2019华能营口电厂600MW超超临界机组设计特点水利工程
600MW超临界机组适应电网灵活性调峰探索
600MW超临界机组适应电网灵活性调峰探索
600MW超临界机组具有快速启停、负荷调整和起动时间短的特点，能够快速响应电力
系统的灵活性调峰需求。
这是由于该型机组采用超临界压力运行，使得汽轮机的启动时间
大大缩短，可在几分钟内达到满负荷运行。
而在负荷调整方面，该机组具有较大的负荷调
整范围和灵活的调节方式，可以根据实际需求进行快速调整，提高电力系统调峰的能力。
600MW超临界机组具有较高的热效率和运行灵活性，能够提供更为经济和可靠的电力
供应。
与传统机组相比，该型机组具有更高的热效率，可以在保证供电负荷的尽可能地减
少能源消耗和排放量。
该型机组还具有较大的运行灵活性，能够适应电力系统负荷的快速
变化，确保电力供应的稳定性和可靠性。
600MW超临界机组在适应电网灵活性调峰方面仍然存在一些挑战。
该型机组的投资成
本较高，需要较长的回收周期。
目前，由于该型机组的技术和设备相对较新，造成了机组
建设和运营的投资成本较高，需要更长的时间来回收成本。
由于该型机组的建设规模较大，要求占地面积较大，对供电系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
为了解决上述问题，提高600MW超临界机组的适应性，需要加强技术研发和改进。
一
方面，可以通过技术创新和研发，降低该型机组的建设和运营成本，提高其经济性和可靠性。
可以通过优化机组的设计和运行方式，提高其灵活性和响应能力，进一步适应电网灵
活性调峰需求。
600MW超临界机组技术专题1
8.热惯性小 8.热惯性小
水冷壁的金属储热量和工质储热量最小，即热 惯性最小，使快速启停的能力进一步提高，适 用机组调峰的要求。 但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对热偏 差的敏感性增强。当煤质变化或炉内火焰偏斜 时，各管屏的热偏差增大，由此引起各管屏出 口工质参数产生较大偏差，进而导致工质流动 不稳定或管子超温。
主要内容
一、“临界点”是怎么回事 二、 “超临界”是什么意思？ 三、超临界锅炉和直流锅炉是一回事吗 四、超临界锅炉有什么优势 五、直流锅炉的技术特点 六、国产超临界锅炉主要特点
一、“临界点”是怎么回事
一、“临界点”
水在加热过程中存在一个状态 点——临界点 低于临界点压力，从低温下的水 加热到过热蒸汽的过程中要经过 汽化过程，即经过水和水蒸汽共 存的状态； 而如果压力在临界压力或临界压 力以上时，水在加热的过程中就 没有汽水共存状态而直接从水转 变为蒸汽。 临界点的主要影响参数是压力， 水的临界点压力为22.115MPa。
13.热偏差影响大 13.热偏差影响大
超临界压力直流锅炉水冷壁管内工质温 度随吸热量而变，即管壁温度随吸热量 而变。 因此，热偏差对水冷壁管壁温度的影响 作用显著增大。
14.存在传热恶化的可能 14.存在传热恶化的可能
变压运行的超临界参数直流炉，在亚临 界压力范围和超临界压力范围内工作时， 都存在工质的热膨胀现象。 在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾； 在超临界压力范围内可能出现类膜态沸 腾。
二、 “超临界”是什么意思？
当流体的压力和温度超过一定的值（临 界点）时，流体会处于一种介乎于液态 和气态的中间态，称为超临界态。 对锅炉来说, 对锅炉来说,主蒸汽压力超过（大于）临 界点压力（22.12MPa)的工况 界点压力（22.12MPa)的工况
600MW超临界机组总体介绍
600MW超临界机组总体介绍
首先，600MW超临界机组是一种燃煤发电机组，采用超临界锅炉及超
临界蒸汽参数运行。
其设计能力达到了600兆瓦，是一种大型的发电机组。
它采用了先进的燃煤发电技术，具有较高的发电效率，可以最大限度地利
用煤炭资源。
600MW超临界机组的核心设备是超临界锅炉。
它采用了高温高压的工质，将锅炉内的水蒸汽压力提高到临界值以上，使得蒸汽温度大幅度提高。
这种工艺使得机组的热效率得到提高，能耗减少。
同时，超临界锅炉还具
有较小的包容性和快速启停的特点，适合应对电网负荷波动和需求峰谷的
变化。
此外，600MW超临界机组还采用了先进的自动化控制系统。
通过实时
监测和分析各项参数，调整机组的工作状态，使其保持在最佳的工作状态。
这种自动化控制系统能够有效地提高机组的稳定性和可靠性，减少人工干
预的需求。
总的来说，600MW超临界机组是一种现代化、高效能的发电设备。
它
不仅具有高热效率和低耗能的特点，还具有较低的排放量和高度自动化的
控制系统。
这使得600MW超临界机组成为了目前燃煤发电的首选，为能源
供应提供了可靠支持，同时也对环境保护做出了贡献。
华能营口电厂二期工程2×600MW超超临界机组设计特点
华能营口电厂二期工程2×600MW超超临界机组设计特点摘要：华能营口电厂二期工程2×600超超临界机组，是我国最先投运的600级超超临界机组，本文介绍锅炉设备及其系统在系统拟定、设备选型和主厂房布置等方面的设计特点。
关键词：超超临界锅炉经济性主厂房布置1概述华能营口电厂二期工程安装两台600超超临界机组，三大主机由哈尔滨三大动力厂引进日本三菱技术设计制造。
两台机组分别于2007年8月31日及10月14日移交生产，通过投产后运行实践，两台机组各项指标达到设计要求2锅炉设计特点2.1锅炉型式锅炉为超超临界参数、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、紧身封闭结构、固态排渣、全钢构架、带启动循环泵、全悬吊结构π型变压运行直流炉。
锅炉型号：hg-1795/26.15-y1型锅炉主要热力参数见下表：名称单位brbrl35%br过热蒸汽流量t/h1795628过热器出口蒸汽压力pa(g)26.1525.9612.87过热器出口蒸汽温度℃605605605再热蒸汽流量t/h14641331513再热器进口蒸汽压力pa(g)4.844.39再热器出口蒸汽压力pa(g)4.624.191.61再热器进口蒸汽温度℃350338333再热器出口蒸汽温度℃603603579省煤器进口给水温度℃293286229预热器出口一次风温度℃340333285预热器出口二次风温度℃346340286排烟温度（未修正）℃13012795排烟温度（修正后）℃124121105燃料消耗量23521798计算热效率（按低位发热量）%93.7293.8494.23保证热效率（按低位发热量）%93.22————截面热负荷/24.64.21.8容积热负荷k/37733燃烧器区域热负荷k/213901280550一次风率%24.525.932.3炉膛出口过剩空气系数-1.151.151.502.2锅炉设备主要设计特点营口电厂锅炉采用引进日本三菱公司技术生产的超超临界锅炉，采用正方形单炉膛、п型布置、悬吊结构。
超临界600MW机组的特点
姚电公司超临界600MW机组的特点
低压缸调速器端的第1、2级隔板安装在隔板套内。此隔板套支撑在 1号内缸上，第3、4、5级隔板安装在1号内缸内，第6、7级隔板安 装在2号内缸内，内缸支撑在外缸上，并略低于水平中分面。 低压缸发电机端的第1-4级隔板安装在隔板套内，此隔板套支撑在1 号内缸上，第5级隔板安装在1号内缸内，第6、7级隔板安装在2号 内缸内，内缸支撑在外缸上，并略低于水平中分面。 排汽缸内设计有良好的排汽通道，由钢板压制而成。面积足够大的 低压排汽口与凝汽器弹性连接。每个低压外缸两端的上半缸上装有 两个大气阀，其用途是当低压缸的内压超过其最大设计安全压力时， 自动进行危急排汽。大气阀的动作压力为0.034—0.048Mpa(表压)。 低压缸排汽区设有喷水装臵，空转或低负荷、排汽缸温度升高时按 要求自动投入，降低低压缸温度，保护末叶片。
姚电公司超临界600MW机组的特点
低压缸 本机组具有两个低压缸。低压外缸全部由钢板焊接而成，为了 减少温度梯度设计成3层缸。由外缸、1号内缸、2号内缸组成，减 少了整个缸的绝对膨胀量。，汽缸上下半各由3部分组成：调端排 汽部分、电端排汽部分和中部。各部分之间通过垂直法兰面由螺栓 作永久性连接而成为一个整体，可以整体起吊。
姚电公司超临界600MW机组的特点
汽缸 高中压缸 汽缸的结构形式和支撑方式在设计时给予充分考虑，当受热状 况改变时，可以保持汽缸自由且对称的收缩和膨胀，并且把可能发 生的变形降到最低限度。由合金钢铸造的高中压外缸通过水平中分 面形成了上下两半。内缸同样为合金钢铸件并通过水平中分面形成 了上下两半。内缸支撑在外缸水平中分面处，并由上部和下部的定 位销导向，使汽缸保持与汽轮机轴线的正确位臵，同时使汽缸可根 据温度的变化自由收缩和膨胀。 高压汽轮机的喷嘴室也由合金钢铸成，并通过水平中分面形成 了上下两半。它采用中心线定位，支撑在内缸中分面处。喷嘴室的 轴向位臵由上下半的凹槽与内缸上下半的凸台配合定位。上下两半 内缸上均有滑键，决定喷嘴室的横向位臵。这种结构可以保证喷嘴 室根据主蒸汽温度变化沿汽轮机轴向正确的位臵收缩或膨胀。主蒸 汽进汽管与喷嘴室之间通过弹性密封环滑动连接，这样可把温度引 起的变形降到最低限度。外缸上半及内缸下半可采用顶起螺钉抬高， 直到进汽管与喷嘴室完全脱离，然后按常规方法用吊车吊起。在拆 卸外缸上半或内缸下半时，尽量保持进汽密封处蒸汽室的形状，当 汽缸放下时与密封环同心。
12-华能营口电厂二期工程超超临界2600MW机组设备介绍及技术经济比较-74
华能营口电厂二期工程超超临界2ⅹ600MW机组设备介绍及技术经济比较张明杰（华能国际营口电厂）提要：超超临界燃煤发电机组具有煤耗低、技术含量高、环保性能好、节约资源的特点,它必将是今后我国火电机组的发展方向。
本文着重论述超超临界机组的优势及华能营口电厂二期工程选择超超临界机组的可行性和必要性。
文中介绍华能营口电厂二期工程2ⅹ600MW超超临机组型式和特点，所选择的超超临界600MW 机组与600MW超临界机组技术经济性比较。
关键词：超超临界技术及优势营口电厂设备技术经济比较华能营口电厂位于营口经济技术开发区，电厂北边紧邻勃海，西南与营口港仅一墙之隔，为北方典型的海滨港口电厂。
电厂燃煤为山西晋北煤，经过陆--水联运到营口港，再经过输煤皮带送到到电厂。
电厂规划装机容量为1800MW。
一期工程安装两台从俄罗斯进口的320MW 超临界燃煤机组，于1996年投产。
二期工程已得到国家批准，计划安装2ⅹ600MW日本技术国内生产的超超临界燃煤机组，现已完成初步设，预计于2007相继投产。
1超超临界机组的优势及华能营口电厂二期工程选择超超临界机组的可行性和必要性1.1 超超临界的优势在工程热力学中，水在临界状态点的参数是压力22.115MPa，温度374.15℃。
当水蒸汽参数大于这个临界点的参数值，则称其为超临界参数。
发电厂蒸汽动力装置中汽轮机比较典型的超临界参数为24.2MPa/566/566℃（营口电厂一期为23.5MPa/540/540℃）。
当水蒸汽参数值大于这个临界状态点的参数值，并继续进一步提高到一定数值时，则进入了所谓的超超临界的参数范围内。
在我国通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界,在日本机组主蒸汽温度超过566℃ 或者主蒸汽压力超过24.2MPa均被认为是超超临界参数。
火力发电厂中的主要环节是热能的传递和转换，将初参数提高到超临界状态，可以提高可用能的品位，使热能转换效率提高。
根据资料证明与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超超临界机组可提高效率约5%。
华能营口发电厂3号600MW超超临界汽轮机性能试验情况汇报.doc
华能营口发电厂3号600MW超超临界汽轮机性能试验情况汇报1.试验概况此次试验作为机组投产后的第一次完整性能试验，也是执行商务合同的一部分，主要考核汽轮机出力和热耗率，包括保证的热耗率（THA），额定出力，TMCR工况出力，高加解烈的出力，凝汽器单侧运行下的出力等。
主要进行了以下几种工况下的试验。
1）预备性试验（1月21日），主要是检查试验仪表和热力系统；2）3VWO(2次)和4VWO工况试验（2次），主要是考核汽轮机的热耗率，缸效率、通流能力等；3）夏季工况（TRL）和最大连续出力工况（TMCR）试验，主要是考核汽轮机的出力；4）高加解烈和凝汽器单侧运行试验，也主要是考核汽轮机的出力；5）75%和50%负荷下的热力试验。
本次试验从1月16日到现场准备性能试验，1日到20日安装仪表和调试采集系统。
1月21日做了预备性试验，从23日开始做正式试验，到1月29日完成所有试验项目。
整个性能试验得到生产部和运行部、检修部的大力配合和支持。
表1 试验项目及工况安排2.试验仪表本次试验共有温度测点52个，压力测点35个，流量测点7个，水位测点3个，电气测点一组，其中压力测点采用制造精度为0.075级校验精度为0.1级的压力变送器测量，低于大气压力的测点采用绝对压力变送器测量。
(考虑了取压点和仪表之间的水柱高差和大气压力)温度采用精密级E型凯装热电偶（分度）为一次元件，二次仪表采用温度变送器测量。
主流量采用在低加出口到除氧器之间的凝结水管道上安装了ASME PTC6 要求的流量30倍管径长的流量喷嘴，安装0.05精度等级的差压变送器进行测量。
发电机功率在电厂PT／CT输出端连接试验等级(0.05)的WT3000功率表进行测量.以上所采用的测量仪表均校验合格。
3 试验中发现3号机组主要问题3.1 机组热力系统内外漏情况本次汽轮机热力试验对整个热力系统进行了严格的检查、隔离，热力系统按照单元制运行，系统隔离后，对不能隔离的漏量进行了测量和估算，整个热力系统的泄漏量（外漏量），大约为5－9.5t/h左右，扣除明漏量后系统的不明泄漏量大约为5－7t/h左右要求。
600MW级“超加”机组特点分析
济指标 对 比见 表 １ 从表 １ 以看 出 ，超 加” 。 可 “ 机组 比 超 临界 机组 发 电热效 率提 高 １ ６ ， 电标 准煤 耗 ．Ｏ 发
１ 超 超 临 界 与 超 临 界 机 组 的 现状
大型 超 Ｉ 界／ 超超 临界 机组 已大量 投运 ， 且运 并 行 良好 ， 内 目前 超 Ｉ 国 临界 机 组 参 数 为 ： ０ ６ ０ Ｍｗ ，
组 由 此 而 生 ，０ ｗ “ 加 ” 组 是 介 于 超 临 界 机 ６ ０Ｍ 超 机 组 和超超 临 界机 组之 间的 机型 ， 锅 炉过 热 器 出 口 即
投资、 运行 成本 及投 资收益 等各项 经济 指标先 进 。
２ 超 临界 、 超 加 ” “ 和超 超 临 界 机 组 的 热 经 济
２ ． ０Ｍ Ｐ ， ６ Ｃ／ ６ Ｃ。超 超 临 界 机 组 参 数 为 ４ ２ ａ ５ ６ ５６
６ ０Ｍ Ｗ ，５ Ｏ Ｐ ／ ６ ２ ０ ２ ． ０Ｍ ａ ２ ． ５ ＭＰａ ６ ０ ， ０ Ｃ／ ０ Ｃ。 ６０
降低 约 ｌ ／ ｋ ・ ） 而 超 超 临 界 机 组 比“ １ｇ （ ｗ ｈ ， 超加 ” 机 组在 发 电热效 率上 仅提 高 ０ ４ ， 发 电标准 煤 ．７ 在 耗 上仅 降低 约 ３ｇ （ ｗ ・ ） 由此可 见 ， 超 临界 ／ｋ ｈ。 将
性 比 较
参数 为超 临 界参 数 （ ６ ５ ６ Ｃ） 锅炉 再热 器 出 ５ ６ Ｃ／ ６ ， Ｖ参 数 为超 超 临界机 组参 数 （ ０ Ｃ／ ０ ， 机 Ｉ ６０ ６ ０ Ｃ） 其 根据 印度 、 南等 国家 的高背 压情况 ， 越 在相 同边
组 效 率 、 耗 和投 资都 介 于超 临 界 机组 和超 超 临 界 热
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XX电厂600MW超超临界机组设计特点
3.2机组的形式
XX电厂二期工程的2X600MW超超临界机组采用的是日本三菱公司设计的两缸两排汽机组，与备选方案三缸四排汽机型相比，机组的高中压部分设计相同，均为三菱公司的设计技术；两缸机组的低压缸为三菱公司设计技术，而三缸机组的低压缸为哈汽的常规超临界设计技术。
两缸两排汽机组长21米，宽10.5米，高7.5米，本体总重770吨；三缸四排汽机组长28米，宽10.5米，高6.2米，本体总重1020吨。
两缸机组的外形及重量均远小于三缸机组，制造成本低。
从热耗率来看，三缸机组THA工况的设计热耗率比两缸机组低24kJ/kW.h，全年加权平均热耗率比两缸机组低6.4kJ/kW.h，两缸机组的热耗率略高于三缸机组。
与两缸机组完全相同的日本广野5#机组，到目前运行的各项指标均达到设计值。
尤其是世界上最长的48英寸末级钢制叶片在投运前进行了大量的实验验证，以确保其安全性，并且在广野5#机组上安全运行。
综合上述因素，由于两缸机组与三缸机组的经济性基本相当，而两缸机组的制造成本及运行维护成本均低于三缸机组，安全性也得到了相应的验证，因而两缸两排汽机型是比较合理的选择。
3.2机组参数的确定
主蒸汽的温度拟采用580℃或600℃，汽机厂对采用两种不同的主蒸汽温度，从热耗率和制造成本方面进行了计算比较，主蒸汽温度采用580℃，在THA工况下，机组的热耗率比主蒸汽温度采用600℃
高43 kJ/kW.h，全年的运行成本高228万元左右（年运行小时7800h，标准煤价400元/吨，标准煤发热量29300 kJ/kg）。
主蒸汽温度从580℃提高到600℃，汽轮机主要部件的材料不变，只是高压进汽部分的壁厚增加20%左右，对汽轮机的制造成本的影响仅20万元左右。
综合上述，主蒸汽温度采用600℃比主蒸汽温度采用580℃有较大优势。
主蒸汽压力经过优化后，确定锅炉出口为26.25MPa，汽轮机入口为25MPa。
3.3机组的特点
汽轮机为单轴、两缸、两排汽、一次中间再热、凝汽式机组。
高中压汽轮机采用合缸结构，汽轮机低压缸采用48英寸末级叶片，这种设计降低了汽轮机总长度，紧缩电厂布局。
机组采用超超临界蒸汽参数（25MPa、600℃／600℃），因此具有较高的经济性，设计工况下机组热耗率为7428kj/kwh，发电煤耗274.65g/kwh，供电煤耗294.13g/kwh，处于同功率等级机组领先地位。
两台机组分别于2007年8月31日及10月14日移交生产，通过投产后运行实践，机组各项指标达到设计值。
3.4 机组技术经济性比较
与超临界机组的经济性比较
营口600MW超超临界机组与600MW超临界机组经济指标比较
技术经济指标比较
6.2 给水系统主要设备技术规范
（1）给水泵汽轮机型号NK63/71
型式：单缸、单轴、纯凝汽;
台数：2台（每台机组）
运行方式：变参数、变功率、变转速
安装方式：独立底盘
工作汽源:四段抽汽(在主机THA工况时，)
压力: 1.0 MPa
温度: 380 ℃
流量: 82.395t/h
备用汽源：冷再热蒸汽；
（2）汽动给水泵
汽动给水泵：型号CHDT6/5；
台数：每台机2台；
入口流量：944t/h；
扬程：3294mH2O；
（3）汽动给水泵前置泵：型号SQ300-670 ；台数：每台机2台；
流量：944t/h；
扬程：149mH2O；
电动机：520kW，6000V；
（4）电动给水泵及其前置泵：
电动给水泵前置泵：型号HPK Y200-315；
台数：每台机1台；
流量：531t/h；
扬程：120m H2O。
（5）电动给水泵：型号HGC5/8 ；
台数：每台机1台；
流量：531t/h；
扬程：1123mH2O；
电动机：1800kW，6000V；
（6）高压加热器
1号高压加热器：型号JG-1970-1 卧式，换热面积1970m2；
2号高压加热器：型号JG-2000-2 卧式，换热面积2000m2；
3号高压加热器：型号JG-1500-1 卧式，换热面积1500m2；
凝结水系统设计特点
7.1 凝结水系统
凝汽器为单壳体、单背压、单流程，冷却面积为25000 m2。
凝结水系统设两台100%容量立式定速凝结水泵，四台低压加热器，一台轴封冷却器，一台内置式除氧器，一台300m3凝结水贮水箱和一台凝结水输送水泵，凝结水精处理采用中压系统。
除氧水箱有效容积为235m3，相当于约7~8分钟的锅炉最大给水量。
每台机组设有一台300m3的凝结水贮水箱和一台凝结水输送泵，为凝结水系统提供补水和启动注水，并作为凝汽器热井水位控制的贮水和补水容器，同时也用于锅炉启动上水等。
相邻两台凝结水贮水箱和凝结水输送泵出口之间设置一根联络管，并设有隔离门，正常运行时相互隔断。
本系统还向减温器提供减温水。
凝汽器为单流程单背压表面式、单壳体、横向布置，其喉部内设置有7号、8号两个低加和旁路的二级减温减压器。
7.2 凝结水系统主要设备技术规范
（1）除氧器型号SSD-1900/235 卧式、内置式；
除氧器有效容积：235 m3；
除氧器额定出力：1900t/h；
除氧器运行参数：
除氧器各抽汽参数和各工况运行参数详见汽机热平衡图。
除氧器最高工作温度：380℃
除氧器进口水温：154.9℃
除氧器出口水温：181.6℃
（2）凝汽器
凝汽器型式：N－25000－1型
凝汽器参数：单流程、单背压、表面式、单壳体
冷却管材料：钛管和钛质复合板
冷却面积：25000m2
（3）凝结水贮水箱
水箱容积：300m3
（4）凝结水泵型号10LDTNB-4PJX-WXT
台数：2台
流量：1461m3/h；
扬程：311 mH2O；
电动机：1800kW，6000V；
（5）凝结水输送泵型号200D43-3
台数：1台
流量：300m3/h
扬程：100mH2O
电动机：60KW、380V
（6）低压加热器
5号低压加热器：型号JD-1090-2 卧式换热面积1090m2 6号低压加热器：型号JD-1230-2 卧式换热面积1230m2 7号低压加热器：型号JD-1390-2 卧式换热面积1390m2 8号低压加热器：型号JD-1650-2 卧式换热面积1650m2 （7）轴封加热器
轴封加热器参数：表面式、冷却面积：150m2
汽机房布置设计特点
8.1主厂房布置原则
主厂房按2X600MW布置，并考虑扩建可能。
本期汽机房与一期汽机房脱开布置。
主厂房采用三列式布置――汽机房、煤仓间和锅炉房，除氧间与汽机房合并，除氧器及给水回热系统设备布置在汽机房内。
主厂房阶梯式布置、锅炉房紧身封闭，汽机房、煤仓间、锅炉房（包括炉前通道）和风机室（包括炉后通道）地面标高相同，绝对标高为7.5m，风机室后的除尘器区域、炉后烟道区域、吸风机区域、烟囱和脱硫区地面标高比主厂房地面标高高6.0米，绝对标高为13.5m。
炉后风机室、吸风机室封闭布置。
主厂房采用钢筋混凝土框架，锅炉构架为钢结构。
汽机房运转层采用大平台。
两机之间设置检修场。
两台机组合用一个集中控制楼。
汽机房轨顶标高为26.515m。
设两台100/20t汽机房桥式起重机。
予留脱硝装置布置在炉后风机室上方，吸风机布置在电气除尘器后。
每炉采用两台双室四电场电气除尘器。
两台炉合用一个单管烟囱。
8.2主厂房尺寸
主厂房主要尺寸汇总表。