1000MW间接空冷火电机组九级回热技术

1000MW间接空冷火电机组九级回热技术
摘要：我厂两台1000MW火电机组采用9级回热技术，使用后取得了以下成果：我厂1000MW 级间接空冷发电机组，原设计方案为常规回热级数8级。

经与上海汽轮机厂配合，本工程在现有汽轮机低压缸上增加1级回热拍汽，即由原8级回热系统改为9 级回热抽汽系统。

本工程热力系统增加1级回热，凝结水泵和低加疏水泵运行电耗略有增加，但可降低汽轮机热耗约11kJ/kWh。

经测算，综合热耗减少和厂用电率增加对供电标煤耗率的贡献，增加1级回热可降低供电标煤耗率约 0.4g/kWh，具有一定的节能效果。

经济性方面，增加1级回热，全厂设备初投资增加约1260万元，但全厂年运行费用可节约180万元，动态投资回收年限约12 年，具有一定的经济效益。

因此，本工程热力系统增加1级回热取得了一定的经济效益及环保效益。

关键词：间冷空冷机组、9级回热、前置蒸汽冷却器
引言
目前国内已投运的1000MW级汽轮机基本为常规8级回热，德国西门子公司为欧洲项目提供700～800MW等级的汽轮机方案有配9级回热的设计。

间接空冷系统与湿冷塔相比最大的优点是节水量显著，用水量为湿冷机组的1/4-1/5。

间接空冷系统与直接空冷系统相比，其耗电量相对较小，运行过程中凝汽器的背压较稳定，空冷塔基本无噪音，受风力和风向的影响很小，防冻能力好，机组冬季运行时背压可以降到很低，在凝汽器压力为8-10KPa下运行是相当安全的，有时可以在更低的背压下运行。

缺点是占地面积较大，一次性投资大。

故在风力大、风向变化快、缺水、离居民区较近、土地面积相对不受限制的地区应选择间接空冷系统。

我厂采用间接空冷技术，并在此基础上采用9级回热技术，进一步降低机组热耗率，符合国家节能减排的政策。

实施背景
1.国内三大主机制造厂1000MW级一次再热汽轮机均为四缸四排汽，一个单
流高压缸、一个双流中压缸和两个双流低压缸。

以东汽为例，在其已投运的华润
贺州2×1000MW项目中，中压缸为2级抽汽，低压缸为4级抽汽，分缸排汽供给
除氧器用汽，低压缸抽汽供给4级低压加热器。

东汽在其新改进的1000MW级无
调节级机型中降低了中压缸分缸压力，中压缸排汽供给一级低压加热器，中压缸
抽汽由2级变为3级。

可见，东汽在其结构设计上是有条件设计9级回热的。

哈
汽的情况与之类似。

而考虑到上汽的技术来源，理论上是可以实现9级回热的。

实际上，上汽在28MPa机型上直接采用了9级回热系统，在原机型上低压缸部分
增加一个抽汽口。

经咨询，按照9级回热系统设计，机组热耗率可降低约
10kJ/kWh，方案可行且具有一定的经济性。

2.外置式串联蒸汽冷却器主要是用于再热之后的第一级加热器，因为抽汽温
度较高，过热度较大，可以充分利用抽汽的过热度，提高经济性。

设置外置式蒸
汽冷却器时，再热之后的第一级抽汽即3级抽汽压力升高，抽汽过热度和抽汽量
均增大，外置式蒸汽冷却器充分利用抽汽过热度，其效果加强，同时使给水温度
增高，锅炉内换热温差减小，锅炉的效率提高。

外置式串联蒸汽冷却器的热经济
性比并联高，原因在于外置式串联蒸汽冷却器的进水温度高，换热过程平均温差小，抽汽过热度利用充分，效果显著。

设置外置式蒸汽冷却器，各负荷下给水温
度提高3℃～4℃，机组热耗率减少约15kJ/kWh。

由于给水参数变化不大，对锅
炉安全性没有影响。

增加一个外置式蒸汽冷却器（包括管道等），每台机组初投
资增加不到200万元，经济效益明显。

关键技术及创新点
1. 9级回热技术在1000MW间接空冷火电机组的应用
近几年，为响应国家节能减排的政策，建设“高效、节能、环保”的电厂成
为当前国内电力发展的主题。

国内电力行业通过吸收借鉴国外的新技术、新措施，在提高主机参数、优化系统设计、优化设备选型等方面进行了一些研究工作。

目
前在建和拟建的一批600MW级、1000MW级超超临界机组多以提高蒸汽参数（27～28MPa/600℃/610～620℃）、增加回热级数（湿冷9级、空冷8级）为核心技术
措施，以期取得更好的经济效益、环保效益。

提高参数的1000MW级超超临界机
组的投运业绩目前有神华神东万州电厂、神皖安庆电厂二期。

提高参数的660MW
超超临界机组目前有安徽淮南田集电厂二期和华能长兴电厂已经投运，参数分别
为27MPa/600℃/620℃和28MPa/600℃/620℃。

我厂是将9级回热技术应用在1000MW间接空冷火电机组。

布置方式为汽轮
机有9级非调整抽汽，1、2、3段抽汽分别向3级高压加热器供汽，3段抽汽上
还设有外置蒸汽冷却器。

4段抽汽供汽动给水泵、汽动引风机、除氧器和辅助蒸
汽联箱。

5、6、7、8、9段抽汽供5级低压加热器。

2.设置外置式蒸汽冷却器，提高各负荷下给水温度
我厂设置外置式蒸汽冷却器，各负荷下给水温度提高3℃～4℃，机组热耗率
减少约15kJ/kWh。

由于给水参数变化不大，对锅炉安全性没有影响。

增加一个外
置式蒸汽冷却器（包括管道等），每台机组初投资增加不到200万元，经济效益
明显。

在综合考虑汽轮机热耗率、一段抽汽压力、锅炉效率后，最佳给水温度为300℃～310℃，进一步提高机组的经济性。

3 .我厂首次将9级回热技术应用在上海汽轮机1000MW间冷空冷机组，在
28MPa机型上直接采用了9级回热系统，在原机型上低压缸部分增加一个抽汽口。

按照9级回热系统设计，机组热耗率可降低约10kJ/kWh，取得了较好的经济效益
和环保效益。

4.外置式串联蒸汽冷却器主要是用于再热之后的第一级加热器，因为抽汽温
度较高，过热度较大，可以充分利用抽汽的过热度，提高经济性。

设置外置式蒸
汽冷却器时，再热之后的第一级抽汽即3级抽汽压力升高，抽汽过热度和抽汽量
均增大，外置式蒸汽冷却器充分利用抽汽过热度，其效果加强，同时使给水温度
增高。

增加一个外置式蒸汽冷却器（包括管道等），每台机组初投资增加不到
200万元，经济效益明显。

结语
本工程为 1000MW 级间接空冷发电机组，原设计方案为常规回热级数8级。

经与上海汽轮机厂配合，本工程在现有汽轮机低压缸上增加1级回热拍汽，即由
原8级回热系统改为9 级回热抽汽系统。

本工程热力系统增加1级回热，凝结水泵和低加疏水泵运行电耗略有增加，但可降低汽轮机热耗约11kJ/kWh。

经测算，综合热耗减少和厂用电率增加对供电标煤耗率的贡献，增加1级回热可降低供电标煤耗率约 0.4g/kWh，具有一定的节能效果。

经济性方面，增加1级回热，全厂设备初投资增加约1260万元，但全厂年运行费用可节约180万元，动态投资回收年限约12 年，具有一定的经济效益。

因此，本工程热力系统增加1级回热取得了一定的经济效益及环保效益。

参考文献
[1]姚建村.1000MW级超超临界回热系统优化应用研究[J].神华科
技,2015,13(6):45-47.
[2]王存新.1000MW机组回热系统优化的技术经济性分析[J].节
能,2016(07):41-43.
[3]王卫亮.大型汽轮机组回热抽汽系统关键技术研究[J].超超临界技术交流会,2013(07):82-84.。