超臨界機(jī)組發(fā)展和現(xiàn)狀概要實(shí)用教案

1、參考文獻(xiàn)超超臨界及亞臨界參數(shù)鍋爐，樊泉桂著，中國(guó)電力出版社，2007年。超超臨界機(jī)組鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)(xtng)，朱全利編，化學(xué)工業(yè)出版社，2008年。國(guó)產(chǎn)600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)叢書(shū)-鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)(xtng)，朱全利主編，中國(guó)電力出版社，2008年。600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)問(wèn)答叢書(shū)-鍋爐運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答，張磊，廉根寬編，化學(xué)工業(yè)出版社，2009年。超超臨界火電機(jī)組叢書(shū)-鍋爐設(shè)備與運(yùn)行，張磊，李廣華主編，中國(guó)電力出版社，2007年。超臨界、超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)，西安熱工研究院編著，中國(guó)電力出版社，2008年。超超臨界火電機(jī)組技術(shù)問(wèn)答叢書(shū)-鍋爐運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答，張磊主編，中國(guó)電力出版社，

2、2008年。第1頁(yè)/共45頁(yè)第一頁(yè)，共46頁(yè)。內(nèi)容提要(ni rn t yo) 超臨界機(jī)組的發(fā)展(fzhn)和現(xiàn)狀 超臨界機(jī)組參數(shù)確定及選型 超臨界機(jī)組水動(dòng)力與傳熱特性 超臨界機(jī)組受熱面布置 超臨界機(jī)組的金屬材料 超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng) 超臨界鍋爐啟動(dòng)和運(yùn)行第2頁(yè)/共45頁(yè)第二頁(yè)，共46頁(yè)。一、超臨界機(jī)組的發(fā)展(fzhn)和現(xiàn)狀1 超臨界機(jī)組概念2 超臨界機(jī)組特點(diǎn)3 超臨界機(jī)組發(fā)展(fzhn)現(xiàn)狀4 超臨界機(jī)組發(fā)展(fzhn)前景第3頁(yè)/共45頁(yè)第三頁(yè)，共46頁(yè)。1 超臨界機(jī)組(jz)概念1）熱力(rl)發(fā)電廠第4頁(yè)/共45頁(yè)第四頁(yè)，共46頁(yè)。鍋爐鍋爐(gul)第5頁(yè)/共45頁(yè)第五頁(yè)，共46頁(yè)。汽

3、輪汽輪(q ln)發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組第6頁(yè)/共45頁(yè)第六頁(yè)，共46頁(yè)。2 2）鍋爐）鍋爐(gul)(gul)汽水和煙風(fēng)流程汽水和煙風(fēng)流程凝汽器凝汽器GCCPCBP頂棚包墻低過(guò)屏過(guò)高過(guò)IPHPLP316LPB361分離器儲(chǔ)水罐除氧器給水泵高加低加低加水冷壁省煤器后后墻墻前前墻墻CBAEDF啟啟動(dòng)動(dòng)油油槍槍暖磨暖磨煤粉燃煤粉燃燒燒器器CCP頂棚包墻低過(guò)屏過(guò)高過(guò)低再高再GG汽汽輪輪機(jī)排汽機(jī)排汽第7頁(yè)/共45頁(yè)第七頁(yè)，共46頁(yè)。朗肯循環(huán)(xnhun)的TS圖第8頁(yè)/共45頁(yè)第八頁(yè)，共46頁(yè)。 絕熱壓縮過(guò)程絕熱壓縮過(guò)程(guchng)：作為工質(zhì)的凝結(jié)水用凝結(jié)水泵和給水泵將其：作為工質(zhì)的凝結(jié)水用凝結(jié)水泵和給

4、水泵將其從凝汽器打入鍋爐省煤器內(nèi)；從凝汽器打入鍋爐省煤器內(nèi)； 定壓吸熱過(guò)程定壓吸熱過(guò)程(guchng)：水在省煤器內(nèi)預(yù)熱，然后進(jìn)入爐膛水冷壁內(nèi)，：水在省煤器內(nèi)預(yù)熱，然后進(jìn)入爐膛水冷壁內(nèi)，被加熱汽化成飽和蒸汽，再進(jìn)入過(guò)熱器內(nèi)過(guò)熱變成過(guò)熱蒸汽；被加熱汽化成飽和蒸汽，再進(jìn)入過(guò)熱器內(nèi)過(guò)熱變成過(guò)熱蒸汽； 絕熱膨脹過(guò)程絕熱膨脹過(guò)程(guchng)：從鍋爐出來(lái)的過(guò)熱蒸汽導(dǎo)入汽輪機(jī)中，在其：從鍋爐出來(lái)的過(guò)熱蒸汽導(dǎo)入汽輪機(jī)中，在其中膨脹做功（汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電能）；中膨脹做功（汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電能）； 定壓放熱過(guò)程定壓放熱過(guò)程(guchng)：在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的乏汽，排入凝汽器內(nèi)，：在汽輪機(jī)內(nèi)作

5、完功的乏汽，排入凝汽器內(nèi)，在循環(huán)水的冷卻下放出它的汽化潛熱，定壓凝結(jié)成飽和水；在循環(huán)水的冷卻下放出它的汽化潛熱，定壓凝結(jié)成飽和水； 凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水重又通過(guò)凝結(jié)水泵和給水泵送入鍋爐加熱蒸發(fā)從而完成凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水重又通過(guò)凝結(jié)水泵和給水泵送入鍋爐加熱蒸發(fā)從而完成了循環(huán)。了循環(huán)。第9頁(yè)/共45頁(yè)第九頁(yè)，共46頁(yè)。3 3）超臨界概念）超臨界概念(ginin)(ginin) 水在省煤器內(nèi)預(yù)熱，然后進(jìn)入爐膛水冷壁內(nèi)，被加熱汽化成飽和蒸汽(zhn q)，再進(jìn)入過(guò)熱器內(nèi)過(guò)熱變成過(guò)熱蒸汽(zhn q)；cTBACBcTT cpp 3a3b3d3e3c2c2a2b2d2e1c1a1b1d1eTscp第10頁(yè)/共

6、45頁(yè)第十頁(yè)，共46頁(yè)。超臨界壓力下朗肯循環(huán)過(guò)程的TS圖第11頁(yè)/共45頁(yè)第十一頁(yè)，共46頁(yè)。 水在加熱過(guò)程中存在一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)臨界點(diǎn) 低于臨界點(diǎn)壓力，從低溫下的水加熱到過(guò)熱(u r)蒸汽的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)汽化過(guò)程，即經(jīng)過(guò)水和水蒸汽共存的狀態(tài)； 而如果壓力在臨界壓力或臨界壓力以上時(shí)，水在加熱的過(guò)程中就沒(méi)有汽水共存狀態(tài)而直接從水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?。?2頁(yè)/共45頁(yè)第十二頁(yè)，共46頁(yè)。STP2P1PljP2 P1水蒸汽性質(zhì)的圖第13頁(yè)/共45頁(yè)第十三頁(yè)，共46頁(yè)。超臨界是一個(gè)熱力學(xué)概念。 對(duì)于水和水蒸氣而言，壓力超過(guò)臨界壓力22.129MPa的狀態(tài)，即為超臨界狀態(tài)。水和水蒸氣在臨界壓力22.129MPa對(duì)應(yīng)的飽

7、和溫度為374.15。超臨界機(jī)組即指蒸汽壓力達(dá)到超臨界狀態(tài)的發(fā)電機(jī)組。 即在臨界壓力以下，水可以由液態(tài)經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)和過(guò)熱過(guò)程，變?yōu)闇囟雀哂趯?duì)應(yīng)壓力下的沸點(diǎn)溫度，從而能滿足汽輪機(jī)要求并推動(dòng)汽輪機(jī)作功的過(guò)熱蒸汽。而在臨界壓力以上，由水變?yōu)樗羝蜎](méi)有沸騰過(guò)程了。雖然在不同(b tn)壓力和溫度下水和水蒸汽的密度還在變化，但是在相同壓力和溫度下水和水蒸汽的密度相同。即水可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝?，中間不需要經(jīng)過(guò)飽和沸騰過(guò)程。第14頁(yè)/共45頁(yè)第十四頁(yè)，共46頁(yè)。 常規(guī)亞臨界機(jī)組典型參數(shù)16.7MPa/538/538,發(fā)電效率38-39。 常規(guī)超臨界機(jī)組（conventional supercritical

8、）主蒸汽壓力為24MPa左右，主蒸汽和再熱蒸汽溫度(wnd)為540-560；超臨界機(jī)組典型參數(shù)24.1MPa/538/566,發(fā)電效率41-42。效率比亞臨界機(jī)組高2。 高效超臨界（high efficiency supercritical）或超超臨界（ultra-supercritical）機(jī)組, 主蒸汽壓力為25-35MPa左右，主蒸汽和再熱蒸汽溫度(wnd)為580以上；超超臨界機(jī)組（玉環(huán)）26.25MPa/600/600,發(fā)電效率44.86。效率比亞臨界機(jī)組高6左右。 （超超臨界是我國(guó)的一種劃分，也稱(chēng)為優(yōu)化的或高效的超臨界參數(shù)，一般認(rèn)為蒸汽壓力大于25MPa，蒸汽溫度(wnd)高于5

9、80為超超臨界狀態(tài)。世界上尚未有統(tǒng)一的規(guī)范。在中國(guó)電力行業(yè)，蒸汽參數(shù)達(dá)到27MPa580600以上的高效超臨界機(jī)組，屬于超超臨界機(jī)組。）第15頁(yè)/共45頁(yè)第十五頁(yè)，共46頁(yè)。2 超臨界機(jī)組(jz)特點(diǎn)1）最大優(yōu)勢(shì)：能夠大幅度提高循環(huán)熱效率，降低發(fā)電煤耗。亞臨界機(jī)組（1617Mpa、538/538），凈效率約為3738%，煤耗330350g；超臨界機(jī)組（2428Mpa、538/538），凈效率約為4041%，煤耗310320g；超超臨界機(jī)組（30MPa以上566/566），凈效率約為4446%，煤耗280300g。 例如：中國(guó)(zhn u)亞臨界機(jī)組的循環(huán)熱效率為37，發(fā)電煤耗約為330-340

10、g/(KWh)，丹麥的一臺(tái)411MW純凝汽式機(jī)組蒸汽參數(shù)為285bar/580/580/580，循環(huán)熱效率達(dá)到47。發(fā)電煤耗約為255g/kw.h。石洞口、綏中、盤(pán)山等電廠的10臺(tái)超臨界機(jī)組發(fā)電煤耗約為320 g/kw.h。一臺(tái)1000MW級(jí)的超臨界機(jī)組，一年就可以節(jié)約煤炭約70萬(wàn)t。 第16頁(yè)/共45頁(yè)第十六頁(yè)，共46頁(yè)。2003年度(nind)全國(guó)超臨界機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)電廠名稱(chēng)容量 MW供電煤耗 g/kWh發(fā)電煤耗g/kWh廠用電率%華能南京電廠300324.5309.84.53華能營(yíng)口電廠320337.2320.74.90華能伊敏電廠500329.53l1.25.55國(guó)華盤(pán)山電廠

11、500331.O3l1.16.0石洞口電廠600308.2297.13.6綏中電廠800329.23l2.94.93第17頁(yè)/共45頁(yè)第十七頁(yè)，共46頁(yè)。2） 環(huán)保優(yōu)勢(shì)中國(guó)亞臨界機(jī)組的循環(huán)熱效率為37，與世界目前及未來(lái)先進(jìn)(xinjn)水平的超臨界機(jī)組發(fā)電技術(shù)相比，熱效率相差10-18，多消耗燃料量25-30以上。即便采用最新的燃燒技術(shù)，污染物的總排放量也相應(yīng)增加25-30以上，同時(shí)多消耗水資源6-10以上。第18頁(yè)/共45頁(yè)第十八頁(yè)，共46頁(yè)。環(huán)保(hunbo)標(biāo)準(zhǔn)排放指標(biāo)單位標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)日本超超臨界機(jī)組中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2001SO2mg/m370900-1200NOXmg/m330

12、400粉塵mg/m35250第19頁(yè)/共45頁(yè)第十九頁(yè)，共46頁(yè)。3）其它優(yōu)勢(shì) 效率高，單機(jī)容量(rngling)大，可靠性好，可調(diào)性好（無(wú)汽包）環(huán)保指標(biāo)先進(jìn)，造價(jià)低（鍋爐高5，總投資高2-3%,但是供電效率高2%,四年就可抵消）。第20頁(yè)/共45頁(yè)第二十頁(yè)，共46頁(yè)。4）需要提高金屬材料的檔次和金屬部件的焊接工藝水平。超臨界鍋爐價(jià)格比亞臨界高5左右，但是供電效率高，所以在東南部采用超臨界比較有利。但是超臨界機(jī)組高壓蒸汽管、聯(lián)箱、過(guò)熱器管和水冷壁管都要符合蠕變強(qiáng)度的要求,我國(guó)主要(zhyo)依賴(lài)進(jìn)口。日本從超臨界到超超臨界材料準(zhǔn)備上進(jìn)行了12年，從566到600又用了7年的時(shí)間，從材料到溫度用

13、了將近20年的時(shí)間。5）控制系統(tǒng)復(fù)雜無(wú)汽包、鍋爐動(dòng)態(tài)特性受擾動(dòng)影響比汽包式鍋爐大；有時(shí)會(huì)在亞臨界壓力范圍內(nèi)運(yùn)行，由于亞-超臨界區(qū)工質(zhì)特性的巨大差異，使超臨界機(jī)組呈現(xiàn)很強(qiáng)的非線性特性和變參數(shù)特性，遠(yuǎn)比常規(guī)的亞臨界機(jī)組難于控制超臨界機(jī)組蓄熱量和蓄質(zhì)量相對(duì)亞臨界小，負(fù)荷調(diào)節(jié)的靈敏性好，可實(shí)現(xiàn)快速啟停和調(diào)節(jié)負(fù)荷，但是對(duì)擾動(dòng)響應(yīng)快，反而更容易出現(xiàn)較大的熱偏差。第21頁(yè)/共45頁(yè)第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。6）整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、輔機(jī)配件、控制系統(tǒng)、制造、安裝到工地焊接都沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)。一面(y min)是高效應(yīng)、一面(y min)是技術(shù)漏洞。超超臨界技術(shù)對(duì)于制造廠沒(méi)有問(wèn)題，對(duì)發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，如機(jī)組啟停、運(yùn)行過(guò)程中的監(jiān)控等

14、都缺乏經(jīng)驗(yàn)。 我國(guó)沒(méi)有核心技術(shù)。以哈爾濱鍋爐廠為例。其亞臨界項(xiàng)目和阿爾斯通合作，超臨界項(xiàng)目和英巴合作，超超臨界是和三菱合作。沒(méi)有一個(gè)清晰的技術(shù)路線。第22頁(yè)/共45頁(yè)第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。第23頁(yè)/共45頁(yè)第二十三頁(yè)，共46頁(yè)。3 超臨界機(jī)組發(fā)展(fzhn)現(xiàn)狀 目前全世界有大約600臺(tái)超臨界機(jī)組在運(yùn)行。主要的工業(yè)(gngy)國(guó)家十分注重發(fā)展超臨界和超超臨界機(jī)組。前蘇聯(lián)境內(nèi)超臨界機(jī)組數(shù)量及總?cè)萘烤邮澜缡孜?。在美?guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家也具有相當(dāng)數(shù)量的超臨界機(jī)組。第24頁(yè)/共45頁(yè)第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。第一階段（上世紀(jì)第一階段（上世紀(jì)(shj)50-70(shj)50-70年代）年代） 以美國(guó)為核心

15、，追求高壓/雙再的超超臨界參數(shù)。1959年Eddystone 電廠1#機(jī)組，容量為325MW，蒸汽壓力為34.5MPa，蒸汽溫度為 649 / 566 / 566 C（二次再熱），熱耗為8630kJ/kWh，汽輪機(jī)制造商美國(guó)WH公司，鍋爐制造商美國(guó)CE公司。其打破了最大出力、最高壓力、最高溫度和最高效率的4項(xiàng)記錄。1968年降參數(shù)（32.2MPa/610/560/560 C）運(yùn)行(ynxng)直至今，但至今仍是世界上蒸汽壓力和溫度較高的機(jī)組。 早期的超超臨界機(jī)組，更注重提高初壓（30MPa或以上）,迫使采用二次再熱。 使結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)趨于復(fù)雜，運(yùn)行(ynxng)控制難度更難，并忽視了當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和

16、材料水平，使機(jī)組可用率不高。第25頁(yè)/共45頁(yè)第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。第二階段（上世紀(jì)第二階段（上世紀(jì)(shj)80(shj)80年代）年代） 以材料技術(shù)發(fā)展為中心(zhngxn)，超超臨界機(jī)組處于調(diào)整期。鍋爐和汽輪機(jī)材料性能大幅度提高，電廠水化學(xué)方面的認(rèn)識(shí)更趨深入，美國(guó)對(duì)已投運(yùn)的超臨界機(jī)組進(jìn)行大規(guī)模的優(yōu)化和改造，形成了新的結(jié)構(gòu)和新的設(shè)計(jì)方法，使可靠性和可用率指標(biāo)達(dá)到甚至超過(guò)了相應(yīng)的亞臨界機(jī)組。其后，美國(guó)將超臨界技術(shù)轉(zhuǎn)讓給日本，GE公司轉(zhuǎn)讓給東芝和日立公司，西屋公司轉(zhuǎn)讓給三菱公司。 第26頁(yè)/共45頁(yè)第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。第三階段（上世紀(jì)第三階段（上世紀(jì)(shj)90(shj)90年代開(kāi)始）年代

17、開(kāi)始） 迎來(lái)了超超臨界機(jī)組新一輪的發(fā)展階段。主要原因是國(guó)際上環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，新材料的開(kāi)發(fā)成功，常規(guī)超臨界技術(shù)的成熟。大規(guī)模發(fā)展超超臨界機(jī)組的國(guó)家以日本、歐洲（德國(guó)、丹麥）為主要代表。 日本以川越電廠31 MPa /654/566/566超超臨界為代表，開(kāi)拓了一條從引進(jìn)到自主開(kāi)發(fā)，有步驟有計(jì)劃的發(fā)展之路，成為當(dāng)今(dngjn)超超臨界技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家。其值得我們認(rèn)真學(xué)習(xí)。第27頁(yè)/共45頁(yè)第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。前蘇聯(lián)前蘇聯(lián) 全世界近50的超臨界機(jī)組在蘇聯(lián)，232臺(tái)，提供約40的電力。機(jī)組容量300，500，800，1200MW。1963年投運(yùn)第一臺(tái)300MW超臨界機(jī)組，現(xiàn)300MW以上機(jī)組全部(q

18、unb)采用超臨界參數(shù)。特有技術(shù)包括超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)、燃用劣質(zhì)高灰份煤技術(shù)。汽輪機(jī)末級(jí)葉片設(shè)計(jì)、直接接觸式給水加熱器、給水加氧處理等。但是效率低，控制系統(tǒng)比較落后，水處理技術(shù)不行。 常規(guī)超臨界參數(shù)壓力為24.1MPa, 溫度為545/545基本形成四個(gè)容量等級(jí)，300MW（首臺(tái)投運(yùn)時(shí)間1963年），500MW（首臺(tái)投運(yùn)時(shí)間1968年），800MW（首臺(tái)投運(yùn)時(shí)間1968年），1200MW（首臺(tái)投運(yùn)時(shí)間1981年）。已有近200臺(tái)（1200MW僅一臺(tái)）超臨界機(jī)組運(yùn)行，占全國(guó)35%電力。 第28頁(yè)/共45頁(yè)第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。美國(guó)(mi u) 是世界上發(fā)展超臨界技術(shù)最早的國(guó)家之一。單機(jī)雙軸最大容量為

19、1300MW（9臺(tái)），其中單機(jī)容量大于500MW的占70%上，其中800MW以上的機(jī)組107臺(tái)，總量為170多臺(tái)超臨界機(jī)組。50年代開(kāi)發(fā)第一代燃煤超臨界機(jī)組，60年代第二代，70年代到高峰，80年代開(kāi)始大幅度減少(jinsho)。起步早、發(fā)展快、裝機(jī)容量大。但是早期發(fā)展出現(xiàn)大幅度變化。 美國(guó)早期只生產(chǎn)了三臺(tái)超超臨界機(jī)組之后便停止生產(chǎn)。到80年代，又退回到超臨界參數(shù)，大力發(fā)展常規(guī)超臨界機(jī)組。目前，美國(guó)超臨界機(jī)組在數(shù)量上居世界第二位，并擁有9臺(tái)世界上最大的超臨界機(jī)組，單機(jī)容量為1300MW. 第29頁(yè)/共45頁(yè)第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。日本(r bn) 是世界上超臨界機(jī)組(jz)技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家，技術(shù)

20、先進(jìn)的主要體現(xiàn)是發(fā)電煤耗最低，可實(shí)現(xiàn)變壓運(yùn)行。日本目前正在研究發(fā)展超超臨界機(jī)組(jz)技術(shù)的高強(qiáng)度耐熱金屬材料，井實(shí)現(xiàn)了采用垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁變壓運(yùn)行的新技術(shù)。 日本1967年從美國(guó)引進(jìn)第一臺(tái)超臨界600MW機(jī)組(jz)。將450MW以上機(jī)組(jz)全部采用超臨界參數(shù)，占總裝機(jī)容量的61。第30頁(yè)/共45頁(yè)第三十頁(yè)，共46頁(yè)。其它(qt)國(guó)家 韓國(guó)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)(shj)，90年代安裝16臺(tái)“標(biāo)準(zhǔn)的”500MW機(jī)組。 歐洲大約有60臺(tái)超臨界機(jī)組運(yùn)行，德國(guó)丹麥和英國(guó)。 德國(guó)1956年29.3MPa/600117MW超臨界機(jī)組投產(chǎn)，其參數(shù)已經(jīng)是超超臨界。80年代有16臺(tái)。其的特點(diǎn)是超超臨界機(jī)組

21、的壓力在（2528）MPa范圍，溫度有上升為580/600及600/600的趨勢(shì)，但總的來(lái)說(shuō)溫度水平低于日本。第31頁(yè)/共45頁(yè)第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。 丹麥(dn mi)“多燃料概念”包括煤、天然氣和生物質(zhì)。蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)系統(tǒng)。丹麥(dn mi)的超超臨界機(jī)組追求技術(shù)上可能達(dá)到的最高效率而不太考慮成本。壓力接近30MPa，溫度為580/600或580/580/580，傾向于采用二次再熱。機(jī)組多數(shù)為400MW供熱機(jī)組，由于采用低溫海水冷卻循環(huán)（背壓26kPa)等，其循環(huán)效率可達(dá)47%。開(kāi)發(fā)了530MW, 30.5MPa/582/600一次再熱機(jī)組循環(huán)效率可達(dá)49%，成為迄今為止世界上熱效率最高

22、的火電機(jī)組。第32頁(yè)/共45頁(yè)第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。 在400MW 1000MW的容量范圍內(nèi)均有成功業(yè)績(jī)。已投運(yùn)的大容量（700MW）機(jī)組的進(jìn)汽壓力均不大于27.5MPa，已應(yīng)用的超超臨界溫度的先進(jìn)水平是580610范圍內(nèi)，國(guó)外在這一溫度下的材料技術(shù)已經(jīng)基本成熟 。 采用二次再熱的超超臨界機(jī)組，除了(ch le)早期美國(guó)的三臺(tái)機(jī)組外，只有日本川越兩臺(tái)（1989年）和丹麥的機(jī)組。采用兩次再熱可使機(jī)組的熱效率提高12%，但也造成了調(diào)溫方式、受熱面布置等的復(fù)雜性，成本明顯提高。因此近五年來(lái)新投運(yùn)機(jī)組基本上沒(méi)有采用二次再熱。 目前世界上先進(jìn)的超超臨界機(jī)組效率已達(dá)到47%49%，背壓的降低對(duì)機(jī)組效率的影

23、響是不可忽視的，配置脫硫、脫硝的超臨界燃煤機(jī)組是國(guó)際上目前應(yīng)用最廣泛的高效、減排CO2和低污染的發(fā)電技術(shù)。第33頁(yè)/共45頁(yè)第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。中國(guó)(zhn u) 從20世紀(jì)80年代開(kāi)始引進(jìn)美國(guó)和俄羅斯的超臨界機(jī)組，第一座超臨界機(jī)組電廠是上海石洞口第二電廠引進(jìn)的600MW超臨界機(jī)組，1992年建成，南京熱電廠、天津盤(pán)山電廠、內(nèi)蒙古伊敏電廠、遼寧綏中電廠引進(jìn)的300、500、800MW超臨界機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行。 2004年第一個(gè)國(guó)產(chǎn)超臨界河南沁北電廠2600MW，上海外高橋電廠2900MW、福建后石電廠2600MW、江蘇常熟電廠2600MW、河南三門(mén)峽電廠2600MW等超臨界機(jī)組相繼建成并投入運(yùn)

24、行。 浙江玉環(huán)電廠1000MW。電廠規(guī)劃為4臺(tái)，一期兩臺(tái)(lin ti)，2004年開(kāi)工，2007和2008年投產(chǎn)。為國(guó)內(nèi)效率最高、單機(jī)容量最大、最潔凈的火電廠。蒸汽壓力26.25MPa，蒸汽溫度600，發(fā)電效率44.86。汽輪機(jī)引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子技術(shù)，超超臨界、一次再熱、變壓、八級(jí)回?zé)岢槠胃姿呐牌?146mm末級(jí)葉片）、雙背壓、凝汽式；鍋爐為日本三菱技術(shù)：超超臨界、一次再熱、變壓、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼結(jié)構(gòu)、全懸吊結(jié)構(gòu)、垂直管圈型直流鍋爐。第34頁(yè)/共45頁(yè)第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。已投運(yùn)和訂貨的機(jī)組(jz)統(tǒng)計(jì)第35頁(yè)/共45頁(yè)第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。第36頁(yè)/共45頁(yè)第三十六頁(yè)，

25、共46頁(yè)。第37頁(yè)/共45頁(yè)第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。中國(guó)新一代超臨界機(jī)組技術(shù)的主要(zhyo)特征 蒸汽壓力為25-28MPa，蒸汽溫度為540-604，機(jī)組(jz)發(fā)電功率為600MW、900MW、1000MW級(jí)，機(jī)組(jz)熱效率為40-44，發(fā)電煤耗為300-275g(kWh)，單位時(shí)間的水資源節(jié)約6-10，污染物的排放量大幅度降低。第38頁(yè)/共45頁(yè)第三十八頁(yè)，共46頁(yè)。20052005年完成國(guó)家年完成國(guó)家“十五十五”863”863計(jì)劃計(jì)劃“超超臨界燃煤發(fā)電超超臨界燃煤發(fā)電(fdin)(fdin)技術(shù)技術(shù)”該863課題主要成果有超超臨界技術(shù)選型從技術(shù)可行性，設(shè)計(jì)制造模式，與國(guó)外合作，經(jīng)濟(jì)

26、性分析提出選型結(jié)論。煙氣凈化選型建議(jiny)高溫部件冷加工工藝等。第39頁(yè)/共45頁(yè)第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。4 超臨界機(jī)組(jz)發(fā)展前景 日本：不取太高的壓力，而取相對(duì)較高的蒸汽(zhn q)溫度。 鐵素體鋼達(dá)到593，應(yīng)用9-12Cr發(fā)展31.4MPa/593/593/593，發(fā)電效率達(dá)44.2%； 歐洲：取較高的蒸汽(zhn q)壓力和蒸汽(zhn q)溫度，獲得更高效率。 其它：更大容量等級(jí)的超超臨界機(jī)組開(kāi)發(fā)，減少汽缸數(shù)，注重大型低壓缸的開(kāi)發(fā)，使用末級(jí)鈦合金長(zhǎng)葉片。 第40頁(yè)/共45頁(yè)第四十頁(yè)，共46頁(yè)。歐洲歐洲(u zhu)(u zhu)的的“THERMIE”(“THERMIE”(

27、兆兆) )計(jì)劃計(jì)劃 “ADVANCED（“700”）PC POWER PLANT” 主要二個(gè)目標(biāo)： 使燃燒(rnsho)粉煤（PF）電廠的凈效率由47%提高到55%（對(duì)于低的海水冷卻水溫度）或52%左右（對(duì)于內(nèi)陸地區(qū)和冷卻塔）；降低燃煤電站的造價(jià)。該項(xiàng)目從1998年開(kāi)始，分為八個(gè)階段，預(yù)期在2014年完成目標(biāo)，屆時(shí)示范電站建成運(yùn)行，前后共計(jì)將歷時(shí)17年的時(shí)間。 重點(diǎn)內(nèi)容：Ni基合金材料的研究，700時(shí)蠕變強(qiáng)度大于100MPa; 700-750的條件下進(jìn)行新材料試驗(yàn)，包括強(qiáng)度、蠕變特性、脆性、抗氧化性能等；鍋爐和汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)，循環(huán)優(yōu)化；經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)方面，進(jìn)行400MW和1000MW兩種機(jī)型的設(shè)計(jì)，參數(shù)為700/720/720；時(shí)間預(yù)期為2014年完成。第41頁(yè)/共45頁(yè)第四十一頁(yè)，共46頁(yè)。美國(guó)美國(guó)(mi (mi u)u)的的“760”“760”計(jì)劃計(jì)劃 美國(guó)能源部目前也正在組織和支持一項(xiàng)發(fā)展高參數(shù)超超臨界