超超临界机组发电详解

超超临界火电机组

所谓超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12兆帕的机组，而亚临界机组通常指出口压力在15.7～19.6兆帕的机组。习惯上，又将超临界机组分为两个层次：一是常规超临界参数机组，其主蒸汽压力一般为24兆帕左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为540～560℃；二是超超临界机组，其主蒸汽压力为25～35兆帕及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度一般580℃以上。

1.简介

在超临界与超超临界状态，水由液态直接成为汽态，即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽，热效率较高，因此超超临界机组具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点，机组热效率能够达到45%左右。节煤是超超临界技术的最大优势，它比国内现有最先进的超临界机组的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算，对一台30万千瓦的火电机组来说，一年就可以节约6000吨优质煤。超超临界机组发展的方向是在保持其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等的同时，进一步提高蒸汽参数，从而获得更高的效率和环保性能。

2机组相关事件

在常规火电设备方面，国内正在从30万千瓦、60万千瓦亚临界机组向超临界、超超临界的60万千瓦和100万千瓦机组过渡。

国内发电设备制造业通过与国外合作生产的方式，从2002年开始，应用国外成熟、先进的技术，为国内电站设计制造60万千瓦和100万千瓦等级的超临界机组，目前订货量已超过100套。这些机组的设计、建造和运行，使我国对于超临界和超超临界机组关键技术的理解进一步加深。目前，在超超临界机组制造方面，国内哈电、东方和上电三大发电设备企业通过引进消化国外技术，具备了加工制造100万千瓦超超临界火电机组的能力。2006年年底，由国内企业生产制造的3台100万千瓦超超临界火电机组已经陆续投运。但是，由于外方对技术转让的严格限制，在设计技术与核心制造技术方面国内尚未完全实现自主化，尤

其是电站机组关键材料方面问题更为突出，还有不少工作需要做。

从世界范围来考察，试制超超临界参数机组的工作起始于20世纪50年代。美国于1957年投运的第一台12.5万千瓦超超临界机组的设计参数为31兆帕/621℃，1958年投运的32.5万千瓦机组的参数为34.4兆帕/649℃。由于当时技术水平的限制，这两台机组的运行可用率比较低。目前，超超临界机组已广泛应用于世界上许多国家，最大容量已经达到130万千瓦（美国，1972年投运），最高效率已经达到49%（丹麦，2001年投运），研发和应用该技术较好的国家主要有美国、日本、德国、丹麦等。

超超临界燃煤发电技术的发展历程

超超临界燃煤发电技术的发展历程从上个世纪50年代开始，世界上以美国和德国等为主的工业化国家就已经开始了对超临界和超超临界发电技术的研究。经过近半个世纪的不断进步、完善和发展，目前超临界和超超临界发电技术已经进入了成熟和商业化运行的阶段。世界上超临界和超超临界发电技术的发展过程大致可以分成三个阶段：第一个阶段，是从上个世纪50年代开始，以美国和德国等为代表。当时的起步参数就是超超临界参数，但随后由于电厂可靠性的问题，在经历了初期超超临界参数后，从60年代后期开始美国超临界机组大规模发展时期所采用的参数均降低到常规超临界参数。直至80年代，美国超临界机组的参数基本稳定在这个水平。第二个阶段，大约是从上个世纪80年代初期开始。由于材料技术的发展，尤其是锅炉和汽轮机材料性能的大幅度改进，及对电厂水化学方面的认识的深入，克服了早期超临界机组所遇到的可靠性问题。同时，美国对已投运的机组进行了大规模的优化及改造，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。通过改造实践，形成了新的结构和新的设计方法，大大提高了机组的经济性、可靠性、运行灵活性。其间,美国又将超临界技术转让给日本（GE向东芝、日立，西屋向三菱），联合进行了一系列新超临界电厂的开发设计。这样，超临界机组的市场逐步转移到了欧洲及日本，涌现出了一批新的超临界机组。第三个阶段，大约是从20世纪九十年代开始进入了新一轮的发展阶段。这也是世界上超超临界机组快速发展的阶段，即在保证机组高可靠性、高可用率的前提下采用更高的蒸汽温度和压力。其主要原因在于国际上环保要求日益严格，同时新材料的开发成功和和常规超临界技术的成熟也为超超临界机组的发展提供了条件。主要以日本（三菱、东芝、日立）、欧洲（西门子、阿尔斯通）的技术为主。这个阶段超超临界机组的发展有以下三方面的趋势：

660MW超临界火力发电热力系统分析报告

1 绪论 1.1 课题研究背景及意义我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅，并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗，而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。根据统计，在2010年的时候，全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中，占有率达到了71.0%和75.9%，从全球围来看，煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了48.5%和47.9%。根据权威机构的预测，到了2020年，我国一次能源的消费结构中，煤炭占有率约为55%，煤炭的消费量将达到38亿吨以上；到了2050年，煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。由此看来，煤炭消耗量还是最主要的能源消耗 [1]。电力生产这块来看，在2011年，我国整体的用电量达到46819亿千瓦时，比2010年增长了11.79%.在这中间，火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时，比2010年增长了14.10%，整个火力发电量占据全国发电量的82.45%，对比2010年增长了1.73个百分点，这说明电力行业的主要生产来自于火力发电，是电力生产的主要提供[2]。自改革开放以来，国家大力发展电力工业中的火力发电，每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升，这也带来相应的高能耗，据统计，全国2002年到2009年的火力发电装机容量从几乎翻2.5倍的增长为到了，煤耗的消耗量增加了13亿吨。预计到2020年，火电装机的容量还会增长到，需要的煤耗量预计为38亿吨多，估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。随着发展的需要，大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升，这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。 2011年，全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时，比2010年降低了约有4克/千瓦时，在2012年时，消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时，但是在发达国家，美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下，可以从中看出和我国的差距还是很大的。这表明，全国600兆瓦及其以上级别的超临界火电机组在设计水平、实际运行等方面与国外成熟的火电技术是有着较大的差距。这样看来，对于600兆瓦及其以上级别的超临界火电机组的热力系统优化，探求其节能的潜力有着很重要的意义[6]。节能是我国很多年来一直遵循的重要方针和贯彻可持续发展的重要战略，从2016年开始，我国进入十三五规划的重要时期，在这一时期，我国全面建成小康社会的最为重要的时期。预计世界经济会进入后危机时期，全国经济建设和工业发展将进入新的平稳上升期[7]-[9]。工业发展进入更为绿色的新阶段，新能源带来的冲击会给传统工业带来更

中国超超临界机组与电厂统计

中国已建、在建、拟建1000MW超超临界机组与电厂统计1.浙江华能玉环电厂位于浙江台州玉环县的华能玉环电厂工程是国家“十五”863计划“超超临界燃煤发电技术”课题的依托工程和超超临界国产化示范项目，规划装机容量为4台1000MW超超临界燃煤机组，一期建设二台1000MW机组，投资约96亿元，机组主蒸汽压力达到兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度达到600度，是目前国内单机容量最大、运行参数最高的燃煤发电机组，该工程是国内机组热效率、环保综合性能最高，发电煤耗最低的燃煤发电厂。自2004年6月开工以来，按照华能集团公司总经理李小鹏提出的建设“技术水平最高，经济效益最好，单位千瓦用人最少，国内最好、国际优秀” 高效、节能、环保电厂的目标，在业主、设计、施工、调试、监理、制造各参建方的共同努力下，坚持技术创新，敢于走前人未走之路，攻克了一个又一个技术难题，创造了一个又一个国内电建史上的第一。 1#机组投产比计划工期提前6个月，2006年11月28日，华能玉环电厂1#机组顺利经过土建、安装、调试、并网试运环节，正式投入商业运行。2#机组于2006年12月投产。二期3#、4#机组于2007年11月投产，成为我国最大的超超临界机组火力发电厂。 2.山东华电邹县发电厂地处山东省邹城市。南面是水资源丰富的微山湖，北与兖州煤田相邻，向东4公里，有津浦铁路南北贯通。充足的煤炭，便利的交通，以及丰富的水资源，为邹县电厂的建设与发展提供了非常优越的条件。邹县发电厂一、二、三期工程，是“六五”至“九五”期间国家重点建设工程。现有1台300MW、1台330MW和2台335MW国产改造机组和2台600MW机组，装机总容量2500MW，是目前我国内地最大的火力发电厂之一。四期工程计划再安装2台1000MW等级超超临界机组，华电国际邹县发电厂国产百万千瓦超超临界燃煤凝汽式汽轮发电机组，是国家“863”计划依托项目和“十一五”重点建设工程，是引进超超临界技术建设的大容量、高参数、环保型机组的里程碑工程，也是2006年华电集团突破装机规模和经营效益的标志性项目。7号机组工程从开工到

700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述

700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述（一）目前，在整个电网中，燃煤火力发电占70%左右，电力工业以燃煤发电为主的格局在很长一段时期内难以改变。但是，燃煤发电在创造优质清洁电力的同时，又产生大量的排放污染。为实现2008年G8（八国首脑高峰会议）确定的2050年CO2排放降低50%的目标，提高效率和降低排放的发电技术成为欧盟、日本和美国重点关注的领域。洁净燃煤发电技有几种方法，如整体煤气化联合循环（IGCC）、增压流化床联合循环（PFBC）及超超临界技术（USC）。目前，超超临界燃煤发电技术比较容易实现大规模产业化。超超临界燃煤发电技术经过几十年的发展，目前已经是世界上先进、成熟达到商业化规模应用的洁净煤发电技术，在不少国家推广应用并取得了显著的节能和改善环境的效果。据统计，目前全世界已投入运行的超临界及以上参数的发电机组大约有600余台，其中美国约有170台，日本和欧洲各约60台，俄罗斯及原东欧国家280余台。目前发展700℃超超临界发电技术领先的国家主要是欧盟、日本和美国等。700℃超超临界机组作为超超临界机组未来发展方向，本文对其发展情况进行概述，供参考。一、概念燃煤发电机组是将煤燃烧产生的热能通过发电动力装置（电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置等）转换成电能。燃煤发电机组主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、发电系统（汽轮机、汽轮发电机）和控制系统等组成。燃烧系统和汽水系统产生高温高压蒸汽，发电系统实现由热能、机械能到电能的转变，控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。燃煤发电机组运行过程中，锅炉内工质都是水，水的临界点压力为22.12MPa，温度374.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点。超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12 MPa的机组，而亚临界机组是指主蒸汽压力低于这个临界压力的机组，通常出口压力在15.7～19.6 MPa。习惯上，又将超临界机组分为两个类型：一是常规超临界燃煤发电机组，其主蒸汽压力一般为24兆帕左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为566～593℃；二是超超临界燃煤发电机组，其主蒸汽压力为25～35 MPa及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度一般600℃以上，700℃超超临界燃煤发电机组是超超临界发电技术发展前沿。在超临界与超超临界状态，水由液态直接成为汽态，即由湿蒸汽直接成

超临界、超超临界燃煤发电技术

1.工程热力学将水的临界状态点的参数定义为：2 2.115MPa，374.15℃。当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度时，则称其为超临界参数。超超临界设定在蒸汽压力大于25MPa、或蒸汽温度高于593℃的范围。 2.提高机组热效率：提高蒸汽参数（压力、温度）、采用再热系统、增加再热次数。 3.常规亚临界机组参数为16.7MPa/538℃/538℃，发电效率约38%；超临界机组主汽压力一般为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538—560℃，典型参数为2 4.1MPa/538℃/538℃，发电效率约41%；超超临界追压力25—31MPa及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度为580—600℃及以上。超临界机组热效率比亚临界机组的高2%—3%，超超临界机组的热效率比超临界机组高4%以上。 4.在超超临界机组参数条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热效率就可下降0.13—0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就可下降0.25%—0.30%。再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.15%—0.20%。如果增加再热参数，采用二次再热，则其热耗率可下降1.4%—1.6%。当压力低于30MPa时，机组热效率随压力的提高上升很快；当压力高于30MPa时，机组热效率随压力的提高上升幅度较小。 5.锅炉布置主要采用Ⅱ型布置、塔式布置、T型布置。超超临界机组可采用四角单切圆塔式布置、墙式对冲塔式布置、单炉膛双切圆Ⅱ型布置及墙式对冲Ⅱ型布置。Ⅱ型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式；塔式炉适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式；T型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式。 6.水冷壁型式：变压运行超临界直流锅炉水冷壁：炉膛上部用垂直管，下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。 7.我国超超临界技术参数：一次再热、蒸汽参数（25—28）MPa/600℃/600℃，相应发电效率预计为44.63%—44.99%，发电煤耗率预计为275—273g/kWh。 8.煤粉燃烧方式：切向燃烧方式（四角、六角、八角、墙式）、墙式燃烧方式（前墙燃烧、对冲燃烧）、W型火焰燃烧方式（拱式燃烧）。切向燃烧指煤粉气流从布置在炉膛四角的直流式燃烧器切向引入炉膛进行燃烧。对冲燃烧是将一定数量的旋流式燃烧器布置在两面相对的炉墙上，形成对冲火焰的燃烧方式。W型火焰燃烧是将直流或弱旋流式燃烧器布置在燃烧室两侧炉墙拱上，使火焰开始向下，再折回向上，在炉内形成W状火焰。 9.空冷机组的水耗率比同等容量的常规湿冷机组约低65%，但其供电煤耗率同比高3%—5%，电厂总投资同比高10%—15%。因此，空冷机组尤其适合在缺水或水价昂贵而燃烧便宜的的地区建设。 10.常规火电湿冷循环冷却系统系统采用自然通风冷却塔形式，循环水损失约占电厂耗水量的80%。而空冷几乎没有循环水损失。 11.直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，蒸汽与空气进行热交换，冷却所需的空气由机械通风方式供应。

超超临界燃煤空冷机组锅炉设备价格表

附件5 价格表价格总表单位：人民币万元项目1#炉2#炉合计备注设备本体 51389.851389.8102779.6 见附表1 随机备品备件 127.6 127.6 255.2 见附表2 专用工具 6.3 6.3 12.6 见附表3 运杂费含在设备本体价中含在设备本体价中含在设备本体价中见附表5 设备(DDP)价格小计 51523.7 51523.7 103047.4 技术服务费 116.3116.3232.6 见附表4 总价 51640 51640 103280 附表1 分项价格表（单台）单位：万元人民币序号设备品名规格型号数量单价DDP价格产地/制造厂名备注 1.地脚螺栓,柱底板及安装架1套39.6 见附件6 2.第一层钢架1套435 见附件6 3.第二层钢架1套612 见附件6 4.第三层及以上钢架,大板梁,平台扶梯等1套2130 见附件6 5.空气预热器1套1760 见附件6 6.炉顶钢结构(顶板及密封件) 1套682 见附件6 7.锅炉外护板及炉顶罩壳1套409.7 见附件6 8.轻型屋盖1套121.1 见附件6 9.启动系统1套1011 北京巴威公司

序号设备品名规格型号数量单价DDP价格产地/制造厂名备注 10.水冷壁系统1套5384.4 北京巴威公司 11.过热器系统1套22237.7 北京巴威公司 12.再热器系统1套9380.2 北京巴威公司 13.省煤器系统1套2204.15 北京巴威公司 14.燃烧器1套612 北京巴威公司 15.吹灰器,减压站,程控装置及管道阀门1套479.4 见附件6 16.烟温探针及控制设备1套16.2 见附件6 17.空气预热器间隙自控装置－0 － 18.炉膛火焰监视工业电视1套7.7 见附件6 19.FSSS炉前控制设备－0 － 20.过热器出口动力排放阀 (PCV) 1套0 见附件6 21.安全阀1套105.3 见附件6 22.调节阀1套186.9 见附件6 23.其它进口阀门1套765.35 见附件6 24.消音器,排放管道及支吊架1套144.7 见附件6 25.燃烧器二次风门及燃烧器执行机构1套113.4 见附件6 26.炉内可升降检修平台0.5套51.8 见附件6 两炉共用 27.其它1套2500.2 见附件6 合计51389.8 注： 1. 第27项其它包括：紧身封闭、国产阀门、风箱、尾部烟道、省煤器灰斗、空预器灰斗、刚性梁、尾部挡板、炉墙附件等。

火力发电机组煤耗在线计算导则

前言本标准附录A 为资料性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业热工自动化与信息标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位：西安热工研究院有限公司，贵州电力调度通信局，贵州电力试验研究院。本标准主要起草人：王智微钟晶亮王庭飞赖菲徐威方朔郭翔文贤馗。本标准附录A 为资料性附录。 F 备案号: DL/T 中华人民共和国电力行业标准火力发电机组煤耗在线计算导则 On-line calculation method guidelines for coal consumption of thermal power generating units （送审稿）西安热工研究院有限公司贵州电力调度通信局贵州电力试验研究院

目录 1范围错误!未指定书签。2规范性引用文件错误!未指定书签。3术语、符号错误!未指定书签。4火力发电机组煤耗在线计算错误!未指定书签。5机组煤耗在线计算测点要求错误!未指定书签。6煤耗量曲线处理方法错误!未指定书签。7附录A 火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单错误!未指定书签。

火力发电机组煤耗在线计算导则 1范围本标准规定了火力发电机组煤耗在线计算的数据处理准则和计算方法，规定了机组煤耗曲线和微增率曲线的获得方法。本标准适用于容量为100MW及以上火力发电机组的煤耗（发电煤耗和供电煤耗）在线计算。其它容量机组的火力发电机组可参照执行。 2规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 10184-1988 电站锅炉性能试验规程 DL/T 964-2005 循环流化床锅炉性能试验规程 GB 8117-2008 电站汽轮机热力性能验收试验规程 DL/T 904-2004 火力发电技术经济指标计算 DL/T 567.1-2007 火电厂燃料试验方法一般规定 DL/T 567.2-2005 入炉煤和入炉煤粉样品的采取方法 DL/T 567.3-2005 飞灰和炉渣样品的采集 DL/T 567.4-2005 入炉煤、入炉煤粉、飞灰和炉渣样品的制备 DL/T 567.6-2005 飞灰和炉渣可燃物测定方法 GB/T 212-2008 煤的工业分析方法 GB/T 213-2008 煤的发热量测定方法 IAPWS-IF97 水和水蒸汽性质方程 3术语、符号 3.1术语 3.1.1直采直送（王智微，建议去掉）指从发电设备、工艺流程过程中的控制系统中直接采集。 3.1.2一次数据Primary Data（王智微）指从发电设备、工艺流程过程中实时得到的数据。 3.1.3手动采集数据Manual Input Data（王智微）指电厂手动输入的数据，包括煤的工业成分、煤的热值、飞灰和炉渣可燃物。 3.1.4校验值Check Data（王智微）一次数据和手动采集数据的合理值。 3.1.5有效数据Valid Data（王智微）指用于煤耗在线计算的数据，包括校验合格的一次数据和手动采集数据，或者是校验不合格替代一次数据和手动采集数据的校验值。 3.1.6异常数据Abnomal Data 明显违背热力学定律、与工艺流程背离、以及不满足煤耗在线计算的一次数据和手动采集数据。

1000MW 超超临界锅炉启动过程分析

1000MW超超临界锅炉启动过程分析刘崇刚国电泰州发电有限公司生产运行部江苏泰州 213000 择要：本文简单介绍泰州电厂工程概况及等离子助燃点火，重点论述超超临界1000MW机组在启动过程如何成功实现无油点火，而且对启动过程中出现的具体问题进行详细分析并提出针对性解决方法，具有很大的推广价值，为即将投产和在建机组超超机组提供了实现无油启动成功的范列。关键词：等离子无油点火锅炉启动参数控制关键点控制一、工程概况国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持，设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、双炉膛、一次中间再热、低NO X PM 主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切园燃烧方式，底层1A磨煤机采用等离子助燃技术，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统；调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计煤种为神华煤，校核煤种分别为兖州煤和同忻煤。锅炉主要参数如下：二、启动过程分析 1、等离子点火等离子点火原理：等离子是利用直流电流在介质气压0.01～0.03Ma的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的中心燃烧筒中形成温度》5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在1/1000秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反

我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析

第39卷第6期2011年6 月Vol．39No．6 Jun．2011 我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析金利勤1，王家军2，王剑平1 （1．浙江浙能嘉华发电有限公司，浙江嘉兴314201；2．杭州电子科技大学自动化研究所，杭州310018）摘要：对我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的现状进行了综述，并和发达工业国家的超超临界燃煤机组进行了对比分析。针对我国超超临界机组发展的技术瓶颈，提出了亟需研究解决的课题。对高超超临界燃煤发电技术进行了展望。关键词：1000MW级；超超临界；燃煤火力发电；技术瓶颈作者简介：金利勤（1960-），男，高级工程师，从事火电厂技术管理工作。中图分类号：TK325文献标志码：A文章编号：1001-9529（2011）06-0976-04 基金项目：浙江省科技厅重点软科学研究资助项目（2010C25096） Analysis on the Technological bottleneck of1000MW Ultra-supercritical Coal-fired Power Generation in China JIN Li-qin1，WANG Jia-jun2，WANG Jian-ping1 （1．Jiahua Power Generation Co．Ltd of Zhejiang Zhe Energy，Jiaxing Zhejiang，314201； 2．Institute of Automation，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou Zhejiang，310018） Abstract：In this paper，a survey is given about the present1000MW ultra supercritical coal-fired power generation technology in China．The development of ultra supercritical coal-fired power generation technology in China is ana-lyzed and compared with that of industrialized countries．After summarizing the technological bottlenecks existed in this field，the problems needing to be solved are pointed out and the future developments of ultra supercritical coal-fired power generation technology are proposed． Key words：1000MW；ultra-supercritical；coal-fired power generation；technology bottleneck Foundation items：The Important Soft Science Research Foundation of Science Technology Department of Zhejiang Province（2010C25096 櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚）参考文献：［1］陈春元，李永兴．大型煤粉锅炉燃烧设备的优化设计问题［J］．锅炉制造，1992（2）．［2］范从振．锅炉原理［M］．北京：水利电力出版社，1986．［3］VAPNIK V N．The nature of statistical learning theory［M］．NY：Springer-Verlag，1995：8-50．［4］VAPNIK V N，LEVIN E，LE Cun Y．Measuring the VC－dimension of a learning machine［J］．Neural Computation， 1994（6）：851-876．［5］连慧莉．电站锅炉燃煤特性预测建模研究［D］．南京：东南大学，2005．收稿日期：2010-03-28 本文编辑：王延婷 1000MW级超超临界燃煤发电是一种先进、高效的发电技术，代表了当前火力发电的最高水平，1000MW级超超临界燃煤发电技术的研发和应用对实现我国火电结构调整、节能降耗，建设资源节约型、环境友好型社会，促进电力工业可持续发展具有重要意义。国家能源局表示在“十二五”期间将进一步降低200MW以下小型火电机组在整个发电装机容量中的比例，提高600MW 以上超超临界发电机组的比例，特别是1000MW 级超超临界燃煤发电机组将成为当前我国火电发展的主流机组。虽然我国已投运和在建、拟建的1000MW 级超超临界燃煤发电机组居世界首位，但是在超超临界燃煤发电的核心技术方面与发达工业国家

超临界火电机组

火力发电革命性变革 ——超临界（超超临界）机组运用超临界（超超临界）是一个热力学概念。对于水和水蒸气，压力超过临界压力22.129MPa的状态，即为超临界状态。同时这一状态下对应的饱和温度为374.15℃。超临界机组即指蒸汽压力达到超临界状态的发电机组。蒸汽参数达到27MPa/580℃/600℃以上的高效超临界机组，属于超超临界机组。超临界（超超临界）机组最大的优势是能够大幅度提高循环效率，降低发电煤耗。但相应地需要提高金属材料的档次和金属部件的焊接工艺水平。现在全世界各国都非常重视超临界（超超临界）机组技术的发展。超超临界机组蒸汽参数愈高，热效率也随之提高。热力循环分析表明，在超超临界机组参数范围的条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热耗率就可下降0.13%～0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.25～0.30%；再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.15%～0.20%。在一定的范围内，如果采用二次再热，则其热耗率可较采用一次再热的机组下降1.4%～1.6%。超临界（超超临界）机组的发展在20世纪60～70年代曾经历过低谷时期，主要是因为当时的试验条件所限，没有认识到超临界（超超临界）压力下工质的大比热容特性对水动力特性以及传热特性的影响，因而引发了水冷壁多次爆管等事故。经过理论和技术方面的不断发展，发现了超临界压力下的工质存在类膜态沸腾导致传热恶化问题，克服了技术发展障碍。与此同时，随着金属材料工业的发展，超临界（超超临界）机组获得了新的生命。超临界（超超临界）机组具有如下特点： (1）热效率高、热耗低。超临界机组比亚临界机组可降低热耗约 2.5％，故可节约燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。 (2）超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。

超临界和超超临界发电机组

Latest Developments in the World ′s Wind Power Industry Luo Chengxian (Former SINOPEC Center of Information ，Beijing 100011) [Abstract]In recent years ，renewable energy source-based power generation ，particularly wind power ，has been growing rapidly.Pushed by some wind power foregoer countries ，significant progress has been made in the de -velopment of large-capacity wind turbine power generating sets with single-generator capacity having quickly broken through the key level of 1MW.10MW wind turbine power generating sets are expected to enter the market soon.The development of larger-capacity generators has enhanced the economic viability and competi -tiveness of wind power.The utilization rate of wind turbines will rise to 28%by 2015from the current about 25%and the investment cost will drop considerably.Under GWEC ′s high-growth scenario ，the investment cost will fall to 1093Euro/kW by 2030from 1350Euro/kW in 2009.Given the intermittent and stochastic nature of wind ，power storage technology is an effective approach to introducing renewable energy on a large scale.Japan and many American and European countries have invested in the research and development of power storage technology.A recent IEA research note shows that use in combination with heat and power cogenera -tion technology ，which focuses on heat supply ，can greatly expand the scale of use of renewable energy sources.Smart grids will be the fundamental approach to resolving the problems relating to the large -scale grid integration of wind power and power transmission.Smart grid technology will greatly enhance the overall utilization efficiency of the power system and can effectively reduce the fossil fuel consumption of power plants.China has made some progress in developing smart grids although there are still many problems yet to be resolved.The renewable energy -derived power purchasing policies enacted by countries around the globe have promoted the development of the global wind power industry.Germany ′s wind power purchasing policies can be used by China for reference. [Keywords]wind power generation ；larger generator ；equipment utilization rate ；investment cost ；power storage technology ；smart grid ；wind power purchasing policy ·39· 第5期罗承先.世界促进风电产业发展最新动向·能源知识· 超临界和超超临界发电机组火电厂超临界和超超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是22.115MPa ，温度为347.15℃。在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，这就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31MPa 则称为超超临界。超临界机组具有无可比拟的经济性，单台机组发电热效率最高可达50%，每千瓦时煤耗最低仅为255g(丹麦BWE 公司)，较亚临界压力机组(最低约327g 左右)煤耗低；同时采用低氧化氮技术，在燃烧过程中减少65%的氮氧化合物及其他有害物质，且脱硫率超98%，可实现节能降耗、环保的目的。超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率还要高1.2%，一年就可节约6000t 优质煤。未来火电建设将主要发展高效率、高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组。我国已成功掌握先进的超超临界火力发电技术，并为百万千瓦超超临界机组产业化创造了条件。目前一批百万千瓦超超临界机组项目正在建设中。(供稿舟丹)

660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放的试验研究

660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放的试验研究摘要：随着我国经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，对空气质量和环境的舒适度也在逐渐的增加。在传统的超超临界和超临界燃煤锅炉使用的过程中，一般是采用低NOx旋流煤粉燃烧器及空气分级燃烧技术，并且这是目前应用最广泛的燃烧技术。即在燃烧的过程中，主燃烧区域一般是在缺氧、富燃料条件下进行的，并通过燃烧调整，对其燃烧过程中所产生的NOx进行一定程度上的控制。但是，在这样情况下，就会在燃烧的过程中，产生大量的CO，其浓度也较为偏高，并且在燃烧的过程中，时常会出现一定程度上的偏差，这样就会给我国环境保护工作带来了严重的威胁，给人们的日常生活环境也必然带来一定程度上的威胁。关键词：超超临界；燃煤锅炉；660MW；超临界进入21世纪，我国经济正在迅猛发展，对各个行业领域都提出了更高的要求。在我国新成立的660MW超超临界燃煤锅炉工作的过程中，一般情况下会选择低NOx旋流煤粉燃烧器及空气分级燃烧技术，并对燃烧过程中所产生的NOx进行一定程度上的控制。但是，在燃烧的过程中，不仅仅燃烧的方式存在着一定程度上的不足，对后期环保工作而言也相应的出现了一些问题，并且在燃烧的过程中，烟气中NOx和CO的生成和相互间一定程度的制约关系，会给生产人员带来一定程度上的调节、操作难度。在这样的情况下，为限制超超临界燃煤锅炉燃烧过程中所产生的NOx，就会相应地生成大量的CO。这种现象的出现不仅仅给我国在环境保护工作的过程中带来了严重的影响，也给人们的日常生活环境带来极大不便。本文对 660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放进行了分析和探究，以此来促进我国的环保事业的发展。一、660MW超超临界燃煤锅炉的正常运行的现状（一）、CO分布较为不均匀在660MW超超临界燃煤锅炉正常运行和调整过程中，通常会以传统的形式进行运转，利用空预器对660MW超超临界燃煤锅炉中的CO的排放量和密度，进行一定程度上的测试和分析，这样可以有效的得到660MW超超临界燃煤锅炉炉膛中含有的CO的释放量和密度。但是，在660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中，空预器在锅炉前后的分布并不均匀，呈现一边大一边小的形式。另外，在660MW超超临界燃煤锅炉正常运行的过程中，空预器中含有的CO与氧气量的分布正好呈现相反分布状态，其两边的偏差尤为显著，最高的密度可以达到9500mg/m3，最低的仅有60mg/m3，其平均的含量为2190mg/m3，工作人员对显示出来的数据进行的了研究和分析，认为660MW超超临界燃煤锅炉两侧的风粉分配是不均匀的，导致660MW超超临界燃煤锅炉产生的CO的分布也是非常不均匀。（二）、当前主流的660MW超超临界燃煤锅炉运行情况在当前主流的660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中，运行人员将同层的燃烧器外采用均等的配风。但是在660MW超超临界燃煤锅炉运行过程中，因为风粉没有均匀的分配，这样就导致660MW超超临界燃煤锅炉的两端产生大量的CO气体，其密度较大，这样在一定程度上就会影响了660MW超超临界燃煤锅炉的稳定运行和正常的燃烧调整。因此，在 660MW超超临界燃煤锅炉的运行的过程中，生产人员理应对这样的现象给予高度的重视，应当对660MW超超临界燃煤锅炉的运行进行分析和探究，避免出现当前660MW超超临界燃煤锅炉运行方式所带来的问题。如图1所示：二、660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放方法分析（一）、对配风形式进行一定的控制在660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中，对配风方式的设定了可以有效的缓解CO的排放量，一般情况下，对氧量的设置为4.50%，但是在实际工作中，氧量却在依次的降低，分别为5.54%、5.29%、4.95%，这样就导致燃料的燃烧的过程中，会有一些残留的CO物质，

火力发电机组煤耗在线计算导则

西安热工研究院有限公司贵州电力调度通信局贵州电力试验研究院

前言本标准附录A为资料性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业热工自动化与信息标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位：西安热工研究院有限公司，贵州电力调度通信局，贵州电力试验研究院。本标准主要起草人：王智微钟晶亮王庭飞赖菲徐威方朔郭翔文贤馗。本标准附录A为资料性附录。

目录 1范围1 2规范性引用文件1 3术语、符号1 4火力发电机组煤耗在线计算3 5机组煤耗在线计算测点要求6 6煤耗量曲线处理方法8 7附录A 火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单10

超临界火力发电机组热工控制技术及其应用

超临界火力发电机组热工控制技术及其应用摘要：基于超临界火力发电机组的运行特点，结合热工控制系统的设计要求，深入探讨了超临界发电机组热工控制技术的特殊性，首以锅炉给水控制系统和过热汽温控制系统为例，详细分析了热工控制系统的设计原理。实际应用表明了该方案的有效性。超临界发电机组以其热能转换效率高、发电煤耗低、环境污染小、蓄热能力小和对电网的尖峰负荷适应能力强等特点而得到广泛应用，日益成为我国火力发电的主力机组。超临界直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率等于1，在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。超临界直流锅炉主要输出量为汽温、汽压和蒸汽流量(负荷)，主要输入量是给水量、燃烧率和汽机调门开度。由于是强制循环且受热区段之间无固定界限，一种输入量扰动则将对各输出量产生影响，如单独改变给水量或燃料量，不仅影响主汽压与蒸汽流量，过热器出口汽温也会产生显著的变化，所以比值控制(如给水量/蒸汽量/燃料量/给水量及喷水量/给水量等)和变定值、变参数调节是直流锅炉的控制特点。一、超临界机组的控制原则 (1)保持燃料量与给水流量之间的比值关系不变，保证过热蒸汽温度为额定值。当有较大的温度偏差时，若仅依靠喷水减温的方法来校正温度，则需要大量的减温水，这不仅进一步加剧燃水比例失调，还会引起喷水点前各段受热面金属和工质温度升高，影响锅炉安全运行。 (2)不能直接采用燃料量或给水流量来调节过热汽温，而是采用微过热汽温作为燃水比校正信号。虽然锅炉出口汽温可以反映燃水比例的变化，但由于迟延很大，因而不能以此作为燃水比例的校正信号。在燃料量或给水流量扰动的情况下，微过热汽温变化的迟延远小于过热汽温。同时，微过热点前包括有各种类型的受热面，工质在该点前的恰增占总恰增的3/4左右，此比例在燃水比及其他工况发生较大变化时变化并不大。因此，通过保持一定的燃水比例，维持微过热点的汽温(或焰值)不变，以间接控制出口汽温。因此，与亚临界汽包锅炉机组相比，在超临界发电机组的热工控制系统中，锅炉给水控制系统和过热蒸汽温度控制系统不同，其他系统大致相似。下面以某发电厂4×6OOMW超临界发电机组为例，介绍其主要特色。二、锅炉给水控制系统 2.1 给水控制系统的主要任务超临界发电机组没有汽包，锅炉给水控制系统的主要任务不再是控制汽包水位，而是以汽水分离器出口温度或烙值作为表征量，保证给水量与燃料量的比例不变，满足机组不同负荷下给水量的要求。当给水量或燃料量扰动时，汽水行程中各点工质焰值的动态特性相似;在锅炉的燃水比保持不变时(工况稳定)，汽水行程中某点工质的烙值保持不变，所以采用微过热蒸汽烩替代该点温度作为燃水比校正是可行的，其优点如下: (1)分离器出口焰(中间点焰)值对燃水比失配的反应快，系统校正迅速。 (2)烩值代表了过热蒸汽的作功能力，随工况改变恰给定值不但有利于负荷控制，而且也能实现过热汽温(粗)调正。 (3)焓值物理概念明确，用"焓增"来分析各受热面的吸热分布更为科学。它不仅受温度变化的影响，还受压力变化的影响，在低负荷压力升高时(分离器出口温度有可能进人饱和区)，恰值的明显变化有助于判断，进而能及时采取相应措施。因此，静态和动态燃水比值及随负荷变化的恰值校正是超临界直流锅炉给水系统的主要控制特征。 2.2 给水控制系统的工艺流程此发电厂为600MW超临界发电机组的锅炉为螺旋管圈、变压运行直流锅炉，其启动系统配有2只内置式启动分离器，在锅炉启动和低负荷运行时，分离器处于湿态运行，同汽包一样起着汽水分离的作用，此时适当控制分离器水位，通过循环回收合格工质;当锅炉进入直流运行阶段时，分离器处于干态运行，成为(过热)蒸汽通道。机组配备有2台50%锅炉最大额定出力(BMCR)汽动给水泵和1台30%BMCR的电动抬水泵。由变速汽轮机拖动的锅炉给水泵(汽动给水泵)，布置在汽机房13~70m 层。每台汽动给水泵配有1台定速电动机拖动的前置泵，布置在除氧间零米层。给水泵汽轮机的转速由给水控制系统调节，以改变给水流量;液力偶合器调速的电动给水泵，作为启动和备用，前置泵与主泵用同一电动机拖动，它布置在除氧间零米层。在机组启动时，电动给水泵以最低转速运行，用其出口管道旁路上的气动调节阀控制给水流量。当机组负荷上升，给水流量加大时，由给水控制系统的信号控制给水泵的转速，以调节给水流量，直至汽动给水泵投人，停止电动给水泵运行，使其处