燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)創(chuàng)新集成優(yōu)化技術(shù)華北電力設(shè)計(jì)院

1、燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)創(chuàng)新集成優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)方案匯報(bào)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司2016年1月4日內(nèi)容國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)了關(guān)于做好電力項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)限下放后規(guī)劃建設(shè)有關(guān)工作的通知（發(fā)改能源20152236號(hào)） 2015年10月8日意味著常規(guī)火電項(xiàng)目審批權(quán)下放至地方后，導(dǎo)致各地?fù)屌?、?guī)劃無(wú)序的局面會(huì)有所改善，火電項(xiàng)目的審批會(huì)越來(lái)越慎重。1 2015國(guó)家能源政策國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造。2015年12月在2020年前，對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放節(jié)能改造，使所有現(xiàn)役電廠每千瓦時(shí)平均煤耗低于310克，新建電廠平均煤耗低于300克對(duì)落后產(chǎn)能和不符合相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的堅(jiān)決淘汰關(guān)停。東、中

2、部地區(qū)要提前至2017年和2018年達(dá)標(biāo)。我國(guó)電力已步入相對(duì)過(guò)剩期。雖然過(guò)剩程度尚待觀察，但當(dāng)此之時(shí)，正是推進(jìn)電力行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時(shí)機(jī)，應(yīng)抓住這個(gè)機(jī)遇，淘汰落后產(chǎn)能，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造。內(nèi)容2、燃煤電站建設(shè)思路無(wú)人值守一鍵啟停全能值班高效節(jié)能清潔環(huán)保綠色可持續(xù)電站數(shù)字、信息化電站技術(shù)領(lǐng)先、世界一流先進(jìn)管理技術(shù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)高效清潔燃煤電站未來(lái)高效節(jié)能環(huán)保數(shù)字化燃煤發(fā)電項(xiàng)目采用最先進(jìn)的科研成果，集成大容量、高參數(shù)、高效率等國(guó)際最先進(jìn)的燃煤電站技術(shù)，和脫硫、脫硝、除塵等最先進(jìn)的煙氣協(xié)同治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)具有世界一流水平的大型高效和污染物超凈排放數(shù)字化燃煤發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)，建成區(qū)域現(xiàn)代工業(yè)藝術(shù)品，同時(shí)打造最

3、具影響力的國(guó)際一流發(fā)電企業(yè)。內(nèi)容3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用（1）先進(jìn)的主機(jī)參數(shù)2016-2020優(yōu)化的二次再熱先進(jìn)技術(shù)集成應(yīng)用47.3（260g/kWh）310bar6006206202020-2025采用700計(jì)劃50.0（246g/kWh）1375bar700720720目前在役43.5（283g/kWh）262.5bar60060052515049484746454443凈效率%2013-2015初期二次再熱46.4（265g/kWh）310bar600610610 在超超臨界機(jī)組參數(shù)條件下，主蒸汽壓力提高1Mpa，降低煤耗約0.35g/kWh；主蒸汽溫度每提高10，降低煤耗約0.7g/k

4、Wh；再熱蒸汽溫度每提高10，降低煤耗約0.6g/kWh。泰州、萊蕪等12.7近期目標(biāo)電站玉環(huán)、北侖、北疆等3萬(wàn)州、安慶、羅源灣等優(yōu)化的一次再熱3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 二次再熱系統(tǒng)可以有效地降低機(jī)組的煤耗。目前全球約有30多臺(tái)二次再熱機(jī)組在運(yùn)行，因此二次再熱技術(shù)已經(jīng)得到工業(yè)驗(yàn)證，系統(tǒng)本身是成熟可靠的。（2）二次再熱技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 從二次再熱技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，當(dāng)材料工業(yè)發(fā)展迅猛、新材料研發(fā)有所突破的時(shí)候，一般優(yōu)先采用提高機(jī)組蒸汽參數(shù)的方法獲得更高的熱經(jīng)濟(jì)性，機(jī)組參數(shù)提高所得到的效率收益更大，性價(jià)比更高；當(dāng)材料性能受到限制時(shí)，采用二次再熱技術(shù)會(huì)得到更進(jìn)一步的發(fā)展空間。 在700技

5、術(shù)未有較大突破之前，未來(lái)百萬(wàn)機(jī)組的二次再熱仍會(huì)是火電機(jī)組的忍痛選擇。（2）二次再熱技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 經(jīng)過(guò)充分考慮材料及技術(shù)的可行性、可靠性，二次再熱機(jī)組推薦的參數(shù)為：31MPa/600/620/ 620，比優(yōu)化后的一次再熱機(jī)組的煤耗降低約56g/kWh。（2）二次再熱技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 燃煤發(fā)電機(jī)組的主要熱力過(guò)程為燃燒過(guò)程、傳熱傳質(zhì)過(guò)程、熱功轉(zhuǎn)化過(guò)程、機(jī)電轉(zhuǎn)化過(guò)程、輔機(jī)耗電過(guò)程和排放過(guò)程。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 我國(guó)燃煤火電技術(shù)已完成從亞臨界到超/超超臨界的升級(jí)，提高機(jī)組初參數(shù)來(lái)提高機(jī)組熱效率已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)的水平，但是汽輪發(fā)電機(jī)組以蒸汽

6、朗肯循環(huán)為基準(zhǔn)發(fā)展起來(lái)的熱力系統(tǒng)循環(huán)結(jié)構(gòu)卻一直沒有變化。鍋爐島、汽機(jī)島內(nèi)的傳熱傳質(zhì)過(guò)程仍相互獨(dú)立。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用從熱力學(xué)角度來(lái)看，這兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)行的熱質(zhì)傳遞過(guò)程均存在明顯的“能級(jí)不匹配”現(xiàn)象。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 通過(guò)對(duì)大型燃煤發(fā)電機(jī)組空預(yù)器換熱過(guò)程和回?zé)峒訜徇^(guò)程研究可以發(fā)現(xiàn)：風(fēng)的傳熱溫區(qū)在32020左右；汽機(jī)側(cè)水的傳熱溫區(qū)在30320左右。兩側(cè)的傳熱過(guò)程不僅溫區(qū)相近，在換熱特性上也具有較好的匹配關(guān)系。此外，通過(guò)對(duì)兩個(gè)換熱過(guò)程傳熱特性進(jìn)行深入分析，還可以發(fā)現(xiàn)：（1）回?zé)嵯到y(tǒng)利用大量抽汽加熱凝結(jié)水，但多級(jí)抽汽的過(guò)熱度達(dá)501

7、30，直接冷凝放熱傳熱損失較大。同時(shí)，回?zé)岢槠ㄌ貏e是高壓蒸汽）做功能力較強(qiáng)，可在汽缸內(nèi)膨脹做功，直接引入回?zé)嵯到y(tǒng)勢(shì)必造成大量做功能力浪費(fèi)。（2）空氣預(yù)熱器中煙氣的比熱容和流量均高于空氣，隨著換熱的進(jìn)行，兩者之間的傳熱溫差不斷增大?？諝忸A(yù)熱過(guò)程熱端溫差僅為2030，但隨著換熱的進(jìn)行，空氣與煙氣之間的傳熱溫差不斷擴(kuò)大，至空氣預(yù)熱器入口處，兩者之間的換熱溫差已達(dá)100左右。同時(shí)，整個(gè)空氣預(yù)熱過(guò)程的平均溫差也達(dá)5070，換熱損失明顯較大。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 因此有必要打破鍋爐島與汽機(jī)島之間熱質(zhì)傳遞過(guò)程的流程壁壘，將爐側(cè)與汽機(jī)側(cè)的熱、功過(guò)程進(jìn)一步充分交叉融合，對(duì)機(jī)爐

8、之間煙氣、蒸汽、給水和空氣等多工質(zhì)的傳熱和做功過(guò)程按能量品位匹配原則進(jìn)行充分集成優(yōu)化，從有效利用鍋爐煙氣和回?zé)岢槠捎媚艿慕嵌?，重?gòu)機(jī)組熱力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高參數(shù)機(jī)組進(jìn)一步深度節(jié)能。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用華北電力大學(xué)作為首席承擔(dān)單位于2009年2013年承擔(dān)并圓滿完成國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目“大型燃煤發(fā)電機(jī)組過(guò)程節(jié)能的基礎(chǔ)研究”，于2013年9月組織專家驗(yàn)收，業(yè)內(nèi)專家黃其勵(lì)院士、岑可法院士、徐建中院士一致推薦燃煤機(jī)爐耦合系統(tǒng)為重大創(chuàng)新成果。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用華北電力大學(xué)承擔(dān)了國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目“大型燃煤發(fā)電機(jī)組過(guò)程節(jié)能的基礎(chǔ)研究”， 并

9、提出了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)爐耦合熱集成系統(tǒng)：（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 新型機(jī)爐耦合熱集成系統(tǒng)采用將空氣預(yù)熱器與旁路煙道并聯(lián)布置，并在入口風(fēng)道上增設(shè)抽汽式空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì)思路，該系統(tǒng)利用低品位抽汽替代部分高溫?zé)煔饧訜崛霠t空氣，置換出部分高溫?zé)煔獾耐瑫r(shí)，減少了空氣加熱過(guò)程的傳熱損。同時(shí)，將置換出的煙氣引入旁路煙道加熱給水和凝結(jié)水，排擠部分高壓回?zé)岢槠?，進(jìn)而提高機(jī)組熱功轉(zhuǎn)換效率。 （3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用旁路煙道系統(tǒng)主要包括高溫?zé)熕畵Q熱器、低溫?zé)熕畵Q熱器、低溫省煤器和相關(guān)給水管道與凝結(jié)水管道。（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集

10、成應(yīng)用考慮到目前低低溫除塵器技術(shù)的發(fā)展以及充分回收煙氣余熱，華北電力設(shè)計(jì)院與華北電力大學(xué)交流溝通后對(duì)機(jī)爐深度耦合技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化：（3）機(jī)爐深度耦合綜合提效技術(shù)經(jīng)計(jì)算，采用機(jī)爐耦合集成技術(shù)后，對(duì)于二次再熱機(jī)組，采用該系統(tǒng)后，即使對(duì)于煙煤爐機(jī)組供電標(biāo)煤耗也可降低約45g/kWh，機(jī)組發(fā)電效率提高約1.01.2%，節(jié)能效果顯著。3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用（4）先進(jìn)的回?zé)峒夹g(shù)雙機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng) 所謂雙機(jī)抽汽回?zé)峒夹g(shù)，是指取消原主機(jī)超高壓缸、高壓缸向加熱器的抽汽，改由抽汽背壓式給水泵汽輪機(jī)提供。3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用（4）先進(jìn)的回?zé)峒夹g(shù)雙機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng) 采用雙機(jī)抽汽回?zé)峒夹g(shù)具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：1）取消了主

11、機(jī)高壓缸、中壓缸抽汽，改善了通流，提高了汽缸內(nèi)效率；2）給水泵汽輪機(jī)為背壓式，其排汽進(jìn)入回?zé)嵯到y(tǒng)，減少了排汽損失，小機(jī)效率高；3）各級(jí)抽汽過(guò)熱度有明顯下降，使得加熱器的傳熱溫差縮小，有效降低了高位能損失，減少系統(tǒng)的“(火用)”損失。4）一定程度降低高加、除氧器和低加的制造、運(yùn)行成本。5）減少了再熱蒸汽量，對(duì)二次再熱機(jī)組在整個(gè)效率未降低的情況下大幅度降低主機(jī)造價(jià)。 降低煤耗約 1g/kWh，效率可提高約0.15%左右；同時(shí)降低二次再熱機(jī)組投資。3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用鄰機(jī)加熱啟動(dòng)技術(shù)，在鍋爐不點(diǎn)火的情況下，通過(guò)鄰機(jī)加熱啟動(dòng)系統(tǒng)將鍋爐給水加熱至鍋爐熱態(tài)清洗要求的溫度（190），以便縮短啟動(dòng)時(shí)間，改

12、善鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃條件，提高鍋爐啟動(dòng)安全性，進(jìn)而達(dá)到節(jié)油、節(jié)煤、節(jié)電的目的。（5）精細(xì)化設(shè)計(jì)鄰機(jī)加熱技術(shù)鄰機(jī)加熱系統(tǒng)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用采用鄰機(jī)加熱系統(tǒng)，還有以下好處： 采用蒸汽加熱啟動(dòng)技術(shù)，不僅將鍋爐由原來(lái)的冷態(tài)啟動(dòng)轉(zhuǎn)為熱態(tài)啟動(dòng)，改善了鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃條件，提高了鍋爐的啟動(dòng)安全性。 由于提高了啟動(dòng)階段的排煙溫度，降低了空預(yù)器結(jié)露和堵灰的概率，提高了鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。 對(duì)于配有SCR脫硝系統(tǒng)的鍋爐，同樣可杜絕其在啟動(dòng)階段可能出現(xiàn)的低溫結(jié)露、堵灰、催化劑中毒以及未燃盡煙灰的粘附甚至二次燃燒的威脅等等。（5）精細(xì)化設(shè)計(jì)鄰機(jī)加熱技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用 所謂低背壓技術(shù)，是指利用低溫循環(huán)

13、水冷卻汽輪機(jī)排汽，營(yíng)造凝汽器極低背壓，從而達(dá)到增大汽輪機(jī)出力提高機(jī)組效率的目的。適度取用合適的冷卻水溫及循環(huán)倍率并優(yōu)化背壓，可使汽機(jī)熱耗顯著降低。 采用低背壓技術(shù)后，為機(jī)組實(shí)現(xiàn)三背壓的運(yùn)行方式創(chuàng)造了條件。背壓一定的情況下，三背壓方案比雙背壓方案機(jī)組熱耗可降低1525kJ/kWh。（6）精細(xì)化設(shè)計(jì)低背壓技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用低背壓的實(shí)現(xiàn)受兩方面決定：冷源情況、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)。冷源情況： 設(shè)計(jì)背壓主要與設(shè)計(jì)水溫有關(guān)。例如丹麥Skaebaek電廠,年平均海水溫度只有10,設(shè)計(jì)背壓只有2.2kPa。 設(shè)計(jì)背壓與冷卻水量也有很大關(guān)系。日本橘灣電廠1、2號(hào)機(jī)(1050MW)和碧南電廠4、5號(hào)機(jī)(1000

14、MW),其冷卻水量達(dá)44m3 /s,冷卻倍率在80倍以上,其設(shè)計(jì)背壓為3.8kPa。我國(guó)電廠的循環(huán)倍率一般只有55倍，與冷卻倍率為80倍的電廠相比,冷卻水溫升高出3,相應(yīng)背壓高0.8kPa。因此，對(duì)于冷卻倍率取多少為合適,要作深入的分析。（6）精細(xì)化設(shè)計(jì)低背壓技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用低背壓的實(shí)現(xiàn)受兩方面決定：冷源情況、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)。汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)： 目前在建的百萬(wàn)機(jī)組均為兩個(gè)低壓缸。而國(guó)內(nèi)三大汽機(jī)廠已投運(yùn)的末級(jí)葉片最長(zhǎng)為1200mm，阻塞背壓約3.5kPa，推薦的經(jīng)濟(jì)背壓一般在45kPa。這意味著即使從冷端進(jìn)一步優(yōu)化，獲得的收益也有限。 必須改變汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)降低背壓才能獲得更多的收益。（6）精細(xì)

15、化設(shè)計(jì)低背壓技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用目前，國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)均提出了兩個(gè)技術(shù)方案： 方案一：增加一個(gè)低壓缸，實(shí)現(xiàn)三個(gè)低壓缸。 該方案阻塞背壓可達(dá)2.5kPa，推薦背壓33.5kPa！比兩個(gè)低壓缸至少可降低熱耗60kJ/kWh以上，對(duì)應(yīng)煤耗可降低2g/kWh以上。（6）精細(xì)化設(shè)計(jì)低背壓技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用目前，國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)均提出了兩個(gè)技術(shù)方案： 方案二：開發(fā)1400mm以上末級(jí)葉片，仍采用兩個(gè)低壓缸。 該方案阻塞背壓也可以達(dá)到3kPa以下。但由于背壓在3.5kPa以下時(shí)熱耗收益很小，此方案推薦背壓3.54kPa.此方案比1200mm葉片可降低熱耗40kJ/kWh左右，對(duì)應(yīng)煤耗可降低約1.5g/

16、kWh。 目前東汽已研發(fā)出1400mm末級(jí)葉片，全轉(zhuǎn)速鋼制超長(zhǎng)低壓末葉1400mm(14.54m2）整級(jí)試制；已完成各項(xiàng)測(cè)試，2016年具備裝機(jī)； 哈汽已制定了1500mm的末級(jí)葉片研發(fā)立項(xiàng)，預(yù)計(jì)2016年底樣品面世。 上汽無(wú)開發(fā)長(zhǎng)葉片的計(jì)劃，推薦采用三個(gè)低壓缸。（6）精細(xì)化設(shè)計(jì)低背壓技術(shù)3、節(jié)能高效技術(shù)集成應(yīng)用汽輪發(fā)電機(jī)高位布置方案安全可靠、技術(shù)先進(jìn)，對(duì)于我國(guó)火電廠的進(jìn)一步節(jié)能減排、降低工程造價(jià)作用明顯。隨著機(jī)組初參數(shù)和容量的進(jìn)一步提高，高溫蒸汽管道投資所占比重進(jìn)一步加大，汽輪發(fā)電機(jī)組高溫布置方案的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加顯著，可為未來(lái)700超超臨界機(jī)組的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。（7）精細(xì)化設(shè)計(jì)汽輪機(jī)高位布置內(nèi)容4

17、 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)降低煤耗35、1015g/kWh亞臨界提高至超臨界，換鍋爐受熱面，裝前置機(jī)，810g/kWh；汽輪機(jī)的通流改造，810g/kWh；汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)的改造，34g/kWh；結(jié)合環(huán)保排放改造，煙氣余熱深度利用，風(fēng)機(jī)改造，1.27g/kWh；空氣預(yù)熱器減少漏風(fēng)技術(shù)，0.20.3g/kW.h；增加變頻（調(diào)速）調(diào)節(jié)手段，減少?gòu)S用電；優(yōu)化背壓,1g/kW.h每kPa；系統(tǒng)精細(xì)化改造；熱電聯(lián)產(chǎn)，應(yīng)用熱泵技術(shù)，10g/kW.h以上。設(shè)置0號(hào)高加，低負(fù)荷時(shí)機(jī)組效率提高，降低煤耗1g/kW.h.序號(hào)電廠名稱裝機(jī)容量投產(chǎn)日期1國(guó)電北侖一期2600MW2001/19942國(guó)電北侖二期

18、3600MW20003國(guó)電大同二期2600MW20044國(guó)電龍山一期2600MW20075大唐盤山二期2600MW20036大唐托點(diǎn)二期2600MW2004、0057大唐王灘電廠2600MW20058大唐陽(yáng)城二期2600MW2007.89 大唐大壩三期 2600MW 2009部分亞臨界機(jī)組清單在役機(jī)組能耗指標(biāo)分析意見4 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)亞臨界提高至超臨界換鍋爐受熱面；增加前置超臨界參數(shù)的背壓機(jī)，設(shè)置獨(dú)立發(fā)電機(jī)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)鍋爐給水泵；4、現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù) 在原回?zé)嵯到y(tǒng)中增設(shè)一級(jí)臨時(shí)高加，其抽汽來(lái)源于原1段抽汽上游。該高加只在低負(fù)荷時(shí)投用，額定負(fù)荷時(shí)抽汽管道閥門關(guān)

19、閉。 該高加可以在低負(fù)荷下發(fā)揮以下兩個(gè)作用： 1）提高機(jī)組給水溫度，降低機(jī)組煤耗。經(jīng)核算，在75%THA工況下，給水溫度升高至額定溫度時(shí)，煤耗可降低0.75g/kWh; 2）提高脫硝裝置的進(jìn)口煙氣溫度，保證機(jī)組在全負(fù)荷工況下的脫硝效率。 優(yōu)化回?zé)嵯到y(tǒng)寬負(fù)荷高效回?zé)? 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)汽輪機(jī)的通流及軸封系統(tǒng)改造三缸通流整體改造（包括全部采用變截面扭曲葉片，汽封改進(jìn)、進(jìn)汽結(jié)構(gòu)改進(jìn)、抽汽插管結(jié)構(gòu)改進(jìn)，低壓內(nèi)缸改造等措施） ；對(duì)高中壓缸、低壓缸汽封檢修、調(diào)整軸封間隙；對(duì)高中壓缸的部分汽封改造為新型可調(diào)式汽封（布萊登汽封）；對(duì)低壓缸的部分汽封、軸封進(jìn)行改造，采用新型蜂窩汽封；4 現(xiàn)役燃

20、煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)鍋爐煙氣余熱利用冷源回收技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用；集成煙塵控制的一體化技術(shù)；高度節(jié)水；4 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)空氣預(yù)熱器減少漏風(fēng)技術(shù)采用全模式多道密封新技術(shù)，柔性密封技術(shù)；新型的漏風(fēng)控制系統(tǒng)，可將空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率控制在5%以下；降低廠用電率；4 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)增加變頻（調(diào)速）調(diào)節(jié)手段分析電廠泵與風(fēng)機(jī)的配置，高壓電機(jī)比選采用變頻技術(shù)；降低廠用電率；低負(fù)荷下降低供電煤耗；4 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)，應(yīng)用熱泵技術(shù)采用熱泵技術(shù)：用機(jī)組抽汽為汽源驅(qū)動(dòng)熱泵，回收凝汽器的循環(huán)水回水熱量，或低壓缸排汽乏汽熱量，增加機(jī)組的對(duì)外供熱能力，提高

21、機(jī)組綜合熱經(jīng)濟(jì)性。濕冷熱泵系統(tǒng)空冷熱泵系統(tǒng)4 現(xiàn)役燃煤電廠提高效率的集成優(yōu)化技術(shù)回?zé)峒皬V義回?zé)嵯到y(tǒng)海水淡化褐煤干燥內(nèi)容5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用1、國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)常規(guī)的供熱方案都是以中壓缸排汽管或在中低壓聯(lián)通管上開孔引出蒸汽用于采用供熱，機(jī)組容量已由原先的300MW亞臨界為主，過(guò)渡到以350MW超臨界為主。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用 1、國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組現(xiàn)狀 近年來(lái)，供熱機(jī)組容量也擴(kuò)展到660MW及以上的超（超）臨界機(jī)組，先以上海汽機(jī)廠為例，常規(guī)供熱方案中不同機(jī)型的供熱能力及業(yè)績(jī)情況：項(xiàng)目單位300MW等級(jí)系列超臨界600MW機(jī)組超超臨界600MW機(jī)組超超臨界1000M

22、W機(jī)組機(jī)組型號(hào)C350-24.2/0.4/566/566C350-24.2/1.0/566/566 C600-24.2/1.0/566/566C670-28/0.5/600/620C1000-28/0.5/600/620最大抽汽能力t/h5005507007001200抽汽壓力MPa0.40.6、1.21.00.50.5應(yīng)用工程項(xiàng)目亞臨界、超臨界、濕冷、空冷多個(gè)項(xiàng)目合肥熱電廠煙臺(tái)八角北疆二期5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用1、國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組現(xiàn)狀 以東方汽機(jī)廠為例，目前600MW及以上供熱機(jī)組業(yè)績(jī)有：電廠功率參數(shù)冷卻排汽汽缸抽汽調(diào)節(jié)方式勝利660MW 超臨界濕冷四排汽高中壓分缸0.4 Mpa /

23、600900t/h 蝶閥調(diào)節(jié)平朔660MW 超臨界空冷兩排汽高中壓分缸0.4MPa/預(yù)留550t/h 蝶閥調(diào)節(jié)焦作660MW 超超臨界濕冷四排汽高中壓分缸1MPa/150300t/h旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)節(jié)0.35MPa /150300t/h 蝶閥調(diào)節(jié)鶴壁四期660MW 超超臨界濕冷四排汽高中壓分缸0.35MPa /400600t/h 蝶閥調(diào)節(jié)十里泉660MW 超超臨界濕冷四排汽高中壓分缸0.5MPa /400600t/h 蝶閥調(diào)節(jié)周口隆達(dá)660MW 超超臨界濕冷四排汽高中壓分缸0.4MPa /400600t/h 蝶閥調(diào)節(jié)蔚縣660MW 超超臨界空冷兩排汽高中壓分缸0.35MPa/300550t/h 蝶閥

24、調(diào)節(jié)鴻山二期1000MW 超超臨界濕冷四排汽高中壓分缸1.0MPa/預(yù)留600900t/h蝶閥調(diào)節(jié)5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用1、國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組現(xiàn)狀根據(jù)國(guó)家相關(guān)文件的要求，目前我國(guó)燃煤供熱機(jī)組仍以300MW等級(jí)機(jī)組供熱。如熱源點(diǎn)已有多臺(tái)300MW供熱機(jī)組，且仍有大量熱負(fù)荷待供，可以考慮采用更大容量供熱機(jī)組，如采用600MW等級(jí)以上的供熱機(jī)組。但600MW等級(jí)以上的供熱機(jī)組目前存在以下問(wèn)題： （1）采暖期熱效率高，而非采暖期發(fā)電煤耗沒有競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)新建的熱電廠的節(jié)能評(píng)估中也要求考核非采暖期的熱耗。 （2）供熱期內(nèi)由于以熱定電，因此電網(wǎng)對(duì)大容量供熱機(jī)組的調(diào)度受限，也是電網(wǎng)不支持大容量

25、機(jī)組供熱的原因。跟300MW供熱機(jī)組相比，熱電比比較低，在以熱定電的前提下，采用600MW及以上大容量的供熱機(jī)組就受到了限制。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用 2、大容量供熱機(jī)組解決方案增大供熱能力：研究采用新的大容量超超臨界供熱機(jī)組 采暖期的熱電比不低于350MW供熱機(jī)組，單臺(tái)機(jī)組的采暖抽汽量可達(dá)1100t/h，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)國(guó)際先進(jìn)水平。 目前東汽、北重阿爾斯通已有開發(fā)此機(jī)型的意向。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用2、大容量供熱機(jī)組解決方案增大供熱能力：雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換方案 冬天采用專用的供熱轉(zhuǎn)子，排汽參數(shù)較高，熱網(wǎng)循環(huán)水在凝汽器中加熱后再通過(guò)本機(jī)抽汽進(jìn)行二次加熱，滿足熱用戶要求，實(shí)

26、現(xiàn)熱能充分利用，減少冷端損失。夏天恢復(fù)原純凝轉(zhuǎn)子，滿足純凝工況的需要。目前已有改造項(xiàng)目實(shí)施，如華電青島電廠和石家莊裕華電廠。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用2、大容量供熱機(jī)組解決方案增大供熱能力：吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術(shù)5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用2、大容量供熱機(jī)組解決方案增大供熱能力：熱網(wǎng)循環(huán)水直接冷卻凝汽器高背壓供熱技術(shù) 為了回收低壓缸末級(jí)排汽的熱量，系統(tǒng)凝汽器冷卻水采用熱網(wǎng)回水和常規(guī)循環(huán)水兩路冷源。冬季采用熱網(wǎng)回水冷卻系統(tǒng)，夏季仍采用原循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用2、大容量供熱機(jī)組解決方案 提高機(jī)組調(diào)峰能力：大容量熱水蓄熱的技術(shù) 在國(guó)外，現(xiàn)代供熱系統(tǒng)

27、普遍應(yīng)用蓄熱器來(lái)平衡熱電廠的生產(chǎn)與供熱系統(tǒng)的供需，如在芬蘭，瑞典，丹麥，韓國(guó)，日本等地得到了廣泛的應(yīng)用。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用 2、大容量供熱機(jī)組解決方案提高機(jī)組調(diào)峰能力：大容量熱水蓄熱的技術(shù) 熱水蓄熱器系統(tǒng)可以在熱源輸出熱量大于用戶需求熱量時(shí)將多余的熱量存儲(chǔ)起來(lái)，在用戶需求熱量大于熱源輸出熱量時(shí)將存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)的熱量釋放出來(lái)，起到“削峰填谷”、調(diào)節(jié)供熱中的熱量平衡、減少能量浪費(fèi)的作用。5 大容量燃煤機(jī)組供熱技術(shù)集成應(yīng)用3.大容量熱水蓄熱的技術(shù)特點(diǎn)加強(qiáng)熱電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，穩(wěn)定熱電廠運(yùn)行。蓄熱器是熱網(wǎng)安全運(yùn)行的保障。蓄熱器是供熱系統(tǒng)的備用熱源。蓄熱器是突發(fā)事故時(shí)熱網(wǎng)的緊急補(bǔ)水系統(tǒng)。蓄熱

28、技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)組調(diào)峰方面具有很大意義。內(nèi)容6 工程實(shí)例1、中興電力蓬萊21000MW高效清潔燃煤電站（能源局示范項(xiàng)目）項(xiàng)目背景： 為貫徹中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議和國(guó)家能源委員會(huì)第一次會(huì)議精神，落實(shí)國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)的通知(國(guó)辦發(fā)201431號(hào))要求，加快推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，進(jìn)一步提升煤電高效清潔發(fā)展水平，通過(guò)引進(jìn)與自主開發(fā)相結(jié)合，掌握全球最先進(jìn)的除塵、脫硫、脫硝和節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地等技術(shù)，有必要開展節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)集成應(yīng)用示范項(xiàng)目的建設(shè)。 中興電力股份有限公司機(jī)爐深度耦合高效超低排放數(shù)字化燃煤電廠示范項(xiàng)目擬采用最先進(jìn)的科研成果，集成大容量、高參

29、數(shù)、高效率等國(guó)際最先進(jìn)的燃煤電站技術(shù)，和脫硫、脫硝、除塵等最先進(jìn)的煙氣協(xié)同治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)具有世界一流水平的大型高效和污染物超低排放燃煤機(jī)組的目標(biāo)6 工程實(shí)例2、中興電力蓬萊21000MW高效清潔燃煤電站（能源局示范項(xiàng)目）項(xiàng)目進(jìn)展：2015年6月28日，中興電力股份有限公司參加了國(guó)家能源局在上海外高橋電廠組織的華東片區(qū)節(jié)能減排座談會(huì)，并向國(guó)家遞交了建設(shè)國(guó)家級(jí)節(jié)能減排示范電站的意愿；2014年7月14日完成初可研報(bào)告,并將報(bào)告遞交電規(guī)總院送審。2014年8月1日，中興電力股份有限公司機(jī)爐深度耦合高效超低排放數(shù)字化燃煤電廠示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案上報(bào)能源局；2014年12月16日，山東省發(fā)改委向國(guó)家能源

30、局提交了關(guān)于申請(qǐng)開展中興電力蓬萊2100萬(wàn)千瓦高效超凈燃煤電廠示范工程項(xiàng)目前期工作的請(qǐng)示；2015年1月25日，能源局委托電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院對(duì)示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了評(píng)審并出具評(píng)審意見。2015年5月25日，能源局委托中咨公司對(duì)廠址及建廠條件進(jìn)行了評(píng)審并出具評(píng)審意見。2015年7月15日，能源局委托中咨公司對(duì)廠址及建廠條件進(jìn)行了評(píng)審并出具評(píng)審意見。6 工程實(shí)例2、中興電力蓬萊21000MW高效清潔燃煤電站（能源局示范項(xiàng)目） 項(xiàng)目采用的技術(shù)方案：二次再熱技術(shù)（31MPa/600/620/620)；低背壓技術(shù)(3.0kPa)；雙機(jī)抽汽回?zé)峒夹g(shù)；鄰機(jī)加熱技術(shù)；近零排放技術(shù)(脫硫、脫硝、除塵）；數(shù)字化電廠

31、（總線、APS、數(shù)字化移交等）；。6 工程實(shí)例2、中興電力蓬萊21000MW高效清潔燃煤電站（能源局示范項(xiàng)目） 項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)：項(xiàng)目泰州二期外高橋三期示范電站設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值實(shí)際值設(shè)計(jì)值主機(jī)參數(shù)31MPa(a)/600/610/61027MPa(a)/600/60031MPa(a)/600/620/620回?zé)嵯到y(tǒng)增加回?zé)峒?jí)數(shù)10級(jí)回?zé)嵩黾油庵美鋮s器8級(jí)回?zé)釤o(wú)外置冷卻器8級(jí)回?zé)?1級(jí)0號(hào)高加采用雙機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)煙氣余熱利用常規(guī)型無(wú)后增設(shè)常規(guī)型機(jī)爐深度耦合廣義回?zé)嵛床捎脽o(wú)局部改造采用輔機(jī)優(yōu)化對(duì)輔機(jī)裕量?jī)?yōu)化對(duì)輔機(jī)裕量未優(yōu)化對(duì)輔機(jī)裕量?jī)?yōu)化廠用電率3.91%3.91%(性測(cè)值)3.5%發(fā)電煤耗256.2274

32、251供電煤耗267g/kWh287g/kWh276g/kWh(2014年)260g/kWh脫硫效率97.3%(改造后)98.5%SO2排放35mg/Nm350mg/Nm320mg/Nm3脫硝效率80%85%NOx排放50mg/Nm350mg/Nm330mg/Nm3綜合除塵效率99.9%99.99%煙塵排放濃度5mg/Nm315mg/Nm3(改造后)4.5mg/Nm36 工程實(shí)例2、大唐托克托電廠二期節(jié)能提效增容改造項(xiàng)目背景： 根據(jù)2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，五大發(fā)電集團(tuán)的平均供電煤耗為314.5g/kWh，其中大唐集團(tuán)的平均供電煤耗約316.5g/kWh，高出平均值2g/kWh。 面對(duì)日益嚴(yán)格的節(jié)能

33、減排形勢(shì)，根據(jù)大唐集團(tuán)要求，擬對(duì)托電亞臨界機(jī)組進(jìn)行實(shí)施節(jié)能提效增容改造，以期實(shí)現(xiàn)600MW亞臨界機(jī)組升級(jí)改造示范作用，進(jìn)一步在集團(tuán)內(nèi)部推廣改造技術(shù)。根據(jù)托電的各機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況及整體安排，擬首先對(duì)二期的3、4號(hào)機(jī)組在大修期間進(jìn)行改造。6 工程實(shí)例2、大唐托克托電廠二期節(jié)能提效增容改造項(xiàng)目進(jìn)展：2014年5月、6月，我院技術(shù)人員兩次在大唐科學(xué)研究院進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)交流，針對(duì)大唐600MW亞臨界機(jī)組的節(jié)能減排措施進(jìn)行了介紹。會(huì)議確定以托電4號(hào)機(jī)組為落地項(xiàng)目，對(duì)節(jié)能減排的技術(shù)方案進(jìn)行研究。2014年8月10月，我院針對(duì)托電4號(hào)機(jī)組方案研究向大唐集團(tuán)進(jìn)行了3次匯報(bào)。2014年10月16日，托克托電廠

34、正式委托我院對(duì)3、4號(hào)機(jī)組進(jìn)行綜合節(jié)能改造開展可行性研究。2015年3月，完成可行性研究報(bào)告。大唐集團(tuán)邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名相關(guān)專家對(duì)可研報(bào)告進(jìn)行了評(píng)審，并提出評(píng)審意見。6 工程實(shí)例2、大唐托克托電廠二期節(jié)能提效增容改造項(xiàng)目采用的技術(shù)方案：進(jìn)一步提高原有機(jī)組過(guò)熱蒸汽及再熱蒸汽溫度（541提高到571）；考慮提高蒸汽溫度的因素，對(duì)汽輪機(jī)通流增容進(jìn)行改造（600MW增容到620MW）；考慮提高蒸汽溫度的因素，對(duì)鍋爐受熱面進(jìn)行改造；鍋爐尾部煙氣余熱利用改造（煙氣深度余熱利用，兩級(jí)，加熱冷風(fēng)和凝結(jié)水）；汽輪機(jī)三段抽汽過(guò)熱度綜合利用改造（廣義回?zé)幔?；背壓?yōu)化（對(duì)冷卻塔噴淋層進(jìn)行改造）；.6 工程實(shí)例2、大唐托克托電廠二期節(jié)能提效增容改造項(xiàng)目改造效果：序號(hào)項(xiàng)目單位改造前測(cè)試指標(biāo)改造后指標(biāo)1機(jī)組出力：TRL/TMCRMW600.004/644.986620.027/650.7372鍋爐效率%92.59%(THA)93.43% (THA)3汽機(jī)熱耗kJ/kWh81817731(THA)4汽機(jī)效率%4446.575管道效率