发展超超临界发电机组若干技术问题
点击数：7854 次 录入时间：03-04 11:35:11 整理：http://www.55dianzi.com 电工文摘
性、低周疲劳特性、设计应用安全系数，热应力寿命损耗特性、工艺性等。
3.2 蒸汽参数
机组的蒸汽参数是决定机组热效率，提高热经济性的重要因素。提高蒸汽参数（蒸汽的初始压力和温度）、采用再热系统、增加再热次数，都是提高机组效率的有效方法。
根据工程热力学原理，工质参数提高必然使得机组的热效率提高，这主要是改善热力循环系统所致。从研究成果可知，主蒸汽温度每提高10 ℃，热效率值可提高约0.28%；再热蒸汽温度每提高10 ℃，热效率可提高约0.18%。对于一次中间再热的超临界参数以上的发电机组，工质压力每提高1MPa，热效率大约可提高0.2%。
因此，在同比条件下（均为一次再热），主蒸汽压力从25MPa升至31MPa，机组热效率相对只提高约1%，只有单纯将温度从566 ℃/566 ℃提高至600 ℃/600 ℃时热效率提高的一半。部分专家的分析意见认为，我国目前超超临界机组的主汽压力应取在世界先进水平28～31MPa的下限，这主要是考虑到提高设备的可靠性。根据早期超超临界机组的运行情况看，机组事故的产生多是由于高压段参数所引起。另一个考虑就是降低设备的造价。主汽参数的选择对造价影响非常大，特别是在锅炉受热面和汽轮机高压缸。但对于主汽压力25MPa的情况来说，采用25MPa/600 ℃/600 ℃与相同容量常规超临界24.2MPa/566 ℃/566 ℃机组相比，除部分材料及图纸需要更改外，大部分图纸可以通用，技术继承性较好。
从近年来国际上超超临界发电机组参数发展看，主流是走大幅度提高蒸汽温度（取值相对较高600 ℃左右）、小幅度提高蒸汽压力（取值多为25MPa左右）的技术发展之路。此技术路线问题单一，技术继承性好，在材料成熟前提下可靠性较高、投资增加少、热效率增加明显，即综合优点突出，此技术路线以日本为代表。另一种技术发展是蒸汽压力和温度都取值较高（28～30MPa，600 ℃左右）、从而获得更高的效率，主要以丹麦的技术发展为代表。近年德国也将蒸汽压力从28MPa降至25MPa左右。综合上述，我国发展超超临界起步参数选为25MPa/600 ℃/600 ℃是较为合理的。
超超临界今后发展重点仍偏重在材料研发与温度提高上。将目前已经达到的600～610 ℃平台，依次跃升到650～660℃、700～710 ℃及750～760 ℃三个台阶。与此同时，在技术已经成熟及不断降低制造成本、提高自动化水平前提下，也会继续尝试升压之路，把初压最终提高到35Mpa以上并采用两次再热，使汽轮机效率达到最高境界。
应该看到，世界上先进的超临界和超超临界电站的发展经验表明，机组效率的提高来源于许多方面的因素，如：较低的锅炉排烟温度，高效率的主、辅机设备，煤的良好燃烧，较
高的给水温度，较低的凝汽器压力，较低的系统压损，蒸汽再热级数，等等。据国外研究报告估计，仅由于提高蒸汽参数而提高的效率最多为效率总提高量的一半左右。因此，发展超超临界机组的工作不仅仅是简单地提高蒸汽参数就可以实现，还必须同时注重其他相关技术的开发和研究工作。
3.3 机组容量
影响发电机组容量选择的因素有：① 电网（单机容量<电网容量的10%）；② 汽轮机背压；③ 汽轮机末级排汽面积（叶片高度）；④汽轮发电机组（单轴）转子长度；⑤ 发电机的大容量化，即单轴串联布置或双轴并列布置。
一般而言单机容量增大，单位容量的造价降低，也可提高效率，但根据国外多年分析研究得出，提高单机容量固然可以提高效率，但当容量增加到一定的限度（1000MW）后，再增加单机容量对提高热效率不明显。国外已投运的超超临界机组单机容量大部分在700MW～1 000MW之间。就锅炉而言，单机容量继续增大，受热面的布置更为复杂，后部烟道必须是双通道，还必须增加主蒸汽管壁厚或增加主蒸汽管道的数目。
单机容量的进一步增大还将受到汽轮机的限制。近30年来，汽轮机单机容量增长缓慢，世界上现役的单轴汽轮机大部分为900MW以下，最大功率单轴汽轮机仍然是前苏联制造的1 200MW汽轮机，双轴最大功率汽轮机是美国西屋公司制造的（60Hz）1 390MW。目前世界上900MW以上的机组，无论50Hz还是60Hz，都是以双轴布置占多数。但是随着近年来参数的不断提高，更长末叶片的开发以及叶片和转子材料的改进，单轴布置越来越成为新的发展趋势。
由于超超临界机组与超临界机组在设计和制造方面实际上没有原则性的界限，温度600 ℃以下的这两种机组所用的材料种类有许多是相同的，因此，从现有国内制造业基础及技术可行性考虑，建议我国起步阶段开发的超超临界机组的容量应在700～1000MW之间。而从效率、单位千瓦投资、占地、建设周期、我国经济和电力工业发展的需要考虑，选择1000 MW大型化超超临界机组方案是合理的。
3.4 锅炉炉型
3.4.1 锅炉布置型式
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
本文关键字：技术 发电机组 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
