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我国超超临界发电机组容量和蒸汽参数选择探讨
国电热工研究院(西安 710032) 李续军 安敏善
[摘要] 根据各国超超临界发电机组容量和蒸汽参数的演绎及发展历史的回顾,对一个超超
临界发电机组的热力系统的不同蒸汽参数下的机组热效率进行了计算,并对目前超超临界机
组的主要用钢进行了介绍和分析,提出了我国超超临界发电机组机组容量和蒸汽参数的选择
方案。
[主题词] 超超临界 机组 容量 蒸汽参数
0.前言
从历史发展的过程来看,蒸汽动力装置的发展和进步就一直是沿着提高参数的方向前进
的。提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率及降低单位容量造价最
有效的途径[11 。根据我国的能源资源状况和电力技术发展的水平,发展高效、节能、环保的
超超临界火力发电机组则势在必行。为此,国家有关部委已经制定了超超临界火力发电机组
的研发计划和示范工程的试点。
1.国外超超临界发电机组发展历史和研发计划
1.1 世界主要发达国家超超临界机组的发展概况[11 [21 [31
前苏联 限于燃料成本与奥氏体钢价格之间的关系,苏联的超临界机组蒸汽参数大多
为常规超临界参数,选用 24.12MPa、545/545℃。俄罗斯目前正在开发二次中间再热机组,
今后计划研制功率为 800~1 000MW,参数为 31.5MPa、650 /650℃的汽轮机,同时将研制
单机功率等级为 1600MW的汽轮机。
日本 1989 年日本投运了世界上第一台采用超超临界参数的川越电厂 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,主蒸汽温
度和再热蒸汽温度为 566/566/566℃,机组热效率为 41.9%。
日本在通过吸收美国技术,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 为多。
以三菱、东芝、日立等公司为代表的制造业,将发展超超临界汽轮机参数的计划分为三
个阶段,第一阶段 24.5MPa 、600 /600℃已完成。第二阶段计划采用 31.4MPa、593 /593 /
593℃参数。第三阶段则采用更高的 34.5MPa、649 /593 /593℃的蒸汽参数。
美国 美国是世界上发展超超临界压力火电机组最早的国家之一。
美国于 1957年在俄亥俄州费洛(Philo)电厂投产了世界上第一台试验性的高参数超临
界压力机组。机组容量为 125MW,蒸汽参数为 31MPa、蒸汽温度为 621/566/566℃,二次中
间再热。由 BW 公司制造。
1959 年,艾迪斯顿电厂又投运了一台 325MW,34.4MPa((350kgf/cm2),蒸汽温度为
650/566/566℃,二次中间再热机组,热耗为 8630kJ /(kw ·h), 该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。该机组后来将参数降为 32.4MPa,
610/560/560℃运行。
美国电力研究院(EPRl)从 1986 年起就一直致力于开发 32 MPa、593/593/593℃带中
间负荷的燃煤火电机组。
德国 德国也是发展超超临界技术最早的国家,但其单机容量较小。1956 年参数为
29.3MPa、600℃(无再热)的 117MW超超临界机组投运。德国近年来很重视发展超超临界机
组,目前最具有代表性的超临界机组是 1992 年投运的斯道丁格电站 5 号机组,该机组容量
1
为 535MW,参数为 26.2MPa、545/562℃,机组净效率可达 43%。
德国西门子公司 20 世纪末设计的超超临界机组,容量在 400~1000MW 范围内,蒸汽参
数为 27.5MPa, 589/600℃,机组净效率在 45%以上。
丹麦 丹麦 Nodjyllands vaerker 电站 1 台容量为 411MW ,参数为 28.5MPa 、580 /580
/580℃,二次再热的燃煤超超临界机组于 1998 年投入运行,由
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