600MW超临界和亚临界机组的技术特点的比较.docx
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1、仅供个人参考引言随着我国电力事业的进展,降低机组每千瓦设备费用、基建投资、运行维护治理费用,提高机组的经济效益越来越引起人们的重视。蒸汽参数提高到超临界, 则是提高机组热效率的有效方法之一。600MW 级火电机组已经成为我国火电的进展方向,并马上成为电网的主力机组。甘肃省是一个少油多煤的省份,火电装机容量占全省总装机容量的 60以上,因此进展 600MW 级火电机组对我省的电力建设有着深远的意义。甘肃景泰电厂 2660MW 机组是甘肃首台超临界机组,在此我主要结合景泰电厂 2660MW 机组和其他一些亚临界机组的参数特点对超临界和亚临界机组的技术特点做个比较。一、 亚临界和超临界机组定义水蒸汽
2、的临界状态是指纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。在此状态时,饱和液体与饱和蒸气的热力状态参数一样,气液之间的分界面消逝,因而没有外表张力,气化潜热为零。处于临界状态的温度、压力和比容,分别称为临界温度、临界压力和临界比容。 水蒸汽的临界温度 T=647.30K、临界压力 Tc=22.1287 兆帕、临界比容vc=0.00317 立方米/千克,临界焓:2107.3 x 103 焦/千克。在气、液两相平衡共存的范围内,包括临界点,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。For personal use only in study and research; not
3、 for不得用于商业用途commercial use亚临界机组是指机组的主蒸汽参数压力、温度等均低于水蒸汽的临界参数,同理,主汽参数高于临界参数的机组成为超临界机组。超临界机组一般可分为两个层次: 一个是常规超临界机组(Conventional Supereritica1),其主蒸汽压力一般为 242 MPa, 主蒸汽和再热蒸汽温度为 540560 ;另一个是高效超临界机组, 通常也称为超超临界机组(Ultra Supereritica1)或者高参数超临界机组 (Advanced Supereritica1),其主蒸汽压力为 285305MPa, 主蒸汽和再热蒸汽温度为 580600。表一 甘
4、肃省内局部机组技术参数比照表电厂名称锅炉类型主汽参数连城电厂自然循环17.45MPa二期汽包炉541张掖电厂自然循环汽包炉17.53 MPa541酒钢宏晟自然循环17.5 MPa电厂二期汽包炉541景泰电厂直流炉25.4MPa571高压厂用电压等级掌握系统单元机组I/O 点数备注6KVI/A Series5435亚临界6KVOVATION6226亚临界6KVOVATION6298亚临界10KVI/A Series10580超临界二、亚临界和超临界机组的技术特点的比较参照表 1,我们来比较亚临界和超临界机组的技术特点。1、电气局部亚临界机组的高压厂用电电压电压为 6KV,超临界机组的高压厂用电电
5、压电压为 10KV。2、辅机局部在辅机配套方面,除了高压给水泵的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,其余的设备超临界机组和亚临界机组根本一样。3、化学局部超临界锅炉机组的水质要求较高。蒸汽中铜、铁和二氧化硅等固形物的溶解度是随着蒸汽比重的减小而增大,因而在超临界压力下, 即使温度不高,铜、铁和二氧化硅等的溶解度也很高,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的分散水精处理,除盐除铁。4、汽轮机局部1) 超临界汽轮机由于主蒸汽参数及再热蒸汽参数的提高,特别是温度的提高,一些亚临界机组使用的材料,已不能适应超临界汽轮机的工作状况,主汽调整阀壳体和主蒸汽管承受
6、9%Cr 锻钢,以适应主蒸汽温度和压力变化的要求。低压缸进汽温度由亚临界的 320升至 370,亚临界使用的一般 30Cr2Ni4MoV 转子材料的长期时效脆性敏感性高,不能满足长期安全运行的要求。因此承受了超纯 30Cr2Ni4MoV 转子材料,降低材料的长期时效脆性敏感性,使超临界的低压转子能够长期安全运行。2) 构造设计上实行防止蒸汽旋涡振荡的措施,避开由于高压缸入口压力高、汽流密度大,使调整级复环径向间隙处发生蒸汽旋涡振荡所引起的轴承不稳定振动。通常以高压调整级处消灭蒸汽振荡的可能性最大,设计上承受有成熟阅历的叶型,并进展动强度核算,避开轮系振动频率与喷嘴尾迹扰动力频率重合所产生的共振
7、。5、锅炉局部1锅炉构造亚临界机组承受自然循环锅炉,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承受的是直流锅炉,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的流淌是依靠下降管和上升之间工质的密度差来进展的。随着锅炉容量的增大,特别是压力的提高,大大增加了自然循环和汽水分别的困难。由于依据水蒸汽性质,压力愈高,汽水密度差愈小,所以自然循环形成就愈困难和愈不行靠,特别当压力到达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的流淌只有依靠外来能量(水泵) 来进展,超临界锅炉就是这种依靠外来能量建立
8、强迫流淌的锅炉。直流锅炉蒸发受热面中工质的流淌全部依靠给水泵的压头来实现。给水在给水泵的压力作用下,顺次连续流过加热、蒸发、过热各区段受热面,一次将给水全部加热成过热蒸汽。3启动方式超临界锅炉与亚临界自然循环锅炉的构造和工作原理不同,因 此,启动方法也有较大的差异。超临界锅炉的启动过程是格外简单的, 关键就是其启动过程分成三个阶段,一是亚临界自然循环阶段,二是亚临界直流运行,三是超临界直流运行。超临界直流炉在启动或较低负荷时,其运行方式和汽包炉相像,它用分别器来分别汽水。在转为纯直流状态运行后。分别器不再起作用。给水经省煤器、水冷壁、过热器,直接变成高温高压的过热蒸汽进入汽轮机。6、掌握局部超
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