超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程

超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展歷程50目前超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了成熟和商業(yè)化運(yùn)行的階段。世界上超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展過程大致可以分成三個階段：50數(shù)就是超超臨界參數(shù)，但隨后由于電廠牢靠性的問題，在經(jīng)受了初期超超臨界參608080鍋爐和汽輪機(jī)材料性能的大幅度改進(jìn)，及對電廠水化學(xué)方面的生疏的深入，抑制了早期超臨界機(jī)組所遇到的牢靠性問題。同時，美國對已投運(yùn)的機(jī)組進(jìn)展了大規(guī)模的優(yōu)化及改造，牢靠性和可用率指標(biāo)已經(jīng)到達(dá)甚至超過了相應(yīng)的亞臨界機(jī)組。通過改造實(shí)踐，形成了的構(gòu)造和的設(shè)計(jì)方法，大大提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性、牢靠性、運(yùn)行靈敏性。其間,美國又將超臨界技術(shù)轉(zhuǎn)讓給日本〔GE西屋向三菱〕，聯(lián)合進(jìn)展了一系列超臨界電廠的開發(fā)設(shè)計(jì)。這樣，超臨界機(jī)組的市場逐步轉(zhuǎn)移到了歐洲及日本，涌現(xiàn)出了一批的超臨界機(jī)組。20界上超超臨界機(jī)組快速進(jìn)展的階段，即在保證機(jī)組高牢靠性、高可用率的前提下承受更高的蒸汽溫度和壓力。其主要緣由在于國際上環(huán)保要求日益嚴(yán)格，同時材料的開發(fā)成功和和常規(guī)超臨界技術(shù)的成熟也為超超臨界機(jī)組的進(jìn)展供給了條件。主要以日本〔三菱、東芝、日立〕、歐洲〔西門子、阿爾斯通〕的技術(shù)為主。這個階段超超臨界機(jī)組的進(jìn)展有以下三方面的趨勢：1〕蒸汽壓力取得并不太高，多為25MPa左右，而蒸汽溫度取得相對較高，主要以日本的技術(shù)進(jìn)展為代表。近期歐洲及日本生產(chǎn)的機(jī)組，大多數(shù)機(jī)組的壓力保持在25MPa左右，進(jìn)汽溫度均提高到了580℃~600℃左右。2〕蒸汽壓力和溫度同時都取較高值〔28MPa~30MPa，600℃左右〕，從而獲得更高的效率。主要以歐洲的技術(shù)進(jìn)展為代表。局部機(jī)組在承受高溫的同時，壓力也提高27MPa。近年來，除了丹麥兩臺二次再熱機(jī)組外，提高壓力的業(yè)績主要來源于1998年以后西門子公司的產(chǎn)品。3〕更留意大型低壓缸的開發(fā)和應(yīng)用。日本幾家公司和西門子，阿爾斯通等在大功率機(jī)組中已開頭使用末級鈦合金長葉片。80量財(cái)力和爭論人員開展了各自的材料研發(fā)打算，這些材料分別針對不同參數(shù)級593℃〔580℃600℃機(jī)組〕級別、620℃650℃使用之前進(jìn)展了大量的試驗(yàn)室和實(shí)機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)。到目前為止歐洲已經(jīng)成功投運(yùn)了主汽溫度為580℃600℃620℃的機(jī)組，650℃機(jī)組所需的關(guān)鍵部件材料。600多臺。17060280目前進(jìn)展超超臨界技術(shù)領(lǐng)先的國家主要是日本、德國和丹麥等，世界范圍內(nèi)屬于602-12-2。2-11993MW蒸汽參數(shù)MPa/℃/℃/℃投運(yùn)日期Hekinann＃3Chubu70024.6/538/5931993-4Noshiro＃2Tohoku60024.6/566/5931994-12Nanao-Ohta#1Hokuriku50024.6/566/5931995-3Reihoku#1Kyushu70024.1/566/5661995-7Haramachi#1Tohoku100025/566/5931997-7Matsuura#2EPDC100024.6/593/5931997-7三隅Misumi#1Chugoku100025/600/6001998-6原汀Haramachi#2Tohoku100025/600/6001998-7Nanao-Ohta#2Hokuriku70024.6/593/5931998-7碧南Hekinann＃4Chubu100024.6/566/5932023-11碧南Hekinann＃5Chubu100024.6/566/5932023-11Tsuruga#2Hokuriku70024.6/593/5932023-10橘灣Tachibana-wanShikoku70024.6/566/5662023-7Karita#1(PFBC)Kyushu35024.6/566/5932023-7苓北Reihoku#2Kyushu70024.6/593/5932023-7Tachibana-wan#1EPDC105025/600/6102023-7Tachibana-wan#2EPDC105025/600/6102023-7Isogo(#1)EPDC60025.5/600/6102023-4Hitachinaka#1Tokyo100024.5/600/6002023Maizuni#1Kansai90024.1/593/5932023Maizuni#2Kansai90024.1/593/59320232-2近期在歐洲投運(yùn)的超超臨界機(jī)組電 廠國家燃料容量蒸汽參數(shù)MPa/℃/℃/℃投運(yùn)日期Skaerbaek#3丹麥氣41129/582/580/5801997Nordjyllands#3丹麥煤41129/582/580/5801998Avedore丹麥油/煤41030/580/6002023SchoPauA,B45028.5/545/5601995-6SchwarzePumpeA,B87425.3/544/5601997-8BoxbergQ,R91025.8/541/5801999-2023LippendorfR,S93026.0/550/5801999-2023Bexbach#275025/575/5951999NiederausemK102526.5/576/5992023分析國外超超臨界機(jī)組進(jìn)展歷程和現(xiàn)狀，可以得到格外有益的結(jié)論：l〔50〕以美國為代表，更留意提高初壓〔30MPa〕,并承受兩次再熱。使構(gòu)造與系統(tǒng)趨于簡潔，運(yùn)行把握難度趨于提高，機(jī)組可用率下降。因80超臨界參數(shù)。l〔80〕日本由川越電廠31MPa/654℃/566℃/566℃超超臨界為代表，走的是一條從引進(jìn)到自主開發(fā)，有步驟、有打算的進(jìn)展之路。l〔90〕，日本由川越電廠31MPa/654℃/566℃/566℃超超臨界參數(shù)，壓力調(diào)整為〔24～25〕MPa566℃/593600℃/600℃的進(jìn)展方向，取得了顯著的成功。l〔丹麥除外〕超超臨界機(jī)組的壓力在〔25～28〕MPa580℃/600600℃/600℃。l30MPa580℃/600580℃/580℃/580℃，傾向于承受二次再熱。l承受二次再熱的超超臨界機(jī)組，除了早期美國的三臺機(jī)組外，只有日本川越兩臺〔1989〕1％～2%，但也造成了調(diào)溫方式、受熱面布置、構(gòu)造等的簡潔性，本錢明顯提高。因此，除早期l90年月中期以來，世界上已建和在建的超超臨界機(jī)組的參數(shù)和容量的進(jìn)展有兩個特點(diǎn)：一是歐洲的國家在建設(shè)大容量火力發(fā)電機(jī)組時以追求機(jī)組的高效率為主要目標(biāo)，在提高蒸汽溫度的同時，蒸汽壓力也隨之提高，主蒸汽壓力為(25～28)MPa，主蒸汽溫度為580℃居多，再熱蒸汽溫度為(580～600)℃，大多承受一次再熱。日本25MPa〔較低的蒸汽壓力和較高的蒸汽溫度〕的選擇主要是基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的考慮。lΠ型布置及半塔型布置。日本超超臨界鍋爐全部承受П型布置，德國、丹麥全部承受塔式布置，這主要是各自的傳統(tǒng)技術(shù)所打算的。lIHI超臨界П型爐均承受了前后墻對