第八届超超临界机组技术交流2014年会会议报道

核心提示:由中国电力科技网承办的中国动力工程学会第八届“超超临界机组技术交流2014年会”于2015年1月7日在上海召开。会议邀请33位资深专家和超超临界机组技术高管发表演讲,围绕我国超超临界燃煤

  由中国电力科技网承办的中国动力工程学会第八届“超超临界机组技术交流2014年会”于2015年1月7日在上海召开。会议邀请33位资深专家和超超临界机组技术高管发表演讲,围绕我国超超临界燃煤发电技术,625℃超超临界机组研发,700℃技术路线,大容量、高参数、高效一次再热和二次再热技术的实现以及超净排放、污染物协同治理相关内容和300位与会嘉宾展开研讨。


会场照片

  会议首先由中国电力科技网魏毓璞主任通报会议筹备和专家邀请过程。中国动力工程学会秘书长张树林致辞:本次会议凝聚行业力量,旨在实现设计制造国产化,交流创建高效、节能、环保的火电厂管理经验,从而受到国内发电、制造企业和科研院所等相关单位的欢迎,对超超临界技术进步起到了积极推动作用,业内影响广泛。今天,在国家进一步推动能源革命的大形势下,我们又一次相聚在上海召开第八届年会,目的是共同交流超超临界机组技术发展的新成果和先进管理理念,使我国超超临界机组发电效率、发电煤耗和环境指标等各项技术有新的提升,进一步提高我国的超超临界发电装备经济性、可靠性和环保性。本届年会内容紧紧围绕技术创新,研讨超超临界机组设计、配置先导性问题;机组更先进参数、更先进炉型、更先进系统配置、更先进设计理念、更先进运行方式等前沿技术;突出新观念、新思路、新想法。与来自各集团示范电站的代表分享先进经验,希望到会代表都有受益。参会人员覆盖各发电集团、发电企业、设计院、制造厂家、研发机构、高等院校等。中国动力工程学会和中国电力科技网做了精心筹备,力争给大家奉献一届难忘的年会,成为我国超超临界技术交流的重要舞台。预祝此次会议取得圆满成功!


魏毓璞          张树林

  上海外高桥第三发电有限责任公司发电部锅炉专工钱磊发表“高效绿色煤电技术发展与探索”演讲。外三从建厂和投产5年来,就以工程建设为契机,以节能减排为重点,开展了一大批综合优化和科技创新项目,先后研发和实施“零能耗脱硫技术”、“节能型高效除尘技术”以及“节能型高效全天候脱硝技术”等,使机组的节能和环保水平又有了新飞跃。介绍了五个节能技术案例:广义回热理论及系列技术,火电机组集中式变频总电源技术,防止机组效率下降——SPE综合治理系列技术,节能型全天候脱硝技术,冯伟忠“一种高低位分轴布置的汽轮发电机”专利技术的研发,突破了新一代高效超临界机组材料和造价的瓶颈。目前外三机组的理论净效率(含脱硫、脱硝)已提升至 46.5% ,这已与目前700℃计划的期望效率相当,在世界上遥遥领先。为确保节能减排技术可持续发展,外三坚持“研究一批,储备一批,实施一批”的战略,还将继续推动热能动力领域的理论研究,不断开发电力节能减排新技术,为我国及国际社会节能和环保事业作出新贡献。

  上海外高桥第三发电有限责任公司总经理冯伟忠发表“新型高效超临界机组设计技术研究”演讲,针对高低位分轴布置汽轮发电机组进行了详细介绍。提高发电厂效率始终是电力技术界不懈的追求,随着效率的提高,发电机组的单位造价也在不断攀升,特别是二次再热机组,与一次再热相比,其获得的效率收益难以补偿投入的增加。为解决主要因高温管道而引起的一系列问题,需对传统的系统设计和布置方式进行重大变革。采用高低位分轴布置,管道总量可被最大限度的减少,二次再热机组的优势便可得到发挥。为下一步发展“700℃计划”提供了潜在的、极具竞争力的解决方案;首次使带汽动给水泵的汽轮发电机组的热耗降低到7000kj/kWh大关以下,开创了世界超超临界机组净效率的领先水平;解决了高低位布置汽轮发电机的可行性问题;打开了机组容量瓶颈,可达1350MW至1500MW,甚至更高,节能减排效益也显而易见,对推动我国“绿色”煤电发展具有极其重要的战略意义。


冯伟忠          毛建雄

冯伟忠总经理演讲之后详细解答了现场嘉宾的提问

  清华大学热能工程系教授毛健雄发表“超超临界机组如何应对减排CO2的挑战”演讲。中国已于2007年取代美国成为世界最大的 CO2排放国,以化石燃料为主的能源结构导致巨大CO2排放,预测2100年时地球平均温度会增加6oC。燃煤火电如何降低 CO2排放,这就要提高供电效率、煤粉炉与生物质混烧与碳捕集和埋存(CCS)。中国已经承诺在2030年左右要使全国的CO2排放达到峰值,这对于中国的能源工业,尤其是燃煤火电提出了巨大的挑战。在2030年以前采用CCS技术来大规模地降低燃煤火电厂的CO2排放不现实,现今唯一可行的措施是继续坚持“上大压小”政策,坚持技术创新,像外三电厂那样,利用创新技术不断大幅度地提高燃煤火电效率,降低煤耗。上海外三电厂经验证明,对于效率已经非常高的超超临界机组,蒸汽循环火电厂仍然具有进一步提高效率和降低煤耗的潜力,大幅度地降低CO2排放。

  国电内蒙古布连电厂副厂长刘晓鹏发表“创新高效绿色电站的布连电站”演讲。布连电厂一期工程建设的两台660MW超超临界燃煤空冷发电机组,是世界上主要辅机采用单系列配置、容量最大的火力发电厂,在节能、高效、经济、环保方面创造了多项世界第一。布连工程始终围绕建设“国内领先,国际一流”的“创新型、效益型、绿色电站”示范工程,誓创国家优质工程金质奖的目标,推动了国产新技术、新设备的研究开发及应用。其中锅炉主要辅机全部采用单系列配置;采用国内研制生产的世界首台超超临界三缸二排汽空冷汽轮发电机;采用国电智深公司研制生产的国内第一套机组重要辅机单系列配置控制系统;机组采用100%容量高压旁路系统,在国内超超临界空冷机组上首次实现了FCB功能。另外,布连电厂通过提高蒸汽参数、降低凝汽器背压、降低锅炉排烟温度、提高给水温度、降低汽水、烟风系统阻力、确保锅炉良好燃烧来提高机组效率。通过技术创新和设计优化,布连电厂投产后所有技术指标均达到或超过设计值,处于国际领先水平,特别是环保排放指标远低于国家最新标准,在行业内引起广泛关注。工程荣获2014年度中国电力优质工程奖和2013-2014年度国家优质工程金质奖,被国家发改委能源局确定为“国家煤电节能减排示范电站”等诸多奖项。布连工程的成功,充分证明了我国火电建设技术水平、设计水平、装备制造水平、施工安装水平的国际竞争力,引领了电力技术进步,开辟了未来火电发展新途径。


钱磊          刘晓鹏

  中国能源建设集团有限公司研究院副院长许继刚发表“大型电厂自动化若干焦点问题”。首先在对全国637台大型机组DCS应用情况进行调研的基础上,对总计18个中外品牌DCS的中国市场占有率、应用功能范围、硬件性能、软件水平、系统可靠性、设备故障率、事故损坏率、售后服务、维修费用、技术文档等各方面进行了比较,并对DCS价格水平进行了分析,对国产DCS用户反馈的主要问题给出了改进建议,最后从DCS上层、人机接口与人机界面、控制器与运算模型、系统网络和现场I/O模块等5个层次对DCS的发展趋势进行了展望。其次,对现场总线技术的概念与特点、标准与发展及在国内外应用情况进行了介绍,重点对我国率先在发电机组上应用现场总线技术的华能金陵电厂二期工程和华能九台电厂工程应用方案进行剖析,包括现场总线标准选择、现场总线应用范围、现场总线设计原则、总线设备选型、总线网段设计和工程应用所采取的措施进行了总结,对神华胜利电厂工程设计方案进行了分析,并对应用现场总线的技术经济进行比较,给出了应用现场总线技术的结论与建议。概述优化控制软件的主要产品,优化控制软件在国内外的应用,应用优化软件的技术经济分析及结论与建议。介绍了APS在国内外的应用,应用APS的技术经济分析及结论与建议。从全生命周期的过程数字化、电厂结构的数字化、信息安全、数字化移交等方面阐述了数字化电厂的概念和内涵。演讲针对当前电厂自动化领域最引人关注的五个方面,基础数据丰富,涉及面广,信息量大,分析层次高,具有权威性和引领性,对我国世界一流超超临界机组自动化的建设具有很强的指导性。
 

  大唐南京发电厂总工程师司徒有功发表“超低排放在大唐南京发电厂的实践”演讲。节能减排是火电企业永恒的社会责任,面对日益严峻的环保压力,一种既减排又节能,既省钱施工期又短的超低排放技术路线是火电企业的渴望。他首先从改造背景、政策导向分析了各火电企业超低排放改造技术路线应放眼长远,提高标准,烟尘排放应以5mg/Nm3为标准;其次介绍了大唐南京发电厂超低排放改造的典型技术路线。通过改造,各污染物排放达到了燃气机组的标准,减排的同时供电煤耗下降了1.5g/kW•h、厂用电率下降了0.25%,实现了超低排放废水零排放,运行成本也相对于其它技术路线每年节约近300万元。最后,超低排放改造技术路线关键在于湿式除尘器的选择,通过对不同类型湿式除尘器分析对比,竭力推荐采用玻璃钢结构湿式除尘器。


许继刚          司徒有功

  中国电力工程顾问集团公司研发中心副主任龙辉发表“超超临界燃煤机组节能、节水、环保设计技术研究进展”演讲。节能方面,燃褐煤锅炉烟气高效余热利用方案研究:设置三段式换热器;设置旁路省煤器,该旁路省煤器又分为两部分换热器,分别加热给水和凝结水;吸收塔入口设置换热器,加热二次风。与常规烟气余热利用方案相比,采用高效方案节能效果高出较多,降低供电煤耗5g/kW•h以上。低阻烟风道研究:利用数学模拟进行烟风道流场计算可大幅度降低整个烟风系统阻力。每套送风机、一次风机、引风机系统均可在目前设计条件下降低阻力,从而使送风机、引风机、一次风机轴功率能耗降低,全厂厂用电率降低。节水方面,烟气中水蒸汽回收成为北方缺水地区燃煤火电机组节水技术研究的重点,主要包括烟气冷凝水回收技术和膜法烟气水回收技术。环保方面,主要介绍中国电力工程顾问集团在燃煤火电机组环保治理体系、各种除尘技术、烟气脱汞工艺前瞻性这三方面研究工作。通过国内外典型电站除尘情况分析,重点介绍高效电除尘器、低温电除尘器、湿式电除尘器应用条件研究及应用条件分析。龙辉主任的演讲开拓了与会者的思路,提供了宏观政策上及具体节能、环保技术路线方面的参考和指导。

  哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司总工程师马君发表“中心给料机在原煤仓中的应用”演讲。中心给料机卸料原理按照当前发达国家广泛采用的“先进先出”原则对各种物料进行卸料,主要适用于对储存水分大、易粘结、流动性较差的各种煤仓进行出仓卸料工作,能够完全避免煤仓内物料因长时间堆积滞留或存在不流动区域而产生各种堵煤、棚煤现象,因此用户可以提高煤泥或劣质煤掺烧比例,进而提高电厂经济效益。截止目前,哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司已经将中心给料机成功用于国内近20余家300MW以上燃煤发电机组,得到业内广泛认可!


龙辉          马君

  哈电集团现代产业副总经理李殿成发表“俄制800MW汽轮机改造及进一步提高汽轮机效率的方法”演讲。详细介绍了国华绥中电厂两台俄制 800MW机组改造技术及效果。哈汽将冲动式汽轮机改为反动式,通流总级数由原来60级增加到72级,并采用了小焓降叶型。同时对高、中压进汽插管密封结构进行了改造,避免了进汽管泄漏,提高了通流效率。在轴系方面,增加了转子刚性,取消了低压转子间的连接短轴,彻底改变了轴系的振动特性,并对低压缸进行了现场加固,增加了低压轴承支承刚度,保证了轴系稳定性。通过改造,不仅解决了原机组末叶片断裂、中压转子弯曲、轴系振动大、滑销系统卡涩、叶顶汽封脱落等问题,而且实现了机组增容10%,机组出力由800MW提高到880MW。作为迄今为止改造成功的最大容量的机组,采用了一些最新技术,为现役机组改造积累了宝贵的经验。

  上海锅炉厂有限公司副总经理徐雪元发表“上海电气高效低排放电站锅炉设计特点”演讲。系统介绍了上海电气高效电站锅炉设计特点:根据燃用煤种的不同,提出满足不同用户需求的,具有更高参数、更高可靠性、更高效率、更低排放和更广煤种适应性与调节性的大容量、高参数锅炉产品,目前上海锅炉厂拥有国内最大容量的高效超超临界锅炉;详细介绍了上海电气在燃煤电站超低排放方面设计路线与思考,概述了满足燃煤电站“超低排放”要求的环保岛组成,烟气脱硝系统,低低温电除尘系统,湿式电除尘系统,CFB锅炉特点及超低排放路线;对国电泰州二次再热锅炉设计特点进行了详细介绍:该项目是国内第一个二次再热项目,同时也是国内第一个获得国家科技部科技支撑项目支持国内二次再热示范项目,该技术采用塔式+分隔烟道的设计方案,高效环保,优质烟煤锅炉效率达94.65%,NOx排放180mg/m3;空气预热器漏风率,一年内4%,一年后5%。


李殿成          徐雪元

  6日晚和7日上午设立汽机节能和锅炉环保两个交流分会场。

  锅炉环保会场,哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计开发处副处长于泽忠发表“哈锅高效超超临界锅炉技术和节能减排技术”的主题演讲。内容涵盖了哈锅高效超超临界锅炉技术特点、研发和运行情况。哈锅设计开发制造的华能长兴电厂660MW高效超超临界锅炉于2014年12月17日和19日分别投产,再热蒸汽温度达到624℃,主蒸汽和再热蒸汽两侧偏差均在±5℃以内,所有受热面没有超温,锅炉效率超过94.5%,NOx≤180mg/Nm3,电厂效率达到46.035%。“安源660MW超超临界二次再热和莱芜1000MW超超临界二次再热”设计开发情况作了介绍,安源660MW二次再热锅炉将于2015年一季度投产,这也是国际首台两级再热蒸汽温度达到623℃的机组。简述了“1000MW超超临界风扇磨塔式褐煤锅炉”、“1000MW超超临界双切圆塔式褐煤锅炉”的研发及哈锅节能减排新技术开发和应用情况,包括引进日本三菱公司先进MPM低NOx燃烧技术和湿式除尘器技术,技术领先的尾部余热深度利用技术(MGGH在玉环电厂的应用)、全负荷脱硝技术(包括SNCR技术)和电厂实际运行效果。

  东方锅炉(集团)股份有限公司副总设计师何维发表“东方高效节能、减排锅炉及环保产品最新技术”演讲。介绍东方高效超超临界锅炉技术,概述了锅炉参数、几种参数技术经济性比较、主机参数提升适应性技术措施、适应煤质范围及炉型特点。介绍东方二次再热超超临界锅炉技术优点、锅炉参数、炉型、三种方案比较。同时介绍了东方700℃先进高效超超临界锅炉技术和东方成熟领先的协同控制近零排放技术。


于泽忠          何维

  会议插播中国电力科技网承办京能集团近期相关会议,神华国华北京电力研究院有限公司金属首席专家梁军视频:“超(超)临界机组新型耐热钢及其焊接技术特点”演讲。介绍火电机组发展、火电机组高端锅炉耐热钢发展、我国高端锅炉钢国产化、630℃-USC机组创新发展、650℃-USC机组用G112-G115钢研发情况。目前随着国家清洁能源的大力普及发展,超超临界机组将是我国火力发电提高效率、节约能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。金属监督的重点工作将会特别关注和分析研究金属材料在超超临界运行工况下的各种性能及焊接工艺研究。目前国内已有许多部门开展了此项工作。国华公司与国内一些研究机构已开展合作,设立了专题科研项目,对超超临界机组新材料性能进行跟踪研究,建立了超超临界机组新型材料寿命管理平台,率先在国内建立了高温材料微创寿命评估中心,连续跟踪这些高温高压管道组织和性能变化规律,研究新型材料的焊接接头性能、缺陷修复及薄弱环节的技术监督重点,跟踪监督高温腐蚀情况和蒸汽侧氧化情况这些新问题。最后介绍了国内外700℃超超临界燃煤发电技术开发路线、关键部件材料发展和国际研发计划。演讲对超超临界发展的关键——金属材料和金属监督工作以及超超临界机组运行以来所发现的各种问题和解决措施进行了详细阐述,使与会者有了更系统的认识,新材料应用和关键材料的技术监督,疑难问题的解决措施让大家受益匪浅。

  江苏方天电力技术有限公司首席研究员徐洪发表“江苏省超超临界机组蒸汽通道氧化皮剥落及给水处理方式概况与分析”演讲。介绍了锅炉给水处理方式AVT(R) 、AVT(O)和OT的区别;江苏超(超)临界机组给水处理方式概况以及采用AVT方式、传统OT出现的问题案例。流动加速腐蚀是超超临界火电机组普遍存在的顽疾,由此而引起水冷壁管超温甚至爆管、水汽系统压差上升等异常和事故频繁发生,严重影响机组的安全、经济运行。给水加氧处理是解决这些问题的唯一有效手段。尽管国内一些电厂采用给水加氧处理技术后出现了蒸汽通道氧化皮大面积剥落并导致机组非计划停运事故频发,但绝不能因噎废食。这些问题都是传统加氧技术的缺陷造成的,完全可以克服。
清华大学热能工程系教授周怀春发表“三维炉温测控系统在超超临界机组锅炉控制优化中的应用前景”演讲。随着超超临界火电机组技术不断进步,发电煤耗水平不断下降,对节约煤炭资源、保护环境起到了重要作用。但这些进步主要得益于提高蒸汽初参数后火力发电系统的热力循环过程做功能力得到提升,燃煤锅炉燃烧过程优化调控技术并没有本质性的突破。重点推介了新三维炉温测控技术,这项技术采用燃烧火焰图像采集处理技术实时监视炉内燃烧温度场,并获得了类似于人体心电信号的炉内燃烧实时能量信号,发展了全新的基于炉内能量测控燃烧优化在线控制技术,预期能够通过燃烧优化控制提高超超临界机组运行经济性1%以上,进一步挖掘超超临界机组节能潜力。


徐洪          周怀春

  华能玉环电厂设备部专工杨永红发表“追求卓越,不断创新,创建绿色高效国际一流电厂”演讲。华能玉环电厂作为我国第一座超超临界百万千瓦机组,是国家实施节能减排战略成功典范。华能玉环电厂投产至今不断进取,积极创新,运用新技术,降低机组能耗水平,解决了多项超超临界技术重大技术难题。今天,面对国家节能减排新形势、新政策,华能玉环电厂以不断追求卓越的企业精神,以“犯其至难、图其致远”的魄力,投巨资实施节能环保综合升级改造工程,具体项目有空预器整体改造、汽动联合引风机改造及烟道优化、电除尘高频电源改造、凝结水响应AGC调频改造、高加设置外置式蒸汽冷却器等节能项目,低氮燃烧器与脱硝装置改造、电除尘低低温提效改造、水媒式GGH系统改造、脱硫提效改造等环保项目,并且在设计时贯彻安全性、经济性、先进性兼顾的原则,采用脱硫协同除尘技术线路、防止WGGH净烟气加热器腐蚀等新技术、新工艺,杜绝二次污染,真正降低机组能耗水平。改造后,华能玉环电厂烟尘、SO2、NOX等主要污染物达到燃机排放标准,煤耗、厂用电率等关键指标达到国内领先水平。

  山东电力工程咨询院有限公司教授级高级工程师高振宝发表“百万空冷机组节能技术应用”演讲。结合工程设计经验,分析了百万空冷机组节能应考虑的技术方向:充分利用国产机组制造能力,选择高参数机组;根据空冷机组特点,合理确定机组容量;根据煤质特点,合理选择炉型参数,保证锅炉效率;优化烟风道布置及部件,改进阻力计算方法,降低设备电耗;进行热力系统和设备优化;合理选择汽水管道管径等。在烟风系统节能技术中着重介绍了低阻烟风道设计、大直径烟风道设计、部件优化。在热力系统节能技术中着重介绍了根据阻力计算和投资综合比较选择管径、大容量空冷机组应用电动给水泵经验、行星齿轮变速器与齿轮调速液力偶合器的节电效益比较、凝结水泵降低扬程措施。这些工程实践具有广泛借鉴意义。


杨永红          高振宝

  中国环保产业协会电委会副秘书长郦建国发表“燃煤电厂烟气‘超低排放’技术路线”演讲。分析了目前燃煤电厂所面临的形势,指出现有烟气冶理技术路线存在的问题:未充分考虑各设备间协同工作效应;在达到相同效率情况下,系统投资和运行成本较大;较难达到“超低排放”的要求。针对我国日益严峻的大气污染形势及燃煤电厂使用的除尘设备80%以上为电除尘器这一现状,同时借鉴国外发达国家先进电除尘技术,指出在满足燃煤电厂烟气“超低排放”要求下,可采用“末端治理”或“协同控制”技术路线,即湿式电除尘技术路线和以低低温电除尘技术为核心的烟气协同控制技术路线。系统介绍了湿式电除尘器特点、适用场合,水、电、碱耗量、投资及运行费用估算,国内外应用情况等;重点从PM(粉尘)协同脱除,SO2深度脱除,NOx、SO3、Hg协同脱除等方面介绍了烟气协同治理技术路线,并阐述了低低温电除尘器的技术特点、核心问题及应对措施、国内外应用情况等。同时指出“超低排放”技术应用应充分考虑电厂实际情况,正视工程经验不足等实际问题;WESP技术流派较多,鱼龙混杂,应做好行业自律,保障行业健康、有序发展!并建议国家出台有利于“超低排放”技术推广应用的政策。

  汽机节能会场,中电投河南电力公司技术研发中心首席专家尹金亮发表“超超临界1000MW机组集成优化及技术路线的选择”演讲。通过超(超)临界技术发展历程、国内超超临界汽轮技术现状与差距、主要问题、1000MW机组升级改造方案介绍、经济性分析等5个方面进行了报告。重点指出上汽、哈汽、东汽和北重等这4家生产的超超临界机组存在的主要问题和差距。发电厂设计阶段,主要由设计院进行热力系统优化和与之对应的设备选型,没有开展真正意义上的全厂集成优化工作,国内要想建设世界一流发电厂,必须从系统优化转变为集成优化。演讲以主机设计点和热力系统优化及重要辅机选型为重点,在设计阶段对整个发电厂进行以整台机组性能为最优目标的集成或整体优化,1000MW机组主、辅机设备在建立标准参数产品系列化基础上,首次提出“系统优化”转变为“集成优化”,可以将主机设备性能在当地环境和电网需求条件下发挥到极致,同时也使主机与附属系统和设备匹配趋于合理,对国内建设超超临界机组具有一定借鉴意义。


郦建国          尹金亮

  东方汽轮机有限公司产品开发处项目主管罗方发表“超超临界机组经济性提升技术措施”演讲。推广超超临界机组经济性提升的思路及成熟方案,东方在汽机的结构、通流、材料、宽负荷运行经济性等多方面进行了大量研究及技术优化升级。介绍东方超超临界高效机型的技术方案及投运情况。同时认为:现今汽轮机供货与以往有很大不同,在参数选择、容量要求及系统配置等方面,每个工程项目都有不同要求;针对不同项目的个性化设计在现今的形势下日益突出,以往依靠固有机型打天下的时代已经过去,汽轮机需针对不同项目的特点进行专门适应性设计。

  中电投平顶山发电分公司生技部副主任胡雪梅发表“超超临界机组运行优化及节能技术改造”演讲。介绍了现役1000MW超超临界机组辅机、主机及机组级运行优化及技术改造的具体方案及实践效果,提出了“运行优化要基于发电成本最优”原则。通过对闭式循环的循环水系统自动寻优的研究与基于实时在线煤耗评估的机组级负荷优化研究相结合,给电厂带来巨大经济效益;充分利用PI数据库强大功能,开发和挖掘适应于火力发电多项SIS高级应用,通过海量数据分析、浓缩,减少专业人员分析工作量,实时在线地进行设备状态诊断,跟踪设备状态劣化程度,实现设备全寿命周期管理;对于机组技术改造后存在的技术问题进行针对性分析应对,对于现役超超临界机组节能优化及改造提效具有较高的指导意义。


罗方          胡雪梅

  中国大唐集团电力科学研究院华东所首席专家蒋寻寒发表“超超临界机组节能设计的一些问题”演讲。由于经济持续发展、国家资源禀赋和电网调峰的客观需求,国内超超临界机组还将有较大的发展空间,700℃发电技术投入商业应用尚需很长时间,因此,大力发展超超临界发电技术,充分实施节能降耗,发挥这些机组应有的节能作用,在今后较长时期内,都将是非常重要的课题。演讲回顾了国内超超临界汽轮机的发展,从整个火电机组节能视角,分析了超超临界汽轮机和热力系统设计存在的问题,对于初、终参数优选,汽轮机冷端优化设计,二次再热,汽轮机和周边设备的参数优化搭配,汽轮机本体和周边设备一些节能设计问题、能耗影响,给出了系统分析和一般性结论、对策,对于各种条件的超超临界机组,提出了可能达到的运行煤耗目标。特别提出,火电机组的节能设计必须具备两方面特点:设计精细化,跨专业整体优化思维。花费大量投入提高初参数以达到节能效果,但实际上,现役大量汽轮机和机组设计中很多隐蔽的问题,造成了巨大的能耗损失,而且,同样的问题,仍不断在新建超超临界机组上重复出现,这种情况迫切需要尽快扭转。基建设计阶段遗留的问题,无论能否通过技术改造解决,都意味着很大浪费。由于大量集成创新,中国的火电纯凝机组在世界上率先达到280 g/kWh以内的年平均供电煤耗水平,借助于二次再热技术,中国机组很可能率先达到270 g/kWh供电煤耗。国内大量超超临界机组存在很多的节能设计问题,一次再热超超临界发电技术尚未真正成熟,二次再热技术刚刚起步,都有很大潜力,需要共同努力。

  中电投河南电力有限公司技术信息中心总工程师刘正强发表“1000MW超超临界供热机组汽轮机选型研究”演讲。通过超超临界机组供热技术方案研究、超超临界660MW供热机组技术指标对比、1000MW超超临界汽轮机供热方案及能效分析等三方面进行报告,介绍以某省筹建中的600MW和1000MW级供热机组为对象,进行设计优化和经济性比较论证,根据热负荷特点,超超临界600-1000MW供热机组,可采用再热冷段抽汽供热、再热热段中压调门供热、抽背小汽轮机供热、压力匹配器供热、旋转隔板抽汽供热、座缸阀门调节、三段抽汽蒸汽冷却器后供热七种方案。分析供热抽汽位置和流量变化对机组安全和经济性的影响,以优化工业抽汽1.3MPa压力等级为主线,对七种方案进行对比分析,认为600-1000MW超超临界机组,采用压力匹配器和三段抽汽外置式蒸汽冷却器之后对外工业供汽是完全可行的。外置式蒸冷器供热为最佳方案,可以和高缸排汽并供方式,满足外界工业热负荷需求。


蒋寻寒          刘正强

  哈尔滨工业大学副教授刘金福发表“高参数超超临界机组配汽优化技术”演讲。结合众多现场实际优化改造案例,系统全面地分析了配汽对机组安全性和经济性影响规律,针对配汽规律不合理导致的顺序阀无法投运、重叠度不合理、流量特性线性度差、经济性差、瓦温高、振动大、阀门摆动、阀体激振、负荷波动、负荷跳变等典型故障,针对性地介绍了配汽规律的综合优化改造方案,通过现场实际优化改造效果展示了配汽优化技术对于提高机组安全性和经济性显著作用。在此基础上,结合我国高参数超超临界机组需要大范围调峰运行特点,探讨了高参数超超临界机组配汽方式的选择问题,指出了高参数超超临界机组采用深度调峰且经常运行于低负荷区时喷嘴配汽的优势,并提出了高参数超超临界机组的配汽和滑压一体化优化方法。

  上海发电设备成套设计研究院汽燃所副所长杨宇发表“采用梯次循环(EC)的1000MW超超临界机组分析和优化”演讲。对能级效率矩阵分析方法进行了拓展,推导出采用EC循环的热力系统的能级效率矩阵算法,采用能级效率法对采用梯次循环系统一次再热1000MW超超临界机组的汽轮机热力系统进行了能损分析,获得了该工况下热力系统的能损值,验证了能级效率法的计算精度完全能够满足工程上开展热力系统能损分析的要求,具有实用性,适合于进行采用EC循环的热力系统能量回收和能损的定量计算分析。针对热力系统分缸压力及抽汽压力的优化设计,提出了基于模式的搜索算法的热力系统设计优化。对采用梯次循环的热力系统进行了优化,在满足制造厂相关约束条件的前提下,可显著降低热力系统的设计热耗值。


刘金福          杨宇

  上海汽轮机厂总工程师阳虹发表“新一代超超临界汽轮机发展状况”演讲。她从洁净燃煤发电最前沿技术产品,汽轮机4大技术突破及新一代产品的应用情况三个方面介绍了上汽厂在新一代超超临界汽轮机产品领域的最新发展状况。上汽厂的超超临界产品在参数、性能和品种遥遥领先,并建立了国际一流的汽轮机开发体系,汽轮机产品开发路线也经历了从最早的固定机型到后来的模块化设计,以及从2009年后按定单进行“私人定制”,能够快速满足不同参数和容量的要求,同时遵照效率性能最佳的设计准则。介绍了新一代汽轮机的产品的4大技术突破包括:35MPa超高压模块开发、再热620度机组、1000MW和660MW二次再热技术、单轴1300MW等级机组(特大中压模块开发)。重点介绍了新一代超超临界产品应用情况:双机回热系统(EC-BEST, Echelon Cycle_梯级循环,BEST透平_抽汽背压式给水泵汽轮机)应用、亚临界跨代升级至二次再热、USC高效宽负荷技术。

  7日下午综合会场,华东电力设计院教授级高级工程师李林发表“华东院对二次再热技术的研发过程”演讲。介绍华东院二次再热机组研究、设计、装机方案及在外高桥9#机组1350MW二次再热机组多年研究基础上,承担了泰州二期示范项目整体方案研究。演讲从主机参数选择、机炉匹配原则、主要热力系统和总平面方案、工程热经济性指标、工程环保指标、除尘、脱硫及脱硝系统、主要辅机国产化方面介绍了泰州二期示范工程;涉及主机设计的关键技术和设计优化新技术。采用自主开发大容量二次再热超超临界机组装机方案切实可行,经济效益明显,示范效益突出。泰州电厂二期示范工程采用具有自主知识产权的1000MW二次再热超超临界机组,对提高我国高端大型燃煤机组装备设计制造和运行水平,实现我国火力发电重大技术进步,彻底摆脱国外知识产权束缚,引领国际火力发电技术发展方向有着十分重大的意义,为我国今后700℃机组实施二次再热做好技术储备,对今后新建高效二次再热超超临界机组极具借鉴意义。


阳虹          李林

  浙能嘉华发电有限公司生技部主任赵朝阳发表“燃煤机组进入清洁生产新时代”演讲。嘉电三期由浙江省电力设计院和华东电力设计院合作设计,项目采用26.25MPa/ 600℃/600℃超超临界蒸汽参数,且机组整体技术既先进,又成熟可靠。项目立足自身实际,进行了11项较大的设计优化,为两台机组投产后迅速达到稳定可靠、经济平稳运行奠定了扎实基础。同时,在建设过程中大力开展技术创新,实现整体策划、过程管控、技术进步、节能微排和综合效益等方面处于较高的水平,荣获了2012-2013年度“国家优质工程金质奖。投产后开展对标管理提升能效管理水平,实施安全标准化管理,保障设备安全可靠,实现了机组长周期稳定运行,其中7号机组安全连续运行647天。今年嘉兴三期项目又率先开展采用“多种污染物高效协同脱除集成技术”的超低排放技术改造,机组烟气的主要排放指标全面达到和优于燃气机组排放标准限值,大大增强了百万千瓦燃煤机组的清洁生产水平和可持续发展能力。

  华电邹县发电厂厂长助理吴建勋发表“运行规范化管理研究与实践”演讲。随着发电设备技术水平的不断提高,对运行管理的要求也随之提高。遵循“四个凡事”的理念,借鉴医院就诊管理和病房管理,借助二维码技术、无线网络传输、音影监控技术,通过“巡检过程自动导航”、“危险区域自动预警”、“监盘前事故预想”、“监盘质量自动评价”、“运行操作全过程声像监控”等手段,实现运行工作信息化、规范化、智能化安全管控,有效地将安全生产由“人防”变为“技防”。同时,对于提高运行人员操作水平和机组运行经济性也起到了很大的促进作用。


赵朝阳          吴建勋

  西南电力设计院主任工程师付焕兴发表“重庆神华万州电厂新建工程设计”演讲。介绍了重庆神华万州电厂工程最新进展概况,及贯彻神华集团“五化五型”先进电站建设理念的要求,“国际一流,国内第一”建厂目标和技术路线选择:全面总结国内外已投运超超临界机组经验,深入研究国内外超超临界最新技术发展,对二次再热技术、新一代1000MW超超临界高效一次再热机组技术路线进行深入研究和对比,万州工程技术路线最终确定为新一代高效一次再热技术:国内首次将初参数提升至28MPa/600℃/620℃,并提升机组铭牌出力;国内首次采用以九级回热为核心的热力系统升级优化;烟气余热综合回收利用;首次采用节能降噪效果显著的高位收水冷却塔;首次采用国产100%给水泵小汽机;集成式主厂房和集约化总平面布置;全寿命期数字化电厂等创新成果。万州工程创下了国内多个第一,将国内超超临界机组技术提升至一个新的水平,新技术路线促进我国超超临界机组技术全面升级换代。

  上海望特能源科技有限公司总经理王衡发表“超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测技术”演讲。PSSS系统可以起到如下作用:1、可精确显示超临界电站锅炉炉膛内高温受热面各屏各管沿炉膛宽度和深度方向关键管段几万点的动态金属壁温,及时揭示应力超温和管内氧化加剧报警值,避免因超温引起的爆管,延长高温管屏的使用寿命及减缓管内氧化皮的生成;2、动态揭示炉内各受热面吸热偏差曲线,为燃烧调整提供依据;3、在线计算炉内各管段的氧化皮形成和寿命损耗累积值,为高温受热面状态检修提供依据;4、可防止因部分管子超温而被迫采取的降温运行,对降低机组发电煤耗、减少CO2、NOX、SO2等的排放提供间接经济效益。

 
付焕兴          王衡

  会议插播中国电力科技网承办京能集团近期相关会议神华神东电力重庆万州港电有限责任公司副总经理姚建村视频:“依靠科技创新,打造世界一流示范电厂”演讲。根据神华集团要求,重庆万州项目要按照“五化五型”标准和要求,建成环保、高效、节能,同时期“国内第一、世界一流”的港电一体化示范项目,确保电力优质工程奖,争创国优金奖,打造一流示范电厂。项目建设主要从以下五个方面确保此目标的实现:科学定位,确定一流的技术路线和设计原则;精心设计,从细节入手塑造精品工程;顶层谋划,建设以设备全寿命周期管理为核心的数字化电厂;优化控制策略,创新生产管理模式;加强过程管控,确保工程目标实现。姚建村副总经理还详细介绍了万州项目的最新进展。

  中国动力工程学会常务副秘书长朱月祥主持闭幕式。两整天加一个晚上的会议,大家积极提问,热情非常高,专家应接不暇。他谈了两点体会,这次会议的交流有所创新,举几个例子:第一,《中国电力报》发电部主任冯义军讲得很好,给我们带来了一些顶层信息,对大家了解本行业情况大有裨益;第二,是付焕兴在演讲之前,谈了自己对会议的感受,给大家一样带来更多收获,所以我把他的文字留下继续学习;第三,大家刚才看到的录像,这是我们学术交流会议最大的一个特点。第二点体会,本次会议有两大特点:一是我们把超超临界会议开成了一个超级会议,内容非常充实,而且实用性强,从早上到下午,晚上也充分利用,大家的参与度很高,按照超超临界的概念,有一些参数作为标准,我们会议也有两个标准:大家很高的参与度、代表负荷太大,比在单位工作还要累,可以说是超级会议。二是对会场的高效利用,大家观察到了,为了会议顺利有序进行,会场的布置方位在会议中不断变化,这完全归功于工作人员的辛苦劳动,他们牺牲了自己的用餐时间加班加点布置会场,非常感谢他们。这是我对会议的两点体会,跟大家分享。

  《中国电力报》发电部主任冯义军发表记者观察:非常高兴通过这次年会和大家交流超超临界发电机组新动态、新趋势、新技术,经过这几天深入学习了解,谈几点体会:第一,超超临界机组是将来火电发展的重点方向;第二,超超临界领域重大创新不断凸显;第三,超超临界机组发电技术路线的选择,呈现多样化;第四,节能型环保理念逐步地深入人心,超超临界发电技术将广泛应用的大势得到认知。超超临界主题的技术型年会近年来在超超临界发电技术交流做出了非常大的贡献。

  本届年会学到很多东西,有几项创新值得业界关注,比较突出的是外三总经理冯伟忠介绍的高低位分轴布置汽轮机、发电机机组研发,布连电厂刘晓鹏副厂长介绍的煤电一体化、辅机单列,上海汽轮机厂总工程师阳虹介绍的新一代汽轮机产品的4大技术突破,还有中电投河南技术研发中心尹金亮和上海锅炉厂副总经理徐雪元提到的高效宽负荷率的超超临界技术研发,还有一些具体技术,像外三集中式变频总电源技术等新技术都是超超临界新动向。中能建副院长许继刚提到电厂自动化若干问题,华电最大的电厂邹县电厂吴建勋提到百万机组规范化运行管理的研究,刘金福高参数超超临界机组配气优化技术,徐雪元1200MW超超临界锅炉的研发,作为国内最大容量的锅炉,这项创新的点看出各单位在积极践行国家创新驱动的战略,全力推动超超临界技术发展进度。

  超超临界机组发电技术路线选择呈现多样化。2013年年会报道的文章引起一定反响,当时是对高效一次再热、二次再热进行综述性报道,很多人看到报道后,对不同的观点有一些争论、交锋。此次会议大唐华东电科院首席专家蒋寻寒提出超超临界机组发展的三个方向,二代高效一次再热,超大容量的1200-1300MW机组,二次再热,国电集团泰州电厂是首个二次再热项目,在2015年迎来投产运行,2015年可以说是超超临界发电技术具有里程碑意义的一年。蒋寻寒判断一次再热超超临界机组设计尚未达到成熟阶段,二次再热刚刚起步,都需要大量的探索。从整个集团的选择上来看,目前来讲高效一次再热在现阶段比较受到大家关注。

  在与冯伟忠总经理交谈中提到的节能型环保理念,也是很多专家演讲中提到的。我们不能不计成本的去减排,顾此失彼消耗过多能源,应该考虑综合性因素,把煤耗、脱硫脱硝、除尘整体治理进行全面的优化。中国电力工程顾问集团研发中心副主任龙辉、司徒有功、郦建国,高振宝,徐雪元都集中对超超临界的节能减排进行了详细论述,这是当前大家比较迫切关注的话题。

  我国是超超临界燃煤机组最多的国家,在高端装备领域,目前火电设备率先取得世界级水平的突破。《煤电节能减排升级改造行动计划(2014-2020年)》也提到,以高温材料为重点,全面掌握拥有自主知识产权的600℃超超临界机组设计制造技术,加快研发700℃超超临界技术。很多专家提到完善超超临界燃煤发电技术方方面面,包括改进超超临界汽轮机以及热力系统的设计与运行,降低机组的能耗,是今后较长时期内的重要课题,相信在推动能源革命新历史征程上超超临界燃煤发电技术必将发挥出更大作用。


朱月祥          冯义军

  中国动力工程学会原副理事长程钧培发表闭幕讲话:2006年我国第一台超超临界机组在玉环电厂投运,2007年中国动力工程学会与中国电力科技网合作举办超超临界机组技术交流会,随着超超临界机组技术的发展,会议连续召开8年,会议规模大,参会代表多,内容丰富,会议越办越好,在国内影响逐步增大。中国动力工程学会理事会非常重视这个会,希望继续举办下去。八年来,会议汇聚了安装、调试、运行人员共两千四百多人参加,共发表论文500多篇;八年来,我和朱月祥秘书长从未缺席,部分代表多次参加,多次发表论文、交流演讲。2014年会交流内容有新的突破,减排方面大家做了很大努力,达到了新的、高的标准;会议邀请了外三总经理冯伟忠并作“高低位分轴布置高效超超临界技术三个突破”演讲,使我们可以看到超超临界机组发电煤耗的前景。这次年会持续两天一个晚上,共有32位专家发表演讲,四场专家答疑,可以说是内容丰富、准备充分,近300位代表参会,可以说会议取得圆满成功,在此,我代表中国动力工程学会感谢各位专家、参会单位代表的支持,感谢中国电力科技网的精心筹备。


程钧培

  10日,部分与会嘉宾到上海外高桥第三发电有限责任公司参观,该电厂建设两台1000MW超超临界机组,2005年9月开工建设,2008年6月全部建成。从工程基建到设备投运至今,进行了一系列的综合优化和科技创新,使得机组净效率在设计净效率基础上提升了3%,机组的理论净效率(含脱硫、脱硝)已提升至46.5%,这已与目前700℃计划的期望效率相当,在世界上遥遥领先。上海外高桥第三发电工程技术人员向大家介绍了工程建设的最新进展,并一一解答嘉宾的现场提问。

  会议由中国电力科技网全程实况录像,并制作成标清DVD光盘和高清硬盘,赠送各发电集团、电网公司主管部门,也方便科研院所、发电企业等单位定购者组织未能参会的相关技术人员收看专家精彩演讲和答疑,弥补未参会学习的缺憾。不仅如此,中国电力科技网还将八届年会专家演讲PPT和技术论文上传至中国电力科技论坛相关栏目和电力月刊,供广大从事超超临界工作者免费下载和在线浏览。

上海电气
电力月刊117期
第一届燃煤电厂能效提升技术交流研讨会
循环流化床锅炉技术2016年会


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