660MW超超临界机组热力系统热经济性分析研究
超临界大型机组热控自动化系统研究
超临界大型机组热控自动化系统研究摘要：超临界机组是电力系统的重要组成部分，对电力系统运行能力有着直接影响。
本文结合某火电厂实际情况，针对660MW超临界燃煤机组进行热控自动化系统设计，探讨了超临界大型机组热控系统的运行特点，对系统结构、控制方式、分散控制系统设计、辅助系统设计等加以分析，并提出相应的热工自动化新技术，保证超临界机组热控系统运行的高效性与稳定性。
关键词：火电厂；超临界；大型机组；热控自动化系统引言：为相应国内经济发展及电力市场发展需求，火电厂机组呈现出高参数、大容量的发展趋势。
超临界火电机组指的是容量600MW、主蒸汽压力在24～25MPa范围内的机组锅炉，目前我国对超临界机组的研究已经取得了显著成果。
超临界大型机组运行有利于提高热效率，而其运行效果很大程度上受到热控技术的影响，为适应超临界机组运行过程的复杂环境，有必要加强热控自动化技术研究，降低超临界机组热控难度。
一、工程概况某火电厂现已建成2*660MW超临界燃煤机组，为满足其运行要求，现对其进行扩建，预计在现有基础上再完成3*660MW超临界机组的建设。
为提高设备工作效率，推动整体电力生产过程的智能化、合理化，火电厂决定根据实际运营状态对热控自动化系统进行优化升级，并对系统单元、硬件、逻辑等方面展开深入分析，促进整体系统使用性能的提升二、超临界大型机组锅炉热控特点超临界机组与亚临界机组在工艺设计和锅炉结构上有着明显差别，因此在进行热控系统设计过程中，应更多考虑其热力运行特点，以满足其大容量、高参数的运行要求。
具体来看，超临界机组热力控制的特点主要包括以下几方面。
首先，超临界机组运行过程中不涉及汽包环节，给水加热、水蒸发、蒸汽过热的过程均是一次性实现的。
基于不同工况，机组运行可在亚临界和超临界状态下转化，因此水蒸发点也会游走于不同加热段。
因此，为将水、汽温度和湿度控制在合理范围内，应对燃水比、燃风比等参数进行合理调节。
其次，由于超临界机组为汽水一次循环模式，省略了汽包储能环节，因此一定程度上缩减了其锅炉蓄能量，同时也达到加快循环速度、缩短工艺周期的作用。
660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性分析
660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性分析发布时间：2022-09-20T02:21:06.867Z 来源：《科学与技术》2022年5月第10期作者：任战宏[导读] 随着“双碳”目标的提出，清洁能源装机容量持续增高，随之而来的是弃光率、弃水率等同步增高任战宏陕西商洛发电有限公司陕西省商洛市 726000摘要：随着“双碳”目标的提出，清洁能源装机容量持续增高，随之而来的是弃光率、弃水率等同步增高。
为了降低现阶段电网结构，保证电力稳定运行，需要对大容量机组深度调峰能力进行优化，实际调整过程中，存在一系列问题有待完善。
本文基于超临界机组深度调峰进行研究，实现机组运行的经济性和安全性。
关键词：660MW超临界机组；深度调峰；安全性；经济性引言我国电力行业机组运行发电总装机容量达到12亿kW以上，为了保障当前大容量机组能够稳定运行，需要针对发电厂使用的设备深度调峰能力进行分析，提出相对应的措施，保障机组运行的安全性与经济性。
通过灵活调节，保障机组性能，为机组调峰能力提供保障。
一、火电机组调峰方式（一）调峰方式概况当前调节峰值的方法分为以下几种：启停两班制，适用于白天机组负荷较大，夜间负荷较小的情况。
通过采取这一模式，保障设备白天运行，夜间停运，次日启动不影响正常运作。
能够满足系统较大的调峰要求，缺点在于频繁启动和停运，增加设备蠕变磨损，缩短了设备使用寿命；低速旋转热待机模式，能够降低设备涡轮机负载，缺点在于需要工作人员实时监视，使得该方法应用具有局限性；无负载调峰模式，通常应用于白天，由于蒸汽少，需要从电网吸收电力保证设备维持额定速度。
优点在于保障设备使用寿命，缺点是对单元性能有明确要求，国内的大多数设备并不具备调峰模式条件，导致该方法应用局限性较大；低负荷调峰是国内使用相对广泛的方法，能够满足电网的峰值负荷要求，与其他方法相比较，更能保障机组运行的安全性。
但是经济性方面来看，该方法并不适用。
（二）不同调峰方式对比根据实际需求，对不同的调峰运行方式进行对比。
超超临界机组热力系统经济性分析
－ 一 ， 一 一
一
一
一
一
一
－ ＇
－
一
－
．
－
＿
国外 发 展超 超 临 界技术 的历 程告 诉 我们 ，对 先 进 技术 要走 吸收并 创 新 的路 线 ， 由此 ， 超 临 界机 组 的技 超
术 选型 、 参数 及热 力 系统优 化 变成 为 １ 新 的课题 。为 个 了更好 的吸 收创新 ， 对热 力 系统 进行 定性 、 定量 分 析 是 很必要 的工作 ， 也是 研究 学者 应共 同探讨 的问题 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｘ ｌｒ ｈ ｄ ａ ｏ ｌ ａ ｓ ｐ ｒ ｒ ｉａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｌ ｙ ｔｍ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｌ ｓｓｆ ｍ ｈ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｙ ｔ ｍ ｃ ｎ ｍｉ ｓ ｒ ｃ ：Ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆｕ ｔ — ｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｌｕ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｓ ｓｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ａ ａｙ ｉ ｒ ｒ ｔ ｏ ｔｅ ｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｓ ｓｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ａ ａｙ ｉ ｎ ｆ ｃ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｅｍｏ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｌｒ — ｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｌ ｎ ｔａｅ ａ ａ ｙ ｅ ，ａ ｄ ｈ ｐ ｏ ｒ — ｎ ｌｓｓ ，ａ ｄ ｅｆ ｔ ｔ ｅ ｏ ｍｉ ｉ ｔ ｏ ｆｔ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｕ ｔ ｓ ｐ ｒ ｒ ｉ ａ ｉ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｎ ｏ ｅ ｆｒ ｐ ｏ ａｏ ｈ ａ ｔ ｕ
660MW超超临界机组全厂原则性热力系统计算
660MW超超临界机组全厂原则性热力系统计算1. 引言1.1 背景本文档旨在对660MW超超临界机组全厂的原则性热力系统进行详细计算和分析。
超超临界机组是一种新兴的高效发电技术，其具有较高的燃烧效率和较低的排放水平。
通过对热力系统的计算，我们可以全面了解该机组的能量转换过程、系统效率和性能指标。
1.2 目的本文档的主要目的是通过对660MW超超临界机组全厂热力系统的计算，获得以下内容：•主蒸汽参数•过程热耗•煤耗率•发电机效率•循环水泵参数•热网结构•系统效率•性能指标等2. 原则性热力系统计算2.1 主蒸汽参数在660MW超超临界机组中，主蒸汽参数是热力系统中的重要参数之一。
对主蒸汽的计算可以通过以下公式得到：主蒸汽质量流量 = 理论蒸发量 / (焓值差 × 发电效率)其中，理论蒸发量是指蒸汽发生器理论上可以蒸发的水量，焓值差是主蒸汽的焓值与给定的回热水温度差之间的差值，发电效率是指发电机的效率。
2.2 过程热耗过程热耗是指热力系统中各个设备的热耗损失。
在660MW 超超临界机组中，常见的过程热耗包括主蒸汽温降、过热器温降、再热器温降、凝汽器温降等。
过程热耗可以通过以下公式计算得到：过程热耗 = 主蒸汽温降 + 过热器温降 + 再热器温降 + 凝汽器温降2.3 煤耗率煤耗率是指660MW超超临界机组消耗的煤炭数量与发电量的比值。
通过对煤耗率的计算，可以评估机组的燃烧效率和能源利用率。
煤耗率可以通过以下公式计算得到：煤耗率 = 煤耗 / 发电量其中，煤耗是指燃煤锅炉在单位时间内燃烧的煤炭质量，发电量是指机组在单位时间内发电的电量。
2.4 发电机效率发电机效率是指660MW超超临界机组的发电机转化电能的效率。
发电机效率可以通过以下公式计算得到：发电机效率 = 输出有用电功率 / 输入机械功率其中，输出有用电功率是指机组输出的电能，输入机械功率是指转动发电机所需的机械功率。
2.5 循环水泵参数循环水泵是660MW超超临界机组热力系统中的关键设备之一。
660MW超超临界机组极热态启动分析及操作要点
660MW超超临界机组极热态启动分析及操作要点摘要:超超临界机组热态､极热态启动对主､再热蒸汽参数要求很高,在实际启动过程中,采用调整旁路等手段,蒸汽压力可以达到,汽温却较难控制,容易导致暖机､暖缸不充分,造成热应力较大,启动､暖机､冲转时间延展,操作难度增大｡同时会出现负胀差,这对汽轮机伤害较大｡由于主汽温较高,使高压缸排汽温度较高,导致部分部件因温度高,膨胀危险性增大｡本文通过分析能源有限公司三期工程2×660MW超超临界火电机组2018年机组投产以来各次启机过程的经验,对机组稳定运行以及跳闸后短时间的极热态启动进行分析,提出针对性的措施和注意事项,可为今后同类型机组极热态启动提供参考｡关键词:超超临界;极热态启动;分析;要点1机组热态､极热态的启动参数及难点热态启动参数:主汽温550℃､再热汽温480℃,过热器出口压力12MPa｡极热态启动参数:主汽温580℃､再热汽温550℃､过热器出口压力12MPa｡由此可见,机组热态､极热态启动时,汽轮机金属部件温度较高,要防止汽缸和转子被冷却,如果处理不当,将对汽轮机的安全及寿命造成极大影响｡所以,对汽温､压力要求很高｡而在实际启动过程中,采用调整旁路等手段,蒸汽压力可以达到,汽温却较难控制｡因为要考虑锅炉侧壁温变化的影响,还要避免因汽温不持续上升或温度过低,导致汽轮机经历一个冷却过程,造成暖机､暖缸不充分,各个金属部件热应力较大,启动､暖机､冲转时间延展,操作难度增大,并出现负胀差,这对汽轮机伤害较大｡同时,主汽温度较高,使高压缸排汽温度较高,导致部分部件因温度高,膨胀危险性增大｡因此要求我们要尽快､稳定地控制汽温､汽压,使之能够安全冲转､并网､带负荷｡2系统概述某能源有限公司三期2×660MW超超临界机组分别于2018年和2019年通过168h试运｡锅炉为东方锅炉厂有限公司生产的超超临界变压运行直流本生锅炉,为DG1937/28.25-Ⅱ13型一次再热､单炉膛､前后墙对冲燃烧方式､尾部双烟道结构､平衡通风､露天布置､固态排渣､全钢构架､全悬吊结构Π型锅炉｡汽轮机为上海汽轮机厂有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界汽轮机,为N660-27/600/610型一次中间再热､单轴､四缸四排汽､双背压､纯凝汽式汽轮机｡3极热态启动分析及操作要点3.1极热态启动特点极热态启动一般指机组跳闸后时间小于1h且已查明原因,可直接冲转并网的情况｡机组跳闸后汽轮机高压转子温度很高,在这种情况下进行极热态启动,如果操作不当,对汽轮机的使用寿命将会产生不可逆转的影响｡综合了解,极热态启动对于参数选择极为严苛,在极热态启动过程中,通过调整燃料量及调节旁路的方法,蒸汽压力很容易满足,但是蒸汽温度较难控制,机组跳闸后,锅炉侧蒸汽温度下降速率远大于汽轮机调节级温度,如参数选择不当,将会导致汽轮机经历一个冷却过程,造成暖机不充分,出现负胀差等情况,甚至可能发生因受热不均导致汽轮机转子弯曲的重大事故｡机组即使能短时间使参数满足条件,通过X､Z准则,但仍会影响启动､冲转､暖机､升负荷的时间｡因此,机组启动参数选择对于极热态启动非常重要｡机组几次极热态启动过程,总结极热态启动有以下特点:①锅炉重新上水时需严格控制上水时间及上水量;②机组启动时,汽轮机金属温度非常高,一般仅比额定参数低50℃左右,因此,需严格控制主､再热蒸汽温度,使其与高､中压缸温度匹配,避免因温差引起汽缸和转子的热冲击;③控制好主､再热蒸汽压力,否则产生的鼓风摩擦容易造成高压缸12级温度过高,从而发生切缸;④尽可能加快升速､并网､带负荷的速度,减少一切不必要的停留操作,缩短启动时间,这在极热态启动中极其重要｡3.2机组跳闸后注意事项机组跳闸后,检查锅炉MFT､汽轮机跳闸､发电机解列动作正常,检查机组各辅助设备联动正常｡迅速关闭轴封系统溢流调节门,开启辅汽至轴封供汽调节门､冷再热蒸汽(以下简称冷再)供辅汽调节门,确认辅汽联箱压力正常,双机运行由运行机组提供辅汽,单机运行尽快启动电动给水泵,保证能开启高压旁路(开启前确保主蒸汽压力<10MPa),由冷再供辅汽,并及时投入轴封电加热,开启辅汽联箱及轴封供汽管道疏水,维持轴封供汽温度≥320℃,汽轮机轴封母管压力3.5~5kPa,小机轴封压力8~12kPa｡汽水分离器出口压力<14MPa时,间断性开启ERPV阀进行泄压,汽水分离器压力<14MPa,通过361阀控制汽水分离器出口主蒸汽压力下降速率≤0.2MPa/min｡确认锅炉吹扫完成及时停运送､引风机,关闭风烟系统各挡板,进行锅炉闷炉,如果送､引风机均跳闸,则开启各风烟挡板保持锅炉自然通风冷却15min 后关闭｡3.3极热态启动操作要点机组跳闸后重新上水时若使用汽动给水泵,需运行机组稳定负荷550MW,运行机组负荷过低无法带动启动机组小机冲转;运行机组负荷过高导致用汽量过多,运行机组无法带动其负荷｡开启锅炉上水旁路电动门､调节门,调整给水流量150~200t/h,监视锅炉水冷壁及分离器壁温下降速率≤2.5℃/min,分离器内外壁温差在40℃以内,可适当增加给水流量｡锅炉储水箱液位≥10m,调整省煤器入口流量为600t/h,控制361阀开度维持储水箱水位正常,及时启动疏水泵回收至凝汽器或除氧器｡启动锅炉风烟系统前,提前检查好各风机及油站,建立通道,投入脱硝声波吹灰､空气预热器连续吹灰,尽量缩短启动风机到锅炉点火的时间｡锅炉点火前只允许使用机组跳闸前备用磨煤机建立一次风通道,禁止使用跳闸磨煤机通风,防止煤粉进入炉膛发生爆燃｡启动A磨煤机运行,如A磨煤机内有存煤,铺煤时间30s 即可降磨辊,降磨辊前将炉膛负压调低,炉膛点火成功后及时调整炉膛负压正常｡成功后,尽快提高锅炉燃料量,调整燃烧率与锅炉金属壁温相匹配,防止较大的给水量冷却受热面导致氧化皮脱落,给锅炉运行中爆管埋下极大隐患｡升温升压过程及时调整高､低压旁路开度,维持主蒸汽压力7~8MPa,高压旁路后压力0.8~1.2MPa,高压旁路后温度350~360℃｡控制蒸汽温度的关键点有以下几个方面:①吹扫完成后快速点火,避免风组长时间启动,从而冷却炉温;②磨煤机启动时可选择上层磨煤机,提高炉温及主蒸汽温度;③尽早投入2号高压加热器,增加汽轮机高排流量,减少鼓风摩擦产生的热量;④通过调整提高炉膛火焰中心;⑤通过调整主､再热管道的左右侧疏水来调整蒸汽温度偏差;⑥极热态启动目标是较快速度提高蒸汽温度,与冷态启动控制蒸汽温度方法相反,需维持较低给水温度,加大上水量,将给水量通过361阀外排,减少炉水的产汽量,在燃料量不变的情况下,蒸汽吸热增强,能更快提高主蒸汽温度,缩短启动时间｡通过实践总结,按以下参数进行汽轮机冲转较合适:主蒸汽压力8MPa､主蒸汽温度550~580℃,再热蒸汽压力0.6~0.8MPa､再热蒸汽温度520~540℃,高压旁路开度>60%､低压旁路开度>30%｡汽轮机冲转时严密监视汽缸温升､上下缸温差､内外壁温差､轴向位移､胀差､振动､轴瓦温度､油温油压等重要参数｡通过调整机前压力及冷再压力,时刻注意高压缸12级温度,防止鼓风摩擦严重造成高压缸12级温度过高,激活高排温度控制器,严重情况甚至切缸｡整个冲转并网过程中,在汽轮机500r/min及3000r/min时不停留,低负荷阶段也快速通过,保证不发生切缸｡机组自动投缸的条件:实际负荷>66MW､负荷率>35MW/min､DEH负荷设定值>185MW､最大负荷上限>185MW3.4极热态启动关键a.调整轴封供汽温度与汽轮机缸体温度匹配,避免转子产生较大热应力,引起动静摩擦及发生疲劳､蠕｡b.控制主､再热蒸汽温度,使机组尽快满足TSE､X､Z准则,防止汽轮机冷却,保证汽轮机本体充分暖机｡c.控制主､再热蒸汽压力,减少不必要操作,有效控制好高压缸12级温度,避免切缸风险｡4结语本文结合实际经验,概括了660MW超超临界机组极热态启动过程的注意事项及操作要点｡在当前激烈的电力市场竞争中,不仅是电力供应的安全要求,环保要求也越来越高,机组跳闸后的极热态启动能快速安全恢复正常供电,可极大提高机组在电网中的竞争力｡本文总结了一些极热态启动中的经验,可为今后同类型机组极热态启动提供参考｡参考文献:[1]崔存星.1000MW超超临界汽轮机极热态启动特点及对策[J].河南科技,2018(35):45-47.[2]沈健雄,孙中华,张雄俊.1000MW超超临界汽轮机极热态启动特点及对策[J].科技创新与应用,2014(20):13-14.[3]刘建海,刘志杰,任宏伟.1000MW汽轮机温､热态启动胀差控制[J].东北电力技术,2012,33(1):22-25.。
660MW超超临界机组0号高加系统运行优化及经济性分析
-2611
基准
-4240
基准
增加0号高加系统会使项目初投资增加，主要包括:(1) 汽轮机本体系统费用增加，包括补汽阀、抽汽关断阀、止回 阀、调节阀、疏水阀、管材等费用；(2)0号高加本体系统；⑶给 水管道、疏水管道及阀门系统;(4)土建增加费用。单台机组 以上各项费用初步估算总计为600万元。
由表3可知，如果机组按调峰模式运行，年利用小时数 按5000h考虑，带0号高加系统方案比不带0号高加系统方 案,每年可节约标煤量为6851吨。按照标煤价550元/吨计 算，每年可节约燃料费376.8万元，则增加0号高加系统的 投资回收期为1.6年。
本文以上海电气集团某660MW超超临界汽轮发电机 组为例，对增设0号高加系统进行分析，对0号高加系统的 投入、退出进行优化探讨，并从技术可行性、热经济性、投资 回收期等方面进行分析。 一、设置0号高加系统必要性分析
机组在低负荷运行时，最终给水温度会随着负荷的降 低而降低,导致机组的热耗增加，经济性变差，因此部分负 荷运行时，如何提高锅炉给水温度，将直接影响机组的运行 经济性。而优化回热系统是一个重要手段，主要包括回热加 热器级数的增加和最佳给水温度的确定。因此，增设一级回 热加热器（增设0号高压加热器），是一种有效提高机组在 低负荷运行时，热经济性的措施。
关键词：0号高压加热器热经济性低负荷运行优化
随着我国经济社会发展，电力市场装机容量不断增加， 电网峰谷差越来越大,600MW级及以上大型火电机组时常 参与电网调峰，大型火电机组低负荷运行小时数不断增加， 导致机组安全性和经济性明显下降。为提高机组频繁调峰 安全性和低负荷运行经济性，优化抽汽回热系统、增设0号 高加系统,是目前广受关注的节能措施之一。
考虑到高压加热器设计参数及锅炉给水温度的限制， 在抽汽管道上设置两路调节阀系统（一个大容量主调节阀与
国产660MW超超临界机组热力系统异常运行方式定量分析
与此同时 ，ｌ新 蒸汽的吸热量增加 ： ｋ △Ｑ （ 。 ） ２ ． ４ ｋ／ ＝ ２１ ５（ Ｊ ｇ） ５ ｋ 因而 ，喷 水 减温 后 的新 蒸 汽 等 效热 降及 新 蒸 汽 的吸 热 量 ：
再 喷引 置 …的 下卸 — ｏ６ 会器 ；装 经性 对降 ：＿ －７ 热 水起 热济 … ； ０ 相 三 ． ・ ０ ０
２）喷水 从 给 水 泵抽 头 分 流 的定 量 分 析 。 喷 水 从 给 水 泵抽 头 分流 ，这 时 再 热 器 喷水 份 额 为 ， 由于 不 经 过 高 压加 热 器 及 其 产 生的 汽 流 不流 经 汽 轮机 的高 压 缸 ，故 少 作 功 ：
， ：Ｉ ， Ｉ ＝
０． ０ ３ ０ ０
循 环 吸热 量 变化 为 ： △Ｑ＝ ｋ／ Ｏ（ Ｊ ｇ） ｋ 装置效率相对变化 ：
： —
⑥ ２ 加 热 器端 差 对经 济 性 的影 响 。 号
新蒸汽等效热降增加 ：ＡＨ＝Ａ５ （ ％ ，
）＝． ２ ｋ ） ０ ５ １（Ｊ ６
ＡＨ －Ａ Ｑ％
８
Ａ ｆｏ ７ ∑ｒ 】 ２３３ ｋ ｇ Ｈ＝ （ － ） ＝ ．９ （／ ） ｈ ｈ一 ３ Ｊ ｋ
ｒ ６ －
循 环 的 吸热 量 下 降 ：
８ ８ 一
△ Ｑ
ｌ ｏｈ） （ －７＿ ｈ
一
△ ～ 】 ６０ Ｑ ＝。。
（ ｇ
表１国产６０ ｗ超超临界机组Ｔ ＡＴ况回热 系统参数 ６Ｍ Ｈ ．
新蒸汽等 效热降 增加： Ｈ Ａ４ （ ） Ａ ＝ ｒ， 川 ￣ ａ ，
装置效率相对变化 ： 却，＝ ＡＨ
＝
０ ３ （Ｊｇ ＝４ ６ １ｃ ．８ （ ） ＾
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%，从全球范围来看，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。
660MW超临界机组加热器运行热经济性影响因素的定量分析
２１ ０ ２年 ７月
电
力
科
学
与
工
程
Ｖ０ｌ２ Ｎｏ ７ ＿ ８． ．
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｒ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ
Ｊ １，０１ ｕ． ２ ２
６ ０ＭＷ 超 临 界 机 组 加 热 器 运 行 热 经 济 性 ６
热 器 运行 端 差 、抽 汽 压 损 、散 热 损 失 等 是 影 响其 疏 水 冷 却 器 。该 机组 的热 力 系 统 图 如 图 １所 示 。 热 经 济性 的 主 要 因 素 。 定 量 分 析 上 述 扰 动 因素 对
电厂 热 经 济 性 的 影 响 ，确 定 运 行 中 需 要 重 点 监 督
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ 。 ０ ２— ６— ８
作者简介 ：闫顺林 （９ ９ ） １５ 一 ，男 ，教授 ，从事火 电机组节能理论 、节 能技术及锅炉燃烧 稳定性 的研 究 ，通信作 者 ，申赫男 ，
Ｅ— ｉ： ｓ ｅ ｈ ｎ ｎ ２ １ ＠ １ ６． ｏ ｏ ｍａｌ ｈ ｎ ｅ ａ ０ ０ ２ ｃｍ
关 键 词 ：上 端 差 ；抽 汽压 损 ； 强度 系数 ；机 组 能 耗 中 图 分 类 号 ：Ｔ ２４ Ｋ ８ 文献 标 识 码 ：Ａ
是 一 次 中 间 再 热 、三 缸 四排 汽 、单 轴 、双 背 压 、
０ 引言
电厂 热 力 系统 中 ，加 热 器是 重 要 的 辅 机 之 一 ，
析模型基础上 ，以６ ０ＭＷ 超 临界机组的典型 工况 为例 ，计 算 了这 两种 主要 因素对机组 能效影响 的强度 ６
660MW超临界火力发电热力系统分析
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%，从全球范围来看，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2.648×108kW几乎翻2.5倍的增长为到了6.52×108kW，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11.32×108kW，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
660MW超超临界机组热力系统热经济性分析研究660MW的超超临界机组发电技术在我国已经有了几十年的使用历史，但是
在实际使用的过程中发现其热效率并不是很高，这造成了大量的能源的浪费。
本文基于此对660MW的超超临界机组热力系统的热经济性进行了分析和研究。
介绍了热力系统的经济分析的相关理论基础，以内蒙古大唐国际托克托发电公司为例结合热经济分析理论对其热经济性进行了分析，最后给出了660MW超超临界机组热力系统经济性的相关建议。
标签：660MW超超临界机组热力系统热经济性分析建议
引言
超超临界机组发电在我国已经有几十年的使用历史了，通过几十年的发展该方面的技术已经相对比较成熟，并且在我们国家已经成熟应用了较长的时间，并且超超临界机组也在朝着越来越高的热效率方向发展。
其具有效率高以及无污染等优点，所以在未来超超临界发电机组具有很强的竞争力。
使我国的火力发电从长期的对于煤的高依赖性中解放出来，使得我国火力发电的原料来源变得多样化，使得我国和世界上先进国家之间的发电水平缩短，所以对我国现有的超超临界发电机组进行研究是十分必要的。
随着我国电力科学技术的不断发展我国有能力将电力系统的发展目标定位到国际先进水平，在这个过程中充分的应用我国在这几十年的电力系统方面的技术积累，使得我国的超超临界机组获得质的飞跃。
在技术层面来看超超临界机组技术参数的选择受到多方面因素的制约，但是目前瓶颈集中在材料这一块。
在目前国外的相关方面的材料已经非常成熟并且得到应用。
在我国超超临界机组的造价成本也越来越低，这使得我们国家越来越倾向于采购此类的发电机组。
在采购国外或者是本国研发的超超临界机组的过程中最为主要的还是要考虑到超超临界机组的可靠性以及经济性，所以目前最为主要的是改进超超临界机组发电机使其具备更高的热效率。
基于此本文展开了对于超超临界机组的热经济性的研究。
一、热力系统经济性分析的相关理论
1.等效焓降法
等效焓降法就是热力学中的热力的转换，也就是利用热力系统的相关参数来对热能向电能的转换以及转换的效率研究的一种方法。
在热力系统设备以及设备的参数确定之后，那么热量相关的参数也就确定了，然后通过相应的公式进行计算，就可以得到相关参数的输出。
对于超超临界机组的热经济性进行分析就是基于这个原理，就是利于上述参数进行热量的计算。
这种研究的方式只是将其他的参数固定研究的是其他的参数的变化对于热经济性的影响，都是以每个参数对于整个系统的经济性影响的研究为前提。
2.蒸汽等效焓降
等效焓降的计算过程中蒸汽等效焓降值是确定不变的。
这种计算的方式能够有效的消除传统的等效焓降计算中的不利因素，也就是热力系统中所有的可能造成经济性的变化都被考虑到了其中。
其计算的结果会对抽气量以及蒸汽量产生一定的影响，所以需要对蒸汽等效焓降进行重新的计算，才能够得出较为经济性的后果。
如果计算过程中将蒸汽的量进行固定，所以热力系统中的经济性，只是和蒸汽轮机的功率是有关系的，蒸汽流量的变化不会对整个系统的经济性产生影响。
所以单一的对蒸汽的流量进行分析就可以得到经济性的相关变化。
这种分析方式就大大减少了系统分析过程中的变量，简化了计算。
二、内蒙古大唐国际托克托660MW超超临界参数与技术经济性的分析
1.超超临界机组热力参数和其效率的关系
在发电系统的热力循环的过程中，蒸汽的相关参数的变化直接影响到了超超临界机组的热效率。
而燃煤的热力发电系统的热循环都是按照朗动规律运行的，通过将蒸汽的温度以及压力参数提高，以及采用改进的再热系统或者是增加再热的次数来高超超临界机组的热效率。
在一定的条件下如果蒸汽或者是新蒸汽的温度每提高一度，那么机组的相应的热消耗就会有所下降。
如果在这个过程中增加再热器再热的次数的话，那么蒸汽的热效率就会比一次再热的效率要高的多。
通常的超超临界机组的相关蒸汽压力以及温度参数为16.7MPa/538/538℃，其发电过程中的热效率一般为40%。
改进后的超超临界机组的参数为24.1MPa/538/566℃，其对应的热效率可以达到42%。
所以超超临界机组的改进实际上就是对于蒸汽的压力以及温度参数的提升，但是对于温度和压力的提升必须要有合适的材料作为支撑。
一般来讲超超临界的蒸汽的压力值为30-35 MPa，温度值在593-600℃左右或者是具有更高的温度，并且超超临界机组一般具有再热装置。
有的学者认为，超超临界机组所要达到的温度已经超过一定的范畴，任何的超临界机组如果其蒸汽的温度以及蒸汽的压力值超过这一界限都被成为是超超临界，或者称其为提高了临界参数的临界机组。
在国外的很多文献中都对该种类型的临界机组进行过介绍，按照其翻译过来的汉语的意思就称为是超超临界机组。
2.超超临界蒸汽压力与技术经济性之间的关系
通过近几十年材料技术的发展超超临界机组的进气的压力值已经达到了一定的数值，本文对于这几种的超超临界系统热经济性进行了分析一般来讲采用进气的压力值的时候为了减少蒸汽的含水量会进行再热。
所以其在只有一次再热的超超临界发电机组上是无法使用的。
所以相关的经济性的分析主要集中在以往参考的数据上。
蒸汽轮机的进气的气压和蒸汽轮机出气的气压具有一定的比例关系，但是超超临界机组的热效率不仅仅只考虑到热效率还要综合考虑提高参数后所花费的成本是否要低于从一段时间来看所节约的成本。
但是对于660MW的超超临界机组的热经济性尤其是涉及到蒸汽压力值的选择上还是存在着一定的分歧，本文从发电厂长期的运作所解决的资金和提高压力参数后的成本来综合考虑确定蒸汽压力的选择。
通过综合的因素考虑，采用较高标准和低一等级的标准没
有太大的差别，从目前的技术以及材料水平来看都能够达到相应的技术要求；但是从长远的经济性进行考虑的话，尽管在相应的满载负荷下其热效率相比压力较低的参数有所提高，但是在较低负荷的情况下其热效率反而会降低；并且采用28Mpa一次性投入的资金是一笔不小的开支所产生的热效率的提高确实微乎其微，所以综合上述因素来考虑一般选取低等级标准作为蒸汽压力值。
3.提高超超临界机组热力系统经济性的建议
从上述的分析來看，如果要提高超超临界机组的热效率，那么就要在一定程度上提高蒸汽压力值以及温度，温度的提高以及压力值的提高都会在一定程度上降低热的损耗，使得热能向电能转化的过程中转化的效率能够得到提升。
但是在实际的应用过程中不论是压力值的提高或者是温度的提高都对锅炉参数提出了更高的要求，这需要企业一次性投入大量的成本，所以提高超超临界热力机组的热效率要结合企业的经济因素以及技术因素两个方面来进行考虑，如果技术实现上没有问题，那么就要考虑一次性投入和长期节约的资本是否具有相应的经济性，如果满足企业自身的利益那么就可以提高超超临界系统的参数，如果对于企业来讲提高参数是不经济的那么就没有必要提高超超临界机组的热效率。
结语
随着我国经济的飞速发展，长期以来经济的发展对于高消耗以及高污染能源的利用使得我们付出了惨痛的代价，随着不可再生资源的日益减少以及环境的恶化，人们开始使用电能作为一种能源来支撑我国的经济发展，超超临界机组就是在超临界机组发展的过程中产生的一项新的发电机组技术，本文对于我国超超临界机组热效率的经济性以及经济性提高的原理进行分析并结合企业的技术和经济性提出了企业应用超超临界机组的建议。
有效的为企业超超临界机组的应用提供了理论上的支持。
参考文献
[1]沈邱农，程钧培.超超临界机组参数和热力系统的优化分析[J].动力工程. 2004（03）
[2]张树芳，郭江龙，陈海平，彭启珍，冯卫强.加热器抽汽压损对再热器吸热量影响分析的精确模型[J].上海汽轮机. 2003（04）
[3]朱军.超临界机组参数和热耗选择分析[J].西北电力技术. 2003（01）。