二次再热机组的发展和特点
1000MW 二次再热超超临界机组——汽机分册
1000MW 二次再热超超临界机组设备说明书汽机分册国电泰州发电厂2014年3月- 1 -前言本书主要介绍泰州二期工程1000 MW二次再热超超临界发电机组汽机设备及其系统的基本原理、结构、规范、功能及维护项目等，供泰州电厂管理、运行、检修人员操作、维护培训使用。
本书编写主要依据各设备制造厂的说明书和技术协议、华东电力设计院设计图及相应的电力行业的法规和标准，同时参照各兄弟单位的培训教材，在此表示感谢。
由于目前我厂二期工程设备安装也未结束，制造厂提供的资料尚不齐全，时间也比较仓促，最终现场设备、系统可能会与本培训教材有所偏差，实际运行须以现场设备、集控运行规程为准。
同时限于编者的水平，缺点和错误在所难免，敬请读者批评、指正。
编者2014年4月- 2 -本丛书各分册由以下人员执行主编：《汽机分册》张世伟《锅炉分册》李冬《电气分册》张岩山《化学分册》《灰硫分册》《仪控分册》任斌- 3 -目录第1章概述 ··············································································· - 1 -1.1工程背景： (1)1.2主要设计创新及难点 (2)1.3系统概述： (3)1.4设计优化： (4)1.5主辅系统设备规范： (6)1.6汽机典型工况及性能指标 (40)1.7汽轮机设计运行条件 (51)1.8汽轮机大修间隔的规范 (51)第2章主汽轮机本体结构 ··························································· - 53 -2.1汽轮机本体特点： (53)2.2汽轮机进汽部分： (61)2.3汽缸组件 (71)2.4轴承与轴承座： (99)2.5轴系 (119)2.6盘车装置 (119)2.7滑销系统 (125)第3章主机润滑油系统 ····························································· - 128 -3.1主机润滑油系统： (128)3.2DEH液压伺服系统 (145)3.3EH油系统 (153)3.4DEH控制系统 (163)3.5汽轮机保护系统 (171)第4章给水泵汽轮机 ································································ - 182 -4.1概述： (182)4.2给水泵汽轮机的热力系统 (183)4.3给水泵汽轮机的结构特点 (205)4.4设备技术规范 (218)4.5给水泵汽轮机运行说明 (223)4.6给水泵汽轮机运行与维护 (229)4.7盘车说明 (234)第5章蒸汽系统及其设备 ·························································· - 239 -5.1主、再热蒸汽系统及旁路系统 (239)5.2抽汽系统 (275)5.3轴封系统 (300)5.4辅助系统 (306)- 4 -5.5汽轮机疏放水系统 (310)第6章水系统及其设备 ····························································· - 314 -6.1凝结水系统 (314)6.2给水系统 (348)6.3循环水系统 (368)6.4开式水系统 (404)6.5闭式水系统 (410)第7章发电机辅助系统及设备 ···················································· - 426 -7.1发电机氢气系统： (426)7.2发电机密封油系统： (449)7.3定冷水系统 (469)第8章辅助系统 ...................................................................... - 477 -8.1抽真空系统 .. (477)第9章汽轮机的运行 ································································ - 491 -9.1概述 (491)9.2启动方式说明 (491)9.3一次调频 (496)9.4机组启动前的要求 (498)9.5机组启动前准备 (501)9.6机组冷态启动的汽机冲转 (506)9.7机组升负荷 (513)9.8机组主要运行参数监视 (515)9.9机组运行限制工况 (525)9.10机组的停运及保养 (527)9.11汽轮机的正常运行维护 (532)第10章汽轮机调试 ··································································· - 535 -10.1概述 (535)10.2概述·········································································错误！未定义书签。
超超临界二次再热空冷汽轮机的总体设计
超超临界二次再热空冷汽轮机的总体设计 唐丽丽;王娟 【摘 要】文章介绍了1000 MW超超临界二次再热空冷汽轮机的总体设计特点及设计中需要注意的问题.1000 MW等级空冷二次再热机组总体设计方案是可行的,但由于受到末级湿度的限制,二次再热空冷机组的再热温度略低于湿冷机组,经济性收益略低于湿冷二次再热机组.
【期刊名称】《东方汽轮机》 【年(卷),期】2018(000)002 【总页数】5页(P13-17) 【关键词】二次再热;空冷;汽轮机 【作 者】唐丽丽;王娟 【作者单位】东方汽轮机有限公司, 四川德阳, 618000;东方汽轮机有限公司, 四川德阳, 618000
【正文语种】中 文 【中图分类】TK26
1 前言 二次再热燃煤火电机组近年来在国内发展迅速。2015年，由东方汽轮机有限公司 （以下称东汽）自主研发的二次再热机组已成功投运，国内还有多台二次再热机组招标在建。这些二次再热机组均为湿冷汽轮机，投运地区均在中东部。 由于空冷机组节水、环保的优点，在我国西部 （尤其是西北），空冷机组被广泛应用。但是由于二次再热的特殊性和空冷机组的高背压特性，导致二次再热技术和空冷技术的结合，不是简单的融合，需要深层的分析和研究，以保证机组的安全性和高效性。 2 超超临界1000 MW空冷二次再热机组的设计特点 我国的空冷机组起步虽晚，但发展迅速。东汽从200 MW空冷机组发展至今，产品范围涵盖了300 MW、600 MW和1000 MW机组，产品种类包括了所有等级的汽轮机机组。从东汽近期的空冷机组业绩表 （见表1）中可以看出，空冷机组在向大容量、高参数方向不断发展，在立足节水的同时不断要求高效。 表1 东汽近期空冷机组业绩表项目新疆潞安准东#1、#2华电西黑山#1、#2华能延安#1、#2大唐蔚县#1、#2山西古交三期扩建#1、#2同煤轩岗二期#1、#2大唐托电五期扩建#9、#10山西长子高河#1、#2新疆中煤北二#1、#2大唐锡林浩特#1、#2京能酸刺沟#1、#2华电十二连城#1、#2新疆农六师一期 #1、#2、#3、#4神华鸳鸯湖二期扩建#3、#4德源府谷二期 #3、#4横山一期#1、#2主汽参数 ／M P a/℃/℃25/60 0/60 02 5/60 0/60 02 8/60 0/62 02 8/60 0/62 02 6.25/60 0/60 02 8/60 0/62 02 8/60 0/62 02 8/60 0/62 02 7/60 0/61 02 8/60 0/62 02 8/60 0/62 02 8/60 0/61 02 6.25/60 0/60 02 8/60 0/62 02 6.25/60 0/60 02 8/60 0/62 0功率／M W 66 06 60 66 06 60 66 06 60 66 06 60 66 06 60 66 06 60 11 00 11 00 10 00 10 00结构三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽三缸两排汽四缸四排汽四缸四排汽四缸四排汽四缸四排汽末叶／m m 10 30 10 30 10 30 10 30 86 38 63 86 31 03 01 03 01 03 01 03 01 03 07 70 86 37 70 86 3进度设计设计设计在制在制在制投运在制在制在制在制在制#1、#2 已投运在制在制在制 空冷机组对环境温度的影响反应比较敏感，背压变化范围比较大而且频繁，对低压末级叶片、低压缸和轴系影响较大。东汽在这些方面积累了大量宝贵的经验，对空冷机组进行针对性设计。 3 超超临界1000 MW空冷二次再热机组的总体方案 超超临界1000 MW空冷二次再热机组在外形上基本同超超临界1000 MW二次再热湿冷机组（见图1）。与湿冷机组的相同点： ·机组型式：超超临界、两次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机 ·额定功率：1000 MW ·最大出力：1100 MW ·汽轮机额定转速：3000 r/min ·旋转方向 （从汽机向发电机看）：逆时针 · 汽封系统及运行方式：采用自密封系统（SSR） · 运行方式：定－滑或定－滑－定 ·配汽方式：节流配汽 · 汽轮机外型尺寸基本不变，约：43 m×10 m×8 m （长×宽×高） 主要不同点有： ·末级叶片长度：863 mm/770 mm · 额定排汽压力： 9～18 kPa ·回热级数：4级高压加热器+1除氧器+5级（或4级）低压加热器除氧器采用滑压运行 ·低压模块 图1 东汽1000 MW二次再热机组的示意图 4 热力系统设计特点 空冷机组高背压的特点使机组的总焓降段减少，影响低压模块的设计。通常，空冷低压级数比同等级湿冷机组的低压级数少一级，回热级数通常较湿冷机组少一级。因为次末级后不宜设置抽口，否则会引起加热器疏水不畅。另外，如果进汽参数采用同湿冷机组一样 （如31 MPa/600℃/620℃/620℃），由于二次再热压力、温度和排汽背压的综合影响，机组排汽湿度降低，约3% （背压11 kPa）。为避免末级叶片长期处于威尔逊区，可以采用降低再热温度的方式来提高排汽湿度。如图2所示的热力过程线，某一次再热空冷机组（再热温度620℃）的排汽湿度在8%；而二次再热机组的再热温度降低到600℃后，排汽湿度接近5%。 图2 空冷机组热力过程线 所以，降低再热温度可以有效提高排汽湿度。但是这将牺牲一部分经济性。对于理论计算的结果而言，提高主蒸汽温度亦可提高排汽湿度。经评估，对于再热温度为620℃的二次再热机组，主蒸汽压力要提高到50 MPa以上，其排汽湿度才与一次再热机组相当，而这将提升锅炉、汽机的设计难度和增加成本。 5 本体结构设计特点 东汽1000 MW二次再热空冷机组的总体方案是在东汽1000 MW一次再热超超临界机组的基础上增加一个超高压模块。机组为单轴、五缸四排汽。百万二次再热空冷机组含一个单流超高压缸、一个单流高压缸、一个双流中压缸和两个双流低压缸。纵剖面图如图3所示。 图3 东汽1000 MW二次再热空冷机组纵剖面图 5.1 超高压模块 超高压模块设计同东汽1000 MW二次再热湿冷机组超高压模块设计方案，主要特点如下： ·进汽口为两个，采用切向进汽； ·单流程设计，提高相对叶高； ·双层缸结构，内外缸均采用筒形缸设计。 5.2 高压模块 高压模块设计同东汽1000 MW二次再热湿冷机组高压模块设计方案，主要特点如下： ·进汽口为两个，采用切向进汽； ·单流程设计，提高相对叶高； ·采用双层缸结构，高压内缸采用筒形缸结构，高压外缸的设计为常规设计； ·高温材料的铸件和锻件采用相应等级高温材料，这些材料已经在国内投运的超超临界机组上进行了成功应用。 5.3 中压模块 中压模块设计同东汽1000 MW二次再热湿冷机组中压模块设计方案，主要特点如下： ·进汽口为两个，采用水平切向进汽； ·双流程设计； ·中压模块采用双层缸结构； · 高温材料的铸件和锻件采用相应等级材料，这些材料已经在国内投运的超超临界机组上进行了成功应用。 5.4 低压模块 5.4.1 空冷机组末端设计的特殊性 如前文所述，空冷机组的设计难点在低压模块。空冷汽轮机机组的末端设计主要考虑： ·设计工况时，排汽的威尔逊区由湿冷机组的次末级推迟到末级；变工况或背压变动时，威尔逊区重新转移或消失。 ·低负荷高背压工况时，排汽出现过热，排汽缸温度高、末级动叶片动应力增大，应力腐蚀的可能性增加。 · 高负荷低背压工况时，会出现阻塞工况（对于额定背压在10 kPa的机组，tmcr流量下阻塞背压在5.5 kPa左右），此时，末级动静叶片弯应力最大。 5.4.2 低压缸设计的对应措施 以上几点的特性影响到低压模块的安全性，对空冷低压缸，为保证安全性，其设计不同于一般的湿冷机组，主要包括有末级叶片、低压轴承支撑、低压缸结构型式和排汽管的连接方式等。 ·采用特制末级叶片 空冷末级叶片较湿冷末级叶片粗壮，具有更高的强度。不仅包括叶片型线，还从叶根型式、围带与拉筋、叶片材料等方面采用针对性设计，来保证末级叶片的刚度、强度、弯应力等来适应大范围的高背压特性。针对1000 MW空冷机组，东汽有770 mm和863 mm两种末叶，用户可根据地理环境、冷却方式等进行优选，选择最佳末叶。 ·低压轴承支撑方式 低压采用落地轴承，不仅可以保证低压转子的刚性，而且保证转子的轴承标高不随汽缸膨胀而变化。降低低压缸振动的风险。 ·低压缸 为防止低压缸变形，东汽空冷机组低压缸采用三层缸或两层缸。为了避免排汽管的力传递到汽缸上，空冷机组的低压缸与排汽管连接一般采用柔性连接。由于背压变化频繁而且幅度较大，低压排汽缸和转子的工作环境不断变化，为防止低压轴封与转子发生碰摩，低压端汽封体与汽缸采用弹性连接。 ·排汽末端保护系统 （1）空冷机组排汽缸的喷水装置，对机组的安全性特别重要。在机组低负荷、高背压工况运行时，低压排汽温度升高，会导致机组振动，影响机组的安全性。此工况比常规湿冷机组更容易出现。当排汽温度超过限定值时，控制系统会打开喷水控制阀，并自动调节喷水量。 （2）由于空冷机组的特点，考虑到末级叶片的安全性，必须设置保护系统。图4是某空冷叶片的背压保护曲线。报警背压可保护末级叶片动应力安全；不同进汽流量下，机组的阻塞背压是不同的，正常运行时要保证在此曲线以上的区域和报警背压以下的区域。另外，为保证空冷系统安全还应设置防冻最低背压，汽机运行应在该线之上。 图4 某空冷末级叶片背压保护曲线 东汽在大量的空冷机组设计中，积累了宝贵的经验。适用于1000 MW二次再热空冷机组的两种低压模块，东汽均有运行业绩。能保证低压模块的安全高效性。 6 其他 东汽1000 MW二次再热空冷机组的通流设计理念和方法、滑销系统、轴系、旁路设置、汽水系统和油系统等均与湿冷机组相同，在此不再赘述。 7 结论 1000 MW空冷二次再热机组总体设计方案是可行的，但由于受到末级湿度的限制，二次再热空冷机组的再热温度略低于湿冷机组，经济性收益略低于湿冷二次再热机组。东汽1000 MW超超临界二次再热空冷机组在东汽1000 MW超超临界二次再热湿冷机组和东汽1000 MW超超临界一次再热空冷机组的基础上进行组合设计；本体结构成熟可靠。1000 MW等级机组，东汽有成熟的低压模块可以满足不同的空冷方式。 参考文献 [1]王为民,潘家成,方宇,等.东方1000 MW超超临界汽轮机设计特点及运行业绩[J].东方电气评论,2009,23（1）:1-11. [2]张晓东,方宇,唐清舟,等.660 MW超超临界二次再热汽轮机结构特点[J].东方汽轮机,2015,（2）:1-6.
1000mw二次再热热力发电厂课程设计
1000mw二次再热热力发电厂课程设计随着工业化进程的不断加速，能源问题也日益成为人们关注的焦点。
在各种能源中，煤炭是一种相对较为丰富的资源，因此在我国的能源结构中扮演着重要的角色。
然而，煤炭的燃烧不仅会产生大量的二氧化碳等有害气体，还会造成严重的空气污染，对人类的健康和环境造成极大的威胁。
因此，如何将煤炭高效、清洁地利用，成为摆在我们面前的一个重要问题。
在煤炭的利用方式中，热力发电是一种常见的方式。
热力发电利用燃料的热能产生蒸汽，再通过蒸汽驱动汽轮机转动发电机，将热能转化为电能。
然而，普通热力发电方式存在能量利用效率低、污染排放多等问题。
因此，人们开始探索新的热力发电方式，其中二次再热热力发电是一种被广泛研究和应用的方式。
二次再热热力发电是将煤炭的热能高效转化为电能的一种方式。
其基本原理是：先将煤炭燃烧产生的热能转化为蒸汽，然后将蒸汽通过高、中、低压汽轮机驱动发电机发电。
在这个过程中，二次再热技术的应用可以显著提高能量利用效率，减少污染排放。
具体来说，二次再热热力发电厂的主要组成部分包括锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、减温系统、灰渣处理系统等。
其中，锅炉系统是整个厂区的核心部分。
锅炉主要由炉膛、过热器、再热器、空气预热器、省煤器等部件组成。
在锅炉系统中，煤炭经过燃烧产生高温烟气，与锅炉内的水进行换热，产生蒸汽。
蒸汽先经过高压汽轮机，驱动一级发电机发电，然后进入再热器进行再热，再经过中压、低压汽轮机，驱动二级、三级发电机发电。
与传统热力发电方式相比，二次再热热力发电具有以下优点：1. 能量利用效率高。
二次再热技术的应用可以将煤炭的热能高效转化为电能，能量利用效率可以达到45%以上，比传统热力发电方式提高了10%以上。
2. 污染排放少。
由于二次再热热力发电的能量利用效率高，燃烧产生的有害气体排放量也相对较少。
同时，其采用湿式脱硫、脱硝等先进的环保技术，能够将排放的有害气体和颗粒物减至最低。
3. 运行稳定可靠。
660MW二次再热机组技术
均增加约1/3焊口。
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（三）新材料
分隔屏过热器 规格 ∅60x10 ∅63.5x13.5 ∅54x10 ∅54x9 ∅63.5x13.5 ∅54x113.5 ∅54x9 ∅60x10 ∅54x12 ∅60x11
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材质 SA-213TP347HFG
12Cr1MoVG
形管排吊装需求，节省了吊机使用费用。
在安装高峰期锅炉本体安装共投入人员250人左右，相对#1机组投入 400余人，减少了人工投入，在相对#1机组开工晚2个月，且设备到货严 重滞后的情况下，工期较#1机组有所缩短。
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（一）锅炉专业
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的二次再热机组电厂，是目前压力参数最高的机组，“五新”技术应用 最多、环保指标最先进的火力发电机组项目，同类型机组尚无投产业绩 ，无成熟的施工经验可供参考和借鉴。 锅炉施工存在诸多难点，与常规一次再热机组相比，锅炉水平烟道 长度增加，后水冷壁底部水冷壁安装难度较大；锅炉后烟井管排数量多
、重量大，组合及吊装难度较大；锅炉纵向跨度大、设备单件重量较大
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（四）工程里程碑
工程于2013年12月10日开始锅炉钢架吊装，2015年08月24日开始机组 整套启动，2015年08月24日通过机组186小时满负荷试运行。
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二
主要特点及施工方法
华能安源电厂“上大压小”新建2×660MW机组工程是国内首座投产
分为高压再热器和低压再热器，后烟井前后烟道分别布置了高压低温再热 器和低压低温再热器，高压末级再热器及低压末级再热器布置在锅炉水平 烟道内部，过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置二级四点喷水减温 器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板和烟气再循环调温，同 时燃烧器的摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在高低温再热器连 接管道上还设置有事故喷水减温器。
超超临界二次再热机组不同调频方式特性比较研究
Vol. 48,No.2Mar., 2021第 48 卷第 2 期2021年3月华北电力大学学报Journal of North China Electric Power Universitydoi ： 10. 3969/j. ISSN. 1007-2691. 2021. 02. 13超超临界二次再热机组不同调频方式特性比较研究荆雨田，段立强，田李果(华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206)摘要：为保证电网安全平稳运行、平抑新能源对电网带来的冲击，火电机组需适应新环境，提高自身的调频灵活性。
使用Ebsilon 仿真软件对某660 MW 超超临界二次再热机组进行建模。
基于此模型分别研究高加旁路调频、补气阀调节、凝结水节流调频等不同方式调频特性，获得每种调频方式对于机组负荷及热经济性方面的影响规律。
并比较了三种调频方式各自的优劣点并进行排名，最后给出机组不同调频方式的使用建议，结果表明：机组负荷需求较高时采用高加大旁路；对于经济性要求较高时采用凝结水节流调频；对两者均有考虑时可选择1/2混合旁路或高加大旁路，在响应初期可打开补气阀做出最快反应。
关键词：二次再热；高加旁路调频；补气阀调节；凝结水节流调频中图分类号：TK37 文献标识码：A 文章编号：1007-2691 (2021) 02-0104-10Comparison of Ultra-supercritical Double ReheatingUnits under Different Frequency ModulationsJING Yutian , DUAN Liqiang , TIAN Liguo(School of Energy Power and Mechanical Engineering , North China Electric Power University , Beijing 102206, China)Abstract : To guarantee the stable operation and to smooth the new-energy-caused impact on power grid, coal-firedpower generation units need to adapt to the new environment and improve their frequency modulation flexibility. In thispaper, we use Ebsilon simulation software to model a 660 MW ultra-supercritical double reheating unit. Based on thismodel, the frequency modulation characteristics of different frequency modulation modes, such as high pressure feedingwater heater bypass frequency modulation, overload control valve adjustment and condensate throttle frequency modula tion, are studied respectively to obtain their effects on the unit load and thermal performance. Their advantages and dis advantages of these three kinds of frequency modulation methods are compared and ranked respectively. Finally, somevaluable suggestions for the use of the frequency modulation methods are given. The results show that: it is better to usethe whole high pressure feeding water heater bypass frequency modulation when the load demand for the unit is higher,to use the condensate throttling frequency modulation when the economic performance requirement is higher, and use 1/2 mixed high pressure feeding water heater bypass or the whole bypass when both the load demand and the economicperformance demand are considered. At the initial stage of response, it is suggested to open the overload control valve to realize the fastest response.Key words : double reheating ； high pressure feeding water heater bypass frequency modulation ； overload control valveadjustment ； condensate throttling frequency modulation0引言收稿日期：2020-08-24.基金项目：国家重点研发计划项目(20i7YFB0602i0i).近年来随着新能源开发规模不断增大，火电机组的整体占比及利用小时数有了明显的降低。
超超临界二次再热机组机炉主保护系统分析
第50卷第1期 熬力透年Vol . 50 No . 12021 年 03 月_________________________________________T H E R M A L T U R B I N E ___________________________________________Mar .2021文章编号：1672-5549(2021)01.021.4超超临界二次甬热机组机炉壬保护系统分析张天海，高爱民，汤可怡，肖新宇(江苏方天电力技术有限公司，南京211102)摘要：采用常规的热工保护系统已经不能满足二次再热机组的正常运行要求。
根据国内某660 M W 超超临界二次再热机组设备特点，对机炉主保护系统进行了详细的设计分析，主要包括主燃料硬件跳闸回路、主燃 料跳闸软逻辑以及汽轮机危急遮断保护回路等三个方面。
主燃料跳闸硬件保护设计为2套完全独立、相互冗 余的带电跳闸回路，可有效避免保护系统的拒动和误动。
主燃料跳闸软逻辑中修改了汽轮机跳闸和再热器保 护丧失等相关逻辑，满足了二次再热机组的保护需要。
对ETS 保护回路的超速保护、数据采集及处理和跳闸条件等方面都进行了改进，大大提高了系统可靠性。
所分析的内容可为二次再热机组热工保护系统设计和维 护提供参考。
关键词：二次再热；主燃料切除；危急跳闸中图分类号：TK267文献标志码：A doi ： 10.13707/j. cnki. 31 -1922/tli. 2021.01.005Analysis of Main Protection System for Ultra-SupercriticalDouble Reheat UnitZHANG Tianhai # GAO Aijnin # TANG Keyi # XIAO Xinyu(Jiangsu Frontier Electric Technology Co. #Ltd. # Nanjing 211102# China )Abstract % For double reheat unit# conventional thermal protection system is unable to meet the normal operatingrequirements. According to the characteristics of a domestic 660 MW ultra-supercritical double reheat unit# the mainprotection system of boiler and unit including the main fuel trip hardware trip circuit# main fuel trip soft logic and emergency trip system protection circuit are analyzed in detail. The main fuel trip hardw two sets of completely independent and mutually redundant live trip circuits # so it can effectively prevent the protection system from r ejection and mis-operation. In main fuel trip soft logic# related logics such as steam turbine tripping and loss of reheater protection are modified to meet the protection needs of double rehea the ETS protection circuit are improved in terms of over-speed protection# acqui shutdown # etc. # t hus the system reliability has been greatly improved. The analyzed content can provide reference for the design and maintenance of the thermal protection system of double reheat unit.K e y words % double reheat & main fuel trip & emergency trip二次再热发电技术代表当前世界领先的发电 水平，是目前提高火电机组热效率的有效途 径[1>]。
二次再热热力设计
一、汽轮机蒸汽参数30Mpa/600℃/620℃/620℃-4.9kPa二、热力系统设计（分析考虑回热系统、再热压损8%、抽汽压损5%以及通流合适的效率）二次再热机组一、二次再热压力选取原则是使得整个循环效率最高，同时应综合考虑汽轮机排汽湿度、一、二次再热锅炉进口汽温度等因素，从而得到综合效果最佳的热力系统。
(1)一次再热压力选取对于实际的汽轮机组，首级高加回热抽汽采用超高压缸排汽，因此，一次再热压力同时也应考虑锅炉给水温度这一因素。
一次再热压力选取过高，锅炉给水温度偏高于最佳给水温度，后续再热循环所占份额下降，导致整体循环效率下降，同时超高压排汽温度偏高，锅炉一次再热器进口温度偏高，对其设计造成不利影响，反之，一次再热压力选取过低，锅炉给水温度偏低，后续循环效率下降，也会导致整体循环效率降低，同时会导致二次再热难以布置。
通过实际计算分析，得出如下如曲线所示热耗对应一次再热压力关系曲线，从曲线可以看出，一次再热压力/主汽压力≈40%时，循环效率最高，综合考虑给水温度以及超高压排汽温度一次再热压力选取在主汽压力的34%-37%为宜。
热耗变化对应一次再热压力关系-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.030.031.032.033.034.035.036.037.038.039.040.041.042.0一次再热压力/主汽压力 %热耗变化kJ/kW.h（2）二次再热压力选取二次再热压力选取主要应考虑循环效率、排汽湿度、中压缸排汽压力、温度等因素的影响。
若二次再热压力选取过高，高压缸排汽温度偏高，锅炉二次再热器进口温度偏高，对其设计造成不利影响，同时二次再热循环所占份额下降，整体循环效率下降，反之，二次再热压力二次再热循环示意图0.050.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0 650.0 700.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0熵 KJ/Kg.K温度℃P0 T0P1 T1P1rh T1rhP2 T2P2rh T2rhPk Ik选取过低，后续循环效率下降，导致整体循环效率降低，同时会导致排汽湿度降低，在背压变化较大时可能会出现排汽为干蒸汽的情况，另外会导致中排温度偏高或者必须选取较低的中排压力，对汽轮机连通管以及低压模块设计造成不利影响。
二次再热机组双机回热系统热力性能分析
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发表时间：2018-05-11T16:12:40.203Z 来源：《电力设备》2017年第36期 作者： 李云鹏
[导读] 摘要：二次再热机组的技术在国外早已成熟，其热经济性相对于一次再热机组也是十分可观的，面对国家政策，火电走可持续发展 道路二次再热必定是我国火电今后发展的一个新方向。
（大唐东营发电有限公司 山东省东营市 257000） 摘要：二次再热机组的技术在国外早已成熟，其热经济性相对于一次再热机组也是十分可观的，面对国家政策，火电走可持续发展道 路二次再热必定是我国火电今后发展的一个新方向。 关键词：二次再热机组；金属材料；结构区别 1、概述 二次再热机组和一次再热机组有较大差别，二次再热机组的热力系统比一次再热机组的热力系统更加复杂，对运行技术的要求更高。 我国的火电刚开始涉及到二次再热技术，欧美以及日本的火电发展对我国火电的发展方向和火电技术的提高有着重要的借鉴意义。 2、国外二次再热技术的发展 2.1美国火电发展状况 早在1957年美国就投运了第一台超超临界机组——俄亥俄州菲罗电厂6号机组，容量为125MW、蒸汽参数为31MPa、 621/566/566℃，由B﹠W公司制造；1959年艾迪斯顿电厂投运了一台二次再热机组，容量325MW、蒸汽压力为34.4MPa、蒸汽温度为 650/566/566℃，后来该机组将参数将为32.4MPa，610/560/560℃，艾迪斯顿电厂的这一机组同时打破了当时发电机组最高出力，最高压 力，最高温度和最高效率4项纪录。从1986年美国电力研究院（EPRL）就致力于开发32MPa，593/593/593℃的燃煤火电机组。 2.2日本火电发展状况 日本于1989年投运了川越电厂1号机组，该机组为中部电力公司设计制造的700MW机组，燃液化天然气，主蒸汽压力为31MPa，蒸汽 温度为566/566/566℃，机组热效率为41.9%。日本通过吸收美国技术并成功发展超临界技术的基础上，进一步自主开发超超临界机组。日 本投运的超超临界机组蒸汽参数逐步由566℃/566℃提高到566/593℃，600/600℃，蒸汽压力则保持24～25MPa，容量为1000MW。1998 年投运的原町2号机组，主蒸汽压力为1000MW，主蒸汽温度和再热蒸汽温度均为600℃，该机组的实测发电机端效率达到了44.7%。日本 记录第二电厂6号锅炉为二次再热超临界压力锅炉，1970年订购并经过试运行于1973年11月正式投运。 3、我国火电机组的发展 华能西安热工院于2012年自主研发了“带二次再热的700℃以上参数超超临界锅炉”，该项技术通过了国家知识产权发明专利审核并公 告。这是国内第一个涉及二次再热技术的研究成果。采用这项技术的1000MW超超临界二次再热机组的供电煤耗达到272克/千瓦时，相比 1000MW超超临界一次再热机组降低了12272克/千瓦时，一年的运行时间按照6000h计算，每台机组每年可以节约标准煤7.2万吨，二氧化 碳排放量减少了20万吨，得了很好的经济性和环保效益。 3.1国电泰州发电厂 2012年9月12日，上海电气电站集团与国电江苏电力有限公司签署国电泰州电厂二期2×1000MW超超临界二次再热燃煤发电示范项目 主机设备合同。该工程机组设计发电效率高于47.9%，比国内常规超超临界一次再热机组平均效率提高2.1%，比目前全球最好的二次再热 发电机组效率提高0.9%以上，机组设计发电煤耗为256.2克/千瓦时，比常规百万超超临界机组发电煤耗降低14克/千瓦时，两台机组每年可 节约标煤15.18万吨，达到了国际先进水平。 3.2华能莱芜发电厂 莱芜电厂1000MW工程二次再热机组发电效率高于47.95%，比当今世界上最好的二次再热机组效率高约1%以上，比国内常规超超临 界一次再热机组发电效率提高了2.2%，机组设计标准发电煤耗为256.16克/千瓦时，煤耗比当今世界最好水平降低了6.2克/千瓦时，比常规 百万机组降低发电煤耗约14.1克/千瓦时，两台机组年可节பைடு நூலகம்标煤15.51万吨，华能莱芜发电厂的建设提高了我国高端大型燃煤机组装备设计 制造和运行水平。 3.3华能安源发电厂 安源电厂机组采用的二次再热技术，主蒸汽压力为31MPa，主蒸汽温度为600℃，再热蒸汽温度为620℃、620℃，机组设计热效率达 到了47.95%。2×660MW机组由华能与东方电气集团有限公司合作生产，利用现有成熟材料，采用创新技术综合提高效率，在使机组效率 提高的同时，还降低了温室气体和污染物排放，综合参数、热效率、应用新技术等方面都是世界比较先进的。 4我国二次再热机组面临的问题和解决方案 目前超超临界二次再热机组技术主要在美国、丹麦、日本等国家应用，二次再热技术不但可以提高机组的经济性，还可以改善机组的 环保效果。经计算分析二次再热技术在相同的主蒸汽压力条件下，相对热耗率提高了1.4%~1.6%。目前超超临界机组的汽轮机入口参数为 25.0MPa/600℃/600℃，二次再热机组的汽轮机入口参数为30.0MPa/600℃/620℃/620℃，二次再热机组的热效率相比普通超超临界机组热 效率提高了2.4%~2.6%，机组煤耗也相应降低。 通过技术比较得出二次再热机组相对于一次再热机组的不同点：1随着二次再热机组热效率提高，锅炉的输出热量会相对减少；2再热 器热量由高压和低压两部分提供，主汽吸热比例降低，主蒸汽流量减少。3汽轮机排汽温度水平提高。4省煤器入口给水温度升高。根据汽 水参数特点，二次再热锅炉同一次再热锅炉相比，存在以下显著的难点：1锅炉增加一级再热器，增加了两组受热面布置。2再热汽温调节 更困难，喷水调节将降低系统效率。3锅炉设计参数为600℃/620℃/620℃，三个受热面出口温度达到或超过600℃，最后一级高温受热面传 热温差减少，其低负荷性能势必降低。4低压再热器压力相对更低，蒸汽体积流量大，低压再热器压降控制相对一次再热机组更难。5炉膛 选取必须同时满足合理组织燃烧的要求和三个高温受热面出口汽温达到额定值。6省煤器的入口烟温和入口水温提高，受热面设计要符合全 负荷范围内省煤器出口工质的欠焓足够高。7空气预热器入口烟温升高，降低排烟温度的难度增加。8主汽流量降低，炉膛吸热增加，上部 水冷壁壁温和分离器温度上升。 针对以上技术难点，哈锅经过充分和详细的论证，在设计中考虑以下对策：