超超临界机组及其相关节能降耗工作课件.pptx

1、TPRITo The End Of Year 2008截止截止20082008年我国发电机组装机年我国发电机组装机容量构成情况（根据中电联可靠性发容量构成情况（根据中电联可靠性发布数据）：布数据）：20082008年总装机年总装机792530MW792530MW2008年我国发电机组装机容量基本构成 TPRITo The End Of Year 2008 截止到2008年可靠性统计的常规火电机组容量构成情况（根据中电联发布装机数据估算）：火电总装机容量为 601320MW。其中，统计超（超）临界机组83台（320MW-1000MW），占火电装机容量约8.79%。2008年我国火电装机容量基本构

2、成TPRI 超临界及超超临界参数的基本概念 提高机组效率的几个途径 我国超（超）临界机组发展过程简介 超（超）临界机组发展技术现状概况 超（超）临界技术下一步发展计划1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 基本概念基本概念TPRI超临界压力下工质的大比热特性超临界压力下工质的大比热特性400MPa时水重要特性随温度的变化情况1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 基本概念基本概念TPRI超临界及超超临界参数的概念与特点超临界及超超临界参数的概念与特点流体热物理特点及影响n在临界点附近物性变化激烈。存在比热容的峰值区（拟

3、临界温度）；在此区域内，工质受到大比热特性的影响，蒸汽比容、黏度、导热系数发生急剧变化,工质膨胀量增大、炉内传热及水动力的不稳定等。n降负荷约在70-80%负荷时，炉内工质会发生从超临界状态到亚临界状态的变化；需对负荷变动和低负荷工况下的锅炉水动力特性予以注意。n流体物性变化对汽轮机和锅炉中的传热、水动力、热偏差和动态特性等都有较大影响，锅炉水冷壁的水动力特性与锅炉循环方式有关；与炉型、燃烧方式、容量和参数等有关。1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 基本概念基本概念TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 基本概念基本概念TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特

4、点及其发展概况 基本概念基本概念TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 一般提效途径一般提效途径TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 一般提效途径一般提效途径TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况-一般提效途径一般提效途径TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI（1）美国：起步早，投产容量大（至82年止有169台），早期参数 选

5、择起伏大、材料发展未跟上。后期发展缓慢。（2）前苏联：研究完全立足国内，投产容量大（近230多台，提供发 电量占全国 40%左右），但平均容量小，总体技术水平 较低。（1981年投运当今世界上最大的1200MW 单轴 SC机组：23.5MPa/540/540）1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI（3）日本：起步晚，技术路线合理（引进、仿制、创新），发展快 （450MW以上机组全部采用超临界，1985年已投运77台）、收效大，近来又致力于提高参和效率。（1967年引进 第一台660MW SC机组，2年仿制；2年优化）（4）欧洲：德国等起步早，但初期投

6、产机组少，现约20台。近几年 重视发展超临界机组，出现一批参数和效率高的机组，（5）中国：起点高、发展快，已有100多台国产超（超）临界机组 投运和在建。1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRINiederauBem*济性分析1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介25MPa-600/600,喷咀室SC/USC机组的主要性能特点（与亚临界机组相比）：总体上，主要有几个方面的考虑：试验条件完善程度以及对试验值的修正等其他因素都将可能会影响到机组最终的热耗考核试验结果。子课题4 “与超超临界机组相匹配的烟气净化技术研究”；辅机耗电率偏高（

7、如选型、性能、部分负荷下的运行方式等因素）由于采用SC/USC参数，则对机组的设计、制造和运行技术等方面都提出了更高的要求和标准，也就带来了一些新的问题，比如有 部分锅炉汽水系统疏水75%，供电煤耗从投产初期的326.容量构成情况（根据中电联可靠性发布数据）：2008年总装机792530MW 在发电机的设计、制造和大件运输等方面的技术问题 参数提高使造价上升 压力增加 部件厚度增加 温度增加 采用更多昂贵材料 综合国内外各种分析意见后表明，超临界机组造价可能增加3-5%。在国产化的条件下需要解决的技术问题Co）和欧洲（SIEMENS、某厂600MW（超临界）机组定-滑-定变负荷运行特性曲线SE

8、P对超临界机组值得注意并采取预防措施。国MWMPaT-制造厂B-制造厂投 运日美Eddsystone,132534.49(31.0)649/566/566(607/566/566)WHCE1960.2丹Nordjyllands#340028.5580/580/580GEC-ALSTOMFLSmilj/BWE98.10Skaerbaek#341228.5580/580/580GEC-ALSTOM97.10Avedore#243030580/600安莎尔多2000德Niederaussen-K102726.5580/600SiemensALSTOM2002日川越1,270031566/566/56

9、6TOSHIBAMHI89.6/90碧南370024.1538/593MHIIHI93.4能代260024.1566/593TOSHIBAIHI94.10七尾大田150024.1566/593MHIIHI95.3原町1100024.5566/593TOSHIBAMHI97.7松浦2100024.1566/593MHIBHK97.7三隅1100024.5600/600MHIMHI98.6TPRI七尾大田270024.1593/593TOSHIBAIHI98.7原町2100024.5600/600BHKBHK98.7橘湾70024.1566/593TOSHIBABHK00.6橘湾1105025.0

10、600/610TOSHIBAIHI00.7橘湾2105025600/610MHIBHK00.12敦贺270024.1593/593TOSHIBAMHI00.10碧南4100024.1566/593TOSHIBAIHI01.11新矶子160025600/610SiemensIHI02.4占东厚真470025600/600BHKIHI02.6碧南5100024.1566/593TOSHIBAIHI02.11常陆1100024.5600/600BHKBHK03.12广野560024.5600/600MHIMHI04.07TPRITPRISchkopauSchkopau450450285/545/56

11、0285/545/56040401995-1995-19961996Schwarze PumeSchwarze Pume820820268/547/565268/547/56540.640.619971997BoxbergBoxberg910910266/545/583266/545/58341.741.720002000Lippendorf R/SLippendorf R/S933933259.5/550/580259.5/550/58043431999/1999/20002000NiederaussemNiederaussem K K10271027265/580/600265/580/6

12、0045.345.320032003TPRITPRITPRITPRI特征：特征：型号型号:CC4F-46蒸汽参数蒸汽参数:25.1MPaX X600600/610运行历史运行历史初始起动初始起动 2000.6投入商业运行投入商业运行 2000.12运行状况：运行状况：全速3,600 rpm半速1,800 rpm轴颈振动及轴承金属温度轴颈振动及轴承金属温度三菱：橘湾电厂#2机组 1050MWTPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI济性分析关于超临界及超超临界参数的概

13、念说明发电煤耗考核值g/kWh4）其他：进汽管/抽汽管与汽缸插管密封环损坏/变形引起泄漏；1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平/现状济性分析济性分析备，自动控制、运行技术等）国产超临界汽轮机主要特点国产型与引进型超临界600级MW汽轮机主要结构特点比较的业绩，通常的部分负荷下的优化运行分析试验：三菱：橘湾电厂#2机组 1050MW1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 基本概念发展超（超）临界锅炉主要关键技术示意4)日本电源开发公司 在通商产业省的支持下，从政府得到50的补助金，与其它单位共同组织超超临界技术的开发。2、我国超（超）临界机组发展及运行概况运行经Studs

14、trup 3&4影响国产超临界600MW汽轮机组真空的主要因素分析：部分电厂超临界600MW机组汽轮机低压缸效率值示例：1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 发展过程简介发展过程简介TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状 机组运行效率 机组参数选择 机组容量选择 机组可靠性 机组运行性能TPRI

15、1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI提高主汽压力与提高主汽温度的影响不同-提高主汽压力TPRI提高主汽压力与提高主汽温度的影响不同-提高主汽温度TPRI 参数提高使造价上升 压力增加 部件厚度增加 温度增加 采用更多昂贵材料综合国内外各种分析意见后表明，超临界机组造价可能增加3-5%。但在实际工程中的影响因素较多：机组技术及结构特点；材料选择及其价格；环保设备的配置；设备国产化程度；等其他工程因素。经验表明，电厂的运行成本取决于燃料成本，由于超临界机组效率提高；所

16、以其运行成本较亚临界机组低，可以抵偿略高的造价影响。提高主汽压力与提高主汽温度的影响不同-参数与造价TPRI1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 未来电力市场展望2年优化）（4）欧洲：德国等起步早，但初期投产机组少，现约20台。日本2001年11月投运了第一台由东芝制造耐热新钢种的材料性能和应用研究，耐热钢管的冷、热弯曲工艺、焊接工艺及热处理工艺7)现阶段超超临界机组参数应用的趋势为：采用两次再热可使机组的热效率提高12%，但也造成了调温方式、受热面布置、结构等的复杂性，成本明显提高。由于采用SC/USC参数，则对机组的设计、制造和运行技术等方面都提出了更高的要求和标准，也就带来了一些

17、新的问题，比如有 中电联：全国600MW级火电机组能效对标结果（2009.先进的设计、新工艺技术约有6台，其中5台是两次再热。中电联：全国600MW级火电机组能效对标结果（2009.不同汽轮机制造厂的机组供电煤耗运行值比较：（沁北#1：-86kJ/kW.2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况从影响机组供电煤耗水平的三类主要因素分析来看：汽轮机引进西门子技术，上汽成套供货；1）采用蒸汽冷却（包括中压转子和第一级动叶），中SC/USC技术在不同国家的发展特点（3）日本：起步晚，技术路线合理（引进、仿制、创新），发展快 （450MW以上机组全部采用超临界，1985年已投运77台）、收效大，近

18、来又致力于提高参和效率。机组给水回热系统/阀门存在有内漏截止2008年我国发电机组装机1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状 参数与效率参数与效率 (根据HITACHI资料)TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI几个几个提高效率的提高效率的因素比较示意图因素比较示意图过量过量空气空气 排烟温度排烟温度 蒸汽参数蒸汽参数 蒸汽参数蒸汽参数 再热再热级数级数 冷凝器压冷凝器压力力120 C130 C250 bar540/560 C170 bar535/535 C300 bar600/600 C250 bar

19、540/560 C二次二次一次一次0.03 bar0.065 bar45444342414039净效率净效率%15%25%46+1.5%+1.5%效率提高效率提高%pts0+1+2+3+4+5TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水

20、平/现状现状TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 技术水平技术水平/现状现状TPRI具有高的持久强度、蠕变强度 或抗松弛性能等新钢种与工艺、材料特性的研究和开发 发展发展SC/USCSC/USC关键技术之一关键技术之一TPRISC/USC技术在不同国家的发展特点（3）日本：起步晚，技术路线合理（引进、仿制、创新），发展快 （450MW以上机组全部采用超临界，1985年已投运77台）、收效大，近来又致力于提高参和效率。部分电厂超临界600MW机组汽轮机高压缸效率值示例：提高主汽压力与提高主汽温度的影响不同-提高主汽压力2、我国超（超）临界机组发展及运行概况运行经2）以首先提高

21、主蒸汽温度为主的技术方案被认为是问题单一、技术继承性好、在材料成熟前提下不派生可靠性问题、投资增加少、热效率增加明显，即综合优点特出。2008年我国发电机组装机容量基本构成性好，整体技术已相当成熟。压缸转子和叶片仍采用常规的CrMoV材料；另一种是蒸汽压力和温度同时都取较高值2MPa、538/566档参数。5、我国火电厂机组节能降耗工作开展简介诊断评估方法子课题5 “电站设计与运行技术研究”。2、我国超（超）临界机组发展及运行概况运行经在100%负荷工况下（不考虑负荷率影响因素），影响机组发电煤耗的三类因素示意图：考核热耗率kJ/Kw.降负荷约在70-80%负荷时，炉内工质会发生从超临界状态到

22、亚临界状态的变化；由于采用SC/USC参数，则对机组的设计、制造和运行技术等方面都提出了更高的要求和标准，也就带来了一些新的问题，比如有 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况存在比热容的峰值区（拟临界温度）；做好运行调整、维持机组主要参数在规程规定的范围内；新钢种与工艺、材料特性的研究和开发 发展发展SC/USCSC/USC关键技术之一关键技术之一TPRI新钢种与工艺、材料特性的研究和开发 材料、参数和效率关系示意图材料、参数和效率关系示意图TPRIq传热与水动力特性传热、流动、热敏感性和稳定性，防止或减少壁温飞升、壁温波动和热偏差q耐热新钢种的材料性能和应用研究，耐热钢管的冷、热弯

23、曲工艺、焊接工艺及热处理工艺q1000MW超超临界锅炉总体设计集成技术q1000MW超超临界塔式布置螺旋管圈锅炉、型布置螺旋管圈锅炉、型布置垂直管圈锅炉设计方案发展超（超）临界锅炉主要关键技术示意TPRI锅炉设计技术 百万千瓦容量等级锅炉典型设计方案;锅炉热力计算、应力分析、疲劳计算、水动力计算及强度计算程序研究及应用;锅炉启动特性研究；开发低NOx燃烧器。q锅炉水冷壁流动传热特性压力范围内四头和六头内螺纹管管内传热规律及阻力特性；换热系数、临界热负荷、临界含汽率等试验及阻力计算关联式。q耐热新钢种的应用研究方面复核性能试验；微观结构基础研究；可焊性、焊接工艺和焊接接头性能研究；冷、热成型性研

24、究；热处理工艺性能研究；新型模式水冷壁制造技术研究；耐热钢弯头材料寿命损耗在线监测系统研究。发展超（超）临界锅炉主要关键技术示意TPRI发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI 因此，为了提高汽轮机功率，只有通过增大汽机末级叶片的通流面积来实现，而增大通流面积的方法可以有两种途径：*增加低压缸的数量，使低压排汽口的数量增多 *增大末级叶片的长度，使单个排汽口的面积增加 从轴系长度限制的角度，目前国内和国际上

25、的大容量机组单轴汽轮机有业绩的汽缸总数最多为五个，即双流低压缸不超过三个，排汽口不超过六个。单个排汽口的面积取决于末级叶片的长度，末级叶片的长度受限于合金钢或钛合金的强度极限。发展超（超）临界汽轮机主要关键技术示意TPRI济性分析从轴系长度限制的角度，目前国内和国际上的大容量机组单轴汽轮机有业绩的汽缸总数最多为五个，即双流低压缸不超过三个，排汽口不超过六个。但在实际工程中的影响因素较多：机组技术及结构特点；（德国 NIDERAUSSEM，1027MW，265bar/580/600，单轴）。部分负荷下的经济性指标优于亚临界机组，2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况1、超（超）临界机组主

26、要技术特点及其发展概况 发展过程简介3、分析和判断机组目前的性能状况、发掘节能潜力 作为制订机组下一步节能工作计划和目标值管理的依据 其他230/540/5685）目前已应用的超超临界参数的先进水平是2831MPa，（当汽温566时）25-26MPa/600/600（数量较多）子课题4 “与超超临界机组相匹配的烟气净化技术研究”；常规SC技术的趋于成熟济性分析1、20世纪50年代 80年代，主要有美国、德国等。国产600MW超临界机组（24.（一般来说可能影响机组热耗值结果的因素较多，除了设计和制造、加工质量上的因素外，机组的安装、调试质量；1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 今后发

27、展计划发展超（超）临界机组主要关键技术示意TPRI由于新技术和新材料的应用，可能会给机组的运行带来一些新的问题；同时，机组良好的性能只有通过完好的运行方式才可能体现出来。这方面包括：寿命管理（特别对高温部件）、合理的启停和运行方式、机组的性能检测和故障诊断、检修技术（如状态检修）、负荷变动运行等。应特别注意超临界机组的特殊性（高温、高压蒸汽；新材料运行性能的特点和变化；负荷变动过程中的临界点转变；锅炉受热面的氧化皮剥落；等等）。发展超（超）临界机组主要关键技术示意TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 今后发展计划今后发展计划TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发

28、展概况 今后发展计划今后发展计划TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 今后发展计划今后发展计划TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 今后发展计划今后发展计划TPRI1 1、超（超）临界机组主要技术特点及其发展概况 未来电力市场展望未来电力市场展望未来电力市场展望未来电力市场展望 煤电为主、三种技术都有市场煤电为主、三种技术都有市场TPRI 我国超（超）临界机组发展概况 国产超（超）临界机组主要技术特点 国产超临界600MW机组运行经济性基本分析2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况TPRI 早期引进了多台进口机组，积累了安装、运行经验：石洞口2X60

29、0MW（），盘山2X500MW（），绥中2X800MW（），漳州厚石6X600MW（）等10多台机组。国家列专项支持，组织国内科研单位和制造厂等开 展联合攻关。2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况“60万千瓦超临界火电机组研制”“十五十五”国家重大技术国家重大技术装备研制和国产化项目（装备研制和国产化项目（No.2000-318No.2000-318）1)60万千瓦超临界机组系统优化及提高运行性能的研究 2）超临界机组材料和铸段件国产化 3）超临界火电机组自控系统及关键仪表研究 4）60万千瓦超临界汽轮机研制 5）60万千

30、瓦超临界锅炉研制 6）超临界火电机组辅机设备研制 7）超超临界火电机组技术开发预可行性研究 项目依托工程：华能沁北发电厂（2X600MW，24.2MPa/566/566,汽轮机为三缸四排汽结构）TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况“60万千瓦超临界火电机组研制”“十五十五”国家重大技术国家重大技术装备研制和国产化项目（装备研制和国产化项目（No.2000-318No.2000-318）（机组主要经济指标都已超过当时国内已投产的进口同类型超临界机组。）沁北电厂沁北电厂投运时间热耗保证值kJ/kWh热耗考核值kJ/kWh发电煤耗考核值g/kWh1号机组2004-11-2375

31、227645.61(7559.70*)287.982号机组2004-12-1375227570.82285.86 TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况“超超临界燃煤发电技术”（2002AA526010）“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)课题q子课题1 “超超临界发电机组技术选型研究”；q子课题2 “超超临界锅炉关键技术研究”，q子课题3 “超超临界汽轮机关键技术研究”；q子课题4 “与超超临界机组相匹配的烟气净化技术研究”；q子课题5 “电站设计与运行技术研究”。依托工程：华能玉环电厂 2X1000MW级（26.25MPa-600/600,单轴、四缸四排汽汽轮机

32、)TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况玉环电厂玉环电厂投运时间热耗保证值kJ/kWh热耗考核值kJ/kWh发电煤耗考核值g/kWh1号机组2006-11-2873167295.8270.52号机组2006-12-3073167314.9271.6“超超临界燃煤发电技术”（2002AA526010）“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)课题TPRIq容量：1000MWq参数：26.25MPa/600/600q发电效率：45%q2003年11月签订主设备订货合同/2004年6月开工建设/2006年11月28日投产q汽轮机引进西门子技术，上汽成套供货；汽机型式：一次再热、

33、变压、八级回热、单轴、四缸四排汽（1146mm末级叶片）、双背压、凝汽式q锅炉引进三菱技术，哈锅成套供货；锅炉型式：一次再热、变压、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、垂直管圈型直流锅炉华能玉环电厂USC主要参数及指标2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况TPRIq机组经过半年的运行，测试各项技术性能指标均达到了设计值：锅炉效率93.88%汽轮机热耗7295.8千焦/千瓦时额定负荷发电煤耗270.6克/千瓦时供电煤耗为283.2克/千瓦时机组热效率45.4%，达到国际先进水平氮氧化物排放270 毫克/立方米二氧化硫排放17.6毫克/立方米，优于发达国家排放控制指标华

34、能玉环电厂USC主要参数及指标2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况NiederauBem*外高桥三厂外高桥三厂*邹县四期邹县四期铭牌容量 MW10002X10002X1000投运时间20032008.3/2008.62006.12/2007.7设备制造厂Siemens/ALSTOM上汽/上锅东汽/东锅主汽参数MPa/27.5/580/60026.08/600/60025/600/600 锅炉设计效率%93.7293.8（94.43*）设计热耗率kJ/Kw.h73207354设计供电煤耗g/kWh286291.7285.45

35、（272。9？）考核热耗率kJ/Kw.h7298.47330.94考核供电煤耗g/kWh（286）282.28设计背压 kPa4.19/5.26*引自全国发电技术协会数据 *考核试验值TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况 24.2MPa/538/566（数量很少，常熟#3）24.2MPa/566/566（数量多）25-26MPa/600/600（数量较多）TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况 根据目前初步估计，到2008年上半年，我国已经投运的国产600MW级超临界燃煤机组约为100余台，其中哈汽厂和东汽厂机组分别约为30余台和20余台；上汽厂机组约

36、为42台，阿尔斯通北重（北京）ABP机组约为4台，同时还有近130台左右的600MW等级超临界机组在建或计划在建过程中。在已投运的600MW级超临界机组中，所采用的主蒸汽参数等级主要为24.2MPa、566/566，少数初期机组也采用了24.2MPa、538/566档参数。同时后续新建超临界机组的数量还在不断增加。（全国发电机组技术协作会：2008年底，有300台超（超）临界机组投运）TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况 2008年600MW级机组可靠性统计纳入可靠性统计的台数等效可用系数(%)超临界机组600-670MW6592.41总体统计值600-650MW1859

37、2.49300MW亚临界机组34091.86TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况汽轮机热耗率偏差较大：机组实际热耗值与设计值相比存在较大偏差。机组的热耗考核值与其设计保证值间有较大的偏差，多数机组偏差幅度基本上在80kJ/kW.h140kJ/kW.h之间，少数机组的偏差值最大可达200kJ/kW.h300kJ/kW.h左右。同时在机组的考核试验结果中还反映出了对热耗考核值结果的修正量偏大、汽轮机实际缸效率偏低等问题，再考虑到机组的负荷率和运行参数等其他条件的变化与影响，因此使得机组在实际运行过程中的主要经济性指标距离机组的设计值差距也就要更大些。锅炉的实际效率基本上可以达

38、到设计要求。TPRI6MPa 538/538 0 (EPDC)2）凝汽器端差大（如：胶球清洗系统缺少或运行不正常；机组的运行性能评价 回热系统加热器端差大，给水温度低于设计值；辅机耗电率偏高（如选型、性能、部分负荷下的运行方式等因素）4）其他：进汽管/抽汽管与汽缸插管密封环损坏/变形引起泄漏；湿冷机组冷却方式修正；中低导汽管导流叶片断裂；技术特点：显的，转子表面最高温度可以控制在510以下。分析近5年来我国超临界600MW机组的发展状况特点主要有:发展超（超）临界锅炉主要关键技术示意“超超临界燃煤发电技术”（2002AA526010）“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)课题（在高温、高

39、压参数的工况下，需要选用合适的材料。超超临界机组：目前国际上尚无统一标准和规定Niederaussem K济性分析从影响机组供电煤耗水平的三类主要因素分析来看：耐热新钢种的材料性能和应用研究，耐热钢管的冷、热弯曲工艺、焊接工艺及热处理工艺250/560/5602 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况锅炉管壁氧化皮脱落、堵管问题时有发生。随着超临界机组蒸汽参数的不断提高，锅炉受热面所使用的新材料也随之增多，目前多见有T91、T23、T22、TP347H、TP304等。在实际运行中时常会由于炉管实际金属温度与材料抗氧化温度未得到有效匹配、运行工况未得到有效控制等因素的影响，在运行过程中锅

40、炉管内壁（锅炉过热器和再热器蒸汽侧）氧化皮脱落、堵管的问题时有发生，出现问题的管子既有奥氏体不锈钢管，也有铁素体类低合金钢管，但18-8系列粗晶奥氏体不锈钢管最为突出。有的电厂因氧化皮问题造成了机组的非计划停运，影响了锅炉炉管寿命，造成了汽机通流部件和阀门的侵蚀。TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况。在实际运行中，还有部分机组也反映出一些与设备的制造、安装质量相关的问题，影响到了机组的安全和经济运行，如：汽轮机汽缸变形；低压转子末级或次末级叶片出现裂纹；中低导汽管导流叶片断裂；部分阀门缺陷；锅炉管内存在异物造成节流管圈堵塞；个别铸件材料内部和表面的缺陷较多；等等。总体来看

41、，包括汽轮机、锅炉在内的机组主设备上所发生的严重质量问题较少，但在一些相关的辅助设备和部件及制造厂的外委部件中所发生的质量问题要多一些。在设备制造厂家在设备制造加工过程中反映出来的许多个性和共性问题中，机械加工质量和焊接质量是在锅炉设备生产过程质量控制中容易出现的主要问题。TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况发展概况 总体上，从目前国产超临界600MW机组投运后的实际情况来看，运行可靠性指标总体情况良好，机组的主要运行经济性指标要优于亚临界机组。但机组在经济性能指标上与其设计值间还存有一定差距，部分机组在设计、制造、安装等方面也反映出了一些需要进一步解决的实际问题。TPRI2 2

42、、我国超（超）临界机组发展及运行概况技术特点 目前我国600MW级超临界机组的制造厂有：哈尔滨、东方、上海电气三大动力集团公司和北重阿尔斯通(北京)电气装备有限公司（ABP）等四家。由于各自的引进技术源有所不同，所以几家设备制造厂推出的产品中其主设备结构和主要技术特点等也不尽相同。TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况技术特点 国产600MW超临界机组锅炉主要结构特点 目前，我国国产600MW级超临界燃煤发电机组中的锅炉设备制造商有哈尔滨、东方和上海电气三大动力集团公司等三家，各自的技术来源不同。从已经投运的超临界机组设备来看，在锅炉总体设计、结构和布置等方面三家相近，均为单炉膛、

43、螺旋管圈、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、型布置，但各厂在锅炉启动系统设计、燃烧方式、管屏换热器等高温高压部件选材等方面有所差异。东锅、哈锅为前后墙对冲燃烧方式，上锅采用四角切圆燃烧方式；在锅炉启动系统设计上，哈锅采用带内置式再循环泵启动的系统，东锅和上锅则依据业主的要求分别有带和不带内置式再循环泵启动系统的二种设计。TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况技术特点 技术合作方简称技术特点上锅CESGAlstom四角II形布置及四角塔式布置东方日立DGBHK墙式，旋流燃烧器，II形布置哈锅三井巴布科克HGMB墙式，旋流燃烧器，II形布置北京巴威B&W墙式，旋流燃

44、烧器，II形布置国产超临界锅炉主要特点：TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况技术特点 国产超临界汽轮机主要特点 从汽轮机通流部分中的汽流流动特性上来看，上汽、哈汽和北重ALSTOM为反动式,东汽为冲动式，这主要是取决于引进技术的引进源和原有技术的延续性及继承性。（对于反动式汽轮机来说，由于汽动特性的差异，其通流部分轴向间隙一般可以做的相对较大些，可以采用较简单的结构，例如圆鼓式转子和径向密封装置等，对机组的运行灵活性来说具有一定的好处。但由于反动式级组叶片的单级做功能力相对较小，所以在相同的条件下反动式汽轮机通流部分的级数要比冲动式汽轮机的稍多些。）TPRI2 2、我国超（超）临

45、界机组发展及运行概况技术特点 国产超临界汽轮机主要特点 从汽轮机高、中压缸的布置结构上来看，目前在实际投运的机组中既有合缸的模式、也有分缸的模式。（相比之下高、中压合缸的方案具有汽轮机重量较轻、机组总长较短、便于维修、可以减少厂房面积及降低投资成本等特点；在高、中压分缸方案中通流部分的设计有更加易于设计布置和更加趋于合理等特点，从制造厂提出的二种设计方案比较结果来看，分缸方案中汽轮机总长较合缸方案约增加5m左右，汽轮机热耗计算值与合缸方案中的汽轮机热耗计算值相近或略有降低。）TPRI 项目哈汽上汽东汽北重技术来源三菱西门子-西屋日立ALSTOM通流部分型式反动式;单阀及顺序阀进汽反动式冲动式，

46、单阀及顺序阀进汽反动式；节流调节全周进汽、无调节级通流级数（级）44（I+9+6+2X2X7）48（I+11+8+2X2X7）42（I+7+6+2x2x7）55（16+2X15+2X2X6）末叶尺寸（mm）1029mm905mm（5.88KPa）1050mm（4.9KPa）1016mm1075mm高中压汽缸型式高中压合缸、三缸四排汽高中压合缸、三缸四排汽高中压合缸、三缸四排汽高中压分缸、四缸四排汽转子高中、低均为整锻转子高中压为整锻转子均为整锻转子高、中、低均为焊接转子轴承支承方式双轴承/8个双轴承/8个双轴承支撑单轴承（n+1）/6个汽机总长m27.2（包括罩壳）27.7（包括罩壳）25.9

47、首台机组/投运时间华能沁北一期/2004-11、2004-12镇江#5机/2005-07王曲一期*/2006-08中电投平圩二期#3/2007-03首台热耗保证值/考核值kJ/kWh7522(#1机)/7645.61(7559.70*)7535/7527.977527(#1,#2)/7502.8,7469.97510/7463.5其他高中压缸模块整装出厂，现场不解体国产600MW超临界机组（24.2MPa、566/566）汽轮机主要结构特点汇总：国产超临界600MW机组（24.2MPa/566/566）汽轮机主要结构特点TPRI 国产600MW超临界机组（24.2MPa、566/566）汽轮机

48、主要结构特点汇总：国产型与引进型超临界600级MW汽轮机主要结构特点比较电厂沁北电厂后石电厂石洞口二厂伊敏/盘山电厂技术来源/型号哈汽-三菱CLN600-24.2/566/566日本三菱重工TC4F-30ABBD4Y454型俄罗斯K-500-240-4型额定功率（MW）600600600500主蒸汽参数（MPa/）24.2/566/56624.61/538/56624.2/540/56623.54/540/540通流部分型式反动式;单阀及顺序阀进汽反动式反动式;单阀及顺序阀进汽顺序阀进汽通流级数（级）I+9+6+2x2x7I+9+6+2x2x81+21+2x17+2x2x5I+11+2x11+

49、2x2x5末叶尺寸（mm）1029mm867mm960汽缸数目三缸四排汽（1X高中压合缸、2X低压缸）三缸四排汽（1X高中压合缸、2X低压缸）四缸四排汽（1X高压缸、1X中压缸、2X低压缸）四缸四排汽（1X高压缸、1X中压缸、2X低压缸）转子高中、低压转子均为无中心孔整锻转子高中、低压转子均为无中心孔整锻转子高、中、低压转子均为焊接转子高、中压转子采用带中心孔的整锻转子，低压转子采用套装叶轮结构热耗保证值kJ/kWh75227766.5#1:7647.5#2:7588.37783凝汽器压力KPa4.4/5.47.44.94.27/5.44汽轮机总长m27.225.029.9其他汽机高中压缸为双

50、层缸、低压缸为三层缸结构汽机高中压缸、低压缸均为双层缸结构设计1）除汽机为双层缸设计外，高压内缸采用了套筒型式，2）单轴承支承汽机高压缸、中压缸、低压缸均为双层缸结构设计TPRI2 2、我国超（超）临界机组发展及运行概况运行经 济性分析1.机组热耗率/缸效率设计值与考核值的比较 由于汽轮机在末叶尺寸、排汽压力、本体结构和设计、制造与加工工艺等技术水平等方面的不同和差异；以及其他相关因素的影响，目前国内电力市场上的四家汽轮机设备制造厂国产600MW超临界（24.2MPa,566/566）机组的热耗设计值也不尽相同。主要分布在7520-7600 kJ/kWh之间。哈汽：7516kJ/kWh、751