国内外1000MW大型超超临界火电机组.doc
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第37卷,总第214期2019年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.214Mar.2019,No.2 1000MW超超临界机组变负荷关键参数性能分析及优化赵世斌1,林 波1,金国强2,马 乐2,王明坤2,肖 娟3(1.神华(福建)能源有限责任公司,福建 泉州 362712;2.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 710054;3.新疆天业集团有限公司,新疆 石河子 832000)摘 要:随着我国新能源的快速发展,火电机组参与深度调峰成为常态化,然而机组低负荷运行时往往会偏离最优运行工况,因此研究低负荷下多参数热力耦合特性以及控制策略优化能有效地改善火电机组的经济性能。
本文分析研究了低负荷下汽轮机关键热力参数对机组的效率、热耗率以及节能量等多个变量的影响,优化了机组滑压运行曲线并确定了控制策略优化方案,提高了机组经济性能,具有很重要的学术意义和工程实用价值。
关键词:深度调峰;性能分析;主蒸汽压力;热耗率;经济性能中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)02-0147-05 Performance Analysis and Optimization of Key Parameters under Variable Load in a1000MW Ultra-Supercritical UnitZHAO Shi-bin1,LIN Bo1,JIN Guo-qiang2,MA Le2,WANG Ming-kun2,XIAO Juan3 (1.Shenhua Fujian Energy Co.,Ltd.,Quanzhou362712,China;2.Xi’an Thermal Power Research Institute Co.,Ltd.,Xi’an710054,China;3.Xinjiang Tianye Group Co.,Ltd.,Shihezi832000,China)Abstract:With the rapid development of new energy in China,the participation of thermal power units in deep peak shaving has become a normalization.However,the operation conditions of the unit under low load often deviate from the optimal operating conditions.Therefore,studying the multi-parameter ther⁃modynamic coupling characteristics and control strategy optimization under low load can effectively im⁃prove the economic performance of thermal power units.In this paper,the influence of critical thermal parameters of steam turbine on the efficiency,heat consumption rate and energy saving of the unit is stud⁃ied,and then the sliding curve is optimized and the optimization control strategy are determined,resul⁃ting in improving the economic efficiency of the unit,which is of great important academic significance and engineering practical value.Key words:deep peak shaving;performance analysis;main steam pressure;heat consumption rate;eco⁃nomic performance收稿日期 2018-08-22 修订稿日期 2018-09-16作者简介:赵世斌(1969~),男,本科,高级工程师,从事电厂集控技术研究。
1000MW超超临界机组建设和运行情况及当前存在的主要问题周志明 戴天将 谷双魁 顾正皓 茅建波建设大容量、高参数的1000MW超超临界机组是转变电力发展方式、调整电力结构、优化电力布局的重要举措,符合国家能源产业政策,但由于单机容量较大,一旦故障跳闸可能会对电网安全运行、电力可靠供应、发电设备安全带来不利影响。
为全面掌握我省1000MW超超临界机组建设期和投产后的安全生产情况,认真总结经验和教训,日前,我办对浙江省1000MW超超临界机组安全生产情况进行了专题调研,形成了本报告。
一、浙江省1000MW超超临界机组基本情况(一)机组建设情况截止2011年底,浙江统调装机容量达到3967.9万千瓦。
其中:火电装机容量3771万千瓦,占总装机容量的95.04%;核电装机容量32万千瓦,占总装机容量的0.8%;水电装机容量164.9万千瓦,占总装机容量的4.16%。
截止2011年底,浙江省统调最高负荷5061万千瓦。
截止2011年底,浙江省共有10台1000MW超超临界机组投产并转入商业运行,占省统调装机容量的25.20%。
1、工程建设工期和总投资额浙江省已建成并投入运行的10台1000MW超超临界机组建设工期最短为22月6天,最长为40个月28天,平均为30个月2天;已竣工结算的8台1000MW超超临界机组平均每千瓦投资为0.3649万元。
详见附表1。
宁海电厂#5、#6机组受线路送出因素影响,其建设工期延长了半年左右,相对较长;嘉华电厂#7、#8机组受全省用电负荷紧张因素影响,建设工期控制的非常紧,较其它1000MW超超临界机组建设工期减少了3~4个月;宁海电厂#5、#6机组由于采用塔式锅炉、建造冷却水塔等设计,使得总投资额较其它工程增加。
2、工程项目采取的优化设计浙江省1000MW超超临界机组建设工程不断优化设计,详见附表2。
各工程均在总平面与主厂房布置、厂房内桩(地)基、给水泵系统、四大管道以及循环水系统等方面,结合工程本身特点,吸取已投产机组在建设、调试、运行中的经验教训,通过有针对性的优化设计,减小了用地面积,节省钢材及建材,降低了投资。
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]。
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超超临界机组凝结水温度升高造成凝结水泵汽蚀的原理及预防措施摘要:凝结水泵是电厂广泛使用的重要辅机,承担着输送凝结水、为汽轮机低压缸、三级减温器、凝汽器、提供冷却水,大、小机真空泵破坏阀注水、以及汽动给水泵和凝结水泵本体轴封提供密封水的作用,其可靠的运行在机组启停及正常运行中至关重要。
然而,作为离心泵,其在电厂实际应用中经常面临着汽蚀的问题,汽蚀严重时,直接影响机组安全稳定运行。
造成凝结水泵汽蚀的原因有多个,本文主要是讨论凝结水温度升高导致凝结水泵出现汽蚀的原理及预防措施。
关键词:凝结水泵; 离心泵; 汽蚀; 凝结水温度; 抽空气门; 饱和温度;饱和压力;0离心泵汽蚀的原理离心泵工作时,液体的压力沿着泵的入口管道下降,到达叶轮入口时压力降到最低,之后由于叶轮旋转对液体做功,压力开始上升。
在离心泵工作时,若出现输送液体温度的饱和蒸汽压力大于叶轮入口压力时,液体开始汽化产生气泡,产生的气泡随着液体进入高压区,在高压区的气泡急剧收缩并破裂,破裂的瞬间,周围的高压液体以极高的速度流向这些气泡原本占有的空间,液体发生相互撞击,产生很大的冲击力,长期承担这样的冲击力,就会使叶轮表面受损、甚至断裂。
这种在离心泵低压区形成气泡,到达高压区收缩、破裂的过程就是汽蚀。
1凝结水泵汽蚀的原理及危害凝结水泵工作时,由于某种原因,导致流入凝结水泵入口处的凝结水温度高于此处凝结水压力对应的饱和温度,凝结水发生汽化形成气泡。
气泡随着凝结水流动,到达高压区时,周围的高压凝结水致使气泡破裂,产生汽蚀。
在这种情况长时间运行,汽蚀严重,叶轮受损,凝结水泵出力下降,凝结水流量降低或中断,凝结水的用户流量减少或失去。
汽轮机在启停机过程中,失去凝结水后,无法降低低压缸排汽温度、凝汽器温度,轴封加热器回汽失去冷源。
机组正常运行时,失去凝结水后,除氧器水位降低,汽泵失去密封水,影响机组出力,严重时机组跳闸。
2凝结水温度上升的原因1.汽轮机打闸后,各段抽汽管道、主再热蒸汽管道、高中压主汽门、调门的疏水门打开,高温高压蒸汽进入凝汽器。
1000MW超超临界火电机组一次调频控制研究摘要:在高压直流输电技术的大规模应用及推广背景下,各地区电网输入电源结构日益复杂多样,非线性负荷的增加也在根本上加大了电网负荷波动量,对电能最终质量带来负面影响。
基于此,本文首先对一次调频基本原理和存在问题加以分析,最后提出1000MW超超临界火电机组一次调频的控制对策,以供参考。
关键词:超超临界;火电机组;一次调频引言从整体视角来看,电网频率波动的安全风险与电网公司发展稳定息息相关,一次调频性能在此情况下占据着至关重要的地位,需要结合相关规范标准,对一次调频功能、特性展开深入管控及考核。
一、一次调频基本原理(一)基本原理通常情况下,电网频率是衡量电能综合质量的关键参考指标,其可以在根本上展现出系统有功功率与负荷彼此间的关联性,也是电力系统稳定运行的重要控制要素,电网频率通常由发电功率、用电负荷量所决定。
在电力系统用电负荷量的持续增加背景下,系统会在此情况下出现功率缺额等问题,致使电网频率日益降低。
与此同时,系统内负荷降低会造成电网频率不断提升。
一次调频主要指的是电网的具体频率,如果其频率超出标准数值或不达标,电网机组的控制系统便会在此情况下自动管控机组,对其有功功率的增加与减少加以控制。
当电网频率不断降低期间,一次调频的功能要求机组运用其自身的蓄热能力增加负荷,相反则要求机组快速减少负荷。
(二)主要参数结合一次调频对电网带来的影响和基本特点来看,下述各项指标的规划设定对机组一次调频性能往往会带来诸多影响效果,各项指标需要充分满足项目需求。
1.转速不等率δ一般情况下,转速不等率δ也被广泛称为速度变动率,主要指的是汽机在负荷数值为0的状态下所展现的最大化转速及在标准负荷下所产生的最小化转速之间的差,与汽轮机额定转速秉持着正比例关系,充分体现了一次调频能力稳定性及强弱性。
δ数值越大,也就意味着机组在电网调频方面的能力更加薄弱,但机组处于长期稳定的运行状态。
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。
浅析火力发电厂超超临界1000MW机组运行方式摘要:汽轮机长期低负荷运行,在变负荷运行时可采用定压和滑压两种运行方式,介绍了这两种运行方式的特点,分析比较了它们对热经济性的影响。
通过热经济性数学模型的计算,以热耗率作为汽轮机定压和滑压运行热经济性比较指标,指出了某超超临界机组低负荷时的经济运行方式。
关键词:火力发电厂;超超临界;电站机组;运行方式引言:我国要实现节能减排的有效技术途径之一是发展超超临界发电技术。
当前我国已投入运行的超超临界百万机组近50台,平均煤耗为290.36g/kW•h。
对国内外同类型的先进机组的运行经验进行研究后发现,出于机组建设的实际情况及建成后的运行的要求对机组进行设计初始优化及运行优化是十分必要的。
同时也需要对机组的启动系统的特点进行分析。
1超超临界机组启动过程及特点直流锅炉启动系统按分离器正常运行时是否参与汽水系统工作可以分为外置式分离器启动系统和内置式分离器启动系统。
外置式启动分离器只在启动和低负荷时投用,而在直流运行中切除,适用于定压运行机组。
设计制造简单,投资成本低,对于定压运行的基本负荷机组,有可取之处。
但系统控制复杂,对机组启停不利。
内置式分离器启动系统是指在正常运行时,从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器,进入过热器,此时分离器仅起到连接通道作用。
内置式分离器系统一般可分为:扩容器式(大气式、非大气式两种)、启动疏水热交换器式、再循环泵式(并联和串联两种)。
内置式启动分离器系统在锅炉启停及正常运行过程中,汽水分离器均投入运行,所以该系统具有控制简便,避免过热器带水运行等优点,所以目前超超临界机组大部分采用内置式启动分离器。
通过在1000MW机组仿真机上完成机组冷态(汽轮高压缸第一级内部金属温度<240℃,停机超过150h)启动仿真过程,先后完成了机组就地操作、投运汽机辅助系统、投运锅炉辅助系统、汽机冲转、800rpm暖机、发电机并网、升负荷至满负荷过程。
在与汽包锅炉的启动过程对比的基础上,得出以下结论:1)直流锅炉较汽包锅炉启动系统简单,造价低,系统维护量小,人工操作量小;2)系统汽水分离器结构简单,操作简易,热量损失小,启动初期至满负荷操作步骤小,监视量少;3)直流锅炉启动系统安装有启动循环泵,水循环特性较汽包炉好,启动用水量及工质损失小;4)水冷壁下部采用内螺纹管螺旋管圈水冷壁,不设任何节流圈,安全裕度大,可靠性高;2优化机组启动流程,缩短机组启动时间2.1启动前的准备阶段即要合理安排好机组的系统恢复及检查工作检修工作后期尽可能多的恢复基础系统运行,比如循环水、工业水等,减少启机前工作量,而不应该去等开机指令才去恢复。
1000MW超超临界机组对冲燃烧锅炉应用微油点火技术控制逻辑的实现作者:马国慧王金萍来源:《中国新技术新产品》2013年第04期摘要:介绍了微油点火技术在华润贺州电厂2X1000MW机组前后墙对冲燃烧锅炉上的应用,根据微油点火控制系统的设计特点和运行方式,对锅炉FSSS/BMS逻辑进行了修改,提高了微油点火系统的运行可靠性。
关键词:微油点火;1000MW机组;FSSS系统;控制逻辑中图分类号:U664.111 文献标识码:A随着我国国民经济的快速发展,电力总装机容量和单机容量剧增,单机容量1000MW的超超临界燃煤机组已广泛应用。
电厂每年仅用于锅炉启停、低负荷助燃、稳燃的轻柴油就达几千万吨。
为了有效减少锅炉启停和低负荷稳燃、助燃的油耗损、节约成本,应采用微油点火技术。
1 贺州电厂FSSS系统特点1.1 FSSS系统相关设备概述华润电力(贺州)有限公司一期工程位于广西壮族自治区东北部贺州市境内。
本期建设规模2×1000MW级超超临界燃煤机组。
本期工程主机采用国产引进型超超临界参数机组,同步建设烟气脱硫、脱硝装置。
锅炉制造商为东方锅炉(集团)股份有限公司,其型号: DG-3033/26.25-Ⅱ2,型式为直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧方式π型锅炉。
每台炉配6台双进双出钢球磨煤机,每台磨煤机带前墙或后墙1层共8只燃烧器。
微油点火改造在后墙最下层(E磨)。
1.2 FSSS系统构成FSSS系统是锅炉侧最重要的热工保护系统,主要由锅炉燃烧器管理系统BMS和炉膛安全系统FSS组成。
1.3 主要功能FSSS要能在锅炉存在较大生产运行安全问题时,及时跳闸锅炉设备,并正确动作相关系统设备,以保证人身设备的安全。
主要完成以下功能:(1)燃油系统泄漏试验;(2)锅炉炉膛自动吹扫;(3)锅炉程控点火;(4)燃烧器火焰检测;(5)锅炉主保护(MFT);(6)层火焰消失保护;(7)制粉系统程控。
1000MW超超临界某火电机组高压加热器选型及配置研究摘要:高压加热器是火电机组回热系统的关键设备之一,对提高机组热效率发挥着重要作用,其设计选型及配置不仅影响到机组的经济性,还影响到机组的安全运行。
本文从理论上分析了某项目1000MW超超临界火电机组高压加热器选型和配置情况,对同型号机组设计高压加热器选型及配置具有参考作用。
关键词:1000MW;超超临界;U形管;蛇形管;单列;双列;立式;卧式引言随着1000MW超超临界火电机组主机参数和容量的提高,机组配套高压加热器的参数和容量也随之提升。
相对于1000MW一次再热机组,1000MW二次再热机组初参数进一步提高,高压给水的设计压力也随之提高,因此高压加热器的设计和制造难度也越来越大。
由于技术传承关系,国内以往一次再热超超临界机组均采用U型管高压加热器,而蛇形管高压加热器在欧洲国家应用比较广泛,近几年在国内受到一定的关注,国内现已有蛇形管高压加热器火电机组使用业绩。
一、高压加热器的结构型式根据传热管形状不同,现代大型火力发电机组回热系统中的高压加热器通常有两种结构型式,即U形管式和蛇形管式。
目前,国内1000MW超超临界机组常采用传统的U 形管式高压加热器,而在国外,尤其是欧洲的一些超临界及超超临界火电机组,蛇形管式高压加热器应用比较广泛。
1.U形管与蛇形管高压加热器的结构特点U 形管式高压加热器管侧为高压部分,由半球形水室、管束(管板、U 形管、导流板和支撑板等)、壳体、固定支座和滑动支座等组成。
U形管式加热器由于管板、水室、筒体一般较厚,水室分隔板在与管板、水室焊接和在高加快速切除时热应力较高。
制造厂通常的解决方法是将水室分隔板组件制成半圆锥形或半球形,其底面与管板密封焊接,在水室分隔板组件与给水出口管之间用一个过渡圈连接,具体结构及流程见下图1所示。
图1 U形管式高压加热器结构及流程示意图U 形管式高加换热管材料采用 SA-556C2,为美国 ASME 标准中加热器专用钢管,国内各个加热器厂家普遍选用此材料。
摘要介绍了国产1000MW超超临界机组锅炉启动系统结构及运行特性,阐述了启动系统的结构,启动系统的流程以及运行特性,分析了各种启动系统之间的不同(包括安全性,经济性等)以及不同设备运行对于启动系统运行的影响等。
关键词:超超临界启动系统结构特性运行特性AbstractIntroduced domestic 1000MW Supercritical Boiler Start System structure and operating characteristics, described the structure of the boot system, boot the system processes, and operational characteristics of the different promoters, the difference between the systems (including security, economy, etc.) and start the system running for different devices running on and so on.Keywords:USC;Start System ;operational characteristics;operating characteristics目录第一章前言 (3)第二章 1000MW超超临界锅炉主要系统 (5)第三章超超临界锅炉启动系统 (9)第一节超超临界锅炉启动系统的结构 (9)第二节超超临界锅炉启动系统的分类 (12)第三节锅炉启动系统的比较 (15)第四章超超临界锅炉启动系统运行特性分析 (17)第五章典型超超临界锅炉启动系统 (20)第六章结束语 (28)参考文献 (29)附录 (30)第一章前言一、超超临界机组发展背景火电机组的发展已历经百年,发达国家超临界机组运用已有40多年的历史,1949年苏联建造了第一台超超临界试验机组才使该项技术应用有所突破,由于能源紧缺的局面日益凸显,为提高发电效率和降低煤耗必须不断提高蒸汽初参数。
2023《1000mw超超临界二次再热机组热力性能分析与实验研究》•引言•二次再热机组热力性能分析•热力性能实验研究•热力性能优化与改进建议•结论与展望目•参考文献录01引言03超超临界二次再热机组的技术特点超超临界二次再热机组具有更高的蒸汽参数和热效率,能够显著降低煤耗和碳排放,是未来火电技术的发展方向。
研究背景与意义01我国能源结构转型的需求随着经济的发展和环保要求的提高,对于高效、清洁的能源需求逐渐增加。
02火电机组节能减排的潜力火电机组作为我国电力产业的主要组成部分,其能耗和排放量较大,具有较大的节能减排潜力。
研究内容研究1000MW超超临界二次再热机组的热力性能,包括蒸汽参数、热效率、煤耗等。
研究方法采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对超超临界二次再热机组进行热力性能分析和实验研究。
研究内容与方法目的通过对1000MW超超临界二次再热机组热力性能的分析和实验研究,为该类型机组的优化设计、运行和控制提供理论依据和技术支持。
意义提高超超临界二次再热机组的热效率和煤耗,降低碳排放,推动我国电力产业的绿色发展。
研究目的与意义02二次再热机组热力性能分析二次再热机组工作原理及特点工作原理二次再热机组基于传统的火力发电技术,通过两次再热过程,提高蒸汽的热能利用率和发电效率。
首先,高压缸排出的蒸汽经过第一次再热,被加热到更高的温度,然后进入中压缸继续做功,最后再次被加热,进入低压缸做功。
特点二次再热机组具有更高的热能利用率和发电效率,可有效降低煤耗,减少环境污染。
同时,由于增加了再热系统,机组结构更为复杂,制造成本和运行维护难度相对较高。
二次再热机组热力性能影响因素蒸汽参数蒸汽参数如温度、压力、蒸汽流量等对二次再热机组的热力性能有重要影响。
过高或过低的蒸汽参数都会影响机组的热效率。
汽轮机设计汽轮机的设计如叶片高度、流道形状、间隙等都会影响机组的热力性能。
优良的汽轮机设计可以有效提高机组的热效率。
超超临界1000MW技术介绍(汽轮)超超临界1000MW技术介绍(汽轮)1.引言该文档详细介绍了超超临界1000MW技术在汽轮发电中的应用。
本文将从以下几个方面进行介绍:设备概述、工作原理、优势特点、关键技术、运行维护以及发展前景。
2.设备概述2.1 混合循环系统2.1.1 主蒸汽循环系统2.1.2 辅助蒸汽循环系统2.2 关键设备2.2.1 超超临界锅炉2.2.2 凝汽器2.2.3 汽轮机2.2.4 发电机2.2.5 辅助设备3.工作原理3.1 蒸汽循环过程3.1.1 进水加热过程3.1.2 主蒸汽循环过程 3.1.3 辅助蒸汽循环过程3.2 汽轮机工作原理3.2.1 高压缸3.2.2 中压缸3.2.3 低压缸3.2.4 凝汽器4.优势特点4.1 高效率4.2 低能耗4.3 低排放4.4 高可靠性4.5 灵活性与适应性5.关键技术5.1 超超临界锅炉技术5.1.1 材料技术5.1.2 燃烧技术5.2 高效凝汽器技术5.2.1 传热技术5.2.2 冷却水系统5.3 先进汽轮机技术5.3.1 叶片设计5.3.2 轴承系统5.4 环保措施5.4.1 脱硫技术5.4.2 脱硝技术5.4.3 烟气脱除技术6.运行维护6.1 运行策略6.1.1 启停规程6.1.2 负荷调整6.2 维护管理6.2.1 设备检修6.2.2 定期检测6.2.3 故障处理7.发展前景随着能源需求的不断增长和环保意识的提升,超超临界1000MW 技术在发电行业具有广阔的发展前景。
该技术将继续研究和应用,以满足未来能源发展的需求。
附件:本文档所涉及的相关图片、图表和数据。
法律名词及注释:1.脱硫技术:一种用于去除燃煤电厂烟气中二氧化硫的技术。
2.脱硝技术:一种用于去除燃煤电厂烟气中氮氧化物的技术。
3.烟气脱除技术:一种用于去除燃煤电厂烟气中污染物的综合技术。
1000MW超超临界火电机组深度调峰研究及应用摘要:近年来,随着国家重视可再生能源的利用,尤其是风电、水电、光伏的迅速发展,电网负荷结构发生了较大的变化,电网在运行中峰谷负荷差明显增大。
火力发电机组肩负着重大的调峰任务也承受着更大的调峰压力。
火电企业为了在竞争日益激烈的发电市场中立于不败之地,必须满足电网规定的深度调峰要求,提高机组的调峰能力,满足电网安全调度与正常运行的能力。
关键词:1000MW;超超临界;深度调峰引言为进一步提高火力发电机组利用小时数,避免在电网低负荷工况下机组调停,同时分担电网调峰的压力,需要进一步研究机组低负荷工况的运行方式,不断提高火力发电机组的灵活性。
火力发电机组长期低负荷运行时,容易出现锅炉稳燃、受热面积灰、主再热汽温控制、引风机失速、给水控制、环保设施运行、汽轮机振动异常、发电机进相、手动操作量大等问题。
1深度调峰影响因素影响机组深度调峰的因素主要是燃料特性和锅炉燃烧稳定性.燃煤机组深度调峰时,机组最低负荷的决定性因素为锅炉燃料特性.我国动力煤种一般为劣质、低发热量煤种.出于对燃料成本的控制,一般燃煤发电企业经常采用劣质煤掺配掺烧的方法降低发电成本,这就增加了机组低负荷运行的不稳定性,甚至造成锅炉熄火、制粉系统故障、锅炉结焦严重等情况.根据对当前电网运行的基本情况分析可知,1000MW等级火电机组基本负荷率在75%以上,该类型机组的深度调峰都是可预见并需要提前介入的.因此,1000MW等级火电机组在深度调峰前,需要预先安排燃烧设计煤种,以利于大型锅炉低负荷运行时的安全性、经济性.随着机组负荷的降低,锅炉动力场内部一次风、二次风、燃料量均降低,燃烧温度下降,导致燃烧稳定性变差.根据国内对冲燃烧方式直流锅炉的燃烧稳定性的研究分析及句容电厂1#和2#机组投产以来的运行实践可知,对冲燃烧锅炉的燃烧稳定性处于较好水平.1000MW对冲燃烧方式直流锅炉不投油最低稳燃负荷为280MW.其他影响机组调峰深度的因素,如锅炉水动力特性、汽轮机性能、制粉系统安全性、辅机系统安全性等,均在设备的安全可控范围内,不会对机组深度调峰产生较大影响.出于对句容1#机组调峰能力及其安全性角度分析,有必要进行深度调峰性能试验.2针对低负荷稳定燃烧采取的主要措施(1)保持煤质稳定,保证锅炉的入炉煤种与设计煤种相匹配。
1000MW超超临界机组主机设备选型目录1 前言2 国外超超临界机组技术发展状况和经验教训2.1 国外主要技术流派超超临界汽轮机技术特点2.2 国外主要技术流派超超临界锅炉技术特点2.3 国外主要技术流派大功率发电机技术特点2.4 国外近期超超临界机组的主要业绩3 国内超超临界机组最新发展状况和技术特点3.1 国内1000MW超超临界汽轮机技术合作情况3.2 国内1000MW超超临界锅炉技术合作情况3.3 国内1000MW发电机技术合作情况4 超超临界机组的运行特性4.1 低负荷运行特性4.2 负荷变化的范围和变动率4.3 启动方式4.4 启动时间5 1000MW超超临界机组结构选型5.1 1000MW超超临界机组再热次数分析5.2 1000MW超超临界机组炉型选择分析5.3 1000MW超超临界机组发电机型式及电压等级选择分析5.4 1000MW超超临界机组汽轮机结构分析6 1000MW超超临界机组主要蒸汽初参数选择6.1 超超临界主要蒸汽参数对经济性的影响分析6.2 超超临界机组可靠性分析7 对主机参数的推荐意见和结论[内容提要]:结合国外超超临界机组发展情况,通过对不同压力温度的方案计算和材料比较,建议本工程采用蒸汽参数25(26.25)MPa/600℃/600℃的四缸四排汽单轴一次再热1000MW超超临界机组,其中如采用东汽、哈汽等引进日本技术的汽轮机,推荐主汽压力为25MPa,如采用上汽引进SIEMENS技术的汽轮机,推荐主汽压力为26.25MPa。
主蒸汽温度600℃,一次中间再热温度600℃参数。
1 前言我们知道,亚临界机组的工作压力低于水的临界点压力(Pc=22.129MPa),一个很明显的特征就是蒸汽循环中存在一个定温汽化的过程,并在锅炉的汽包中完成对汽水的分离。
而当机组的工作压力大于水的临界点压力时,我们就称之为超临界机组。
对于超临界机组来说,当工质被加热到某一温度后就立即全部汽化,不存在上述汽化分离的过程。
附件 投标人需说明的其他问题目 录一、东汽1000MW等级汽轮机总体优势介绍 (160)1 总体介绍 (160)2 经济性好 (162)3 可靠性高 (166)4 先进成熟可靠的供热机组技术和经验 (170)5启停灵活可控性好 (170)6 调峰性能良好 (171)7先进的凝汽器设计技术 (171)8 优化的轴封系统和疏水系统 (173)9 润滑油系统高效、高度集成 (173)10 自动化水平高 (173)结束语 (173)二、1000MW机组DEH系统介绍 (174)三、1000MW机组TSI系统介绍 (177)四、1000MW机组ETS系统介绍 (178)五、东方-日立电站控制工程专用分散控制系统HIACS-5000M (179)六、1000MW机组盘车控制系统介绍 (182)一、东汽1000MW等级汽轮机总体优势介绍1 总体介绍1.1 总体结构东方引进超超临界1000MW汽轮机为单轴四缸四排汽型式,从机头到机尾依次串联一个单流高压缸、一个双流中压缸及两个双流低压缸。
高压缸呈反向布置(头对中压缸),由一个双流调节级与8个单流压力级组成。
中压缸共有2×6个压力级。
两个低压缸压力级总数为2×2×6级。
末级叶片高度为43″,采用一次中间再热。
百万等级功率机组技术先进、成熟、安全可靠;所有的最新技术近期均有成功的应用业绩,通过这些技术的最优组合,使其总体性能达到了世界一流的先进水平。
1.2 技术来源2004年依托邹县四期2x1000MW项目,我厂从日立公司全面1000MW技术引进。
我厂600MW、1000MW技术均源自日立公司,因此机组结构、配汽、运行与600MW机组相似,技术继承性好,便于电厂很快掌握安装、运行、维护技术。
邹县7#机从开工建设到竣工仅22个月零6天;自11月11日机组整体启动至168小时试运行结束历时仅23天,创造了国内百万千瓦机组试运的领先水平;实现了锅炉水压试验、汽轮机扣缸、倒送厂用电、锅炉点火、汽轮机冲转、发电机并网、168试运等“七个一次成功”。
国内外 1000MW 大型超 (超)临界火电机组制造及投运概述内容一.国外 1000MW 大型超临界火电机组制造或装机情况 (2)二.中国大型超临界火电机组“十五”期间或至2010年发展战略..3三.中国 1000MW 大型超临界火电机组制造或装机情况 (4)四.华电邹县电厂主设备参数 (4)五.华能玉环电厂2#号机考核数据(由哪个公司提供的设备?) (6)六.我国首台1000MW 汽机主要技术参数 (6)七. 2x1000MW 机组新建工程主要参考工程量及参考造价指标............................. 8 问题与反思:我们的技术和国外先进技术的差距体现在哪里?一.国外1000MW 大型超临界火电机组制造或装机情况1)xx最大超临界双轴机组的容量为 1390MW,最大的超临界单轴机组为 893MW. 第一台超 (超)临界火电机组单机最大容量为 1300MW(双轴 ,西屋公司制造 ,1972 年投产 ). GE公司生产 850MW 及以上容量火电机组共约 10 台,全部是超临界机组,最大的超临界双轴机组为 1050MW,最大的超临界单轴机组为 884MW。
2)前 xx单机容量最大的1200MW(单轴) 3000r/min 机组是在 1980 年投入运行的。
3)xx日本主要是引进消化 GE和 Westhouse 的技术。
主要制造商为日立,东芝和三菱。
单机容量 1000MW 及以上火电机组有 46 台,全部采用超临界及以上。
日本国内主要1000MW 电厂机电厂名组袖浦xx#4#1MW100010001000100010001050kg/cm2246246246246250255℃/ ℃期 r/min容量压力温度投运日转速型号(英寸)末叶1979.08CC4F1990.06CC4F1991.03CC4F1997.07CC4F1998.06CC4F2000.12CC4F 东扇岛 #2松浦三隅橘湾 #2#1#24)德国德国是研究、制造超临界机组最早的国家,西门子公司已有10 余台3000r/min(27kV)百万千瓦级发电机投入运行或正在安装,其中由西门子公司制造的上海外高桥 900MW 超临界单轴机组(共 2 台, #2 发电机定子由上海汽轮发电机有限公司分包)已于2003、及 2004 年投运5)法国ALSTOM由原ABB、原 ALSTOM公司合并而成,已生产投运的 1000MW 以上容量的超临界机组有 11 台:1300MW(24.2MPa/538/538℃、)双轴 8 台1300MW(25.4MPa/538/538℃、)双轴 1 台930MW(26.0MPa/550/580℃、3000 r/min )单轴 2 台二.中国大型超临界火电机组“十五”期间或至 2010 年发展战略 1)选择 600MW 机组为起步容量 (机组参数为 600MW,压力24.2MPQ、温度 538/566℃),当时选取这个起步容量的原因主要是国内已有二台600MW 进口机组投入运行,有运行及维护经验可借鉴,可靠性较高。
另一方面与亚临界600MW 机组的容量类同,在主机制造上较为有利;并可采用现有的辅机配套,有利于减少其成套设备的研制。
2)900MW 和 1200MW 大型超临界机组作为中、长期即 2005 年后发展的目标。
机组预设参数为( 25~28MPa、600℃ /600℃)。
在 600MW 大型超临界机组取得成功经验,并批量生产、形成主力机组后再予以发展,避免低水平的重复。
要尽早进行技术准备工作,重点研究900MW 机组采用单轴、单炉膛的问题,并对 1200MW 机组采用双轴技术方案作综合分析,以便与单轴的900MW 机组作比较。
预计2005 年前攻克主要关键技术、国产大型超临界机组试制完成投入运行,并使其具有商品化生产能力.三.中国 1000MW 大型超临界火电机组制造或装机情况我国通过与 GE,东芝、三菱、日立、阿尔斯通、西门子进行技术合作,已经培育出东电、上汽,哈汽等制造商。
1000MW 机组技术国产化,达到 90%。
截止2007 年底,国内制造厂家已有 50 多台 100 万千瓦超超临界机组的定货合同。
已经投入运行的项目有玉环( 4 台)和邹县( 2 台)电厂。
在建的有泰州、北仑,天津国投、平顶山二电、浙江苍南、浙江宁海、舟山六横,广东海门、外高桥、玉环二期、费县国电、上海石洞口二期,华能营口二期等。
完成初步设计的有安徽芜湖电厂、马鞍山电厂,安徽铜陵。
规划中的有彭城,南京金陵 ,大唐潮州、河南平顶山姚孟、华润古城电厂,宁夏灵武电厂(世界首台 1000MW 空冷机组),珠海发电厂、沙角 A 电厂、平圩、洛河、滁州、国电博兴电厂、天津北疆电厂、宁波北仑三期、上海漕泾电厂、华能南通电厂、华电宿州电厂、彭城、绥中。
四.华电邹县电厂主设备参数2007 年华电邹县电厂 2*1000MW 的发电机组投产,它是我国单机容量最大的发电机组。
整个机组的国产化水平达到 90%以上。
1)主设备简况A)锅炉锅炉为超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉,型号为:DG3000-26.15-III。
锅炉铭牌参数过热蒸汽:最大连续蒸发量 (BMCR)出口蒸汽压力出口蒸汽温度再热蒸汽:蒸汽流量℃302.4℃≥93.8%3033t/h26.25MPa(a)605℃进/ 出口蒸汽压力进/ 出口蒸汽温度给水温度( BMCR):锅炉热5 / 13B)汽轮机采用东方汽轮机厂生产的,型号为 TC4F-43的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式、八级回热抽汽汽轮机。
铭牌功率工况:(TRL工况)额定功率: 1000.0MW25.0MPa(a)600℃2888.533t/h4.45MPa(a)600℃2347.073t/h0.0118MPa(a)主汽门前蒸汽压力:主汽门前蒸汽温度:主汽门前蒸汽流量:中联门前蒸汽压力:中联门前蒸汽温度:中联门前蒸汽流量:排汽压力:凝汽器循环冷却水进水温度:凝汽量(包括小汽机):热耗:C)发电机 36℃1774.322t/h7354 kJ/kW.h采用东方电机股份有限公司产品,型号为: TFLQQ-KD型,三相同步汽轮发电机,主要参数如下:额定容量:额定功率:最大连续容量:额定电压:额定功率因数:额定频率:额定转速:效率 1120MVA1000MW1064MW27kV0.9(滞后)50Hz3000r/min99%水氢氢自并励静态励磁冷却方式:励磁系统:五.华能玉环电厂2#号机考核数据 (美国西屋 DCS)汽轮机热耗率: 7314.9KJ/kWh,达到设计保证值 .汽轮机最大连续出力:1000.52MW,达到设计保证值汽轮机夏季工况出力:1000.52MW,达到设计保证值锅炉效率: 93.76%,达到设计保证值机组在额定负荷下的发电煤耗率:271.6g/kwh发电厂用电率 4.33%供电煤耗率: 283.9 g/kwh;烟气中氮氧化物排放浓度:288mg/m3,达到设计保证值,优于国家标准烟气中二氧化硫排放浓度:18.1mg/m3,达到设计保证值,优于国家标准烟尘排放浓度: 34 mg/m3,达到设计保证值,优于国家标准六.我国首台1000MW 汽机主要技术参数中国首台 1000MW 汽轮机引进的是德国西门子技术,由上海电气(集团 )总公司下属上海汽轮机有限公司成套供货。
单台机组的额定功率 1000MW,最大出力1049.8MW。
1)汽轮机型式:超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽。
2)夏季工况下参数:功率 :1000MW主汽门前压力 :26.25 MPa主汽门前温度 :600℃再热汽阀前温度 :600℃背压 :3)铭牌工况 (最大连续出力工况 (TMCR)下参数 )功率 :1000 MW主汽门前压力 :26.25 MPa主汽门前温度 :600℃再热汽阀前温度 :600℃平均背压 :4)阀门(包括补汽调节阀)全开(VWO)功率下参数功率 :1049.85MW主汽门前压力 :26.25 MPa(a)主汽门前温度 :600℃再热汽阀前温度 :600℃平均背压 :七. 2x1000MW 机组新建工程主要参考工程量及参考造价指标来自中国电力工程顾问集团公司 <火电工程限额设计参考造价指标 >(2006 年水平,并应该根据具体情况调整。
)新建工程主要参考工程量一、主厂房体积:1、汽机房体积:2、除氧间体积:3、煤仓间体积;4、炉前封闭体积:5、集控楼体积:二、热力系统管道:高压管道:主蒸汽管道:再热蒸汽管道(热段):再热蒸汽管道(冷段):主给水管道:中低压管道;三、烟风煤管道:四、热力系统保温油漆(含炉墙保温);五、全厂电缆;电力电缆:控制电缆: 649365m3306506m3104440 m3180990 m317564m339865 m35270t2870 t;712t938t341t879t2400 t5880 t24530 m32820km420km2400 km3六、电缆桥架(含支架):2300 t七、建筑三材量1、钢筋: 25586 t2、型钢: 26633 t3、木材: 6587 m34、水泥: 116647 t八、厂区占地面积; 49hm2九、施工租地: 27 hm22x1000MW 机组参考造价指标一、 2x1000MW 超超临界机组1、新建: 3604 元/KW;2、扩建: 3328 元/KW。
二、各类费用占指标的比例:1、建筑工程费用: 19.23%2、设备购置费用: 52.54%3、安装工程费用: 16.35%4、其它费用: 11.88%三、新建工程其它费用汇总:万元1、建设场地占用及清理费:158452、项目建设管理费: 54873、项目建设技术服务费:15698, I2四、生产准备费: 10750五、其它:1、施工安全补助费: 3002、工程质量监督检测费:1483、预算定额编制管理费、劳动定额测定费:2374、文明施工措施费: 2005、水土保持补偿费:6、大件运输措施费: 80 700。