套320MW 超临界压力机组，锅炉蒸发量为1000t/h，主蒸汽参数为25MPa/545℃，定压运行，承担基本负荷。

1000MW超超临界燃煤发电机组选型研究与应用摘要我国作为煤炭的资源大国，如何提高燃煤发电机组的效率，减少有害气体的排放成为放在决策与科研部门面前的非常迫切的问题。

根据技术统计，九十年代以来投产的超超临界机组的机组效率高达43%-48%，供电煤耗为260g/kw.h-290 g/kw.h，比同容量的常规超临界机组效率提高了4%-5%，比亚临界机组效率高约8%-10%。

所以，大力发展超超临界火电机组已经是刻不容缓众望所归，是我国重大的能源发展战略。

本文从全面性热力系统方面论证1000MW发电厂的新方案，新型锅炉、汽轮机等主设备的选型，为新建项目主设备选型提供研究参考依据。

关键词超超临界机组热力系统设备参数绪论一、超超临界的概念火力发电厂的工质是水，在常规条件下水加热蒸发产生蒸汽，当蒸汽压力达到22.129MPa时，汽化潜热等于零，该压力称为临界压力。

水在临界压力及超过临界压力时没有蒸发现象，即变成蒸汽，并且由水变成蒸汽是连续的，以单相形式进行。

蒸汽压力大于临界压力的范围称为超临界区，小于临界压力的范围称为亚临界区。

从水的物性来讲，只有超临界和亚临界之分，超超临界是人为的一种区分，也称为优化的或高效的超临界参数。

目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准，一般人为蒸汽压力大于25MPa蒸汽温度高于580摄氏度的称为超超临界。

二、发展超超临界火电机组的战略意义2003年7月中国机械联合会根据对我国能源结构、国家能源政策和未来发电用能源供应状况的分析，在充分考虑水电、天然气、核电和新能源资源的开发基础上，再考虑煤电的开发，经过分析、测算，推荐的全国发电能源需求预测方案见表1。

可以看出，虽然煤电所占比重从2000年到2020年在逐年下降（从72.7%下降到64.4%），但煤电在电源结构中的主导地位没有改变。

由于超超临界机组与常规火电机组相比，超临界机组的可用率与亚临界机组相当，效率比亚临界机组约提高2%。

超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组是目前火电站的主流机组，其具有高效、低耗、环保等优点，但其复杂的运行环境和参数调节需要高水平技术人员进行优化运行。

超超临界机组优化运行的实施包括以下几个方面：
一、监测控制系统优化
超超临界机组的参数控制要求非常严格，监测控制系统是影响其优化运行的最重要因素之一。

优化监测控制系统需要考虑机组的结构、关键技术参数、运行性能等因素，通过科学合理的算法和数据处理手段实现精准控制和数据分析。

例如，可运用机器学习等人工智能技术，对机组各项数据进行快速处理和分析，预测机组运行状态，识别异常情况，及时调整参数，确保机组的优化运行。

二、先进技术应用
超超临界机组的优化运行还需要应用先进技术。

例如，运用人工智能、物联网、大数据等技术构建智能化管理平台，将机组的运行数据、设备健康状况、参数控制等信息进行全方位监测，实现运行数据的实时分析、诊断和预测，不断提高机组的运行效率和设备维护水平。

另外，运用先进的控制策略，如模型预测控制、优化控制等，实现对机组参数、调节等的智能化优化控制，最大程度地降低单位电耗、污染排放等指标。

三、管理和维护优化
超超临界机组的管理和维护也是实现其优化运行的重要手段之一。

超超临界机组的维护与管理需要进行全面跟踪，包括机组各个部件的实时监测、清洗和更换，以及对机组所需燃料的高级管理和优化选择。

通过实施班组考核、设立技能培训制度、制定现场管理规范等多元化措施，对机组进行全面的管理和维护，提高机组的可靠性和安全性。

总之，超超临界机组优化运行的实施需要科学技术、先进管理、精细化监管等多方面的整合和创新，这是未来火电建设和发展的必由之路。

超临界流体技术的研究及应用现状随着科技的不断发展，超临界流体技术已逐渐引起人们的关注。

超临界流体是指在临界点以上高于临界点的温度和压力下具有临界密度的流体。

超临界流体具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于化学工业、能源、环境等领域。

一、超临界流体技术的研究超临界流体技术的研究始于20世纪60年代，最初主要用于分离混合物、精制化学品和提取天然物质等方面。

随着多项研究的深入，超临界流体技术的应用领域不断拓展，如用于纳米颗粒的制备、生物制药、煤化学等。

目前，国内外对超临界流体技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 超临界萃取技术超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体的物理和化学性质进行分离、提纯或浓缩的技术。

它优于传统方法的地方在于处理速度快、提取效率高、对环境无污染等。

应用范围广泛，如从食品中提取天然色素、从植物中提取药物等。

2. 超临界干燥技术超临界干燥技术是指利用超临界流体对溶剂和冻晶干燥的一种技术。

这种技术具有干燥速度快、能有效保持样品的活性、避免样品结构的破坏等优良性质。

这种技术已经广泛用于食品、药品等领域。

3. 超临界反应技术超临界反应技术是指利用超临界流体的溶解能力和传质能力进行化学反应的一种技术。

它相较于传统反应方式来说，具有温和反应条件、短反应时间、易于实现连续化生产等优势，已经被广泛应用于制备药物、化工原料等领域。

二、超临界流体技术的应用现状超临界流体技术目前已经广泛应用于化学工业、能源、环境等领域。

1. 化学工业由于超临界流体独特的物理和化学性质，已经被应用到化学工业中的很多领域。

如制备有机化学品、高分子材料、添加剂等。

此外，超临界流体还被用于催化反应、氧化反应、氢解反应等基础研究中，在这个领域独树一帜。

2. 能源超临界流体技术被应用于提高燃料的能量密度，提高传热系数，从而提高燃烧效率等领域。

此外，它还可以用于热电转换器、太阳能电池等方面。

3. 环境超临界流体技术被用于处理有机废水、固体废物等环境污染物，其处理效果明显优于传统方法，更加环保。

超临界机组概述超临界机组是指一种采用超临界压力（超过临界压力）运行的发电机组。

超临界机组相对于传统的亚临界机组来说，具有更高的效率和更低的排放。

本文将介绍超临界机组的工作原理、优势以及应用领域。

工作原理超临界机组的工作原理与传统的火电发电机组基本相同，主要由锅炉、汽轮机、发电机等部分组成。

不同之处在于超临界机组的锅炉是以超临界压力运行的。

超临界压力是指在一定的温度下，压力超过物质的临界压力。

在超临界状态下，水和蒸汽不存在明显的相变，因此锅炉运行更加稳定。

此外，超临界机组的锅炉采用高温高压的工作流体，使得汽轮机输出的功率更高，从而提高了发电机组的效率。

优势超临界机组相对于传统的亚临界机组，具有以下几个优势：1.更高的效率：由于超临界机组采用高温高压工作流体，可以提高汽轮机的输出功率，从而提高发电机组的效率。

据统计，超临界机组的效率可以达到40%以上，比亚临界机组提高了几个百分点。

2.更低的排放：超临界机组采用超临界压力运行，锅炉的燃烧效率更高，燃料的利用率更高，从而减少了二氧化碳的排放。

同时，超临界机组的锅炉设计也更为精细，可以更好地控制氮氧化物和颗粒物的排放。

3.更适应多样化燃料：超临界机组由于采用了高温高压工作流体，对燃料的适应性更强。

相比亚临界机组，超临界机组可以灵活地应对不同种类的燃料，包括煤炭、天然气、生物质等。

4.更稳定的运行：超临界机组的锅炉在超临界状态下运行，不存在明显的相变，因此锅炉的运行更加稳定。

这也意味着超临界机组的运行可靠性更高。

应用领域超临界机组在电力工业中广泛应用，特别适用于大型的火电厂。

其高效率和低排放的特点使得超临界机组成为清洁能源转型过程中的重要选择。

此外，超临界机组还可以应用于工业余热发电系统。

通过利用工业生产过程中产生的高温高压余热，可以达到能源的再利用，提高能源利用效率。

结论超临界机组作为一种新型发电技术，具有更高的效率、更低的排放和更稳定的运行。

在能源转型的背景下，超临界机组有望成为未来清洁能源发电的重要手段。