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作者《超临界热电联产机组技术丛书》编委会
出版社中国电力出版社有限责任公司
ISBN9787519847227
出版时间2020-10
装帧平装
开本16开
定价148元
货号11008801
上书时间2024-12-23
第一章超(超)临界供热机组简介
在电力工业发展过程中,为提高燃煤机组效率,节约能源,减少有害气体排放,人类不断探索新的燃烧发电技术。从燃煤发电技术的发展趋势分析,提高效率和降低排放的方法有两种。一种方法是利用煤化工中已经成熟的煤气化技术,将煤气化,采用燃气一蒸汽联合循环技术,实现高效清洁发电,此技术提高能效的前景很好,但因系统相对复杂而造成投资高的问题需要解决;另一种方法是通过提高常规发电机组的蒸汽参数来提高机组效率,即采用超(超)临界机组。超(超)临界机组蒸汽参数越高,热效率也越高。热力循环分析表明,在超(超)临界机组参数范围条件下,主蒸汽压力每提高1MPa,机组的热耗率就可下降0.7023%,发电煤耗可降低2.012g/kWh;主蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.3064%,发电煤耗可降低0.88g/kWh;再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.306%,发电煤耗可降低0.88g/kWh。在一定的范围内,如果采用二次再热,其热耗率可较采用一次再热的机组下降1.4%~1.6%。从电站锅炉经历的不同的发展阶段来看,随着电站锅炉参数的不断提高,发电机组的效率稳步上升,表1-1列出了锅炉蒸汽参数与机组效率及供电煤耗的关系。目前,我国的现役机组多数是亚临界机组和超临界机组,新建机组几乎全是超临界机组,超临界机组都装有烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置,其排放效果与燃用天然气、石油等发电的机组一样,可实现超低排放。因此,推广超((超)临界机组是我国电力发展的方向。
第一节 超(超)临界机组发展
超(超)临界火电技术属于高新技术,超(超)临界火电机组的研制和生产,反映和代表一个国家工业化的水平。随着科学技术的进步和材料技术的发展,超(超)临界汽轮机的主蒸汽温度达到700℃即将成为现实,研发高效率、高町靠性超(超)临界火电机组现已成为国际上先进火电技术的发展趋势。因此,各国都在积极研发超(超)临界技术,研究成果各有所长,现对主要研究成果做一简要介绍。
一、国外超(超)临界机组的发展状况
美国是发展超(超)临界机组发电技术最早的国家,并且超临界和超超临界机组是同时}TNE~。20世纪50年代初,美国就开始从事超(超)临界技术的研究,其中最具有代表性的超超临界机组是美国PHIIO电厂6号机组和EDDYSTONE电厂l号机组。这两台机组的参数分别是31MPa/610℃/565℃/538℃,容量为125MW,]957年投运;34.5MPa/650℃/565℃/565℃,容量为325MW,1959年投运。机组投运后在运行中都暴露出不少问题,最主要的是奥氏体钢的使用问题。奥氏体钢比铁素体钢具有更高的热强性和抗高温氧化及抗腐蚀性,但同时也存在膨胀系数大,热导性差,晶间腐蚀、应力腐蚀敏感和异种钢焊接等诸多问题,运行2·5万h就出现大量裂纹,需大量更换承压设备,其主要原因是过分依赖奥氏体钢,阻碍了超(超)临界技术的进一步发展。从20世纪60年代开始,美国重点发展超临界机组,美国的一些公司如GE及西屋公司分别将超临界技术转让给日本和欧洲,使超临界机组研发有了广泛的基础,在此阶段,各国不断研发新型铁素体钢,发达国家纷纷致力于耐热新钢种的研究开发,一些改良型铁素体和奥氏体耐热钢相继研发成功,这些钢种具有良好的热强性、抗高温氧化性、抗腐蚀性和焊接性,得到国际权威机构认可,为超临界机组的发展创造了条件。20世纪80年代,世界各国着手研制开发可实际运行的超超临界机组,到1985年,美国超临界机组的运行可靠性和可用率指标已经达到甚至超过了相应的亚临界机组水平,大大提高了机组的经济性、可靠性、运行灵活性。
随着常规超临界机组技术的成熟及新型铁素体、奥氏体合金钢的开发,在环保及提高经济性目标的驱动下,从20世纪90年代开始,进入了以日本和欧洲为代表的新一轮超超临界机组的发展阶段。在保证机组高可靠性、高可用率条件下,采用更高蒸汽参数和更大机组容量是该发展阶段的主要特点。许多国家正在进行蒸汽温度高达700~C的超超临界机组的开发,主要目标是使燃煤电厂净效率由47%提高到52%,同时降低燃煤电厂的投资成本。
二、我国超(Jill}临界机组的发展情况
我国是世界上最大的发展中国家,我国电力工业总体水平与国外先进水平相比有较大差距,能耗高和环境污染严重是目前我国火电机组中存在的两大突出问题,并成为制约我国电力工业乃至整个国民经济发展的重要因素。因此,提高发电机组的热效率,实现节能降耗及降低污染排放是我国电力工业发展中的一项紧迫任务,为了迅速扭转我国火电机组煤耗长期居高不下的局面,缩小我国火电技术与国外先进水平的差距,发展国产大容量超(超)临界火电机组十分必要。超(超)临界发电机组是未来几十年我国电力工业生产的主要机组形式。随着我国国民经济的不断迅速发展,对电力市场的需求越来越大,同时对环保和控制污染排放的要求也越来越高,积极发展高效、节能、环保的超超临界火电机组势在必行。如果
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