最新1000MW锅炉设备

能源动力与机械工程学院
华北电力大学
超临界技术及发展
我国发展超超临界机组的必要性和基础条件
必要性
1、煤炭资源的开采量和开采能力； 2、煤耗居高不下； 3、电力工业升级换代、缩短与发达国家技术与装备差距。
基础条件 超超临界机组是我国目前发展洁净煤技术的必然 选择。
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5月31日，国家能源局以国能电力【2012】164号 文件，正式同意国电泰州电厂二期百万千瓦超超临界 二次再热高效燃煤发电示范项目开展前期工作，这标 志着泰州电厂二期工程项目实施全面进入快车道。
国电泰州电厂二期工程动态总投资85亿元，拟建 2台100万千瓦级国产超超临界二次再热机组，发电 效率高达47.94%，比国内常规一次再热机组最高效 率高出2.12个百分点；设计每千瓦时（度）发电煤耗 256.2克，比常规超超临界机组煤耗低14克，机组参 数及节能环保指标世界领先。
1000MW锅炉设备
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1. 1 超超临界机组的定义
水蒸汽的定压形成过程
未饱和水 饱和水 湿蒸汽 干蒸汽 过热蒸汽
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过热度：过热蒸汽的温度超过相应于同一压
我国1000MW超超临界机组投产统计
投产时间
投产机组（台）
累计（台）
2006
3
3
2007
4
7
2008
4
11
2009
9
20
2010
wk.baidu.com
13
33
2011
13
46
2012
12
58
2013
1
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59（截止1月3日） 华北电力大学
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国内典型超超临界锅炉系统与设备
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超超临界机组的优点：
热效率
主汽参数与热效率的关系（日立资料）
压力（MPa） 温度（℃） 效率提高（%）
16.6
538/538
0（约38%）
24.1
538/538
+1.9
24.1
538/566
+2.3
24.1
566/566
+3.1
25
566/566
+3.3
发电效率（%）
43.5
44.38 44.63 44.73 44.99
发电煤耗（g/kWh）
283
277
275
275
273
年耗标煤（万t）
280
274
272
272
270.2
年节约标煤（万t）
0
约6
约8
约8
约9.8
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超超临界技术有三条发展之路，技术难点各有不同： 1、升温不升压：它只涉及材料问题；问题单一、技术 继承性好、热效率明显提高、 不派生可靠性问题、投
（25Cr20NiNb)和TP304H、super304H钢。 随着科技的进步，新材料的开发，预计到2015年 火电机组的蒸汽参数可到达40/700/720/720。
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国内主要超超临界锅炉制造商
哈锅：600MW三井巴布柯科技术， 1000MW 三菱重工(MHI)技术。
上锅：600MW和1000MW 阿尔斯通 (ALSTOM)技术。
东锅：600MW和1000MW 日立公司技 术。
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超临界、超超临界锅炉主要特点
力下的饱和温度 ts 的数值。
干度：湿蒸汽中所含干蒸汽的质量百分数。 水的临界点参数：tc=374.15℃
pc=22.129 MPa vc=0.00326 m3/kg
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超（超）临界机组的定义：
超临界（super critical，缩写SC）：
主蒸汽压力超过临界点压力。（24.2/566/566）
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9月19日，国电泰州电厂二期工程项目正 式奠基。2015年建成投运后，发电效率、 发电煤耗、环境指标等各项技术参数有望跻 身世界第一，成为全世界最优、指标最好的 示范电厂。机组三大主机由上海电气集团供 应，工程主体由华东电力设计院设计，江苏 兴源电力建设监理有限公司负责监理。
超超临界（ultra-super critical,缩写USC）：
日本：压力大于24.2MPa，或温度达到593℃； 丹麦：压力大于27.5MPa； 西门子：从材料的等级来区分超临界和超超临界机组； 我国：蒸汽压力大于27MPa。 超超临界机组通常是指汽轮机进口蒸汽压力大于27MPa， 或蒸汽温度高于580℃的机组。
25
600/600
+5.1
30
600/600
+5.6
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900MW机组超临界和超超临界工程的比较
项目
外高桥二期 2×900MW
超超临界机组 2×900MW
蒸汽参数（MPa/℃）
25/ 538/566
25/
25/
28/
28/
580/600 600/600 580/600 600/600
工质热物理特性 超过临界点后，没有汽液共存的蒸发现象，水直
接从液态变为汽态，水和蒸汽的物性参数完全相同， 不存在密度差。
只能用直流锅炉，工质在各受热段流动的阻力较 大，给水泵功率消耗大。
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采用新型高温耐热钢 足够的持久强度、蠕变极限和屈服极限； 较好的抗氧化性，耐腐蚀性； 良好的焊接性能和加工性能； 合适的热膨胀系数、导热系数和弹性系数。 在屏过、末过和末再中大量采用高铬热强钢
资增加少、综合优点突出。日本的日立、东芝、三菱。
2、升压不升温：它涉及结构、强度、循环、二次再热、 通流、调节等问题；
3、升温升压：它涉及上述全部问题。西门子。 能符合较高的环保要求。 单机容量大，单位造价低。
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二次再热问题： 1、目的：解决压力提高带来的汽机排汽湿度增 大的问题。 2、存在的问题： 锅炉：受热面的布置、再热蒸汽温度的控制、成 本提高； 汽机：增加一个超高压缸、超高压主汽门和调节 汽门、再热冷段和热段，汽缸更复杂、转子更长。