超超临界660MW机组汽轮机的特点与性能
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电力系统2020.12 电力系统装备丨107Electric System2020年第12期2020 No.12电力系统装备Electric Power System Equipment1 汽轮机概述国电蚌埠电厂二期2×660 MW 二次再热超超临界汽轮发电机组,选用上海汽轮机厂引进的西门子汽轮机,型式为:超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机,型号为N660-31/600/620/620,最大连续出力为697.749 MW ,额定出力660 MW 。
机组设计寿命不少于30年。
机组取消调节级,采用全周进汽滑压运行方式,同时采用了补汽技术。
汽轮机具有10级回热抽汽,额定转速为3000 r/min 。
通过该汽轮机的实际运行和对其设计特点的分析和应用,总结经验,设计了660 MW 超超临界汽轮机设备及系统。
2 660 MW 超超临界汽轮机设备的总体布置和主要技术参数2.1 总体布置从目前情况来看,国内的660 MW 超超临界汽轮机数量正处于逐渐增加的阶段,但从实际效果上看,功效和功率的情况相对较弱,还需要进一步优化。
因此,本文以东方汽轮机有限公司生产的东方新一代超超临界660 MW 汽轮机机组为例,对该汽轮机设备及系统进行全面分析。
从总体布置情况来看,该汽轮机主要包括了单流高压、中压缸、双流低压缸这几个设备。
NJK660-28/600/620型东方新一代超超临界660 MW 汽轮机为单流、中间一次再热、三缸两排汽、凝汽式汽轮机,是目前国内市场上较为先进的一种汽轮机。
从实际应用情况来看,汽轮机采用了混合式设计方式,利用反动式设计、无调节级推动高压缸运行,而中压和低压缸则正常运行。
不同缸体的压力级也存在一定区别,高、中、低压缸的压力级分别为22、10、2×5,其中末级叶片高度为1030 mm 。
2.2 主要机组参数具体应用效果和实际设计方案参数数据显示,东方新一代超超临界660 MW 汽轮机机组的最大功率为716.7 MW ,VWO 流量为2100 t/h 。
1 绪论1.1 课题研究背景及意义我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅,并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗,而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。
根据统计,在2010年的时候,全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中,占有率达到了71.0%和75.9%,从全球范围来看,煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了48.5%和47.9%。
根据权威机构的预测,到了2020年,我国一次能源的消费结构中,煤炭占有率约为55%,煤炭的消费量将达到38亿吨以上;到了2050年,煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。
由此看来,煤炭消耗量还是最主要的能源消耗 [1]。
电力生产这块来看,在2011年,我国整体的用电量达到46819亿千瓦时,比2010年增长了11.79%.在这中间,火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时,比2010年增长了14.10%,整个火力发电量占据全国发电量的82.45%,对比2010年增长了1.73个百分点,这说明电力行业的主要生产来自于火力发电,是电力生产的主要提供[2]。
自改革开放以来,国家大力发展电力工业中的火力发电,每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。
飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升,这也带来相应的高能耗,据统计,全国2002年到2009年的火力发电装机容量从几乎翻2.5倍的增长为到了 ,煤耗的消耗量增加了13亿吨。
预计到2020年,火电装机的容量还会增长到 ,需要的煤耗量预计为38亿吨多,估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。
随着发展的需要,大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升,这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。
2011年,全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时,比2010年降低了约有4克/千瓦时,在2012年时,消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时,但是在发达国家,美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下,可以从中看出和我国的差距还是很大的。
660MW超临界汽轮机设计说明1 概述哈汽公司660MW超临界汽轮机为单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式机组。
高中压汽轮机采用合缸结构,低压积木块采用哈汽成熟的600MW超临界机组积木块。
应用哈汽公司引进三菱技术制造的1029mm末级叶片。
机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有高的运行效率。
机组的组成模块经历了大量的实验研究,并有成熟的运行经验,机组运行高度可靠。
机组设计有两个主汽调节联合阀,分别布置在机组的两侧。
阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接,这种结构使高温部件与高中压缸隔离,大大的降低了汽缸内的温度梯度,可有效防止启动过程缸体产生裂纹。
主汽阀、调节阀为联合阀结构,每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。
这种布置减小了所需的整体空间,将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上,便于维修。
调节阀为柱塞阀,出口为扩散式。
来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管(两个在上半,两个在下半)进入高中压缸中部,然后通入四个喷嘴室。
导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。
进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级,做功后温度明显下降,然后流过反动式高压压力级,做功后通过外缸下半上的排汽口排入再热器。
再热后的蒸汽通过布置在汽缸前端两侧的两个再热主汽阀和四个中压调节阀返回中压部分,中压调节阀通过挠性导汽管与中压缸连接,因此降低了各部分的热应力。
蒸汽流过反动式中压压力级,做功后通过高中压外缸上半的出口离开中压缸。
出口通过连通管与低压缸连接。
高压缸与中压缸的推力是单独平衡的,因此中压调节阀或再热主汽阀的动作对推力轴承负荷的影响很小。
汽轮机留有停机后强迫冷却系统的接口。
位于高中压导汽管的疏水管道上的接头可永久使用,高中压缸上的现场平衡孔可临时使用。
汽轮机的外形图及纵剖面图见图1。
图1 汽轮机外形及纵剖面图哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 22哈汽公司超临界汽轮机业绩哈汽公司采用三菱公司超临界汽轮机技术处于世界领先水平,对于同一等级的600MW超临界机组,目前为哈汽公司已经制造投运了多台超临界汽轮机,已经拥有丰富的制造和运行经验。
国产660MW超超临界间接空冷汽轮发电机组耗差分析摘要:对国产660MW超超临界间接空冷汽轮发电机组的主要热力参数进行了耗差分析,为间接空冷机组的运行指标考核与性能监控提供了参考。
关键词:660MW;超超临界;发电机组;耗差1 国产660MW超超临界间接空冷汽轮发电机组系统简介循环水间接空冷系统由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。
循环水间接空冷系统是用环境空气来冷却循环水进而冷凝汽轮机排汽,与常规湿冷系统基本相似,不同之处是用空冷塔代替湿冷塔,用不锈钢管凝汽器代替铜管凝汽器,用除盐水代替循环水,用密闭式循环冷却水代替开敞式循环冷却水系统;冷却水温度可通过百叶窗的开关来调节,进而调节汽机运行背压。
其优点是节约厂用电,设备少,冷却水系统与汽水系统分开,两者水质可按各自要求控制,该系统可以使机组在较低的背压下运行,较之直接空冷系统适应不同风向大风的能力要高。
缺点是系统中需进行两次表面式换热(汽-水,水-空气),全厂热效率低,冷季必须注意散热器的防冻。
2耗差分析方法分析小指标分析法将热经济指标分解成若干运行小指标进行独立考核评比,经有力的推动了我国电厂经济运行水平,但是这种方法没有考虑到各个指标之间,各个系统的设备之间的相互关系及各个电厂不同的使用环境下对于指标的影响,每个指标变化量对于煤耗水平的影响也不是定量的,因而该体系是一个孤立的体系。
该体系应用时一个常见的后果为:运行人员根据自己的理解去追求一些指标,特别对自己有利的一些,而这种做法往往会损害到其它的一些指标,造成总经济性反而下降,并造成某些设备过度使用,寿命大大下降。
例如,相比锅炉燃烧的稳定性与燃烧效率来说,运行人员往往更愿意追求更低的"磨煤机单耗",使用过低的氧量,往往会造成煤粉细度偏粗,锅炉燃烧变差,磨损伤很快等不良后果,因此,这种方法是有局限性的。
耗差分析是近年来才流行起来的一种方法,它把众多影响能耗的关键参数进巧分解,通过计算每个参数实际值与基准值之间的差值对机组能耗变化影响水平,来引导运行人员从正确的方法调整,解决小指标方法不能量化、不能系统化考虑各个指标重要性的问题,因而,它是一种比小指标更为科学的一种方法。
660MW超超临界机组汽轮机节能安全运行研究摘要:伴随着电力市场改革的逐步深化,推动了市场电价机制的有效实施,而在此过程中,市场电量所占比例越来越高,计划电量占比逐渐下降。
此时则需要开展节能措施,对发电成本进行有效控制,从而提高发电机组的在全球的市场竞争能力,这已经变成了一件需要被广大发电厂所认真考虑和研究的重大问题。
本文针对电厂660 MW超超临界锅炉的改良价值和问题进行了分析,并提出了有针对性的解决策略,希望以此能够有效促进我国电力行业的发展和建设。
关键词:660MW超超临界机组;汽轮机节能;安全运行在国家可持续发展战略的贯彻落实过程中,节约能源已经形成了一种普遍的共识,而在此过程中,发电厂是节约能源的一个重要方面,因此,各个大发电厂都在逐渐加大了对节约能源的关注,从而达到节约能源,降低发电成本,增强发电机组的市场竞争力的目的。
为了解决电力问题,现代化的火力发电厂一般都会使用660 MW的超超临界机组。
这种类型的机组,由于其所需的装置数量多,并且整个机组的结构非常复杂,使得其在每一次的调试过程中所消耗的能量较多。
要使企业在节约能源方面取得更加良好的效果,就要加大对能源节约技术的应用力度,推动能源节约的最优化工作。
一、660MW 超超临界机组节能技术的应用价值在广大人民群众的生产和生活过程中,电能是必不可少的一种能源。
随着社会和经济的持续发展,人们对电能的需求量也在不断提高。
同时,面临着日益严重的环境保护问题,国家在对环境和能源等因素进行全面考量的基础上,提出了一系列节约能源的措施,这使得节约能源举措逐渐受到了更多的重视和关注[1]。
因此,在这一过程中,电力产业逐渐淘汰了部分参数偏高、容量偏大的超超临界机组,并引进了各类小型机组来进行电能的生产。
一般来说,火力发电的工作重点是各种能的转化和热能的传输,因此,如果电厂可以提高其热效率,就可以大大地降低能耗,虽然能耗的降低较少,但是对于整个国家来说,已经取得非常显著的节能效果。
660MW超临界空冷汽轮机及运行正文:1.引言本文档介绍了660MW超临界空冷汽轮机及其运行情况。
汽轮机是一种关键设备,广泛应用于发电厂、工业生产和其他能源领域。
本文将详细描述汽轮机的组成部分、工作原理、运行参数和注意事项。
2.汽轮机概述2.1 组成部分660MW超临界空冷汽轮机由以下主要部件组成:汽轮机本体、调速系统、给水系统、锅炉、燃烧系统和辅助设备等。
详细介绍每个部件的结构和功能。
2.2 工作原理汽轮机通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽,蒸汽驱动汽轮机旋转,使发电机产生电能。
解释汽轮机的工作原理,并描述蒸汽的进程和能量转换过程。
3.汽轮机运行参数3.1 主要参数描述660MW超临界空冷汽轮机的主要运行参数,包括额定功率、额定转速、出口蒸汽温度、出口蒸汽压力等。
3.2 运行模式介绍汽轮机的运行模式,包括启动、负荷调节和停车等。
针对每个运行模式,说明所需的步骤和注意事项。
4.汽轮机运行注意事项4.1 常见故障处理汽轮机常见故障的处理方法,包括振动问题、机械故障和设备停机等。
提供相应的解决方案和操作指南。
4.2 维护保养描述汽轮机的常规维护保养工作,包括润滑、检查和清洁等。
提供维护保养计划和步骤。
5.附件本文档包含以下附件:技术图纸、操作手册和维护记录等。
提供相应的或文件路径。
6.法律名词及注释- 《电力法》:中华人民共和国国家立法机关制定和修订的有关电力行业的法律规定。
- 超临界:指超过临界点的条件或状态。
在汽轮机中,超临界蒸汽具有更高的温度和压力,提高了汽轮机的热效率。
- 空冷:指汽轮机不依赖传统的冷却系统来冷却设备,而是采用空气冷却的方式,减少水资源消耗。
- 附件:指与文档有关的附属材料、图纸或文献等。