超超临界技术进一步发展的方向瓶颈和解决方案
1000MW超超临界机组运行问题及解决方案探析
1000MW超超临界机组运行问题及解决方案探析摘要：现今社会经济进一步发展，带动了国家整体工业技术水平的提高。
而由于新一代技术的出现，国内超超临界机组的实践也能够表现出国家整体的技术水平正在不断地提升。
通过进行超超临界机组技术的升级，可以提高其材料的耐高温和抗压的水平，借由相关内容的升级可以促使国内的技术装备革新率进一步提升。
针对1000 MW超超临界机组运行当中存在的问题进行了进一步的研究，并提出了相关的解决办法。
希望能对后续的电力工程发展提供有效的帮助。
关键词：1000MW超超临界机组；运行问题；解决措施引言：愈来愈多火电机组提高效率就是随着电力技术和材料科学的发展而使用大容量和高参数，亚临界机组比同等容量亚临界机组增加4%到5%。
大容量超超临界机组在国内大型火电机组中占据主流发展方向，是因为其经济性和负荷适应性等优势，同时其直流运行，变参数控制和多变量耦合等特性使得超超临界机组控制方案复杂且控制策略各异。
一、1000MW超超临界机组的问题（一）在安装工艺中易出现的问题第一，在锅炉和管道外面出现了超温的情况。
当前锅炉及管道外表超温的问题也是超超临界机组学校面临的一个重要问题。
由于锅炉处于一个较为特殊的地方。
如果在这个位置当中折烟角的拼缝没有进行良好的焊接，或者是出现了漏焊的状况，都会导致锅炉的水冷壁区域出现超温的情况。
同时如果折烟角没有进行良好的焊接造成拉裂，致使锅炉运行时，漏烟严重，使保温外表温度过高。
此外，因为蒸汽管道没有达到规范化要求的要求，外护板的长度比较小，会使保温外护板出现脱开的现象，致使锅炉工作时，保温材料损坏，无法起到隔热的作用。
第二，锅炉在运行中出现漏粉问题。
锅炉发生漏粉主要有两方面原因，一种是未考虑锅炉运行过程中膨胀后影响以及未把握延伸性设计、计算距离存在误差等因素，致使锅炉燃烧器和送粉管道连接部位发生故障，使连接部位受热膨胀形成间隙而漏粉。
二是因所用密封材料达不到要求以及锅炉燃烧器及送粉管道膨胀节装设不当，达不到耐高温标准而不能起到膨胀吸收效果，因而发生缝隙造成漏粉[1]。
国外关于超超临界技术现状和发展趋势
国外关于超超临界技术现状和发展趋势宋明蔚，郝志信（华能营口电厂，辽宁营口 115007）摘要：文中简述国外发展超超临界火电机组的现状、发展趋势，超超临界机组与超临界机组、亚临界机组运行经济性效益比较，及我国发展超超临界机组的必要性。
关键词：超临界；超超临界；（USC）0概述首先我们要先了解一下超超临界的概念。
火力发电厂的工质是水蒸汽，在常规条件下水经加热温度达到给定压力下的饱和温度时，将产生相变，水开始从液态变成汽态，出现一个饱和水和饱和蒸汽两相共存的区域。
当蒸汽压力达到22.129MPa时，汽化潜热等于零，汽水比重差也等于零，该压力称为临界压力。
水在该压力下加热至374.15℃时即被全部汽化，该温度称为临界温度。
水在临界压力及超过临界压力时没有蒸发现象，即变成蒸汽，并且由水变成蒸汽是连续的，以单相形式进行。
蒸汽压力大于临界压力的范围称超临界区，小于临界压力的范围称亚临界区。
从水的物理性能来讲，只有超临界和亚临界之分，超超临界是我国人为的一种区分，也称为优化的或高效的超临界参数。
目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准，一般认为蒸汽压力大于25MPa蒸汽温度高于580℃称为超超临界。
超超临界燃煤发电技术(USC)由于超超临界燃煤发电技术(USC)仍是基于常规发电系统的渐进技术，所以发展USC技术是最具有现实意义的，而且和其它技术相比极具竞争力，由于超超临界机组与常规火电机组相比，超临界机组的可用率与亚临界机组相当，效率比亚临界机组约提高2%。
超超临界机组效率可比超临界机组再提高约2%～3%，若再提高其主汽压力到28MPa以上，效率还可再提高约2个百分点。
因此它具有明显的高效、节能和环保优势，已成为当今世界发达国家竞相采用和发展的新技术，目前一些经济发达国家都开始采用USC发电机组。
1超超临界火电机组国外现状1.1 美国美国是发展超临界机组最早的国家，世界上第一台超临界机组1957年在Philo电厂（6#）投运，容量为125MW，参数为31MPa/621℃／566℃／560℃，该机组由B&W和GE公司设计制造；1958年，第二台超临界机组在Eddystone电厂（1#）投运，容量为325MW，机组的参数为34.4MPa／649℃／566℃／566℃，该机组由CE和WH公司设计制造；迄今为止，它们是最高参数的超超临界机组。
超超临界汽轮机的发展问题和前景
冷端设备标准，低压缸合理设计应当是：额定背压搭配80% 负荷，或者背压6 kPa左右搭配额定出力，以此为出发点进行 排汽面积优化配置。为此，采用4排汽、1219mm的末级叶片 和比较高的给水温度，可以良好应付1200MW的机组容量。
• 开式循环水系统：
• 对于开式循环水系统，需要根据水温，合理配置冷端设 备容量，以及额定背压，合理安排排汽面积。对于 17~18℃循环水温，水量充沛的条件，1000MW汽轮机 可以而且需要配置3.6~4.0 kPa的额定背压，搭配4排汽 /1219mm末级叶片（排汽面积~48m2）或6排汽/1000mm 末级叶片(排汽面积~55m2)，显著降低汽轮机热耗。
关于双背压设计
• 双背压设计可以使平均背压降低 0.2~0.3 kPa。 • 一般地，循环水温越低，水量越充沛，越不适合双背压
设计。这是业内熟知的。 • 另一方面，汽轮机排汽面积越大，热耗 - 背压修正曲线
越陡，膨胀极限背压越低，因此，越适合双背压设计。 • 国内汽轮机末级叶片普遍较长，因此，国内的4排汽汽轮
Hale Waihona Puke 7 煤耗目标下表是大致的煤耗目标，以燃用烟煤、平均负荷80%为依据。
单位
1
2
3
4
额定工况试验热耗 kJ/kWh 7290 7200 7000 7320
运行热耗 锅炉运行热效率
kJ/kWh
7320
7240 7060 0.935
7420
管道效率 发电厂用电率 运行供电煤耗
g/kWh
0.035 280.0
超临界参数、高效辅机仅仅是节能设计的必要条件
5.2 调门管理
超超临界发电机组的改造与升级方案分析
超超临界发电机组的改造与升级方案分析随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，超超临界发电技术成为了当前燃煤发电的研究热点之一。
超超临界发电机组相比于传统的超临界发电机组，在效率、节能、减排等方面具有明显的优势。
然而，随着技术的发展，超超临界发电机组也面临着技术改造和升级的问题。
本文将对超超临界发电机组的改造与升级方案进行分析，以期提升其性能和适应未来能源发展的需要。
一、改造与升级目标超超临界发电机组的改造与升级目标主要包括提高发电效率、降低燃料消耗、减少排放物等。
具体目标如下：1. 提高发电效率：通过改进燃烧系统、优化热力循环等方式，提高发电机组的热效率，减少能量的浪费，提高发电效率。
2. 降低燃料消耗：通过改进燃料供给系统、烟气脱硫脱硝系统等，降低燃料的消耗量，减少燃料成本。
3. 减少排放物：通过升级燃烧系统、引入先进的脱硫脱硝技术等，减少燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放，减少对环境的污染。
二、改造与升级方案超超临界发电机组的改造与升级方案主要包括改进燃烧系统、优化热力循环、引入先进的环保技术等。
具体方案如下：1. 改进燃烧系统：通过优化燃烧器设计、改进燃料供给系统等方式，改进燃烧系统的稳定性和燃烧效率。
同时引入燃烧控制系统，实现燃烧过程的精确控制，提高燃烧效率和稳定性。
2. 优化热力循环：通过改善锅炉和汽轮机的工作参数，如高温高压蒸汽温度与压力的提升，提高热力循环效率，从而提高发电效率。
3. 引入先进的环保技术：通过引入先进的脱硫脱硝技术，降低燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放。
例如，可以采用湿法脱硫和选择性催化还原（SCR）技术，有效减少排放。
4. 采用高效节能设备：在发电机组中采用高效输电、水泵、风机等设备，降低能耗，提高发电效率。
5. 应用智能控制技术：引入智能控制技术，实现对发电机组的远程监控和精确控制，提高发电效率和稳定性，减少能源的浪费。
三、改造与升级方案的影响超超临界发电机组的改造与升级方案将对能源发电领域产生重要影响：1. 提升能源利用效率：通过改进燃烧系统和优化热力循环等手段，提高发电效率，降低燃料的消耗量，提升能源利用效率，为经济可持续发展提供保障。
超临界超超临界机组发展现状趋势和存在问题的分析研究
超临界、超超临界机组发展现状、趋势和存在问题的分析研究分析报告上海电力学院2009年3月超临界、超超临界机组发展现状、趋势和存在问题的分析研究1．引言按照国家制订的2020年电力发展规划，我国发电装机容量将从目前的约8亿千瓦增加到2020年9亿千瓦，其中燃煤机组比例约占总容量75%左右。
由于电力是最大的煤炭用户，要提高煤炭的利用效率，提高燃煤电厂的效率是一个主要途径。
分析国际上燃煤发电技术的发展趋势，将采用两种技术路线来提高效率和降低排放。
其一是利用煤化工中已经成熟的煤气化技术，采用整体煤气化蒸汽燃气联合循环技术（IGCC）实现高效清洁发电，其代表技术为IGCC。
此技术提高能效的前景很好，但因系统相对复杂而造成投资偏高的问题需要解决。
目前正在烟台电厂建设一台300或400MW等级的IGCC示范机组，为今后的发展作好技术储备。
另一个发展方向是通过提高常规发电机组的蒸汽参数来提高效率，即超临界机组和超超临界机组。
超超临界机组在发达国家已经实现了大容量、大批量生产。
通过努力我国可以较快实现国产化能力，降低设备成本。
超超临界机组蒸汽参数愈高，热效率也随之提高。
热力循环分析表明，在超超临界机组参数范围的条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热耗率就可下降0.13%～0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降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%。
在一定的范围内，如果采用二次再热，则其热耗率可较采用一次再热的机组下降 1.4%～1.6%。
亚临界机组的典型参数为16.7MPa/538℃/538℃，其发电效率约为38％。
超临界机组的主蒸汽压力通常为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538～560℃；超临界机组的典型参数为24.1MPa/538℃/538℃，对应的发电效率约为41％。
超超临界机组的主蒸汽压力为25～31MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～610℃。
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。
超临界流体萃取局限性及发展前景
超临界流体萃取局限性及发展前景超临界流体萃取是一种利用超临界流体作为溶剂进行物质萃取的方法。
超临界流体具有介于气体和液体之间的特性，有较高的扩散系数和较低的粘度，因此在物质萃取中有很大的应用潜力。
然而，超临界流体萃取技术仍然存在一些局限性，同时也面临着一些挑战。
首先，超临界流体的操作条件相对较为严苛。
超临界流体的温度和压力通常需要非常严格的控制，以保证萃取效果。
同时，一些物质在超临界条件下很难溶解，导致萃取效率较低。
因此，超临界流体的操作条件需要仔细优化，增加了工艺的复杂度和成本。
其次，超临界流体萃取技术对设备的要求相对较高。
由于超临界流体的性质，需要使用耐压、耐高温的设备，这增加了设备的成本。
同时，在大规模应用中，需要大量的超临界流体和大型设备，使得成本进一步增加。
此外，超临界流体萃取技术在一些领域的应用还比较有限。
虽然在食品、制药、化工等领域已经有一些应用案例，但在其他领域，尤其是高端应用领域，如新材料研发、环境保护等方面的应用还比较有限。
这主要是由于超临界流体的操作条件和设备要求限制了其在这些领域的推广应用。
然而，尽管存在一些局限性，超临界流体萃取技术仍然具有很大的发展前景。
首先，超临界流体萃取可以替代传统的有机溶剂萃取。
由于超临界流体具有较低的毒性和环境友好性，可以显著减少对环境的污染。
因此，超临界流体萃取在环境保护领域具有广阔的应用前景。
其次，超临界流体萃取可以提高产品的纯度和品质。
由于超临界流体的较高扩散系数和较低粘度，可以更好地控制物质的分离和提取过程，从而提高产品的纯度和品质。
这使得超临界流体萃取在食品、医药等领域的应用更加广泛。
此外，随着科学技术的不断进步，超临界流体的操作条件和设备性能也在不断改善。
新型的超临界流体、新型的设备和工艺方法的出现，为超临界流体萃取的应用扩展提供了更多的可能性。
例如，超临界流体萃取与其他技术的结合，如超声波辅助、微波辅助等，可以进一步提高萃取效率和产品品质。
超临界流体提取技术的进展与挑战
超临界流体提取技术的进展与挑战超临界流体提取技术作为一种新型的分离技术，在众多领域展现出了巨大的潜力和应用价值。
它利用超临界流体的特殊性质，实现了对目标物质的高效提取和分离。
随着科学技术的不断发展，超临界流体提取技术也在不断进步，但同时也面临着一系列的挑战。
超临界流体是指处于临界温度和临界压力以上的流体，兼具液体和气体的优点。
常见的超临界流体有二氧化碳、乙烷、丙烷等，其中二氧化碳由于其无毒、不易燃、临界条件相对温和等优点，在超临界流体提取中应用最为广泛。
在技术进展方面，超临界流体提取技术的设备不断优化和改进。
新型的提取设备采用了更先进的材料和制造工艺，提高了设备的耐压性和密封性，降低了设备的成本和维护难度。
同时，设备的自动化程度也越来越高，能够实现对提取过程的精确控制和实时监测，提高了提取的效率和质量。
提取工艺的创新也是技术进展的重要方面。
研究人员通过优化提取参数，如温度、压力、流速、提取时间等，提高了目标物质的提取率和纯度。
此外，采用联合提取技术，如超临界流体提取与传统溶剂提取相结合、超临界流体提取与色谱分离相结合等，进一步拓展了超临界流体提取技术的应用范围。
超临界流体提取技术在医药领域的应用取得了显著进展。
它可以用于提取天然药物中的有效成分，如生物碱、黄酮类、萜类等。
与传统的提取方法相比，超临界流体提取能够更好地保留药物的活性成分，提高药物的疗效和安全性。
同时，该技术在药物制剂的制备中也发挥了重要作用，如制备纳米颗粒、脂质体等新型药物载体。
在食品工业中，超临界流体提取技术可用于提取香料、色素、油脂等天然成分。
例如，从咖啡豆中提取咖啡因，从植物中提取天然香料和色素，从鱼油中提取不饱和脂肪酸等。
这些提取物具有纯度高、质量好、无溶剂残留等优点，符合人们对食品安全和健康的要求。
然而，超临界流体提取技术在发展过程中也面临着一些挑战。
首先是成本问题。
超临界流体提取设备的投资较大，运行成本较高，这在一定程度上限制了其在一些领域的广泛应用。
超超临界汽轮机面临的技术问题讲解
减小启动热应力 防止金属蠕变
喷嘴室和高压转子
• 高压转子单流结构 • 喷嘴室双流压力级单流结构 • 高压转子双流式结构
蒸汽室和中压转子
• 外部来汽(高压缸排汽或高压缸抽汽)冷却技术。
• 采用涡流冷却挡热板结构
低压叶片水蚀
上汽——防水蚀技术
东汽——防水蚀措施
采用空心去湿静叶和去湿槽 动叶顶部进汽边高频淬硬处理 适当增大动静叶片轴向间距 优化末级流场，提高根部反动度
间隙激振力大小
• 与叶轮的级功率成正比 • 与动叶的平均节径、高度和工作转
速成反比。
易发生位置
• 大功率汽轮机及叶轮直径较小和短 叶片的转子上,即大型汽轮机的高压 转子上。
• 对于带有围带的动叶汽封,蒸汽通过汽封的不均匀 流动会形成不对称的压力分布,产生一附加的流体 激振力。此时,总的蒸汽激振力要大于上述的间隙 激振力,特别是对于反动度较小的冲动式汽轮机级, 二者的差异更大。
密封流体力
汽流激振产生的原因
不对称（静态）的蒸汽力
在喷嘴调节的汽轮机中,通常考 虑到汽缸温差方面的因素,运行时, 首 先 开 启 控 制 下 半 180° 范 围 内 的 调节汽阀,一般是下缸先进汽。调节 级喷嘴进汽的非对称性,引起不对称 的蒸汽力作用在转子上,在某个工况
其合力可能是一个向上抬起转子的 力,从而减少了轴承比压,导致轴瓦
现场曾用调整1 号轴承顶隙、抬高轴 瓦中心和轴瓦修刮等措施,均未能消
除此突发性振动。后在运行中采用
改变高压调节阀开启顺序和开度的 方法,才基本避免了突发性振动的发 生,机组顺利带满负荷运行。
原因
• 汽包炉变 • 高温腐蚀
直流炉
• 汽侧氧化
炉型 参数
锅炉过热器管和再热器管由于受热冲击 引起管子汽侧氧化铁剥离形成固体颗粒， 使汽轮机高压与再热第一级叶片产生固 体颗粒侵蚀
超临界流体技术的发展趋势
超临界流体技术的发展趋势超临界流体技术是一种在高温高压条件下工作的技术，是将流体压力升高到超过临界点，使流体同时具有液态和气态的性质，从而获得高效的物质传输性能。
超临界流体技术由于其优异的物理化学性质和良好的环境友好性，被广泛应用于材料科学、化学工程、生物医学等领域。
现代成果成型因技术而显现，超临界流体技术已经成为当前材料研究、化学合成、生物研究、能源开发等领域的重要技术，其应用前景仍在不断拓展。
在2013年，全球预估超临界流体市场规模为24.4亿美元，2017年超临界流体市场规模预计达到40亿美元，年复合增长率为11.8%。
预计到2025年，超临界流体市场规模将达到60亿美元以上。
1、超临界流体技术在材料科学领域的发展超临界流体技术在材料科学领域有着广泛的应用。
超临界流体技术可以被用于制备纳米材料，制备具有优异性能的光电材料、传感器材料、高温材料以及高性能复合材料等。
当前纳米材料制备过程存在许多瓶颈，例如，晶体生长控制、形态控制、质量控制等问题。
超临界流体技术通过改变反应条件、添加矿物质和流体添加剂等方法，可以控制物质的形态和粒度。
超临界流体技术可以通过工艺研发和优化，针对不同材料，开发出适合的制备工艺，实现对材料结构和性能的精细调控。
同时，超临界流体技术在材料合成过程中，无需添加溶剂，极大地减少了化学物质的排放和废弃物的产生，具有明显的环境友好性。
2、超临界流体技术在化学合成领域的发展传统的化学合成方法需要耗费大量的能源和化学品，存在许多的安全隐患，不利于环境保护。
超临界流体技术具有优异的溶解性、扩散性和渗透性，能够有效改善化学反应的传质特性和界面传热特性，这意味着在超临界条件下进行化学反应，可以有效提高反应速率、降低反应的能量消耗和化学品的用量，提高反应的选择性和收率。
超临界流体技术在化学合成领域的应用主要包括有机合成、催化反应、聚合反应和生物反应等。
超临界流体技术用于有机合成，可以提高洁净度、降低副反应产物的形成，减少化学垃圾的产生，从而实现绿色化学合成。
2024年超超临界机组市场前景分析
2024年超超临界机组市场前景分析1. 引言超超临界机组是目前发电领域的一种高效能设备，具有较高的发电效率和较低的环境污染排放。
本文将对超超临界机组市场前景进行分析，并探讨其未来发展趋势。
2. 超超临界机组的定义和特点超超临界机组指的是以超超临界技术为核心的发电机组。
其主要特点包括以下几个方面：•高效能：超超临界机组能够提高发电效率，与传统的发电机组相比，其发电效率提高了约10%左右。
•低污染排放：由于超超临界机组采用先进的燃烧技术和煤粉燃烧优化技术，其排放的大气污染物含量较低，符合环保要求。
•资源节约：超超临界机组可以利用低质煤等燃料进行发电，提高燃料利用率，节约能源资源。
3. 超超临界机组市场前景根据市场研究数据显示，超超临界机组市场目前呈现出良好的发展态势，并具有广阔的发展前景。
3.1 国内市场中国作为全球最大的煤炭消费国，对于超超临界机组的需求量巨大。
近年来，中国政府出台了一系列促进清洁能源发展的政策，使得超超临界机组在国内市场上逐渐得到推广和应用。
未来，随着环保意识的不断提升，超超临界机组在中国市场的需求将进一步增加。
3.2 国际市场除了中国市场外，其他一些发展中国家和地区也在逐渐采用超超临界机组进行发电。
这些地区由于能源需求强劲，且对环境保护有一定的要求，对超超临界机组的需求也在逐渐增加。
因此，除了国内市场，超超临界机组在国际市场上也具有很大的市场潜力。
3.3 技术发展随着技术的不断进步，超超临界机组也在不断创新和升级。
例如，超超临界机组的燃烧控制系统、燃烧器设计和先进的燃料供应系统等方面都有了新的突破。
这些技术的突破将进一步提高超超临界机组的效率和性能，增加其在市场中的竞争力。
4. 发展趋势根据当前市场和技术发展的情况，可以预见超超临界机组的发展将呈现以下趋势：•高效能：超超临界机组将进一步提高发电效率，通过技术创新降低燃料消耗，提高能源利用效率。
•低排放：超超临界机组将继续优化燃烧控制和污染治理技术，进一步降低污染物排放，实现更清洁的发电过程。
国外超超临界机组技术的发展状况
国外超超临界机组技术的发展状况一、超超临界的定义水的临界状态点：压力 22.115MPa，温度374.15℃；蒸汽参数超过临界点压力和温度称为超临界。
锅炉、汽轮机系列（通常以汽轮机进口蒸汽初压力划分等级）：次中压2.5 MPa，中压3.5 MPa，次高压6.5 MPa，高压9.0MPa，超高压13.5 MPa ，亚临界16.7 MPa，超临界24.1 MPa。
超超临界（Ultra Super-critical）（也有称高效超临界High Efficiency Supercritical））的定义：丹麦人认为：蒸汽压力27.5MPa是超临界与超超临界的分界线；日本人认为：压力>24.2MPa，或温度达到593℃(或超过 566℃)以上定义为超超临界；德国西门子公司的观点：从材料的等级来区分超临界和超超临界；我国电力百科全书：通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。
结论：其实没有统一的定义，本质上超临界与超超临界无区别。
二、国外超超临界技术发展趋势（一）超超临界机组的发展历史超超临界机组发展至今有50年的历史，最早的超超临界机组于1957年投产，建在美国俄亥俄州（Philo电厂6#机组），容量为125MW，蒸汽进汽压力31MPa，进汽温度621 / 566 / 566 C（二次再热）。
汽轮机制造商为美国GE公司，锅炉制造商为美国B&W公司。
世界上超超临界发电技术的发展过程一般划分为三个阶段：第一阶段（上世纪50-70年代）以美国为核心，追求高压/双再的超超临界参数。
1959年Eddystone 电厂1#机组，容量为325MW，蒸汽压力为34.5MPa，蒸汽温度为 649 / 566 / 566 C（二次再热），热耗为8630kJ/kWh，汽轮机制造商美国WH 公司，锅炉制造商美国CE公司。
其打破了最大出力、最高压力、最高温度和最高效率的4项记录。
1968年降参数（32.2MPa/610/560/560 C）运行直至今，但至今仍是世界上蒸汽压力和温度较高的机组。
700等级先进超超临界发电技术研发现状及国产化建议
７００℃等级先进超超临界发电技术研发现状及国产化建议纪世东，周荣灿，王生鹏，姚惠珍西安热工研究院有限公司，陕西西安 ７１００３２ ７００℃超超临界发电技术是指主蒸汽温度和再热蒸汽温度达到或超过７００℃的先进超超临界燃煤发电技术。
按照当今世界上主要发达国家的７００℃计划，相对应的主蒸汽压力约为３５～３８．５ＭＰａ。
从技术上，提高火电机组主、再热蒸汽参数是提高其热效率的最有效途径，也是火电技术核心的研究和发展方向。
７００℃等级先进超超临界发电技术的核心优势在于高效、低污染，但其主要技术瓶颈在于耐高温高压金属材料的研制、加工制造工艺的研发以及如何使造价降到商业应用可接受的范围内。
欧盟、美国和日本等发达国家基于其自身的技术、经济状况以及能源结构和环保要求，已相继启动了７００℃等级先进超超临界机组发展计划，确定了较详细的目标和发展步骤，组织了实力雄厚的科研和制造企业开展研究，并已取得了一些重要成果。
我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭储量占化石能源的９６％，煤炭消费占一次能源的７０％左右。
在电力生产上，近１０年来火电装机容量占全国总装机容量的７３％以上，火力发电量（其中主要为煤电）占全国总发电量的８０％以上，电煤消费占全国煤炭消费总量的４７％以上。
因此，发展７００℃等级先进超超临界机组，提高发电效率，实现火电技术重大升级，对我国节能减排和可持续发展具有重大意义。
应高度重视，加快组织开展７００℃先进超超临界技术的研发、示范及装备的国产化。
１ ７００℃等级先进超超临界技术的优势从理论上讲，超超临界机组蒸汽参数越高，热效率也越高。
热力循环分析表明，在超超临界机组参数范围内，主蒸汽压力提高１ＭＰａ，机组热耗率可降低０．２０％～０．３２％；主蒸汽温度每提高１０℃，机组热耗率可降低０．２５％～０．３０％；再热蒸汽温度每提高１０℃，机组热耗率可降低０．１５％～０．２０％。
７００℃先进超超临界机组的设计发电效率可达到５０％左右。
1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述
1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述1000MW超超临界塔式锅炉是一种高效、高温、高压的发电设备，它在能源生产中起着至关重要的作用。
随着该技术的不断发展和应用，也出现了一些典型问题。
本文将对这些问题进行综述，并提出相应的解决方案。
一、钢结构问题1.问题描述：在高温、高压的工作环境下，锅炉中的钢结构容易出现腐蚀、变形等问题，严重影响设备的安全和运行效率。
2.解决方案：采用高强度、耐高温的合金钢材料进行制造，并加强对钢结构的监测和维护工作，及时发现并解决潜在问题。
二、燃烧系统问题1.问题描述：燃烧系统的稳定性和燃烧效率受到多种因素的影响，例如燃料的品质、供给系统的稳定性等。
2.解决方案：优化燃料的选择和供给系统，确保燃料的充分燃烧和热能的释放，在减少排放的同时提高能源利用率。
三、蒸汽循环系统问题1.问题描述：蒸汽循环系统中存在着蒸汽泄漏、管道堵塞等问题，导致能量损失和系统运行不稳定。
2.解决方案：加强对蒸汽循环系统的检测和维护，及时清理管道和修复漏点，确保系统的稳定运行。
四、环保排放问题1.问题描述：超超临界塔式锅炉在发电过程中会产生大量废气和废水，对环境造成负面影响。
2.解决方案：通过先进的脱硫、脱硝、除尘等设备，对废气进行处理，达到国家标准的排放要求；通过合理的水循环系统，减少废水的排放，实现资源的有效利用。
五、安全防护问题1.问题描述：在超超临界锅炉运行过程中，存在着火灾、爆炸等安全隐患，对人员和设备构成威胁。
2.解决方案：加强对锅炉运行过程的监控和安全防护措施，建立完善的应急预案和救援机制，确保安全生产。
1000MW超超临界塔式锅炉在应用过程中存在一些典型问题，但通过优化设备结构、强化维护管理、完善环保设施等措施，这些问题是可以得到有效解决的。
随着技术的不断进步和完善，相信这些问题会逐步减少甚至消除，为能源生产提供更加稳定、高效的支持。
超临界水氧化技术工业化的瓶颈问题及解决方法
超 临界水氧化技术 工业化 的瓶 颈 问题及解 决方法
ｌ ｌ
超 临界 水 氧 化 技 术 工 业 化 的瓶 颈 问题及 解 决 方 法
陈淑花 詹世平 大连大学环境与化学工程学院 大连 １６２ ６２ １ 刘学武 大连理工大学流体与粉体设计研究所 大连 １６ １ ０２ １
腐蚀问题是 Ｓ ＷＯ技术 实现工业 化的一大技术 Ｃ 难题 ，许多学者做了大量的研究工作 ， 图找到 试 适合 Ｓ ＷＯ反应条件的材料。Ｈ ａｇ Ｃ ｕｎ 等人在合金 材料腐蚀实验 中发现 ，在水的温度接近临界点附
近 ，腐蚀 扩 散速 度 与温 度 上 升 成 指数 关 系增 长 ，
由于以上 的优越性 ， 自 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年代 以
解彻底 ，一般只需几秒至几分钟 即可将废水中的 有机物彻底 氧化分解 ，并且 去除率可达 ９ ％ 以 ９
本 文综 述 了 当前 Ｓ ＷＯ在 工 业 化 过 程 中 的 Ｃ 瓶颈 问 题 及 其 解 决 方 法 ，并 展 望 Ｓ ＷＯ 今 后 的 Ｃ
发展 。
上 ；②有机物和氧化剂 （ ０ 、Ｈ ０ ）在单一相
上 ，然后 用 Ｍｏａ 反 应 器 对 这 些 材 料 进行 研 究 ， ｄｒ
的反应器一般都选用镍基合金钢 （ 合金钢 ６５ ２、
Ｃ一 ７ ） ２６ ，但 在后 来 的实 验 中发 现 ，在 Ｓ ＷＯ反 Ｃ
水 中的溶解度所造成的设备腐蚀和结垢问题 ；由 于 Ｓ ＷＯ 的高 温、高 压条 件所 带来 的高 能耗、 Ｃ 高投资问题 。这些难题是 阻碍 Ｓ ＷＯ实现工业 Ｃ
化 的瓶 颈 ，也 是 进 人 ２ １世 纪 后 ，Ｓ ＷＯ 的 主要 Ｃ 研究方向。
具有多方面的优势 ：①反应速度非常快 ，氧化分
发展超临界发电机组若干技术问题探讨
发展超临界发电机组若干技术问题探讨超临界发电机组是一种高效、节能的发电设备，随着人们对环境保护和能源利用效率的要求不断提高，其在能源行业中的应用也得到了迅速的推广和发展。
然而，在超临界发电机组的发展过程中，还存在一些技术问题亟待解决和探讨。
首先，超临界发电机组的高温高压工况给锅炉和汽轮机的材料性能提出了更高的要求。
尤其是对于锅炉来说，其需要承受更高的温度和压力，因此锅炉材料的耐高温、耐腐蚀和耐热疲劳性能需要进一步提高。
同时，对汽轮机也提出了更高的要求，需要开发更先进的高温合金材料，以满足高温高压条件下的运行要求。
其次，超临界发电机组的运行过程中会产生大量的热量，如何有效地回收和利用余热是一个技术难题。
尽管现阶段的超临界发电机组已经在余热利用方面做了很多工作，例如采用再循环系统和余热回收技术，但仍然需要进一步提高能源利用效率，减少排放。
此外，超临界发电机组在可再生能源领域的应用也面临一些挑战。
例如，太阳能和风能等可再生能源的波动性会给超临界发电机组的运行带来一定的不稳定性，需要通过合理的能量储存和调度技术来解决。
同时，可再生能源与超临界发电机组的协同运行问题也需要进一步研究和探索，以实现能源供给的灵活性和稳定性。
最后，超临界发电机组的大规模推广还面临着经济和环境等问题。
虽然超临界发电机组在能源利用效率和环保方面具有显著优势，但其建设和运行成本仍然相对较高。
因此，如何进一步降低成本，提高装机容量和综合效益，是一个亟待解决的问题。
综上所述，超临界发电机组在技术发展中面临的问题主要包括材料性能的提高、余热利用、可再生能源应用和经济环境等方面。
通过进一步的研究和探讨，相信这些问题将得到有效的解决，超临界发电机组的应用将更加广泛，并且对于能源行业的可持续发展将起到积极的推动作用。
超临界发电机组作为一种高效、节能的发电设备，具有很高的发电效率和较低的排放量，受到了广泛关注和重视。
在超临界发电机组的发展过程中，尽管取得了显著的成果，但还存在一些技术问题亟待解决和探讨。
我国超超临界燃煤机组现状和发展趋势
我国超超临界燃煤机组现状和发展趋势【摘要】我国是煤炭生产与消费大国，随着社会市场经济的发展，社会的电力需求在不断增大，作为耗煤量高、能源利用率低的典型航呀，发电行业在运行的过程中，由于大量煤炭的燃烧，对环境造成非常严重的污染，积极提升燃煤发电机组的能源利用率非常的必要，本文就主要对我国超超临界燃煤机组的现状及发展趋势进行简单分析。
【关键词】超超临界燃煤机组；发展现状；发展趋势发电行业与人们的日常生活息息相关，在社会发展过程中发挥着非常重要的作用，但是在火力发电厂运行过程中，伴随着巨大的能量消耗，这不仅会加剧我国的能源危机，还会带来严重的环境污染问题，积极提升超超临界燃煤机组的能源利用率、减少污染物的排放非常的重要，本文就主要针对此予以简单分析研究。
1超超临界燃煤机组的简单介绍首先对超超临界的参数概念进行简单分析，通常会将水蒸气参数值超过临界状态点的参数值称作超临界参数，并且当水蒸气参数值超出水蒸气参数值，并且升高到一定数值时，就达到了超超临界参数范围中，我国的相关标准中，超超临界状态主要是指，蒸汽压力值大于27兆帕的状态，国内外的大多数发电企业及动力设备制造企业，认为机组的主蒸汽参数满足下列条件之一时，可以将其称之为超超临界机组：（1）机组的主蒸汽压力大于等于27兆帕；（2）机组的主蒸汽压力大于等于24兆帕，并且蒸汽的温度值≥580e。
超超临界机组与普通的燃煤机组相比，其水蒸气的温度、压力等明显提升，这对于机组的热效率的提升具有非常重要的作用，与亚临界机组的效率相比，超临界机组能够提升2%～3%，而超超临界机组的效率能够在超临界机组的基础上，再提升2%～4%，但是在机组使用寿命、运行灵活性、可靠性、可用率等方面与亚临界机组相比没有明显的差别，在二氧化硫、二氧化碳的排放量、能源利用率等方面，超超临界机组是明显优于普通的超临界机组及亚临界机组的。
将超超临界发电技术与其他相关的洁净煤发电技术进行对比分析，其具有这样的优势：（1）超超临界机组的单机容量能够达到1000MW及以上，这与电力工业的大容量机组需求相符；（2）超超临界发电技术具有很高的发电效率，并且其应用高效的除尘技术、低二氧化氮技术及烟气脱硫技术，能够有效降低污染物的排放量，与其他发电技术相比，具有非常好的环保性能，并且其具有很高的可靠性水平；（3）超超临界机组已经实现大规模、批量化的应用于电力工业中，具有非常好的应用效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤用于发电的比例将越来越大。
– 从目前的53%上升到70%以上，绝对量的增加更大。
以煤为主的能源结构以使中国成为世界上最大的二氧化碳排放 国， 面临巨大的减排压力。
– 燃煤火电是中国最大和最集中的二氧化碳排放源，根据到2020年我国单 位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%的目标，中国火电将面临最巨 大的减排压力。
现有所有燃煤火电厂均有大 幅度降低供电煤耗的潜力
估计现在所有燃煤电厂发电煤耗 还有下降10 gce/kWh左右的潜力
发电煤耗降低的历史
由于技术进步， 1885年世界上第一台3MWe燃煤发电机组在德国柏林诞生以来， 至今全世界平均发电煤耗已从1885年的3500gce/kWh下降到350gce/kWh
资料来源: 上海外高桥3厂7号机技术经济指标综合日报，，2010年10月27日
外三厂# 7 机组实际运行经济指标
2010年10月27日
◇ 负荷率：84.11% ◇ 带脱硫、脱硝的厂用电率：3.85% ◇ 带脱硫、脱硝实际运行供电煤耗（gce/kWh）：
276.65 ◇ 锅炉飞灰含碳量：0.4%
注：此时# 8机组正在进行大修。
生Co物-fi质rin混g G烧ain 提Ef高fici效en率cy Gain
20%
Ne近ar-期term
M中id-期term
APG TF
Lon长g-t期erm T时im间e
当前燃煤火电机组二氧化碳减排的途径
在CCS能够得到大规模推广应用之前的一个相当 长的时期，最可行、经济、可靠的燃煤火电机组 二氧化碳减排的途径是：
计算条件
节煤量 减排CO2 减排SOx 减排NOx （万吨） （万吨） （万吨） （万吨）
本项目的通用技术全 4800
9546
260
28
面推广应用于全国
（按2009年全国火电耗煤量推算）
来源：未来低碳煤电技术的发展之路，上海外高桥第三发电有限责任公司，冯伟忠， 2010年9月9日
来源：未来低碳煤电技术的发展之路，上海外高桥第三发电有限责任公司，冯伟忠， 2010年9月9日
超（超）临界机组蒸汽侧氧化及固体颗粒侵蚀预防系列技术
随着蒸汽 参数，尤其是温度的不断提高，机组出现的新问题之一是蒸汽侧 的氧化皮问题（导致汽轮机叶片的固体微粒侵蚀- SPE），该问题已经困 扰超临界机组多年，它严重影响机组的安全和经济运行。
同上
IGCC
脱硫效率：~99%
（整体式煤气化联合循环）
NGCC （天然气联合循环）
忽略
煤粉+CCS
<100 (中期) <30 (最终)
<200~400 <75
<30 (SCR)-300
<100 (中期) <50 (最终)
IGCC +CCS
<25
<25
将来的燃煤电厂
6
20
10-25 <50 <1
0 <10 <1
平均负荷率，%
75
95
89
冷凝器压力, kPa
4.9
4.9
2.3
供电效率，%
43.53
40.4
42.94
供电煤耗, gce/kWh
282.16
304
286.08
上海外高桥第三发电有限责任公司 供电煤耗的降低（现状和目标）
年
2008 2009 2010 2011 2012
供电煤耗 （gce/kWh）
- 采用正确的冷态启动点火技术 - 防止或减轻蒸汽侧的氧化； - 防止和去除在蒸汽管子内表面已存在的氧化 皮； - 一旦出现氧化皮，要尽快将其除去； - 如果不能完全除去蒸汽管子内表面的氧化皮，要将
蒸汽微粒对叶片的侵蚀降至最小。
上海外三厂运行30个月后的汽轮机叶片
中压缸第一级静叶片在运行30个月后的照片，汽 轮机的内效率和30个月前相比没有任何变化。
287
(负荷率 74%)
282
(负荷率 75%)
279
277
（目标） （目标）
275
（目标）
外三的节能优化和创新技术的推广潜力和意义
外高桥三厂已承诺于2011年将外高桥二厂2900 MWe超界机组 按其经验进行技术改造，其预期的改造效果是达到降低供电煤耗 10 gce/kWh，从现在的303 gce/kW降低293gce/kW。 外高桥三电厂开发的一系列节能技术，大部分都属于通用技 术， 即可应用于新建机组，也可应用于现有机组的技术改造。如果在 全国推广，按节约3%煤耗计算，节煤近5千万吨，减排CO2近1亿 吨。节能减排效益非常巨大。
优化运行大力降低发电煤耗
现有运行燃煤机组降低煤耗的潜力：
– 如果燃煤火电厂能够从各个角度挖掘潜力，如把 目前的工况保持在历史上同等条件下（煤种、环 境、工况）的最佳工况运行；及时排除积垢、积 灰；保持凝汽器的良好热交换能力……，估计现 有的所有发电煤耗还有下降10 gce左右的潜力
– 目前中国动力煤入洗率低，不足30%，造成大量 无效运输，降低发电效率。如果燃煤的灰分降低 1%，可降低煤耗1 gce左右。从近期来看，对动 力煤进行筛分和洗选是降低煤耗的最直接的方法， 主要是政策不到位。
给水系统优化节能 FGD采用能量平衡技术节能
直流锅炉启动技术节能
其它节能技术节能
固体颗粒侵蚀（SPE）综合治 理系列技术
回转式空气预热器全面密 封技术节能
供电效率 提高了
2.078%
蒸汽和给水系统优化节能
抽汽节能技术节能
机组参数和运行方式优化节能 凝结水频率控制节能 汽轮机背压优化节能 再热器系统压降优化节能
资料来源: Klaus R.G. Hein， Energy and Environment- the European Approach， April, 2010
技术进步不断提高发电效率
以1985-2000年的15年间燃用烟煤的火电厂为例，由于技术进步， 机组 的发电热效率从1985年的最高水平38% 上升到2000年的最高水平45.2%， 现在正在向超过50%前进。
（1）尽可能提高现有火电厂效率，降低发电煤耗; （2）坚持“上大压小”政策，大力发展大容量高效率大 机
组的发展； （3）采用生物质混烧降低二氧化碳排放 （4）进一步将600 oC等级超超临界机组的净效率提高至
48%; （5）发展37.5MPa/700oC/720oC/720oC双再热机组，将
1000-1500MWe超超临界机组净效率提高至55%.
遭氧化皮阻塞的管子
被固体颗粒侵蚀的叶片 被固体颗粒侵蚀的旁路阀芯
某600MW超临界机组被固体颗粒侵蚀的汽轮机叶片
某600MW超临界机组被固体颗粒侵蚀的 汽轮机中压转子第一级动叶片
上海外三厂对氧化皮问题的治理
总的原则是采取综合防治的措施， 包括在系统设 计、设备选型、调试安全、酸洗冲管、控制策略、 启动点火和运行方式等方面的一系列综措施。 其采取的主要措施有：
改进汽轮机效率
1985年最高 水平38% 为基数
降低冷凝器压力 过程优化 提高蒸汽参数
提高给水温度
其它改进如降低锅炉阻力
资料来源: Clean Combustion Technologies, EDITED BY CARL BOZZUTO, FIFTH EDITION, PUBLISHED BY ALSTOM, 2009
1
710-920
~370
脱除率 捕集率>80% 90%
脱除率 90%
脱除率 90%
捕集率>80% 捕集率>80%
由于洁净煤技术的发展自1970年以来 燃煤火电厂污染物排放的降低
由于发电效率的提高和各种降低排放的洁净煤技术的发展导致的排放降低
1970年的排放为基线的百分数
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
超超临界技术进一步发展 的方向、瓶颈和解决方案
中国能源和电力不可改变的事实
中国能源和电力不可改变的事实
煤现在是、将来仍是我国能源的主力，至少50年内无法取代。
– 70%50% – 煤炭是中国最重要的能源，中国是世界上最大的煤炭生产和消费国，中
国电力70%以上的装机容量是煤电。 – 2009年中国消费了30.02吨原煤，数量巨大、比重高，短期内难以替代，
上海外高桥三电厂与日本和欧洲最先进 的超超临界电厂的性能比较（2009）
电厂名称 机组容量,MWe
上海 外高桥三厂 7、8号机组
21000
日本 矶子电厂 新1号机组
600
丹麦 Nordjyllandsvæ rket
3号机组
400
蒸汽参数，MPa/oC/oC 28/ 605/ 603 25/600/610 29 /580/580/580
◇ 日本700oC超超临界机组的计划目标： 发电效率：48% 净效率： 46%
2010年10月24日在日本东京召开的“中日节能环保综合论坛”会 上
日方展示的其矶子电厂600 MWe超超临界机组的效率发展图
欧盟超超临界机组最先进的水平
丹麦Nordjyllandsvæ rket电厂的3号机组, 曾 经是世界最先进的超超临界机组，保持了10 年的世界记录。 该机组容量为400MWe，两 次再热，其蒸汽参数为29MPa /580℃ /580℃ /580℃。低温海水冷却（循环水温10oC，冷 凝器压力2.3kpa ）机组2009年的性能(负荷 率89%) ： 供电效率：42.94%， 供电煤耗： 286.08gce/kWh
控制污染物排放的洁净煤发电技术的发展
粉尘排放 控制
SO2排放 控制
1950s
烟气脱NOX