600MW超临界和亚临界机组的关键技术特点的比较.doc

引言随着国内电力事业发展，减少机组每千瓦设备费用、基建投资、运营维护管理费用，提高机组经济效益越来越引起人们注重。蒸汽参数提高到超临界，则是提高机组热效率有效办法之一。600MW级火电机组已经成为国内火电发展方向，并即将成为电网主力机组。甘肃省是一种少油多煤省份，火电装机容量占全省总装机容量60％以上，因而发展600MW级火电机组对我省电力建设有着深远意义。甘肃景泰电厂2×660MW机组是甘肃首台超临界机组，在此我重要结合景泰电厂2×660MW机组和其她某些亚临界机组参数特点对超临界和亚临界机组技术特点做个比较。一、亚临界和超临界机组定义水蒸汽临界状态是指纯物质气、液两相平衡共存极限热力状态。在此状态时,饱和液体与饱和蒸气热力状态参数相似,气液之间分界面消失,因而没有表面张力,气化潜热为零。处在临界状态温度、压力和比容，分别称为临界温度、临界压力和临界比容。水蒸汽临界温度T=647.30K、临界压力Tc=22.1287兆帕、临界比容vc=0.00317立方米/公斤，临界焓:2107.3x103焦/公斤。在气、液两相平衡共存范畴内,涉及临界点,其定压比热容、容积热膨胀系数、等温压缩系数和绝热指数均趋于无限大。亚临界机组是指机组主蒸汽参数（压力、温度等）均低于水蒸汽临界参数，同理，主汽参数高于临界参数机构成为超临界机组。超临界机组普通可分为两个层次：一种是常规超临界机组(ConventionalSupereritica1)，其主蒸汽压力普通为24．2MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为540～560℃；另一种是高效超临界机组，普通也称为超超临界机组(UltraSupereritica1)或者高参数超临界机组(AdvancedSupereritica1)，其主蒸汽压力为28．5～30．5MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～600℃。表一甘肃省内某些机组技术参数对照表电厂名称锅炉类型主汽参数高压厂用电压级别控制系统单元机组I/O点数备注连城电厂二期自然循环汽包炉17.45MPa541℃6KVI/ASeries5435亚临界张掖电厂自然循环汽包炉17.53MPa541℃6KVOVATION6226亚临界酒钢宏晟电厂二期自然循环汽包炉17.5MPa541℃6KVOVATION6298亚临界景泰电厂直流炉25.4MPa571℃10KVI/ASeries10580超临界二、亚临界和超临界机组技术特点比较参照表1，咱们来比较亚临界和超临界机组技术特点。1、电气某些亚临界机组高压厂用电电压电压为6KV，超临界机组高压厂用电电压电压为10KV。2、辅机某些在辅机配套方面，除了高压给水泵扬程和高压加热器管侧压力超临界机组比亚临界机组高以外，别的设备超临界机组和亚临界机组基本相似。3、化学某些超临界锅炉机组水质规定较高。蒸汽中铜、铁和二氧化硅等固形物溶解度是随着蒸汽比重减小而增大，因而在超临界压力下，虽然温度不高，铜、铁和二氧化硅等溶解度也很高，为防止它在锅炉蒸发受热面及汽机叶片上结垢，超临界锅炉需100％凝结水精解决，除盐除铁。4、汽轮机某些1）超临界汽轮机由于主蒸汽参数及再热蒸汽参数提高，特别是温度提高，某些亚临界机组使用材料，已不能适应超临界汽轮机工作状况，主汽调节阀壳体和主蒸汽管采用9%Cr锻钢，以适应主蒸汽温度和压力变化规定。低压缸进汽温度由亚临界320℃升至370℃，亚临界使用普通30Cr2Ni4MoV转子材料长期时效脆性敏感性高，不能满足长期安全运营规定。因而采用了超纯30Cr2Ni4MoV转子材料，减少材料长期时效脆性敏感性，使超临界低压转子可以长期安全运营。2）构造设计上采用防止蒸汽旋涡振荡办法，避免由于高压缸入口压力高、汽流密度大，使调节级复环径向间隙处发生蒸汽旋涡振荡所引起轴承不稳定振动。普通以高压调节级处浮现蒸汽振荡也许性最大，设计上采用有成熟经验叶型，并进行动强度核算，避免轮系振动频率与喷嘴尾迹扰动力频率重叠所产生共振。5、锅炉某些1）锅炉构造亚临界机组采用自然循环锅炉，自然循环锅炉设有汽包。图1汽包炉汽水流程示意图超临界机组采用是直流锅炉，构造与自然循环锅炉不同，它没有汽包。图2超临界直流炉汽水流程示意图2）工作原理自然循环锅炉其蒸发受热面中工质流动是依托下降管和上升之间工质密度差来进行。随着锅炉容量增大，特别是压力提高，大大增长了自然循环和汽水分离困难。由于依照水蒸汽性质，压力愈高，汽水密度差愈小，因此自然循环形成就愈困难和愈不可靠，特别当压力达到甚至超过临界压力时，自然循环无法形成。在此状况下，锅炉蒸发受热面中工质流动只有依托外来能量(水泵)来进行，超临界锅炉就是这种依托外来能量建立逼迫流动锅炉。直流锅炉蒸发受热面中工质流动所有依托给水泵压头来实现。给水在给水泵压力作用下，顺次持续流过加热、蒸发、过热各区段受热面，一次将给水