国内大型超临界机组现状及发展
1000MW超超临界机组建设和运行情况及当前存在的主要问题
1000MW超超临界机组建设和运行情况及当前存在的主要问题周志明 戴天将 谷双魁 顾正皓 茅建波建设大容量、高参数的1000MW超超临界机组是转变电力发展方式、调整电力结构、优化电力布局的重要举措，符合国家能源产业政策，但由于单机容量较大，一旦故障跳闸可能会对电网安全运行、电力可靠供应、发电设备安全带来不利影响。
为全面掌握我省1000MW超超临界机组建设期和投产后的安全生产情况，认真总结经验和教训，日前，我办对浙江省1000MW超超临界机组安全生产情况进行了专题调研，形成了本报告。
一、浙江省1000MW超超临界机组基本情况（一）机组建设情况截止2011年底，浙江统调装机容量达到3967.9万千瓦。
其中：火电装机容量3771万千瓦，占总装机容量的95.04%；核电装机容量32万千瓦，占总装机容量的0.8%；水电装机容量164.9万千瓦，占总装机容量的4.16%。
截止2011年底，浙江省统调最高负荷5061万千瓦。
截止2011年底，浙江省共有10台1000MW超超临界机组投产并转入商业运行，占省统调装机容量的25.20%。
1、工程建设工期和总投资额浙江省已建成并投入运行的10台1000MW超超临界机组建设工期最短为22月6天，最长为40个月28天，平均为30个月2天；已竣工结算的8台1000MW超超临界机组平均每千瓦投资为0.3649万元。
详见附表1。
宁海电厂#5、#6机组受线路送出因素影响，其建设工期延长了半年左右,相对较长；嘉华电厂#7、#8机组受全省用电负荷紧张因素影响，建设工期控制的非常紧，较其它1000MW超超临界机组建设工期减少了3～4个月；宁海电厂#5、#6机组由于采用塔式锅炉、建造冷却水塔等设计，使得总投资额较其它工程增加。
2、工程项目采取的优化设计浙江省1000MW超超临界机组建设工程不断优化设计，详见附表2。
各工程均在总平面与主厂房布置、厂房内桩（地）基、给水泵系统、四大管道以及循环水系统等方面,结合工程本身特点，吸取已投产机组在建设、调试、运行中的经验教训,通过有针对性的优化设计，减小了用地面积，节省钢材及建材，降低了投资。
2024年超临界CO2发电机市场分析现状
2024年超临界CO2发电机市场分析现状简介超临界CO2发电技术是一种基于超临界CO2工质的发电方式。
它与传统的燃煤发电和核能发电相比，在效率、环保性等方面具有显著的优势。
本文将对超临界CO2发电机市场的现状进行分析，并探讨其发展前景。
市场规模与趋势超临界CO2发电机市场近年来呈现良好的增长态势。
据市场研究机构预测，未来几年超临界CO2发电机市场规模将持续扩大。
这主要得益于超临界CO2发电技术的高效性和环保性，以及全球对于减少碳排放的需求增加。
竞争格局目前，超临界CO2发电机市场上主要存在着几家主要的厂家和供应商。
这些厂家和供应商之间的竞争相对较为激烈，主要体现在技术创新、产品质量和价格等方面。
同时，这些厂家和供应商也积极开拓国内外市场，争夺更多的市场份额。
技术发展超临界CO2发电技术的发展一直以来都非常活跃。
目前，超临界CO2发电机的关键技术主要包括CO2工质循环系统、燃烧系统和蒸汽循环系统等。
各个厂家和供应商都在不断进行技术改进和创新，提升超临界CO2发电机的效率和可靠性。
市场驱动因素超临界CO2发电机市场的增长得益于多个市场驱动因素。
首先，全球范围内对于减少碳排放的需求逐渐增加，超临界CO2发电技术具有更低的碳排放量，因此备受关注。
其次，超临界CO2发电机在能源转型方面具有重要的意义，能够为可再生能源的接入提供支持。
此外，超临界CO2发电技术还可以有效提高电力系统的效率，降低燃料消耗和能源成本。
市场挑战与前景尽管超临界CO2发电机市场前景广阔，但也面临一些挑战。
首先，超临界CO2发电技术的成本相对较高，需要进一步降低才能更好地竞争市场。
其次，与传统发电技术相比，超临界CO2发电技术还处于发展初期，有待更多实践经验和数据的积累。
然而，随着技术进步和市场需求增加，超临界CO2发电机市场有望进一步扩大，并在未来的能源转型中发挥更重要的作用。
结论超临界CO2发电机市场目前呈现出良好的增长态势，有望在未来几年继续扩大规模。
大型超临界锅炉发展现状简介
1.发展概况
600MW~660MW--->250台; 低质量流速垂直管屏“W”炉>10台; 1000MW---~80台; 取得了很好的业绩：效率、NOx等指标 超临界600MW-CFB项目立项启动;
亚临界300MW-CFB--->30台（上不了的会有不 少）; 国产亚临界300MW液态排渣炉项目进展顺利。
% Variation from mean heat absorption
Existing Proposed by MBEL
-20 -25 -30
2.2 由于高等级钢材进口困难而又价高， 减少进口高等级钢材的用量，并逐渐 扩大国产钢材的用量; ---有利于高级钢材的国产化;使用中注意质量监测
控制与及时总结经验。
---更要密切关注设计壁温与材质的匹配合理性 2.3 业主方宜慎重选用成熟而具有良好运 行业绩的新技术 ---例如吹灰器、点火方式的选用
25 20 15
MBEL Proposal Flow Response
Existing Furnace Mass Flux 2000 kg/m2s Negative Flow Response
-30 -25 -20 -15 -10 -5
10 5 0 -5 -10 -15 5 10 15 20 25 30
2. 当前新扩建锅炉机组招议标中的 几个问题 2.1 机组容量增大而炉膛大小不变
(例如 用600MW锅炉直接作为660MW空 冷机组锅炉 ) 不仅使炉膛热力特性参数增高，超出标准 范围，炉膛相对较小; 而且使水冷壁管内的工质质量流速更是高 达3000kg/m2.s(BMCR)以上; 甚至设计排烟温度升高---
密切注意！
TP304H TP347H (TP347HFG SUPER304H HR3C; SH/RH最高计算壁温与材质强度、壁厚)
600MW超临界火电机组运行现状及性能优化研究
600MW超临界火电机组运行现状及性能优化研究摘要：文章主要对目前我国600MW超临界火电机组的发展现状进行分析，研究对其进行性能优化的方法，并提出了对其进行性能优化的整体策略和优化目标，以供参考。
关键词：超临界火电机组；现状；性能优化；1引言在我国600MW超临界火电机组的运行中，仍然存在供电煤耗较高和厂用电率较高、机组故障率较高、发电效率较低等问题，所以本文对目前我国600MW超临界火电机组的运行现状进行分析，并对其性能优化方法进行研究。
2超临界火电机组发展现状2.1超临界火电机组的国外发展历史自20世纪50年代，以美国和德国为代表的发达国家就开始了对超超临界机组的研究，并投入运行了容量为125MW的超超临界试验机组，这是对超临界机组研究和应用的第一个阶段。
到80年代初期开始，随着各种机组材料技术的发展和进步，对超临界机组遇到的可靠性问题进行了有效解决，以欧洲以及日本等国家为代表的发达国家出现了大批量的超临界机组投入运行，此为超临界机组发展的第二个阶段。
到了90年代后期以及本世纪初期，超临界机组的发展更为迅速，机组的可靠性和可用率大大增加，并且采用更高的蒸汽温度和压力，且以欧洲以及日本等国家的技术最为先进，并将蒸汽温度为700℃作为超临界机组的发展目标，这是超临界机组新的发展阶段。
2.2我国超临界火电机组的发展现状我国的超临界机组研究和应用较晚，于上世纪80年代才开始从国外发达国家引进相关技术和机组设备，并于本世纪初在河南沁北电厂进行第一个国产600MW超临界机组的投产和示范运行。
此后，随着我国超临界机组的快速发展，我国投产运行的超临界机组数量急剧增加，对超临界机组的研究和生产水平不断提高，已经接近甚至在某些方面达到了世界先进水平，并且在2011年也启动了700℃超超临界燃煤发电技术研发计划。
3性能优化的研究方法3.1整体优化理论在600MW超临界机组中的节能降耗工作中，采用整体优化理论思想，就需要建立多变量以及主、辅设备及系统的能耗评估系统，提高对超临界机组能耗指标管控的高度，这就要求将原有的对超临界机组运行系统中的锅炉系统、汽轮机系统、回热系统、冷端系统以及辅机系统等单一系统的能耗管控和研究，提升到从整体上对系统能耗进行整体优化的高度，通过上述能耗评估系统，可以对600MW超临界机组的最佳供电煤耗指标进行确定，然后通过对指标进行分解和量化，从而针对不同系统和设备提出相应的具体优化策略和实施方案。
超临界超超临界发电技术的发展和现
国外先进的超临界超超临界机组已经实现了高效、低污染的运行，为全球能源结构 的优化和环境保护做出了贡献。
国内发展现状
我国在超临界超超临界发电技术方面也 取得了显著进展，国内多个大型发电企 业已经掌握了这一技术，并成功投运了
投资成本
运行维护
超临界超超临界发电技术的运行和维 护需要专业人员和技术支持，对人员 素质和技能要求较高。
超临界超超临界发电技术的设备成本 较高，需要大规模投资才能获得回报。
03
CHAPTER
超临界超超临界发电技术发 展现状
国际发展现状
全球范围内，超临界超超临界发电技术已经成为新建火电机组的主流技术，尤其在 大容量、高参数的机组中应用广泛。
案例一：某大型火电厂的应用
总结词
技术成熟、效率高、经济性好
详细描述
某大型火电厂采用超临界超超临界发电技术，具有较高的热效率和较低的煤耗率，同时减少了污染物排放，经济 效益和环保效益显著。
案例二：核能发电的辅助应用
总结词
高效、安全、稳定性好
详细描述
超临界超超临界发电技术在核能发电中作为辅助手段，能够提高核能利用率和安全性，降低核废料的 产生，同时保证稳定的电力输出。
解决方案
通过研发新型材料、优化设备设计和 运行控制技术等手段，提高设备的稳 定性和可靠性。
市场前景与发展规划
市场前景
随着能源结构的转型和环保要求的提高 ，超临界超超临界发电技术具有广阔的 市场前景。
VS
发展规划
政府和企业应加大对超临界超超临界发电 技术的研发投入，推动技术进步和产业升 级，同时制定相关政策，鼓励市场应用。
2024年超临界火电机组市场环境分析
2024年超临界火电机组市场环境分析概述超临界火电机组是一种高效、节能的发电设备，其市场发展受到多个因素的影响。
本文将对超临界火电机组市场的环境进行分析。
国内市场政策支持超临界火电机组在国内得到了政府的大力支持。
政府出台的能源政策鼓励采用高效节能的发电技术，超临界火电机组正是符合这一要求的设备。
政策的推动为超临界火电机组的市场发展提供了有力保障。
电力需求随着我国工业和生活用电需求的增长，电力市场需求也在快速增加。
超临界火电机组以其高效的发电能力，能够满足这一需求，因此有着广阔的市场空间。
环保压力环保问题成为当前社会关注的热点之一，超临界火电机组的高效节能特性使其在环保方面相对传统火电机组更有竞争力。
政府对环境保护的要求加大，推动了超临界火电机组的市场需求。
发达国家发达国家对环境保护要求更高，因此对高效节能的超临界火电机组有着较大需求。
发达国家在煤炭资源相对匮乏的情况下，转向高效清洁的能源转换方式，超临界火电机组成为他们的首选。
发展中国家发展中国家的电力需求不断增长，他们通常拥有丰富的煤炭资源。
超临界火电机组以其高效的发电能力，能够更好地满足发展中国家的能源需求。
因此，发展中国家是超临界火电机组市场的重要发展潜力。
市场竞争供应商竞争目前超临界火电机组市场上的供应商竞争激烈，主要包括国内企业和国际知名企业。
国内企业在技术上和成本控制上与国际企业处于竞争劣势，但凭借良好的政府关系和对国内市场的了解，仍然有一定的市场份额。
产品竞争超临界火电机组市场上的产品竞争主要体现在技术水平和性能上。
供应商通过不断提升技术研发能力和产品性能，以满足客户的需求并提高市场竞争力。
超临界火电机组作为高效节能的发电设备，在国内外市场上都具有广泛的应用前景。
随着能源转型和环保意识的不断增强，超临界火电机组市场有望继续保持良好的增长态势。
结论超临界火电机组市场在国内外都面临较好的发展机遇。
政府支持和电力需求的增长推动了市场的发展，同时供应商之间的竞争也不断加强。
2024年超超临界机组市场规模分析
2024年超超临界机组市场规模分析引言超超临界机组是一种高效的发电设备，具有更高的热效率和更低的排放水平。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，超超临界机组市场正经历着快速增长。
本文将对超超临界机组市场规模进行分析。
市场概况超超临界机组市场是电力行业中一项重要的子市场。
这些机组能够在高温高压条件下运行，大大提高了燃煤发电厂的效率。
超超临界机组市场正受益于国际社会对减少碳排放的意识不断增强，以及对更可靠、更高效发电设备的需求提高。
市场规模分析根据市场研究数据，超超临界机组市场规模正呈现强劲的增长趋势。
市场规模主要通过以下几个指标进行衡量：1.装机容量超超临界机组的装机容量是衡量市场规模的关键指标之一。
预计未来几年，超超临界机组市场的装机容量将同步增长。
这主要得益于亚洲和北美这些世界上最大的电力市场对超超临界机组的巨大需求。
2.市场收入超超临界机组市场的市场收入也是一个重要的指标。
随着装机容量的增加，市场收入也在迅速增长。
作为一种高附加值的产品，超超临界机组的价格相对较高，因此市场收入也相应增加。
3.市场份额市场份额是衡量超超临界机组厂商在市场上的竞争力的指标。
目前，市场上有许多厂商竞争超超临界机组市场份额，其中一些公司在市场上占据主导地位。
然而，随着新厂商的进入，市场份额分布可能会发生变化。
市场推动因素超超临界机组市场的增长主要受到以下几个因素的推动：1.环境法规全球各地对温室气体排放的法规越来越严格，这推动了电力行业对更高效、低排放设备的需求，从而促使超超临界机组市场的增长。
2.能源需求全球对能源的需求快速增长，尤其是在亚洲等快速发展的地区。
超超临界机组具有高效的发电能力，能够满足不断增长的能源需求。
3.技术进步超超临界机组技术不断创新和改进也推动了市场的增长。
新技术的应用使得超超临界机组更加可靠、高效，满足了电力行业对于更先进设备的需求。
市场挑战超超临界机组市场虽然发展迅猛，但仍然面临着一些挑战：1.高投资成本超超临界机组的投资成本相对较高，这对一些发展中国家来说可能是一个挑战。
国产1000MW超超临界机组技术综述
国产1000MW超超临界机组技术综述一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护压力的加大，高效、清洁的发电技术已成为电力行业的重要发展方向。
国产1000MW超超临界机组作为当前国际上最先进的发电技术之一，其在我国电力工业中的应用和发展具有重要意义。
本文旨在对国产1000MW超超临界机组技术进行全面的综述，以期为我国电力工业的可持续发展提供技术支持和参考。
本文将首先介绍超超临界技术的基本原理和发展历程，阐述国产1000MW超超临界机组的技术特点和优势。
接着，文章将重点分析国产1000MW超超临界机组的关键技术，包括锅炉技术、汽轮机技术、发电机技术以及自动化控制系统等。
本文还将对国产1000MW超超临界机组在节能减排、提高能源利用效率以及降低运行成本等方面的实际效果进行评估，探讨其在电力工业中的应用前景。
本文将总结国产1000MW超超临界机组技术的发展趋势和挑战，提出相应的对策和建议，以期为我国电力工业的可持续发展提供有益的启示和借鉴。
通过本文的综述，读者可以全面了解国产1000MW超超临界机组技术的现状和发展方向，为相关研究和应用提供参考和指导。
二、超超临界机组技术概述随着全球能源需求的不断增长和对高效、清洁发电技术的迫切需求，超超临界机组技术在我国电力行业中得到了广泛的应用。
超超临界机组是指蒸汽压力超过临界压力，且蒸汽温度也相应提高的火力发电机组。
与传统的亚临界和超临界机组相比，超超临界机组具有更高的热效率和更低的煤耗，是实现火力发电高效化、清洁化的重要途径。
超超临界机组技术的核心在于提高蒸汽参数，即提高蒸汽的压力和温度，使其接近或超过水的临界压力（1MPa）和临界温度（374℃）。
在这样的高参数下，机组的热效率可以大幅提升，煤耗和污染物排放也会相应降低。
同时，超超临界机组还采用了先进的材料技术和制造工艺，以适应高温高压的工作环境，保证机组的安全稳定运行。
在超超临界机组中，关键技术包括高温材料的研发和应用、锅炉和汽轮机的优化设计、先进的控制系统和自动化技术等。
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24 MPa,538℃/538℃
石洞口二厂 600 MW
24.2 MPa,538℃/566℃
日本松蒲电厂 1000 MW
25.2 MPa,598℃/596℃
丹麦 Nordjylland 电厂 410 MW 28.5 MPa,580℃/580℃/580℃
西门子设计 400-1000 MW
27.5 MPa,589℃/600℃
气 半焦 增压
化 炉
流化床
蒸汽轮机
煤 脱硫剂
燃烧器 980～1092℃
燃气轮机
增压流化床系统示意图
第10页/共81页
IGCC结构原理图
第11页/共81页
高效、绿色发电技术
高
洁
效
净
发
发
电
电
节 水 发 电
分 布 式 电 源
新 型 发 电
煤
超 临 界
联 合 循
多 联 产
炭 加 工
机环
与
组
转
化
以以 发煤 电气 为化 核为 心核
20
25
30
35
蒸汽参数MPa (初温℃/再热温℃/再热温℃)
不同蒸汽参数、再热次数和参数对发电厂供电热效率的影响
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热效率提高，%
超（超）临界机组的热效率
蒸汽参数与效率的关系 530/538
538/538
•常规的亚临界机组发电效率为38%左右；
10
566/538
•常规超临界机组的效率为40%左右；
• 大容量:≥600MW • 燃料价格较高时,技术经济性能更佳；
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9
燃烧室 3
2 压 气 机 1
4
燃气 轮机
G ~
发电机
8 余热锅炉 e
汽轮机
发电机
G ~
给水 加热器
7
水泵
10 凝汽器
5
燃气－蒸汽联合循环原理（基本形式）
第9页/共81页
537～815℃
颗粒控制
815～925℃
裂
解
空气
•目前燃煤机组效率最高为47%(海水冷却)
8
566/566
。
6
538/552/566(两级再热） •欧洲计划用10年至15年的时间 将发电效率提高到52～55% 。
538/552/566
4
566/566/566
2
593/566/566
0
650/593/593
10 15 20 25 30 35 40 连线
总和 45 43 40 36 42
38 31 37 27
顺次 1 2 4 7 3 5 8 6 9 9
二、超临界机组的技术特点
容量 参数 结构 炉型
燃烧方式 水冷壁型式
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1.容量
从技术可行性、设计制造模式、国外 业绩及与国外合作问题、技术经济等问题考 虑，超临界锅炉选择1000MW及以下容量都 是可行的。一般采用 1000MW和 600MW 两个容量等级。
7× 1300 平均 EAF=8.33
500
88.92(1994)
2× 600 2× 300
91.47(1994)
连续运行 1700多 天(到 1998年底)
第7页/共81页
超(超)临界机组的特点
• 运行效率高，可靠性好，环保指标先进 • 可复合滑压或纯滑压运行，调峰性能好 • 超(超)临界机组最佳适用条件:
目前超临界机组的可用率与亚临界机组相当。
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部分超临界机组可靠性举例
电厂 美
中
项目 马歇尔电厂 勃鲁斯电厂 国 蒙太尔电厂 AEP电力公司 韩国保宁电厂 石洞口二厂 国 华能南京电厂
机组容量，MW 可用率，%
2× 630
88.7(1985年)
2× 1120
94( 1985年)
2× 1300 连续运行 607天
心
流 整可
化 体再
床 煤生
F 气能
B
化源 联发
C 合电
循及
环核
I电
G
C
C
烟灰 气渣 净及 化废
水 资 源 化
空 冷 机 组
硫 资 源 化
脱
硫
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烟 气 循 环 流 化 床
其 它 节 水 技 术
脱
硫
燃 料 电 池
微 型 燃 气 轮
太 阳 光 发 电
风 力 发 电
机
各种煤清洁利用方式相对评分比较表
利用方式 型煤
环保 7
原煤加工 流化床
洗选煤
8
CFBC
9
PFBC
9
超（超）临界机组 7
IGCC
10
燃料转化
气化
8
CMW
8
液化
8
其他清洁技术 注：10分为满分
节能 8 7 5 8 9 8 6 6 5
运行 10 9 9 6 9 6 6 8 4
投资 10 9 8 5 7 6 5 7 5
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成熟 10 10 9 8 10 8 6 8 5
1999
>50
2005
52-55
2015
36.9
1989
第4页/共81页
超超）临界机组的可靠性
• 美国初期 蒸汽参数过高，当时冶金工业 难以提供满 足31MPa，621/566/566℃的合理钢材，投运后 事故频繁，可靠性、可用率低，后降低参数运行， 取得了比较满意的业绩。
• 原苏联在发展超临界机组的初期，因缺少经验和选 用 参数过高，使其可靠性低。 经改进和完善，超临 界机组的可用率与亚临界机组差别不大。
主蒸汽压力，MPa
第3页/共81页
部分超（超）临界机组经济性举例
电厂
项目
蒸汽参数
丹麦 Vesk 电厂 407 MW
25.1 MPa,560℃/560℃
法国 STAUDINGE 厂 550 MW
25 MPa,540℃/560℃
德国 ROSTOCK 电厂 559 MW
25 MPa,540℃/560℃
韩国 500 MW
一、超临界机组的优越性
• 经济性好 • 可靠性高 • 环保特性好
第1页/共81页
49
700℃ /720℃/ 720℃
47
600℃/ 600℃/600℃
45
566℃/ 566℃/ 566℃ 高超临界
593℃/ 593℃
43
41
39
540℃ / 540℃
37
亚临界
566℃/ 566℃
超临界
35 10
15
欧洲 Future Ⅰ
33.5 MPa,610℃/630℃
欧洲 Future Ⅱ
40.0 MPa,700℃/720℃
平圩电厂 600 MW(亚临界)
17 MPa,537℃/537℃
机组效率,% 投运年份
45.3
1992
42.5
1992
42.5
1994
41
41.09
1992
44
1997
47
1998
>45
• 1980年美国公布的71台超临界机组和27台亚临界 机组运行统计数据表明，两类机组可用率已没有差 别。
第5页/共81页
1.30GW超临界机组创造过连续安全运行607天的记录。 日本 早期的超临界机组可用率大多数在99%以上。 德国机组的可靠性数据 表明，机组可靠性与可用率 与参数之间没有 必然的联系。 我国华能石洞口二厂两台600MW超临界机组投运后第二年可用系数 可达到90.8%和93.97%。
1000MW 等 级 超 超 临 界 机 组 方 案 具 有 效率高、单位千瓦投资省、人员少、维护费 用低及同容量电厂建设周期短，建筑用地少 等综合优点，同时也适应我国电力工业的发 展和符合电网对机组容量的需求，将成为反 映我国电力工业技术水平的代表性机组。