提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术
超超临界机组电厂工作原理
超超临界机组电厂工作原理超超临界机组电厂是目前较为先进的发电设备之一，其工作原理是通过高温高压的超超临界蒸汽来推动涡轮机发电。
本文将详细介绍超超临界机组电厂的工作原理。
一、超超临界机组电厂的基本结构超超临界机组电厂由锅炉、涡轮机和发电机组成。
锅炉是超超临界机组电厂的核心设备，其主要作用是将化石燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能量。
涡轮机是将蒸汽能量转化为机械能的装置，而发电机则将机械能转化为电能。
二、超超临界机组电厂的工作过程1. 燃烧过程：超超临界机组电厂使用化石燃料进行燃烧，常见的燃料有煤炭、石油和天然气等。
在锅炉内，燃料与空气进行充分混合后点燃，产生高温高压的燃烧气体。
2. 蒸汽循环过程：燃烧气体进入锅炉后，与锅炉内的水进行热交换，使水转化为蒸汽。
蒸汽经过凝汽器冷却后重新变为水，然后再次被泵送入锅炉中进行加热，形成循环。
3. 涡轮发电过程：高温高压的蒸汽通过管道输送到涡轮机中，蒸汽的能量转化为旋转能量，推动涡轮机转动。
涡轮机通过轴连接发电机，使发电机也开始旋转，将机械能转化为电能。
4. 电能输出：发电机将机械能转化为电能，通过变压器将电能升压后送入电网中，供电给用户使用。
三、超超临界机组电厂的特点1. 高效节能：超超临界机组电厂利用高温高压的蒸汽进行发电，能够提高发电效率，减少燃料消耗，从而达到节能减排的目的。
2. 减少污染物排放：超超临界机组电厂采用先进的燃烧技术和脱硫、脱硝、除尘等设施，能够有效减少污染物的排放，对环境友好。
3. 资源可再生：超超临界机组电厂不仅可以利用传统的化石燃料，还可以利用生物质等可再生能源进行发电，具有较好的资源可持续性。
4. 响应速度快：超超临界机组电厂由于采用了先进的控制系统，具有响应速度快的特点，能够适应电力系统对频率和负荷的快速变化。
四、超超临界机组电厂的未来发展超超临界机组电厂作为一种高效节能、环保的发电设备，具有广阔的发展前景。
未来，随着科技的进步和能源的需求增长，超超临界机组电厂将会进一步提高发电效率，减少污染物排放，并不断探索新的可再生能源利用方式。
超临界和超超临界的概念
超临界和超超临界的概念火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。
锅炉内的工质都是水，水的临界压力是:22.115MPa 和347.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。
超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率要提高1.2%，一年就可节约6000吨优质煤。
未来火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组，它们在发达国家已得到广泛的研究和应用。
********************************************************************* 汽轮机发电的理论基础是蒸汽的朗肯循环，按朗肯循环理论，蒸汽的初参数（即蒸汽的压力与温度）愈高，循环效率就愈高。
目前蒸汽压力已超过临界压力（大于22．2MPa），即所谓的超临界机组。
进一步提高超临界机组的效率，主要从提高初参数上做文章，主要受金属材料在高温下性能是否稳定的限制，目前超临界机组初温可达538℃～576℃。
新设计的机组目标在近600℃附近，其供电煤耗已降至280-300 g／kWh。
另外在汽轮机制造方面，从增加末级叶片的环形排汽面积，采用减少二次流损失的叶栅，减少汽轮机内部漏汽损失等方面也在不断发展。
众所周知，在标准大气压下，水一旦升高到100摄氏度，就会达到沸点并从液态变为气态。
然而，在火力发电机组的锅炉中，水由液态变为气态的温度远高于100摄氏度，压强也随温度升高同步增加。
当温度达到347摄氏度时，压强达到220个标准大气压（22mpa[兆帕]），在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点。
温度低于这个数值称作亚临界，高于这个数值称作超临界；温度超过580摄氏度（此时压强为270个标准大气压）则称为超超临界。
亚临界,超临界,超超临界火电机组技术
亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别一、定义所谓的"临界"是指锅炉工作情况下承受的一定温度和压力的蒸汽状态。
可以查出水的临界压力为22.115MPa ，由此知，此压力对应下的状态叫临界状态；(1)水在加热过程中存在一个状态点——临界点(2)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；(3)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。
T-S图临界点T饱和水线饱和汽线S水的临界点1.1 压力低于25MPa（对应的蒸汽温度低于538摄氏度）时的状态为亚临界状态；亚临界自然循环汽包锅炉的燃烧室蒸发受热面与汽包构成循环回路。
受热面上升管吸热量越大，则上升管内的含汽率增大，与下降管比重差增大，因此推动更大的循环量。
其特性是带有“自补偿”性质的。
而直流锅炉燃烧室内的平行上升管组吸热量越大则工质比容增大，体积流速变大，阻力增大。
对带有联箱的平行管组，吸热多的管子质量流量必然降低，其特点是“直流”性质的。
1.2 压力在25MPa 时的状态（对应的蒸汽温度高于538摄氏度）为超临界状态；超临界是物质的一种特殊状态，当环境温度、压力达到物质的临界点时，气液两相的相界面消失，成为均相体系。
当温度压力进一步提高，即超过临界点时，物质就处于超临界状态，成为超临界流体。
超临界水是一种重要超临界流体，在超临界状态下，水具有类似于气体的良好流动性，又具有远高于气体的密度。
超临界水是一种很好的反应介质，具有独特的理化性质，例如扩散系数高、传质速率高、粘度低、混合性好、介电常数低、与有机物、气体组分完全互溶；对无机物溶解度低，利于固体分离，反应性高、分解力高；超临界水本身可参与自由基和离子反应等等。
1.3 压力在25-31MPa 之间(温度在600度以上）则称为超超临界状态。
二、 参数水的临界状态参数为压力22.115MPa 、温度374.15℃2.1 亚临界火电机组蒸汽参数： P=16~19MPa ，T= 538℃/ 538℃或T= 540℃/ 540℃。
超临界、超超临界燃煤发电技术
1.工程热力学将水的临界状态点的参数定义为：22.115MPa，374.15℃。
当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度时，则称其为超临界参数。
超超临界设定在蒸汽压力大于25MPa、或蒸汽温度高于593℃的范围。
2.提高机组热效率：提高蒸汽参数（压力、温度）、采用再热系统、增加再热次数。
3.常规亚临界机组参数为16.7MPa/538℃/538℃，发电效率约38%；超临界机组主汽压力一般为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538—560℃，典型参数为24.1MPa/538℃/538℃，发电效率约41%；超超临界追压力25—31MPa及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度为580—600℃及以上。
超临界机组热效率比亚临界机组的高2%—3%，超超临界机组的热效率比超临界机组高4%以上。
4.在超超临界机组参数条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热效率就可下降0.13—0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就可下降0.25%—0.30%。
再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.15%—0.20%。
如果增加再热参数，采用二次再热，则其热耗率可下降1.4%—1.6%。
当压力低于30MPa时，机组热效率随压力的提高上升很快；当压力高于30MPa时，机组热效率随压力的提高上升幅度较小。
5.锅炉布置主要采用Ⅱ型布置、塔式布置、T型布置。
超超临界机组可采用四角单切圆塔式布置、墙式对冲塔式布置、单炉膛双切圆Ⅱ型布置及墙式对冲Ⅱ型布置。
Ⅱ型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式；塔式炉适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式；T型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式。
6.水冷壁型式：变压运行超临界直流锅炉水冷壁：炉膛上部用垂直管，下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。
7.我国超超临界技术参数：一次再热、蒸汽参数（25—28）MPa/600℃/600℃，相应发电效率预计为44.63%—44.99%，发电煤耗率预计为275—273g/kWh。
超超临界机组中间点温度的建模与控制
超超临界机组中间点温度的建模与控制一、引言超超临界机组是目前发电行业中的先进技术，其具有高效、低排放的特点，被广泛应用于电力系统中。
其中，中间点温度是超超临界机组稳定运行的关键参数之一。
本文将探讨中间点温度的建模与控制方法，以提高超超临界机组的运行效率和可靠性。
二、中间点温度的建模中间点温度是指超超临界机组内部压力和温度的平均值。
建立中间点温度的数学模型可以帮助我们理解其变化规律，并为控制系统的设计提供依据。
中间点温度的建模可以通过以下步骤进行：1. 确定关键参数：首先，我们需要确定影响中间点温度的关键参数，如进口水温、进口汽温、负荷等。
这些参数的变化会直接影响中间点温度的波动。
2. 收集数据：通过实际运行数据或实验数据来获取中间点温度与关键参数之间的关系。
可以采用数据采集系统对机组运行过程进行监测，并记录相关数据。
3. 建立数学模型：根据收集到的数据，可以使用统计学方法或机器学习方法建立中间点温度的数学模型。
常用的方法包括回归分析、神经网络等。
4. 验证模型：将模型应用于实际运行数据中进行验证。
可以比较模型预测结果与实际测量值的差异，评估模型的准确性和可靠性。
三、中间点温度的控制中间点温度的控制是确保超超临界机组稳定运行的关键环节。
合理的控制方法可以提高机组的效率和可靠性，降低运行风险。
以下是常用的中间点温度控制方法：1. 反馈控制：通过实时监测中间点温度的变化，采取相应的控制策略来调节机组运行状态。
可以根据实际情况调整进口水温、进口汽温等参数，以控制中间点温度在设定范围内。
2. 前馈控制：根据中间点温度的变化趋势，预测未来的变化情况，并提前采取控制措施。
例如，如果中间点温度呈上升趋势，可以提前降低进口水温，以避免温度超过设定范围。
3. 模型预测控制：利用建立的中间点温度模型，预测不同操作策略对中间点温度的影响，并选择最优的控制策略进行调节。
四、结论本文探讨了超超临界机组中间点温度的建模与控制方法。
超临界与超超临界汽轮机组用材
超临界与超超临界汽轮机组用材随着能源结构的转变和电力行业的快速发展，超临界和超超临界汽轮机组在火力发电厂的应用越来越广泛。
这些高性能机组对用材的要求极为严格，需要克服高温、高压、高腐蚀等复杂环境带来的挑战。
本文将深入探讨超临界与超超临界汽轮机组用材的关键技术和运行效果。
自20世纪下半叶以来，超临界和超超临界汽轮机组用材经历了从传统金属材料到新型耐高温、耐高压、抗腐蚀材料的演变。
虽然这些机组用材在高温、高压等严酷条件下表现出一定的性能，但仍存在易腐蚀、热疲劳性能差等问题。
为了满足超临界和超超临界汽轮机组在高温、高压、高腐蚀环境中的稳定运行，一些关键技术尤为重要。
耐高温材料：耐高温材料如镍基合金和钴基合金具有优良的高温强度和抗蠕变性能，能够适应高温环境。
耐高压材料：耐高压材料如钛合金和锆合金具有良好的加工性能和高温强度，能够承受高压条件。
抗腐蚀材料：抗腐蚀材料如不锈钢和镍基合金具有优异的耐腐蚀性能，可抵抗各种腐蚀性介质的侵蚀。
在选择超临界与超超临界汽轮机组用材时，需要综合考虑材料的性能、制造成本和机组安全性。
通过材料的选择和优化，可以降低制造成本，提高机组的安全可靠性。
设计流程包括材料筛选、部件设计、模拟分析和试验验证等步骤。
首先根据机组运行条件筛选适合的材料，然后针对所选材料进行部件设计，并利用有限元分析等手段进行模拟分析，最后通过试验验证确定最终设计方案。
制造工艺对机组用材的性能和稳定性有着重要影响。
加工、焊接、热处理等环节都需严格把控。
例如，加工过程中要确保材料的精度和质量；焊接时采用低氢焊接方法，避免产生焊接裂纹；热处理则能够改善材料的力学性能，提高机组的运行效率。
实际运行效果是评价机组用材好坏的关键指标。
超临界与超超临界汽轮机组用材在高温、高压、高腐蚀环境下表现出的稳定性和耐久性，直接决定了机组的运行效果。
通过实际运行案例和数据分析，我们可以得出以下采用耐高温材料如镍基合金和钴基合金的机组，在高温环境下仍能保持良好的强度和稳定性，大大提高了机组的运行效率。
关于超临界超超临界发电机组的发展
超超临 界机组 ， 大多数装机容量在 （０ １１０ Ｍ 之间 ， ３ｏ ０ ） Ｗ 最大 单机容 量 １３０ ０ ＭＷ。是超临界超超临界机组发展 的高 峰期 。 由于单机容 量增 加过快 ， 且压 力 和温 度偏 高 ， 期的超 超 早 临 界机组事 故较多 ， 可用 率低 而且维 护 费用高 。到 ８ ０年代 超 临界机 组 订 货 很 少 ， 国 以后 发 展 的 超 临 界 机 组 多 采 用 美 ２ ，Ｍ ａ主 汽 温 度 ５ ８ ， 次 再 热 ５８ ， 次 再 热 汽 温 ４１ Ｐ ， ３℃ 一 ３℃ 两 ５２ ５６ ５ ℃／ ６ ℃。最近 的一 台机组是 １９ 年 安装 的。据统 计 ， ９１ 到 １９ 为 止 ， 国 在 役 的 １７台 ８０ Ｗ 及 以 上 火 电 机 组 均 为 ９２年 美 ０ ０Ｍ
（ 山西大 学工程 学 院 ）
摘 要： 文章 阐述 了国内外超 临界超超 临界 火力发 电机 组的发展 概况、 超超 Ｉ界机 组的优 良性 ｌ 占 能 以及我 国超 临界机组 的国产化进程 。发展超 超临界机 组是 火 电建设的必然趋势 ， 我
国 已具 备 进 一 步发 展 超 超 临界 机 组 的 条件 。
关 键 词 ： 煤 电厂 ； 临界 机 组 ； 超 临界 机 组 ； 效 率 燃 超 超 热
中 图分 类 号 ：Ｋ ２ ， Ｔ ２９２
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０４ ４９ ２０ １４ Ｏ７ ３ １０ —６２ ｛０６０ —００ —０
我国的各种 能源资源中 ， 煤炭资源最为丰 富。在世界上 我 国是 最 大 的煤 炭 生 产 国和 消 费 国 。燃 煤 火 力 发 电机 组 占发 电 机 组 总 容 量 的 ７ ％ 以 上 。在 今 后 相 当 长 的 时 期 内 ， 煤 机 组 ５ 燃 在 我国发 电领域仍 占主导地 位。电力 是整个社 会经 济发展 的 保 证 ， 基 础 。 电 力 工 业 要 保 持 持 续 、 速 、 康 发 展 ， 需 要 是 快 健 就 有更大规模 的电力建设来 满足 我国工业 化 和现 代化建 设对 电 力 的需求 。因此 ， 煤火 电机 组必须 进一 步提高能 源利用 率 ， 燃 降低污染物 的排放 ， 向着 高参 数 、 容量发 展。国际上 超临 并 大
超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组优化运行的实施1. 引言1.1 背景介绍现在随着能源消费的不断增加，电力行业对于提高发电效率和降低排放已经成为迫切的需求。
超超临界机组作为高效、低排放的发电设备，具有很高的发电效率和竞争力，已经成为电力行业发展的新方向。
超超临界机组是目前发电行业中最为先进的发电设备，其在发电效率和环保性能上都具有明显优势。
随着我国能源结构的调整和环境保护的要求日益提高，超超临界机组的优化运行显得尤为重要。
通过优化运行，可以进一步提高超超临界机组的发电效率，减少二氧化碳等有害气体的排放，降低发电成本，提高电网稳定性等方面都能够取得显著效益。
对于超超临界机组进行优化运行已经成为电力行业的重要课题。
本文将对超超临界机组优化运行的重要性、关键技术及方法、优化运行的实施步骤、应用案例分析、影响因素及解决策略等方面进行深入探讨，以期为电力行业的发展提供一定的参考和借鉴。
1.2 问题概述超超临界机组是我国电力行业的重要装备之一，具有效率高、排放低的特点。
在实际运行中，由于操作不规范、设备老化等原因，会导致机组性能下降、能效降低，影响发电效益和环境保护。
目前，我国的超超临界机组数量逐渐增多，但在运行中仍存在一些问题。
由于国内技术和管理水平相对滞后，运行维护人员对于超超临界机组的优化运行理念和方法了解不足，操作面临挑战。
由于机组运行环境的复杂性和不确定性，导致优化运行难度较大，需要更多的技术支持和解决方案。
运行中存在的问题也会直接影响到电力系统的稳定性和安全性，给电网运行带来不确定因素。
如何实施超超临界机组的优化运行成为当前亟待解决的问题。
通过引入先进的技术和方法，以及制定系统的操作管理策略，可以有效提升机组的性能和效益，确保电力系统的稳定运行。
也能够减少机组的排放量，降低对环境的影响，实现经济效益与环保效益的双赢局面。
1.3 研究意义超超临界机组是目前发展最快速的一种高效环保的发电技术，其在能源行业具有重要的地位。
火力发电技术
（ 大型超临界汽轮发电机匝间短路故障分析及主保护研究）
模拟计算比较 ， 发现新循环的功、 冷输出均有增加 。 热效率和火用效率分别相对提高了６３ ．％和 １９ 。通过 ．％
火用平衡分析 ， 揭示了新 循环的系统性能提高 的主要原 因在 于加热 、 过程损失的大幅减小 ， 排烟 证明采用氨水 作为底循环工质是将 常规燃气 一蒸汽联合循环发展为功冷联供循环 ， 提高 系统性 能的有 效措施。
（ 邰能灵 朱佳杰 ） ＜ 电力 系统 自动化》 ２ ０ ． ． ０６ Ｎ ７ ｏ
大型超临界汽 轮发电机组将是我 国的 主力 机组 ， 电抗 的增 大和定 子绕 组电 阻的减 少将 使 短路 电流 水平 下降， 保护灵敏度 降低 同时 由于结构设计的原因 ， 性能 较好 的一 些保护 方案如横 差 保护 和不 完 全纵差 综合
（ 燃煤过程中氧含量对可吸入颗粒物形成及排放特性影响的研究）
（ 刘小伟 徐明厚 ） 《 中国电机工程学报》 ２０ ．ｏ１ ０６ Ｎ．５
通过对两种烟煤 在沉降炉 内的燃 烧试验 。 研究 了不 同氧气量 对可收 入颗粒物 的生成 量 、 元素 成 分及 形成
机理 的影响 。试验条 件为 ： 粉粒径包括小于 ６ ｔ 和 ６ —１ ０ｘ 煤 ３ ｍａ ３ ０ ｐｎ两种 。 燃烧温度在 １ ５ ℃ ， 内燃烧 气氛 ２０ 炉 包 括氧含量 ２ ％和 ５ ％ 两种 。试 验采用低压撞击器 （ Ｐ ） ０ ０ Ｌ Ｉ按不 同粒径大小从 ０ ０ —１ｔ 共 分为 １ ．３ ０ ｍ￣ ３级 ， 分 别采集燃烧后的可 吸入颗粒物 。试 验结果显示 ： 两种 粒径煤 粉燃烧 后超 微米颗 粒 物（ Ｍ１ 排放 量 都 随氧 含 Ｐ ） 量增 加而显 著增 加 ， 小粒 径煤粉 的增 加更多 ： 在亚微 米颗粒 物（ Ｍ１ 中 ， 主要构成 元 素。 氧 含量 增加 而 Ｐ ） 其 Ｓ随 显 著减小 。 元索 Ｆ 、 ｉ Ａ 随氧含量增 加而显著增加 。其 中 Ｓ 元 素增加 幅度最大 ； ｅＳ和 】 ； 而在超Байду номын сангаас微米 颗粒 （ Ｍ１ Ｐ —
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。
新型火力发电技术研究
新型火力发电技术研究近年来，随着环保意识的提升以及石油、煤炭等传统能源的日益枯竭，新型火力发电技术正逐渐成为热点领域。
下面，我们就来探究一下新型火力发电技术研究的现状和未来发展方向。
一、新型火力发电技术简介新型火力发电技术，是指利用高温高压的火焰或燃气来产生蒸汽，推动涡轮机旋转，从而带动发电机发电。
与传统的燃煤电、燃气电相比，新型火力发电技术具有更高的发电效率、更少的排放量以及更低的成本。
目前，国内主要发展的新型火力发电技术有: 超临界和超超临界发电技术、燃气发电技术以及生物质发电技术。
二、超临界和超超临界发电技术超临界和超超临界发电技术是目前国内新型火力发电技术发展的重点。
其工作原理是将水加热到超临界或超超临界状态，使得水变成气态，从而能够提高发电效率。
与传统的燃煤发电技术相比，超临界和超超临界发电技术的发电效率能够提高3-5个百分点左右，同时还能够实现NOx、CO2等有害气体的减排。
目前，我国已经建成了大量的超临界和超超临界发电装置，并且在未来还将加快推广。
三、燃气发电技术燃气发电技术是利用燃气来驱动发电机发电的技术。
相比于燃煤发电，燃气发电的排放量更少、效率更高，同时还可以实现远程联网自动控制，具有可靠性高、操作简单等优点。
目前，燃气发电技术已经在国内得到了广泛应用，并且随着我国天然气产量的增加，未来燃气发电技术也将得到更广泛的推广。
四、生物质发电技术生物质发电技术是指利用农业、林业等生物质资源来发电的技术。
相比于传统的火力发电技术，生物质发电技术不仅减少了化石燃料的使用，同时还可以实现废弃物的清理和利用。
目前，我国已经建成了大量的生物质发电装置，并且未来将会加速推广。
五、新型火力发电技术的未来发展方向新型火力发电技术的未来发展方向主要是围绕着发电效率和环保两个方面展开。
一方面，将会研究开发更高效率的超超临界发电技术，同时搭配上先进的控制系统，实现更高效率的发电。
另一方面，将会继续研究燃气发电、生物质发电等新型技术，以实现更环保的发电。
超临界二氧化碳循环发电关键技术研发应用
超临界二氧化碳循环发电关键技术研发应用超临界二氧化碳循环发电是一种高效、环保的发电技术，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
本文将重点探讨超临界二氧化碳循环发电的关键技术研发和应用。
一、超临界二氧化碳循环发电的基本原理超临界二氧化碳循环发电技术是利用超临界二氧化碳作为工质，在高温高压条件下进行循环，实现能量的转换和利用。
其基本原理是通过将二氧化碳加热至临界温度和临界压力以上，使其达到超临界状态，然后经过压缩、加热、膨胀等过程，最终驱动涡轮发电机组产生电能。
二、超临界二氧化碳循环发电的关键技术研发1. 超临界二氧化碳循环工质的选择：选择适合超临界二氧化碳循环的工质，具有良好的热物性和稳定性，能够在高温高压条件下保持较高的效率和可靠性。
2. 高温高压设备的设计：设计和开发适应超临界二氧化碳循环工作条件的高温高压设备，包括加热器、膨胀机、压缩机等，确保设备能够稳定运行并具有较高的效率。
3. 热力系统的优化：通过优化热力系统的结构和参数，提高能量的利用率和系统的效率，减少能源消耗和排放。
4. 循环过程的控制与调节：研发先进的控制与调节系统，实现对超临界二氧化碳循环过程的精确控制和调节，保证系统的稳定性和安全性。
5. 热力系统的集成与优化：将超临界二氧化碳循环发电技术与其他能源技术进行集成，如太阳能、风能等，提高系统的综合效益和可持续发展能力。
三、超临界二氧化碳循环发电的应用前景超临界二氧化碳循环发电技术具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于传统的燃煤发电和天然气发电，提高发电效率和减少二氧化碳排放。
其次，超临界二氧化碳循环发电技术可以与可再生能源技术结合，如太阳能、风能等，形成混合能源发电系统，实现能源的多元化和可持续发展。
此外，超临界二氧化碳循环发电技术还可以应用于工业生产过程中的余热利用和废热回收，提高能源利用效率和资源利用率。
总结起来，超临界二氧化碳循环发电技术的关键技术研发和应用具有重要的意义和价值。
热力发电厂复习题附答案
热力发电厂复习思考题一、概念题机组绝对内效率：汽轮机的实际内功率与汽轮机热耗之比;回热作功比：汽轮机回热抽汽做内功量和所有蒸汽做内功量之比回热抽汽做功不足系数：回热抽汽做功量占1kg 凝气做功量的比值除氧器自生沸腾现象：在除氧器的热量平衡计算时,如果计算出的除氧器所加热所需的抽气量为零或负值,则无需抽气,其它各项汽水流量的热量已经能将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度这种情况称为除氧器的自生沸腾;热化发电率：热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比值,也叫单位供热量的电能生产率;电厂供电热效率：扣除厂用电的全厂效率发电标准煤耗率：指发电企业每发一千瓦时的电能所消耗的标准煤量,是考核发电企业能源利用效率的主要指标;其计算公式为：发电标准煤耗克/千瓦时=一定时期内发电耗标准煤量/该段时间内的发电量热化发电比：热化发电量占整个机组发电量的比值最有利蒸气初压：当蒸汽初温与排气压力一定,必有一个使循环内效率达最大的蒸汽初压,与机组容量有关热电比：R tp供热机组热化供热量与发电量之比;机组汽耗率：汽轮发电机组绝对电效率：机组热耗率：发电厂发电热耗率：发电厂生产单位电能所消耗的热量;二简答题2-1发电厂热经济性分析方法及特点热量法基于热力学第一定律,通过计算某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数,并以此数值的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标;其实质是能量的数量平衡,而不考虑能量的质量,不区分能量品位的高低,故汽轮机的热损失为最大;yong方法基于热力学第二定律,从能量的质和量两方面来评价其效果,即有效利用的可用能与供给的可用能之比,区分能量品质的高低以锅炉燃烧传热过程的不可逆最严重,故其可用能损失为最大;热量法便于定量计算,作功能力法便于定性分析;两种方法算得的总损失量和全厂效率相同2-2现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用给水回热循环、蒸汽再热循环、热电联产循环2-3提高蒸汽初参数的主要目的是什么为何现代大容量汽轮发电机组向超临界、超超临界蒸汽参数发展受那些主要条件制约答：主要目的是提高发电厂的热经济性;蒸汽初参数对电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对内效率的影响,随着蒸汽初参数的提高,汽轮机的绝对内效率即ηi=ηtηri可以有不同方向的变化;对于大容量汽轮机,当蒸汽初参数提高时,相对内效率可能降低的数值不是很大,这时提高蒸汽初参数可以保证设备热经济性提高;对于小容量汽轮机,由于蒸汽容积流量减小,当蒸汽初参数提高时,其相对内效率的下降会超过此时循环热效率的提高;在这种情况下,当蒸汽初参数提高时,设备的热经济性是降低的;所以这时提高蒸汽初参数反而有害,因为他不但使设备复杂,造价提高,而且还要消耗更多的燃料;综上所述,为了式汽轮机组有较高的绝对内效率,在汽轮机组进气参数与容量的配合上,必然是“高参数必须是大容量”;提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制,提高蒸汽初压主要受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制;2-4何谓火电厂的冷端优化试定性说明它受那些主要因素影响与凝汽器最佳真空、循环水泵经济调度和多压凝汽器有何关系2-5试用T-s图分析说明单级回热加热时的抽气压损、换热温差与加热器端差导致的做功能力损失;2-6最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关在推导)1/(tcoprhTTη-=式时,在理论上做了那些假设,为什么答：与再热温度、有无回热抽汽有关;2-7再热后汽温超过规定值时,常用喷水减温至允许值,试定性说明对再热循环热效率的影响2-8分析采用回热循环的热经济性;答：①利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水,使给水温度提高,减少了由于较大温差传热带来的热损失；②因为抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水,使得进入凝汽器的排汽量减少,从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失,所以,节约了燃料,提高了电厂的热经济性;用热量法分析,汽轮机回热抽汽做功没有冷源损失,使凝汽量减少；从而减少了整机的冷源损失,提高了循环热效率;2-9为什么现代大容量机组的回热系统,以面式加热器为主全由混合式加热器组成的系统,每级混合式加热器的水泵应有正的吸入水头,而且需要有备用泵,反而使系统复杂化,投资增加,又不安全；虽然面式加热器有端差,热经济性差,但面式加热器组成的系统却只有给水泵和凝结水泵较全为混合式的简单,运行安全可靠,系统投资小；所以现在电厂只设一个混合式的作为除氧器,其余的皆为表面式的;2-10混合式低压加热器的特点是什么为何国外大机组有采用混和式低压加热器的答：在混合式加热器中,汽和水两种介质直接接触,其传热效果比较好,传热端差近似等于零;构造简单,造价低,便于收集不同压力和温度的水流;缺点：在串联的混合加热系统中,每个加热器后需要加给水泵,导致系统复杂,运行可靠性降低,同时耗电量增加;随着机组蒸汽初参数的不断提高,特别是采用超临界参数以后,蒸汽中各种杂质的溶解度增加,沉积在锅炉受热面中的杂质相对减少,而汽轮机通流部分的沉积物则相对增加;这些杂质中以氧化铜最危险,它在汽轮机通流部分生成很难清除的铜垢,使汽机的经济性和出力降低;铜主要来自凝汽器和表面式低加中的铜管;对于表面式加热器产生的铜腐蚀物,目前还没有可靠的消除办法;由于混合式加热器没有铜管,可大大减少铜腐蚀的产生,这是采用混合式加热器的原因之一;另外,在传统的表面式加热器中,当抽汽压力低于大气压时,加热器实际运行端差往往很大,而漏入混合式加热器的空气对端差影响很小;混合式加热器中由于汽水直接混合,可以把凝结水加热到抽汽压力下的饱和温度,即实现“零端差”运行,提高了回热效果,而且还能除去部分不凝结气体,减少凝水溶氧;这是采用混合式加热器的又一原因;2-11回热系统的疏水方式有几种大机组回热系统的疏水方式是怎样选择的两种,①疏水逐级自流方式——利用汽侧压差,将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中,逐级自流直至与主水流汇合；②疏水泵方式——借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合,汇入点常为该加热器的出口水流中;选择：不同疏水方式热经济性变化不大,主要比较技术经济;虽然疏水逐级自流方式热经济性最差,但系统简单可靠,投资小,无附加运行费,维护简单,故大型机组广泛采用;仅可能在最低一个低加采用疏水泵方式,以减少大量疏水直接流入凝汽器增加冷源热损失;2-12采用疏水冷却器、蒸汽的冷却器的作用是什么在T-s图上说明其做功能力损失的变化;答：为减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源损失,又不拟装疏水泵时,可采用疏水冷却器;它是用装在主凝结水管上的孔板造成压差,使部分主凝结水进入疏水冷却器吸收疏水的热量,疏水焓值由hj,降为hj,,后在流入下一级加热器中,从而减少对下一级回热抽汽量排挤所引起的附加冷源损失;再热回热循环中再热后的各级回热抽汽过热度大幅度提高,尤其是再热后的第一、二级的抽汽口的蒸汽过热度高达150--200℃,甚至更高;导致再热后各级回热加热器的换热温差加大,而增大了火用损降低了热经济性,为了减少火用损失,故可采用蒸汽冷却器；即具有高过热度的回热抽汽先送至蒸汽冷却器冷却至饱和蒸汽温度后,在引至加热器本体,可减少总的不可逆换热损失;2-13回热系统的常规热力计算的原理、方法是什么为何其计算顺序是“从高到低”答：常规热力计算方法可分为定功率计算和定流量计算两种;前者以机组的额定电功率P el为定值,通过计算,求得所需的新蒸汽量;它在设计、运行部门用的较为普遍;后者以进入汽轮机的蒸汽量D0为定值,计算能发出多少电功率,汽轮机制造厂多用此方法;常规计算法的核心,实际上是对z个加热器的热平衡方程和一个功率方程式如∑=+=zijjcYDDD1或求凝汽流量的物质平衡式所组成的z+1个线性方程组求解；其最终求得z个抽汽量和一个新气量或凝汽量;工程上为计算方便,通常是以汽轮机的汽耗量的相对量来表示各回热抽汽份额和凝汽份额,即各回热抽汽系数∑+cjcjαααα且和凝汽系数,=1kg；再根据功率方程式求得汽轮机的汽耗量D0,算出各抽汽量∑j D和凝汽流量D c的绝对值;也可用蒸汽的绝对量计算,此时先近似估计一个D0值,根据各加热器的热平衡式求得各级抽汽量的绝对值,经过迭代后,再计算机组的电功率及其热经济性指标;2-14发电厂的汽水损失有那些怎样减少这些损失答：发电厂的汽水损失分为内部损失和外部损失两部分：1发电厂内部损失：①主机和辅机的自用蒸汽消耗,如锅炉受热面的吹灰、重油加热用汽、重油油轮的雾化蒸汽、汽轮机启动抽汽器、轴封外漏蒸汽等；②热力设备、管道及其附件连接处的不严所造成的汽水泄漏；③热力设备在检修和停运时的放汽和放水等；④经常性和暂时性的汽水损失,如锅炉连续排污、定排罐开口水箱的蒸发、除氧器的排汽、锅炉安全门动作,以及化学监督所需的汽水取样等；⑤热力设备启动时用汽或排汽,如锅炉启动时的排汽、主蒸汽管道和汽轮机启动时的暖管、暖机等;2发电厂的外部损失：发电厂外部损失的大小与热用户的工艺过程有关,它的数量取决于蒸汽凝结水是否可以返回电厂,以及使用汽水的热用户以汽水污染情况;降低汽水损失的措施：①提高检修质量,加强堵漏、消漏、压力管道的连续尽量采用焊接,以减少泄漏；②采用完善的疏水系统,按疏水品质分级回收；③减少主机、辅机的启停次数,减少启停中的汽水损失；④降低排污量,减少凝汽器的泄漏;2-15锅炉连续排污扩容器的压力应如何确定,有无最佳值为何连排扩容蒸气一般引往除氧器蒸汽回收率αf=DfDbl=hblηf hblhfhbl式中的分子是1kg排污水在扩容器内的放热量,它决定于汽包压力与扩容器的压力差;分母是扩容器工作压力下1kg排污水的汽化潜热;在压力变化范围不大时,它可看作一个常数;因此当锅炉压力一定时,扩容器的压力越低,回收工质的数量越多一般为排污量的30%-50%;即获得的扩容蒸汽量是靠排污水的能位贬值压降来实现的能位贬值用来使部分排污水变成蒸汽,能位贬值愈厉害,得到的扩容蒸汽量越多,此时蒸汽的质量愈差,因此在排污水的利用上,可通过对回收工质的数量与质量方面的要求来选择扩容器的压力；此值即为最佳值;除氧器的压力较低,分离蒸汽送入除氧器可减少排挤较高压力的回热抽汽,故可提高热经济性;因除氧器又是一个回收各种汽水流的设备,所以扩容蒸汽送入除氧器是最佳去处;对于汽包锅炉,采用一级连续排污扩容蒸汽系统,将扩容蒸汽引入除氧器,因此扩容器的压力就取决于除氧器的压力,对于高压热电厂的汽包锅炉,采用两级连续排污扩容系统,根据扩容蒸汽的利用条件,应分别引入除氧器和大气式补水除氧器;2-16为什么现代发电厂多采用热除氧方法化学除氧的应用情况是怎样的答：因为热力除氧价格便宜,同时除氧器作为回热系统中的一个混合式加热器,而凸显了回热系统在热经济上的优势,所以现代发电厂多采用热除氧;化学除氧是向水中加入化学药剂,使水中溶解氧与它产生化学反应生成无腐蚀性的稳定化合物,达到除氧的目的,该方法能彻底除氧,但是不能除去其他气体,且价格较贵,还会生成盐类,故在电厂中较少单独采用这种方法;2-17为何亚临界和超临界参数的阿给水要彻底除氧,而凝结水要全部精处理因为蒸汽溶盐能力强2-18热除氧的机理是什么它的必要条件、充分条件是什么⑴必须把给水加热到除氧器压力对应的饱和温度⑵必须及时排走水中分离逸出的气体3保证水和蒸汽有足够的接触时间和接触面积4有强化深度除氧的措施;2-19为什么大机组采用喷雾—填料式热除氧并采用滑压运行方式2-20除氧器滑压运行、给水泵不汽蚀的条件是什么并据以说明可采取那些技术措施防止给水泵的汽蚀1提高静压头2改善泵的结构,采用低转速前置泵3降低下降管道的压降4缩短滞后时间5减缓暂态过程除氧器压力下降;2-21发电厂原则性热力计算和机组原则性热力计算有何不同共同点：1联立求解多元一次线性方程组；2计算原理和基本方程式是相同的；3均可用汽水流量的绝对量也均可用相对量来计算；4两者计算的步骤类似;区别：①计算范围和要求不同;显然全厂原则性热力系统计算包括了锅炉和汽轮机组在内的全厂范围的计算,需合理选取锅炉效率,厂用电率,以最终求得全厂的热经济指标②小流量的汽耗量处理不同;因为原则性热力系统计算是全厂范围的,包括了有关辅助设备;③按先“由外到内”再“从高到低”的顺序④某些项目的物理概念不同。
超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组优化运行的实施超超临界机组是指锅炉的蒸汽参数超过了超临界及超超临界状态的一种热电联产机组。
超超临界机组的运行优化是指通过对锅炉、汽轮机、调节系统等设备的技术调整，以提高机组的效率、降低燃料消耗、减少污染物排放，最大限度地发挥机组的电能和热能输出。
本文将探讨超超临界机组优化运行的实施，以及对环境保护和经济效益的影响。
一、超超临界机组的特点超超临界机组的特点主要包括以下几个方面：1. 高效率：超超临界锅炉的蒸汽参数高，压力和温度都在极高的条件下运行，因此能够提高发电效率，减少燃料消耗。
2. 低排放：由于高效的燃烧条件和燃烧控制技术，超超临界机组的排放水平较低，符合环保要求。
3. 安全可靠：超超临界机组采用先进的安全控制系统和故障自诊断装置，能够确保设备的运行安全可靠。
二、超超临界机组的优化运行超超临界机组的优化运行主要包括以下几个方面：1. 锅炉控制优化：通过调整燃烧控制系统，优化燃烧参数，调整供热和供氧的比例，提高燃烧效率。
2. 蒸汽轮机调节优化：通过调整汽轮机调节系统，优化蒸汽参数的控制，提高汽轮机的工作效率。
3. 综合能源系统优化：通过对热电联产系统的综合优化，提高发电效率，降低能源消耗。
4. 燃料适应性优化：对不同种类的燃料进行适应性优化，提高燃烧效率，降低燃料消耗。
5. 排放控制优化：通过优化排放控制系统，减少污染物排放，保护环境。
三、超超临界机组优化运行的实施超超临界机组优化运行的实施主要包括以下几个步骤：1. 制定优化运行方案：根据机组的实际情况和运行参数，制定优化运行方案，确定优化目标和优化措施。
2. 技术改造和设备更新：根据优化方案，对锅炉、汽轮机、调节系统等设备进行技术改造和更新，提高设备的性能和效率。
3. 系统集成和调试：对改造和更新后的设备进行系统集成和调试，确保设备的稳定运行和优化效果。
4. 运行参数监测和调整：对机组的运行参数进行监测和调整，根据实际情况对优化方案进行调整和完善。
提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术
０ 引言
据 不 完 全 统 计 ，０ ４年 以 前 ， 国 只 有 １ ２０ 我 ２台 超 临 界 机 组 投 入 运 行 。２ ０ ０ ５年 以 后 相 继 有 上 海 外 高 桥
（ ２×９ ０ Ｍｗ ） 福 建 后 石 （ × ６ Ｏ Ｍｗ ） 河 南 沁 北 ０ 、 ２ ０ 、 （ ２×６ Ｏ Ｍｗ ） 江 苏 常 熟 （ ×６ ０ Ｍｗ ） 广 东 汕 头 ０ 、 ２ ０ 、
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均 水 平 高 １ ％ ； 电煤 耗 为 ２ ０～３ ０ ｒ Ｗｈ， ０ 发 ７ ０ ／ｋ 比亚 临
界机组节约 煤耗 近 ２ ％ ， ５ １台 １０ ０ Ｍｗ 级 的 超 临 界 ０ 机组 。 １年 就 可 以 节 约 煤 炭 ７ ０万 ｔ以 上 。 新 一 代 超 临
过 热 器和 再 热 器减 温 水量 ； 发 高 效燃 烧低 污 染排 放 和 低 负荷 无 油 稳 燃 的 燃 烧技 术 ； 用带 有 循 环 泵 的启 动 系统 ， 快 开 采 加 机 组启 动 速度 ； 化 运行 方式 ； 化 辅机 配 置 。新 技 术 的 综合 采 用 可提 高新 一代 超 临 界机 组 的 发 电 效 率 ， 优 优 降低 发 电煤 耗 。
大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术及应用
大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术及应用大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术及应用是一项重要的科研项目。
以下是对这一技术及其应用的简单介绍：1. 背景技术：随着电力工业的快速发展，超超临界机组在火力发电厂中得到了广泛应用。
然而，对于超超临界机组的控制，仍然存在许多技术挑战。
例如，机组参数的多变性、热力系统的复杂性以及高温高压的工作环境等，都给机组的稳定运行和控制带来了困难。
2. 自动化成套控制系统关键技术：为了解决这些问题，大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术被提出并研究。
该技术主要涉及以下几个方面：建模与仿真：建立超超临界机组的数学模型是实现控制的基础。
通过对机组的热力系统、流体机械系统等进行深入分析，结合实验数据和实际运行情况，建立精确的数学模型。
同时，利用仿真技术对机组进行模拟运行，以验证模型的准确性和控制策略的有效性。
智能优化控制：针对超超临界机组的多变量、非线性等特点，采用智能优化控制方法进行机组的控制。
例如，利用神经网络、模糊控制、自适应控制等先进技术，实现对机组的快速、稳定、高效的控制。
故障诊断与预防：为了保障机组的稳定运行，需要对机组进行故障诊断和预防。
通过对机组的运行数据进行实时监测和分析，及时发现潜在的故障隐患，并采取相应的措施进行预防和处理。
人机交互与远程监控：为了方便操作人员的监控和操作，开发了人机交互界面和远程监控系统。
操作人员可以通过界面实时了解机组的运行状态，对机组进行远程控制和调整。
同时，监控系统可以记录机组的运行数据和故障信息，为后续的分析和处理提供依据。
3. 应用前景：大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术的应用前景广泛。
首先，对于电力工业来说，该技术的应用可以提高超超临界机组的运行效率和稳定性，降低能耗和排放，符合绿色环保的发展趋势。
其次，对于具体的电厂来说，该技术的应用可以提高电厂的运行安全性和经济效益，增强电厂的市场竞争力。
此外，该技术的成功应用还可以为其他类似的复杂工业系统提供借鉴和参考，推动工业自动化和智能化的发展。
2024年超临界大型火电机组安全控制技术(5篇)
2024年超临界大型火电机组安全控制技术引言随着全球能源需求的不断增长，火电厂作为一种主要的能源发电方式，在能源系统中扮演着重要的角色。
然而，火电厂的运行安全一直是一个重要的问题。
尤其是在超临界大型火电机组中，温度、压力和流量等参数的高水平对运行的稳定性和安全性提出了更高的要求。
本文将介绍2024年超临界大型火电机组的安全控制技术。
一、超临界大型火电机组的特点超临界大型火电机组是指蒸汽参数处于超临界状态（即温度和压力超过临界点），具有以下特点：1. 高效率：超临界状态的蒸汽具有更高的热效率，使得火电机组的发电效率提高。
2. 环保：超临界火电机组具有更低的排放量，对环境的影响较小。
3. 高温高压：超临界状态下，蒸汽温度和压力较高，对设备的运行稳定性和安全性提出更高要求。
2024年超临界大型火电机组安全控制技术（2）1. 温度控制技术超临界大型火电机组的温度控制是保证其安全运行的重要手段。
通过对锅炉温度和各个部件温度的监测和控制，可以有效防止温度超过设定范围，避免设备的损坏和安全事故的发生。
温度控制技术包括以下方面：- 温度传感器：采用高精度、高可靠性的温度传感器，对锅炉内的温度进行实时监测。
- 温度控制系统：通过对锅炉的燃烧控制、给水控制和汽水分离控制等参数的调节，实现对锅炉温度的精确控制。
- 温度预警系统：建立温度预警系统，一旦温度超过设定值，系统会及时报警，提醒运行人员采取相应的措施。
2. 压力控制技术超临界大型火电机组的压力控制是确保其安全运行的关键。
通过对锅炉内部压力的监测和控制，可以有效防止压力超过设定范围，避免设备的破裂和安全事故的发生。
压力控制技术包括以下方面：- 压力传感器：采用高精度、高可靠性的压力传感器，对锅炉内的压力进行实时监测。
- 压力控制系统：通过对燃烧控制、给水控制和汽水分离控制等参数的调节，实现对锅炉压力的精确控制。
- 压力预警系统：建立压力预警系统，一旦压力超过设定值，系统会及时报警，提醒运行人员采取相应的措施。
超临界发电机组热效率
超临界发电机组热效率超临界发电机组热效率是指在高温高压条件下，利用超临界水作为工质，将热能转化为电能的效率。
这种发电机组具有高效节能、环保等优点，被广泛应用于现代火力发电厂中。
本文将从超临界发电机组的基本原理、影响热效率的因素、提高热效率的方法等方面进行详细介绍。
一、超临界发电机组的基本原理1. 超临界水的特性超临界水是指在温度和压力均超过其临界点时形成的状态。
与常规水相比，超临界水具有更大的密度和比热容，更小的粘度和表面张力。
这些特性使其在传热传质方面表现出更好的性能。
2. 超临界循环系统超临界循环系统是指利用超临界水作为工质，在高温高压条件下完成从热能到动能和电能转换过程的系统。
该系统包括锅炉、汽轮机、再生器、冷凝器等部件。
3. 超临界锅炉超临界锅炉是指工作在超临界状态下的锅炉。
其主要特点是工作压力高达240bar以上，蒸汽温度高达600℃以上。
这种锅炉具有更高的蒸汽参数和更大的热效率。
4. 超临界汽轮机超临界汽轮机是指适用于超临界循环系统的汽轮机。
其主要特点是采用了先进的叶片材料和结构设计，具有更高的转速和更大的功率输出。
二、影响热效率的因素1. 蒸汽参数超临界发电机组中，蒸汽参数是影响热效率最重要的因素之一。
通常情况下，蒸汽压力越高、温度越高，发电机组的热效率就越高。
2. 锅炉效率锅炉效率是指将化学能转化为热能时所损失的能量占总能量输入比例。
在超临界发电机组中，提高锅炉效率可以有效地提高整个系统的热效率。
3. 汽轮机效率汽轮机效率是指将蒸汽动能转化为电能时所损失的能量占总动能比例。
在超临界发电机组中，提高汽轮机效率可以有效地提高整个系统的热效率。
4. 再生器效率再生器是指将排出汽轮机的中低压蒸汽与锅炉中的给水进行换热，以提高锅炉效率和汽轮机效率的设备。
在超临界发电机组中，提高再生器效率可以有效地提高整个系统的热效率。
三、提高热效率的方法1. 提高蒸汽参数提高蒸汽压力和温度是提高超临界发电机组热效率最直接有效的方法之一。
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图 )! 机组热效率与煤耗的关系曲线
9% 提 高 机 组 蒸 汽 参 数 是 降 低 煤 耗 的 主 要 途径
! ! 机组蒸汽参数与机组热效率以及标准发电煤耗 的关系如图 ) 所示。如果近似地按线性估算， 机组热 效率提高 )1 ， 则标准煤耗量降低 *& /) 3 4 5-6。 研究 表 明， 一 次 中 间 再 热 机 组， 蒸汽温度提高
(" 汽轮机叶片、 汽封和阀门技术
() !" *+, -./012 公司的技术
（ " ）高压缸采用可控涡叶型， 与径 向 叶片相比， 高 压缸效率提高 "1 3: ， 中压缸效率提高 %1 7: ； （3）采用复合倾斜式叶型， 透平级效率提高 %1 ": ； 效率提高 31 2: ； （ ! ）低压缸采用超音速叶片型， （ 0 ）采用新的长叶片， 增大出口环形面积， 降低 出口流速以减少排汽损失， 出口流速由 3/% ; ) < 降低 到 3"% ; ) <， 马赫数由 %1 2$ 降低到 %1 44 ， 排汽损失由 33 => ) =? 降低到 "3 => ) =? ， 汽轮机效率提高 %1 7: 。
高压缸级效率提高 %1 3: ； （ 3 ）采用单流中压缸， 降低进 口 部 位 的 端 部 损 失， 使中压缸效率提高 3: ； （ ! ）俄罗斯新一代汽轮机采用新叶型和可调间 隙的汽封结构。 （ 0 ）外高桥电厂 /%% ’( 超临界机组汽轮机高中压 缸的第 " 级静叶无叶顶间隙及漏气损失， 同时与采用冲 动式动叶， 减少动叶压降相结合的措施， 提高了高中压部 分的级效率。低压级采用独特的推杆技术， 减小了动、 静 之间的间隙， 提高了低压部分的级效率。
汽时热耗随负荷的变化见图 ! 。
(3 8" 汽封、 单流中压缸技术
（ " ）DE* FG<,H; 采用可调间隙的汽封结构， 使
图 !# 汽轮机补气时热耗随负荷的变化
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电# 力# 设# 备
从图 ! 的数据可以看到， 采用补汽技术的机组，
第$ 卷 第$ 期
［!］9） 。
顶棚和尾部烟道包墙系统采用二类旁路系统： 第 一类是顶棚管路系统； 第二类为包墙管系统的旁路系 统。包墙管旁路管上装有电动旁路阀。在 $’( :*;< 时旁路阀打开， 在 $’( 6 )’’( :*;< 范围内时， 旁路 阀的开度由 ’ 线性变化到 2’( 。包墙管旁路系统可 使水冷壁阻力降低 ) *45 ， 相当于汽 水 侧 总 阻 力 的 "%( 。而邹县电厂 ) ’’’ *+ 超超临界机组锅炉内螺 纹管螺旋管水冷壁的阻力为 )& 2" *45 ， 从省煤器进 口至分离器的压降仅为 )& $- *45 。
(3 9" 汽轮机进汽调节阀门补汽技术
玉环电厂 " %%% ’( 超超临界机组汽轮机配置了 3 个主调门和 ! 个小流量补汽阀。通过补汽阀的蒸汽 是主调节阀前的新蒸汽， 占进汽量的 4: & "%: 。经 补汽阀 后 温 度 降 低 !% 8 。这 部 分 蒸 汽 通 入 高 压 第 4 级动叶。全周进汽具有叶片应力低， 无附加汽隙 激振， 滑压运行经济性和安全可靠性高的特点。补汽 阀技术在保持全周进汽优势的同时， 使全周进汽滑压 运行额定工况的进汽压力提高到额定压力， 从而提高 了机组的经济性。当补汽阀开启时， 机组由滑压运行 转变 为 定 压 运 行； 阀 门 全 开 时， 汽轮机进汽量是 额定工况的 "%7: ， 补 汽 阀 流 量 为 7: ， 热耗下降
图 $! 发电标准煤耗统计数据平均值
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樊泉桂： 提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术
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示。其中， 超临界机组的发电标准煤耗是石洞口电厂 在机组投 产 后 近 几 个 月 内 的 运 行 煤 耗 数 据。国 内
$%% & " %%% ’(超临界 和 超 超 临 界 机 组 的 蒸 汽 参 数 列于表 " 。
因为在高负荷阶段转变为定压运行， 无节流损失， 因 而运行经济性随负荷增加而提高， 但在特定工况下， 随着补汽量增加， 机组热耗略有增加， 经济性略有下 降。如 " 台补汽量分别为 %& ’!( 和 !( 的 ) ’’’ *+ 超超 临 界 机 组， 当 机 组 负 荷 大 于 ,’( 后， 其热耗 比补汽量为 ’( 时 的 热 耗 相 应 增 加 了 -$ ./ 0 .+1 和"’ ./ 0 .+1。
!""# 年 $ 月 第$ 卷 第$ 期
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提高超临界和超超临界机组发电 效率的关键技术
樊泉桂
（ 华北电力大学， 河北省 保定市 !"#!!$ ） 摘要：根据国内外超临界和超超临界机组的研究结果和运行数据， 比较全面地阐述了提高超临界和超超临界机组热效 率的关键技术。主要包括： 提高机组蒸汽参数； 采用优化的变反动度的新型汽轮机叶片； 采用可调间隙的汽封结构； 降低 凝汽器背压； 增加回热加热级数， 提高给水温度； 采用内螺纹管水冷壁降低水冷壁质量流速， 减小水冷壁流动阻力； 控制 过热器和再热器减温水量； 开发高效燃烧低污染排放和低负荷无油稳燃的燃烧技术； 采用带有循环泵的启动系统， 加快 机组启动速度； 优化运行方式； 优化辅机配置。新技术的综合采用可提高新一代超临界机组的发电效率， 降低发电煤耗。 最后提出了国内电站实际需要研究的课题。 关键词：超临界； 超超临界； 发电机组； 发电效率； 热效率； 煤耗 中图分类号："#$$%& $
表 !" 国内 #$$ % ! $$$ &’ 超临界和超超临界机组的蒸汽参数
参# 数 机组功率 ) ’( 蒸汽流量 （ ’*+） ) ,・- . " 过热蒸汽压力 ) ’56 过热蒸汽温度 ) 8 再热蒸汽流量 ) ,・- . " 再热蒸汽进口压力 ) ’56 再热蒸汽出口压力 ) ’56 再热蒸汽进口温度 ) 8 再热蒸汽出口温度 ) 8 给水温度 ) 8 锅炉燃烧方式 发电厂 $%%# # " /%%# # 341 0# # 40!# # "$0%1 !# # 01 $"# # 01 03# # 3/2# # 4$/# # 37!# # 对冲燃烧 兰溪 $%% ’( 超临界机组 $%%# # " /%%# # 341 0# # 42"# # "$%21 $# # 01 2"# # 01 43# # !33# # 4$/# # 370# # 对冲燃烧 沁北 $%%# # " /001 2# # 301 7# # 42"# # "4771 4# # 01 74# # 01 $2# # !32# # 4$/# # 37/# # 对冲燃烧 王曲 " %%% ’( 超超临界机组 " %%%# # 3 /4!# # 321 4$# # $%4# # 3 0429 %# # $1 %%# # 41 7%# # !4/# # $%!# # 3/$# # 双切圆燃烧 玉环 " %%%# # 3 /4!# # 321 $4# # $%4# # 3 00$9 %# # 01 /3# # 01 22# # !24# # $%! ) $"!# # 3/2# # 双切圆燃烧 " %%%# # !%!!# # 3$1 34# # $%4# # 3 0$/1 2# # 01 //# # 01 2/# # !4$1 !# # $%!# # !%31 0# # 对冲燃烧 邹县
"% 引言
据不完全统计， $’’( 年以前， 我国只有 )$ 台超临 界机组 投 入 运 行。$’’* 年 以 后 相 继 有 上 海 外 高 桥 、 福建后石 （ $ + .’’ ,- ） 、 河南沁 北 （ $ + %’’ ,-） （ $ + .’’ ,-） 、 江苏常熟 （ $ + .’’ ,- ） 、 广东汕头 （ $ + .’’ ,-） 等电厂的超临界机组投入运行。同时， 一大批正在建设和规划建设的超临界和超超临界机组 将在 $’’. 年及以后建成， 届时， 在中国大陆投运的超 （超） 临界机组的总数将达到$’’ 台以上。 据统计， 中国亚临界机组的循环热效率为 /01 ， 发电 煤耗为 //’ 2 /(’ 3 4 5-6。与当前国际先进水平相比， 热 效率低 )’1 2 )71 ； 多消耗燃料量 $*1 2 /’1 ； 污染物的 总排放量多 $*1 2 /’1 ； 多消耗水量 .1 2 )’1 。对于同 容量的 .’’ ,- 机组而言， 目前国内亚临界机组的耗水 量为 ) 8 4 9， 而国际先进水平为 ’& 7 8 4 9。但国内新一代超 临界和超超临界机组的热效率比国内现有机组的平 均水平高 )’1 ； 发电煤耗为 $0’ 2 /’’ 3 4 5-6， 比亚临 界机组节约煤耗近 $*1 ， ) 台 ) ’’’ ,- 级的超临界 机组， ) 年就可以节约煤炭 0’ 万 8 以上。新一代超临 界和超超临界机组效率的提高， 得益于各项新技术的 开发与综合、 优化利用。
［3］ 3! => ) =(- 左右 。玉环、 外高桥电厂采用汽轮机补
(3 (" 456267/ 公司的技术
（ " ）采用微反动式叶片。@AB;BC< 公司为外高桥 电厂提供的 /%% ’( 汽轮机高中压缸各级采用优化 的变反动度， 并带一定倾斜度的叶片， 全三维设计， 降 低了叶型损失及二次流损失， 能大幅减少由超音速流 动在叶片背弧引发的冲击波所造成的损失， 其综合内 效率可提高 3: 。第一级以后的各级叶片的反动度 在 !%: & $%:［"］。 （ 3 ）末级长叶片。上海汽轮机有限公司与西门 子公司合作设计制造的玉环电厂参数为 3$1 34 ’56 ) $%% 8 ) $%% 8 、 外 高 桥 电 厂 参 数 为 32 ’56 ) $%% 8 ) $%% 8 的 " %%% ’( 汽 轮 机 组， 采 用 了 /22、 " "0$、 " 0!% ;;的 ! 种长叶片。 （ ! ）外高桥电厂 /%% ’( 超临界机组汽轮机末 级为 " "0$ ;; 长叶片。 @AB;BC< 公司为解决湿汽冲 蚀叶片问题， 在空心的末级静叶内通入较高温度的三 级抽汽蒸汽， 使静叶片表层水膜被加热而逐步蒸发， 避免了动叶受水膜脱落而产生的大水滴的冲蚀。同 时也避免了由于水滴大都会撞向动叶背侧而导致的 蒸汽动能消耗， 因而也提高了级效率。