超超临界机组技术交流2015年会

核心提示:由中国动力工程学会主办,中国电力科技网承办的第九届“超超临界机组技术交流2015年会”于2016年1月13-14日在南京召开。会议旨在持续推动超超临界机组技术交流,探讨新形势下超超临界技术

  由中国动力工程学会主办,中国电力科技网承办的第九届“超超临界机组技术交流2015年会”于2016年1月13-14日在南京召开。会议旨在持续推动超超临界机组技术交流,探讨新形势下超超临界技术发展前景,努力实现供电煤耗、污染排放、煤炭占能源消费比重“三降低”和安全运行质量、技术装备水平、电煤占煤炭消费比重“三提高”,打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”,为国家能源发展和战略安全做出贡献。

会场

  会议首先由中国电力科技网副处长杨伟发言从而拉开序幕。

  中国动力工程学会常务副秘书长朱月祥致欢迎辞:

  各位领导、各位嘉宾、各位代表:大家上午好!

  在“超超临界机组技术交流2015年会”召开之际,首先请允许我代表中国动力工程学会,向来自全国各地的专家、代表表示热烈地欢迎,对长期以来关心和支持中国动力工程学会及其活动的有关单位和广大科技工作者表示由衷地感谢!同时,也要特别感谢为会议的召开做了大量筹备工作的中国电力科技网,为代表的参观给予周到安排的国电泰州发电有限公司。

  本次会议由清华大学毛健雄教授、国家发改委原能源局徐锭明局长担任会议主席,是我们超超临界学术会议的荣幸,也是我们会议主办方和承办方的荣幸。

  这里,我也要特别介绍一下原国家能源部秦中一总师在会议召开前夕,为中国电力科技网题写了“圆梦”,进一步指出“此处之梦乃中国梦中之电力梦也”,镌秀的每个字深深包含对电力建设和能源发展的殷殷期望,并且秦总这次亲临会议指导。

  这次会议将有30多位专家作演讲和学术报告,包括动力工程学会的常务理事孙锐、徐雪元,上海外三冯伟忠等业内有影响的大家。在此,请用掌声对毛健雄教授、徐锭明局长、秦中一总师,以及各位演讲专家表示敬意和感谢。

  中国动力工程学会坚持以学术交流为工作重点,致力于提高发电设备国产化和运行水平。回顾超超临界技术交流会的历程,可以印证我们学会持续推动行业热点的交流和关注技术发展共性问题。从2007年6月,首届“全国超超临界火电机组现场研讨会”在山东召开,时值超超临界技术在我国落地生根,2008年至2013年连续每年召开超超临界机组技术交流年会,会议安排报告、答疑互动,并分别参观了华电国际邹县发电厂、华能营口电厂、上海外高桥第三发电有限责任公司、华能玉环电厂、华能海门电厂、国华宁海电厂和天津国投津能发电有限公司,内容丰富、形式多样,八届会议吸引了2000多人次参会,凝聚行业力量、碰撞学术火花,交流了大量的学术报告和论文,对超超临界技术进步起到了积极的推动作用,业内影响广泛,会议为实现设计、制造国产化,交流创建高效节能环保火电厂管理经验,受到国内发电、制造企业和科研院所的普遍欢迎。

  今天,我们又一次相聚在这里,召开第九届年会,目的是共同交流超超临界技术发展的新成果和机组管理的先进理念,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指标迈向新高。

  本届年会紧紧围绕技术创新,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,希望与会代表能够相互分享、彼此受益。

  参会人员覆盖各发电集团、发电企业、设计院、制造厂家、研发机构以及高等院校等,中国动力工程学会和中国电力科技网为会议做了精心筹备,力争给大家奉献一届成功的年会,使会议成为我国超超临界技术交流的重要和主要舞台!

  在此,预祝会议取得圆满成功!在新春即将来临之际,祝各位身体健康、事事顺意。



朱月祥

  本届会议主席,国务院参事室特邀研究员、国务院原参事、国家发改委原能源局徐锭明局长致辞:

  尊敬的朱秘书长、秦总、毛教授、中国动力工程学会、中国电力科技网、还有泰州电厂的同志们,快过年了,首先给大家问个好,每次参加会议都得到很多收获,这是第九届了,我希望这个会议继续开下去。我认为这个会议是真正落实中央双创精神的有效的会议,科技创新、大众创业、万众创新最有效的方式。秦总题词“圆梦”,圆电力发展之梦,今天把我最近在中央学习的几个会议精神给在座的老师、专家做一个汇报。

  第一,5号在重庆召开的长江经济带发展座谈会,我认为我们今天这个会就是落实长江经济带座谈会精神:共抓大保护,不搞大开发,保护母亲河,保卫我中华,美丽中国梦,绿色建小康。要保护环境,否则我们不能发展,所以我希望这个会继续开下去,做好减排节能,提高效益。

  第二,五中全会的注意事项,一句话:如期全面建成全面小康社会,这就是五中全会的会议精神,关键要理解如期、确保、全面、建成。五中全会的能源总方针:推动低碳循环发展,建设清洁低碳安全高效能源体系,实施近零碳排放区示范工程。中央把能源方针放在创新、协调、绿色、开放、共享五大理念的绿色理念里,创新是发展的第一动力,协调是发展的内在要求,绿色是持续发展的必要条件和人民追求美好生活的重要体现,开放是必由之路,共享是本质要求,我理解没有绿色理念,其他都是没用的。能源工作者今后有四大任务,要成为绿色发展的践行者,生态红线的守护者,无碳能源的开发者,持续发展的推动者。

  第三,法国巴黎会议,气侯变化。现在全世界196个国家签了协议,递交节能减排的目标,人类在2050年必须结束化石能源时代。煤炭要退出初级燃料,进入高级燃料,整个煤炭要从污染的煤炭进入清洁煤炭,有害煤炭变成健康煤炭,黑色煤炭变成绿色煤炭,高碳能源低碳化利用,也就是我们今后煤炭和煤电厂的出路,合理用煤,清洁用煤,科学用煤,减量用煤。天生我才必有用,不是说煤炭没有用,关键你怎么用。科技决定煤炭未来,科技创造煤炭未来,科技推动煤炭发展,科技推动我们超超临界,超超临界又带动科技发展,这就是我讲的巴黎会议精神。

  第四,能源工作会议加快电厂改造,2015年安排节能改造是1.8亿千瓦,超低排放改造容量是7847万千瓦,2016年任务更加艰巨,深入实施燃煤电厂超低排放和节能改造,调整煤电超低排放升级改造计划中东部地区要分别提前2017、2018年达标,推广煤电先进技术示范应用。煤电厂不改造没有出路,未来寄托在煤电厂升级改造上,中国需要建立大数据电厂,以后是智慧能源,智慧电力、智慧电厂。

  世界潮流浩浩荡荡,顺之者昌,逆之者亡,让我们顺世界潮流,往前发展,按照中央精神,按照五大理念;让人们享受到改革的成果,让我们电厂走在世界最前列。预祝大家能够在电厂改造做出新的成绩,预祝大家在来年取得更大成绩。



徐锭明

  清华大学热能工程系教授毛健雄发表“超超临界技术的发展”演讲。从对现役600℃一次再热超超临界机组,大力发展技术创新,深入全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造;发展二次再热超超临界技术;发展700℃超超临界技术三个方面详细介绍了超超临界技术发展方向,表明在我国超超临界的燃煤火电时代已经到来。超超临界技术和混烧生物质有利于大大减少CO2排放,大大提高煤电在煤炭总消费中的比例,把煤电变成绿色电力,是解决中国环境问题的关键措施之一。


毛健雄

  大唐电科院华东所总工程师蒋寻寒发表“新建和改造超超临界汽轮机一些技术要点和案例分析”演讲。介绍了冷端优化配置、热力系统优化、低温省煤器与低压缸耦合优化设计、关于0号高加节能设计的效益评估、兼顾50-100%负荷热耗的困难等新建和改造技术要点,并讲解了部分案例。总结道:实施整体优化设计,是火电机组节能技术监督的重要组成部分。无论新机组设计还是老机组改造,都应兼顾50-100%负荷段的经济性,将设计重点放在70-80%负荷。需要根据每台机组实际情况,研究优化方案,实现整体而不是局部的优化,以获得最大节能效果。汽轮机通流改造,是节能减排的重要举措,意义重大。需要根据每台机组实际情况,全面、深入、细致、严谨地研究改造范围和方案,力争改造都能做到:技术先进、整体优化、节能高效、经得住时间的检验。国内在火电机组整体优化节能设计方面,仍有较大的改进空间,需要大力完善,挖掘潜力。

  电力规划设计总院副院长孙锐发表“我国燃煤发电的发展前景与技术对策”演讲。介绍了燃煤发电的重要地位和我国燃煤发电取得的成效。大气污染物排放控制更加严格、碳排放将受到严格限制、电力系统调峰任务艰巨将是我国燃煤发电面临的挑战,对我国燃煤发电技术发展作出一下预测:亚临界燃煤机组将作为调峰机组、热电联产机组增加储热、二次再热机组会得到更多的应用、700℃超超临界发电技术值得期待、CCS相关技术的应用会逐渐增加、超临界CO2循环发电技术的开发会加速。
 

蒋寻寒                            孙锐

  华能安源发电有限责任公司运行部副主任邹仁发表“国内首台660MW超超临界二次再热燃煤机组调试及运行的主要问题探讨”演讲。华能安源电厂新建2×660MW超超临界二次再热凝汽式燃煤发电机组,成为国内首座投产的二次再热机组,也标志着国内自主开发与设计燃煤发电技术进入新的技术层次。演讲对二次再热机组吹管方式、汽温调整方式、机组启动方式及机组运行其他问题展开探讨。二次再热首台套机组的稳定运行本身就是一大进步,为生产厂家点赞,投产后必将会带动中国电力设备制造水平及燃煤发电技术进入一个新的阶段。

  国电江苏电力有限公司原总经理陶建华发表“超超临界机组系统技术研究”演讲。超超临界机组的成批投产,标志着我国火电新技术时代的到来,泰州电厂二期工程二次再热第二台机组已经完成了168小时试运行。第一台考核得出供电煤耗266克/千瓦时,第二台参数比第一台更好,预示着世界煤耗最低的最新超超临界机组在中国投产,这是集国家力量,行业主管部门如发改委,能源局,技术部门如电规院和设计部门、制造部门、工程部门和使用部门,一共开了二十多次联络会,高级联络会决定了核心参数,一般联络会由技术部门参加。启动过程非常顺利,所有问题都不是系统问题,这是一个试验项目,尤其是第二台机组建设一气呵成。像这种新型机组和实验结果,在电力历史上是首次,当然有待进一步考研,如煤耗能否持续稳定,系统可靠性是否稳定,气温偏差等。这次二次再热机组初步成功,集中国之精英。制约我们发展和生存的因素主要有两个,一个是能耗,一个是环境,环境因素已经变成主要制约因素,这两个因素既关联又独立。我们市场在变化,超超临界由单纯的发电要向热力市场、超远距离供热发展,如果我们能实现超低排放,也能降低自身煤耗,也能解决区域资源的合理利用,是一件利国利民的事情。我们要形成一个超超临界机组系统的技术。
 

邹仁                        陶建华

  上海外高桥第三发电有限责任公司总经理冯伟忠发表“新型高效超超临界机组设计技术研究”演讲。详细介绍高低位分轴布置新型超超临界火电技术的机组容量及蒸汽参数选择、高位布置汽轮发电机基础平台支撑方式、技术风险评估、主要技术创新点和该技术节能减排效益。基于该技术工程化研究课题,拟采用1350MW双轴高低位布置二次再热超超临界机组,应用目前成熟的600℃等级材料,再加上外三目前已成功实施的诸多节能减排技术,预计机组含脱硫、脱硝的机组额定净效率将达到49%,设计供电煤耗低达251克/千瓦时。该技术对我国火电装备行业和设计领域实现跨越式的发展具有重要意义,将促进我国火电机组效率、洁净煤燃烧技术以及环保水平大幅提升,并在世界上竖起新的能效标杆;对引领世界火电技术发展具有历史性里程碑意义,促进我国火电装备行业自主创新,占领世界火电制造业制高点。本技术可极大地节省昂贵的镍基超级合金高温高压管道材料,因而打破了700℃技术的发展瓶颈,未来700℃参数的材料一旦成熟,本技术方案在700℃参数条件下的发电净效率更可跃升至52%以上,相应供电煤耗可降至236克/千瓦时的水平。基于我国“多煤、少油、缺气”的资源特征,煤炭清洁化利用是我国能源发展的重中之重。因此,本技术的工程化应用,对推动我国“绿色”煤电发展具有极其重要的战略意义。

  哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司研发室副总工马君发表“中心给料机在火电机组中的应用”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20余家300MW以上燃煤发电机组,得到业内广泛认可!
 

冯伟忠                               马君

  华能国际长兴电厂运行部主任助理张炜发表“华能集团首台660MW高效超超临界一次再热623℃燃煤机组主、再汽温压红线运行措施研究”演讲。华能长兴电厂为华能集团打造首家高效超超临界燃煤电厂。该工程配套锅炉为超超临界参数、变压运行、一次再热、垂直管圈、墙式切圆直流煤粉炉,锅炉型号HG-1968/29.3-YM5,是哈尔滨锅炉厂有限公司设计制造的首台主汽压力29.3MPa、主汽温度605℃、再热汽温623℃等级高效超超临界锅炉。采用四角墙式切圆燃烧方式,由炉膛烟气残余旋转引起锅炉水平烟道左右侧烟气偏差是其固有特性。再热器623℃等级高效超超临界锅炉在合理匹配受热面、降低介质流动偏差,通过各种有效手段消除烟气残余旋转,通过提升管理、燃烧优化,能充分挖掘现有受热面材料安全余量,锅炉实际运行时主参数可以达到设计值,并确保安全、可靠、经济运行。

  中国电力工程顾问集团公司副总工程师龙辉发表“高效超超临界燃煤机组设计技术发展与技术创新研究”演讲。介绍了超超临界燃煤机组设计技术起步、发展;汽轮机高低位布置技术,实现设计技术一体化、差异化、智能化和精准化,开展机锅热力系统一体化研究,煤电基地电站群超超临界机组差异化设计研究、燃煤电厂烟气深度水回收研究及中试装置试验、实现“超低排放”工艺路线,正确选择、利用数模计算技术开展烟风系统节能设计等超超临界燃煤机组设计技术创新研究;并介绍了700℃超超临界设计技术研发情况。
 

张炜                              龙辉

  上海发电设备成套设计研究院能源装备检测与评定事业部教授赵双群发表“700℃超超临界机组用镍基高温合金新材料GH750研发”演讲。GH750新镍基高温合金的成分创新设计,综合考虑了析出强化、固溶强化和晶界强化,并兼顾抗氧化/腐蚀要求。管材试制和性能评估初步完成,达到了预期结果;新合金760℃/105h的持久强度大于100MPa;组织稳定性良好,无有害相析出;制造和加工性能良好;Co含量低,与国外同类材料相比具有价格优势;具有自主知识产权,不受国外材料的专利制约,可以满足700℃等级超超临界机组过热器/再热器和厚壁管材料的应用要求。

  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发表“国内首台百万千瓦级高效一次再热火电工程的实践与思考”演讲。介绍了重庆神华万州电厂新建工程机组概况、蒸汽参数选择以及系统设计和设备选型方面的创新和优化,在建设过程中得出:一、降低工程造价要从可研和初步设计入手,技术路线和设计原则要全面借鉴先进电厂的经验,要勇敢突破“大火规”限制。二、降低供电煤耗不仅仅要做好热力系统优化,更要在设备选型优化和降低厂用电方面做大量工作。三、降低厂用电率要从简化系统、优选设备入手,选用高效水泵与风机,优选主要辅机的设计工况,减少不必要的设计余量,同时大量应用变频技术和选用高效节能电机。四、系统优化和施工方案优化要贯穿工程建设全过程。五、洁净化施工将终生受益。其中调试阶段受益最为明显和直接。六、生产人员全过程参与工程建设是控制工程质量、实现基建生产一体化的最有效手段。
 

赵双群                            姚建村

  华能玉环电厂生产管理部副主任潘力高工发表“超超临界机组节能环保综合升级改造研究”演讲。为大幅度提升玉环电厂能耗指标,保持行业领先,同时达到燃气轮机组排放标准。2014年初,华能玉环电厂启动了节能环保综合升级改造项目,具体内容包括空预器改造、汽动联合引风机改造、低低温电除尘改造以及脱硫、脱硝提效改造等。通过节能环保综合升级改造工程的成功实施,既达到了超低排放指标要求,又大幅降低了厂用电率和供电煤耗,环保和节能效益非常显著。事实证明华能国际推行的烟气协同治理技术路线是一种适应环保政策变化、经济实用并且可推广的烟气治理技术,为其他超超临界机组超低排放改造起到了良好的示范作用。

  东南大学教授冷杉发表“2015巴黎气候大会带给蒸汽动力发电的思考”演讲。2015年巴黎气候大会,存在可再生(Renewable)和可持续(Sustainable)之争;绿色和平组织要求全可再生能源,反核反碳,但未通过;中国核准很多超临界超超临界机组,增加排放备受关注;2100年GHG排放要减到零,我国燃煤发电面临极大挑战。
 

潘力                            冷杉

  14日上午会议按“锅炉环保”和“汽机节能”分组交流。

锅炉环保会场:

  东方电气集团东方锅炉有限公司技术中心教授级高级工程师易广宙发表“东方高效超超临界锅炉设计特点及运行情况”演讲。介绍了神华万州1050MW、神皖安庆1000MW、茌平信源670MW高效超超临界锅炉设计参数,设计条件,设计方案、整理布置和运行情况。

  浙能台州第二发电有限责任公司设备部主任王焕明高工发表“提高百万机组超低排放合格率的实践与思考”演讲。台二工程脱硫、脱销、除尘等超低排放系统实现与主体设备同时设计、同时施工、同时投入生产运行。设计指标为:烟尘﹤5 mg/Nm3,二氧化硫﹤35 mg/Nm3,氮氧化物﹤50 mg/Nm3。介绍台二电厂超低排放的技术路线及指标制定的合理性,提出了系统优化的措施。
 

易广宙                           王焕明

  浙能嘉华发电有限公司运行部锅炉专工芮杰发表“嘉华电厂超超临界机组运行优化”演讲。介绍了嘉电超低排放的技术路线和运行情况,脱硝系统运行优化、管式GGH运行优化、湿式电除尘运行优化情况。

  江苏方天电力技术有限公司热动技术中心首席工程师徐洪发表“超超临界机组氧化皮剥落的几个热点问题”演讲。蒸汽通道氧化皮的剥落是超超临界机组普遍存在的问题。传统氧化皮剥落理论认为氧化皮厚度和温变速率等物理因素是导致化皮剥落的根本原因。但很多氧化皮剥落事实与该理论相悖。在ASME POWER 2011诞生的“环境破坏说”(Ecocide Hypothesis)以崭新的视角诠释了蒸汽通道氧化皮剥落的机理,指出氧化皮脱落并非由纯物理因素所引起,而是物理和化学因素共同作用的结果。在“环境破坏说”的基础上建立的氧化皮剥落的理论可以为有效防治氧化皮剥落提供理论依据。
 

芮杰                                徐洪

  合肥皖化电机技术开发有限责任公司董事长姚崇全发表“WLB炉水泵介绍”演讲。介绍了皖化公司对炉水循环泵改进与创新和皖化公司炉水循环泵产品。皖化公司利用自己的专利技术,研发制造了具有自主知识产权的WLB系列炉水循环泵,可配套使用在30-120万千瓦大型火力发电机组锅炉中,设计压力可达40MPa,有0.4kV-10kV各电压等级产品供用户选择。

  原阿尔斯通全球电力中国区总监詹华忠发表“通用电气超超临界锅炉技术”演讲。介绍了通用电气锅炉业务、技术来源、GE全球技术一体化(GE美国:π型炉技术、GE德国:塔式炉技术、GE法国:CFB技术)、富氧燃烧:关键的CCS 技术、GE富氧燃烧技术发展规划等。着重介绍了GE先进锅炉制造技术和先进管理系统。
 

姚崇全                               詹华忠

  哈尔滨锅炉厂锅炉研究所高级工程师李江浩发表“哈锅最新超超临界技术”演讲。介绍了哈锅节能降耗新产品:二次再热超超临界锅炉、高效超超临界锅炉、超临界CFB锅炉,哈锅技术创新:锅炉岛内深度配合、多功能集成技术。针对我国日益严格的大气污染治理形势,要求燃煤电厂在经济、高效前提下实现烟气“超净排放”,因此锅炉设备将越来越显著地表现出不仅性能指标优越,而且必须做到系统优化集成和多功能化,从系统角度考虑,以更加一体化锅炉岛、除尘岛的理念充分发挥主辅设备之间的协同能力,实现燃煤电厂烟气“超净排放”目标,这也是哈锅超超临界锅炉技术发展目标。

  大唐南京发电厂设备部环保专工郝利军发表“超低排放湿式除尘器的选择”演讲。目前国内外主要的湿式静电除尘器类型或技术流派有三种:柔性电极、金属电极、导电玻璃钢湿式电除尘,演讲对三种湿式除尘器性能做出比较,并对阳极系统、阴极系统、材质、水冲洗等关键技术问题加以分析。总结:一、烟尘治理采用10mg标准,选用协同治理方案,二、烟尘治理采用5mg标准,首选高频电源+湿除方案,三、烟尘一劳永逸治理,选用湿式除尘器方案,四、湿式除尘器选择导电玻璃钢结构方案,五、导电玻璃钢结构湿式除尘器选择间断冲洗方式。
 


李江浩                           郝利军

  上海电气电站集团锅炉有限公司副总经理徐雪元发表“上锅高效超超临界及二次再热锅炉技术特点”演讲。介绍了上锅二次再热及高效超超临界锅炉的发展历程,并分别介绍其技术特点。上锅首台二次再热锅炉——国电泰州3号炉制造、安装质量高,锅炉效率高、NOX排放低,壁温偏差小,安全性高,汽水、烟风阻力低,宽负荷脱硝投入。展望未来,上锅要通过技术不断提升,持续完善二次再热锅炉设计、制造技术,为用户提供更加完美的产品。从锅炉本体出发,辐射整个锅炉岛,优化系统,为用户提供一体化服务。

  华能海门电厂设备部副主任冯庭有发表“基于百万千瓦机组动态数据库支撑的燃料协同管理”演讲。本项目通过建立煤种资源动态数据库、煤种综合品质动态数据库、配煤掺烧价值数据库,自动生成自适应采购策略、自适应库存优化策略和自适应掺配煤策略,实现燃煤电厂购、卸、存、配、烧、排燃料全流程一体化管理体系,充分挖掘大燃料全程动态优化价值。对于我国沿海采用大吨位煤船运输,和煤种较稳定的电厂具有很好的推广应用价值。通过合理掺烧,稳定了锅炉入炉煤种硫份,保证了脱硫效率始终处于较高水平,从而减少SO2排放;此外,海门电厂通过大量掺烧印尼低硫煤,一方面降低了燃煤成本,一方面减少了SO2和粉尘的排放。
 

徐雪元                              冯庭有

汽机节能会场:

  国家核电上海发电设备成套设计研究院副所长杨宇发表“百万二次再热汽轮机性能试验系统修正方法研究”演讲。国内、外汽轮机性能验收试验普遍采用试验规程是ASME PTC 6。ASME PTC 6相对于其它汽轮机性能试验规程,具有更高精度和可操作性。介绍ASME PTC 6汽机性能试验系统修正方法,ASME PTC 6A大功率汽机性能试验系统修正方法解析。介绍百万二次再热汽轮机热力系统特点和百万二次再热汽轮机性能试验系统修正方法研究。

  北重阿尔斯通(北京)电气装备有限公司副总监张洪涛发布“超超临界汽轮机技术”演讲。介绍通用电气公司(GE)及其蒸汽发电业务,通用电气汽轮机技术在国内的应用实践,通用电气超超临界蒸汽轮机技术特点和通用电超超临界汽轮机技术发展。
 

杨宇                                张洪涛

  东方汽轮机有限公司产品开发处副主任张晓东发表“东方超超临界直接空冷660MW同轴驱动主机泵技术研究”演讲。大力发展高效先进的超超临界空冷燃煤电站技术,通过系统优选、参数提升、通流优化等技术创新措施实现节能减排、减少水土资源消耗,对于建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。东汽自2011年开始研究同轴驱动给水泵方案、先后完成660MW超超临界空冷机组、超超临界1000MW同轴方案驱动总体方案设计,机组布置等工作。业主、东方、福伊特、设计院已就相关技术问题的施工方案展开了大量研究,并已展开施工设计工作。东汽同轴驱动给水泵汽轮机技术在工程中的应用将为我国节能降耗进行积极探索和示范。

  长沙理工大学能源与动力工程学院张明发表“超超临界机组主蒸汽疏水阀结构性能分析与应用”演讲。介绍了超(超)临界机组用蒸汽疏水阀:中低压自力式蒸汽疏水阀和高温高压过热蒸汽疏水阀,分析了过热蒸汽疏水阀常见故障产生机理和空化闪蒸危害。介绍了高温高压硬密封复合型疏水阀的新型密封机理、结构特点和主要技术特征。
 

张晓东                                 张明

  华电国际技术服务中心技术监督部汽机主任陈自雨发表“超超临界机组安全经济运行实践”演讲。介绍了百万机组在高负荷工况下易出现汽流激振现象、二超超临界机组油挡积碳、轴颈磨损、高压调节级喷嘴静叶片冲刷严重部分叶片出汽边吹损、高压主汽门门盖泄漏、二高调门阀芯脱落等二、影响机组安全运行的典型问题,热力系统改造、给水泵密封水改造、开式水系统优化改造、冷端设备优化改造等影响机组经济运行的典型问题。

  哈尔滨汽轮机厂有限责任公司研究院系统工程部副总设计师叶东平发表“哈汽公司超超临界汽轮机新技术”演讲。介绍了哈汽公司高效超超临界一次再热和二次再热1000MW汽轮机先进技术:通流形式的选择、技术规范、先进的气动特性、先进的高压部分结构特性、先进的汽轮机中压部分结构特点、先进的汽轮机低压技术特点和系统优化。部分技术已经得到验证。精细化设计,是今后产品性能提高的必由之路;目前哈汽的超超临界新型百万和二次再热机组已经有多个项目正在执行,期待为国家的节能减排工作作出更大贡献。
 

陈自雨                               叶东平

  铜山华润电力有限公司发电部部长王国红发表“铜山华润电力有限公司双列布置的高压加热系统增加一台高压加热器后运行分析”演讲。铜山华润电力有限公司2×1000MW超超临界机组给水回热系统配置:在原有给水回热系统上,增加一台高压加热器,回热系统由八级抽汽增加至九级抽汽,提高给水温度。分析对于双列高加布置的机组,增加一台高压加热器后,给水控制逻辑和目前运行过程存在问题以及解决方案。高压加热器采用双列布置,给水温度由A列高加出口调节阀和B列0号高加抽汽调节阀共同控制,由于增加高压加热器疏水布置问题,导致机组在60%以下负荷工况时,经济性不能完全体现。对于目前电力市场而言,百万机组负荷率长期不能处于经济区间运行,增加0号高加,汽轮机热耗率在80%负荷以下显著降低,对后续百万机组高加改造具有很好的借鉴意义!

  浙江浙能技术研究院有限公司教授级高级工程师倪定发表“超超临界机组无除氧器回热系统的优化设计研究”演讲。为防止运行中给水携带的溶氧对高压加热器、锅炉省煤器和水冷壁等管材造成腐蚀,在系统中设计了除氧工艺,其原理是采用降压除氧方法去除给水中的溶解氧。因此,在传统热力发电厂的回热系统中专门设计一台高压除氧器。与亚临界机组相比,超临界机组采用无除氧器回热系统在技术上更有优势,表面式加热器代替除氧器可以优化整个给水回热系统,取消除氧间之后更方便主厂房总平优化布置,明显降低工程投资。随着发电行业竞争的进一步加剧,降低工程造价、提高机组经济性和可靠性已经引起各方面的高度重视,目前国内已经有不少项目在考虑实施。
 

王国红                                倪定

  华能海门电厂设备部副主任冯庭有代替国家电力投资集团公司河南电力公司技术信息中心首席专家尹金亮发表“基于特征通流面积法的汽轮机性能试验及故障诊断研究”演讲。国内外目前对汽轮机通流能力的研究较多,但没有形成公认理论、试验方法来进行分析汽轮机通流能力。要对汽轮机通流部分运行状况进行判断,就必须有热力判据。基于特征通流面积的汽轮机通流部分故障诊断方法提出,是将特征通流面积理论应用到实践的一种探索和尝试。通过对该机组检修前热力数据的计算并与热力档案进行对比分析,对各级段特征通流面积与热力档案值产生偏差原因进行了分析,通过实际汽轮机揭缸验证了特征通流面积理论的正确性。计算结果满足工程计算精度和大型机组的故障诊断具有强烈时间性和准确性要求,对于汽轮机通流能力表征及汽轮机通流故障诊断和在线监视有重要意义。

14日下午,综合会场:

  安徽安庆皖江发电有限责任公司总工程师宁志发表“深度燃烧优化调整 1000MW超超临界机组主再热汽温达设计值”演讲。神华安庆皖江发电公司二期2X1000MW机组,主蒸汽温度能达设计值600℃,再热汽温由于A、B两侧壁温偏差以及局部壁温高点值接近报警值,3号锅炉再热蒸汽温度在600℃左右,4号锅炉再热蒸汽温度在605℃左右,离设计值623℃有较大的差距。通过制粉系统摸底测试,分析造成壁温偏差粉侧的因素;通过燃烧系统摸底测试,了解炉内燃烧状况,分析造成壁温偏差风侧的因素;根据制粉系统和燃烧系统摸底测试结果,进行燃烧器、燃尽风拉杆的调整以及燃尽风挡板区别化调整、磨煤机组合方式、煤种调整试验,减小两侧壁温偏差的同时,提高再热蒸汽温度至额定参数(623℃)。通过设置合适的运行氧量、合理配风、降低磨煤机入口风量以及磨煤机出口温度的提高,优化工况、各个负荷点下,除了个别工况,其余各个工况再热蒸汽温度均能提升至615℃甚至更高,与优化前的600℃(605℃)相比,有明显提高。同时,所有工况修正后锅炉热效率均超过了94.80%。尤其是低负荷时修正后锅炉与优化前相比提高了1.88个百分点,影响供电煤耗约5.3g/kWh,燃烧优化调整效果显著。

  山特维克国际贸易(上海)有限公司管材部技术经理郝传龙发表“山特维克公司用于锅炉行业的高等级管材”演讲。介绍了Sanicro25成分及理化性能、组织和力学性能、加工性能和Sanicro25 腐蚀性能、基于现有蠕变数据外推法得出在700°C 在100000 h,其蠕变强度为99±3 MPa和104MPa。较高的蠕变强度可以减少壁厚,减少重量,降低成本;具有较好抗蒸汽氧化性能及抗高温煤灰腐蚀性能。增加锅炉寿命;具有较好加工性能,保证炉管可以弯制到较小尺寸,减少锅炉体积;并可以弯制到较大变形量无需热处理,节省成本;在长时间高温运行后有较高韧性,提高安全性能。Sandvik Sanicro25这些性能使得其作为高效率火电厂金属温度达到700°C 再热器和过热器优选材料。同时也是替代目前超超临界材料如HR3C,S304H的理想材料。
 

宁志                               郝传龙

  华东电力设计院有限公司副总工程师叶勇健发表“超620℃超超临界机组研究”演讲。当主蒸汽温度从600℃提高到700℃时,汽机热耗降低了2.42%。当再热蒸汽温度从600℃提高到720℃时,汽机热耗降低了2.25%。当主蒸汽压力从25MPa 提高到35MPa 时,汽机热耗降低了1.98%,而全厂净效率提高了2.05 个百分点。当主蒸汽压力低于32.5MPa 时,主汽压力上升使得全厂净效率显著上升。他还介绍了超620℃机组耐热材料的总体性能要求,提出了超620℃电站锅炉管选材建议,并总结了按初定的35MPa/610/630/630℃参数和目前存在的问题。

  上海明华电力技术工程有限公司副总经理姚峻发表“二次再热超超临界机组控制策略的研究”演讲。介绍了国外、国内二次再热技术的发展;根据二次再热机组的特点,分析了与一次再热机组的主要控制差异;重点从汽温控制、机组协调控制、汽轮机启动方式、三级旁路等方面介绍了二次再热控制技术的研究。
 

叶勇健                                姚峻

  中国能源建设集团有限公司研究院副院长许继刚发表“超超临界机组节能减排与自动化发展”演讲。介绍了我国发电行业现状、“十三五”电力规划的基本情况、超超临界机组节能减排发展趋势。着重介绍燃煤电厂自动化发展方向:采用多机一控控制方式是技术发展必然趋势,辅助系统高度集中化控制已愈来愈成熟,空冷控制系统纳入单元机组DCS已具备条件,采用脱硫分散控制系统是目前脱硫设计主流,脱硝系统宜由单元机组值班人员统一监控,基于现场总线分散控制系统已开始规模化应用,机组自启停系统愈来愈受到关注,安全相关系统开始进行规范,优化控制软件是节能减排有效手段、无线控制技术已开始发挥作用,信息系统在电厂的应用愈来愈广泛,数字化电厂是当前发展的目标。并对未来电厂自动化技术进行了预测。

  中国电力报发电部主任冯义军发表“超超临界机组技术交流2015年会记者观察”演讲,并于1月25日在《中国电力报》发电周刊头版刊登新闻报道(全文附后)。
 

许继刚                               冯义军

  国电泰州发电有限公司总经理杨宏强发表“勇于创新,攀登高峰——百万千瓦二次再热超超临界机组示范工程项目实践”演讲。泰州电厂二期工程建设2台1000MW超超临界二次再热燃煤机组,同步安装单塔双循环烟气脱硫、SCR脱硝装置及湿式电除尘。是国家能源局高效燃煤发电示范项目;同时是国家科技部“十二五”节能减排重大科技支撑计划项目。泰州电厂二期工程两台机组三大主机由上海电气(电站)集团制造,华东电力设计院负责主体设计。二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放量达到超低排放水平。介绍了机组总体技术与设计优化方案、二次再热锅炉技术方案、二次再热汽轮机技术方案和工程建设情况。泰州二期首台百万千瓦超超临界二次再热示范项目的成功投运,大幅提升了燃煤机组能效,实现了燃煤电厂超低排放,代表了世界最先进火力发电技术。项目成功建成对我国高效清洁火力发电装备技术水平提升,以及对国家建设更高水平电站项目具有更好促进作用。

杨宏强

  闭幕式由中国动力工程学会常务副秘书长朱月祥主持。

  清华大学热能工程系教授毛健雄发表会议总结。

  原能源部总工程师秦中一发表会议感言,我学的是燃气轮机,61年毕业后去哈汽工作了10年,后来回到北重,再后来到机关工作,当年有一个国务院重大装备办公室。92年能源部撤消,奉命去搞水电,国外对三峡评价要比国内高,我建议大家去三峡看看,工程搞得很不错。感谢会议组织者魏毓璞主任,辛辛苦苦在这里工作,我也是中国动力工程学会常务理事,毕竟从业几十年,跟行业很有感情。现在想象不到科技发展这么快,国家主要领导思维清晰,现在能源不是二十年、几十年就能把煤去掉的,有些300MW的小机组才运行了10年,政府命令拆除,能拆吗?不要简简单单拆除,国家现在有钱了,也要珍惜。即使要拆,也要降低价格卖给国外。我愿意和大家交朋友,如果有时间,我们多在台下继续交流学习,谢谢大家。



秦中一
 

会场

  15日,与会嘉宾参观了国电泰州发电有限公司二次再热机组。2015年9月25日,我国首台1000MW超超临界二次再热燃煤发电机组——国电泰州发电有限公司二期工程3号机组顺利通过168小时连续满负荷试运行,脱硫、脱硝装置同步投运,标志着我国电力设计、制造、安装和调试水平又上了一个新台阶;2016年1月13日,4号机组通过168小时连续满负荷试验后顺利投产,脱硫、脱硝装置同步投运。至此,公司二期工程两台机组已全部高标准投产,成为国内少有的装机规模达到400万千瓦的大电厂。工程将为二次再热技术在国内的推广应用发挥重要的引领示范作用,对我国电力行业可持续发展和建设创新型国家具有重要意义。这是国家能源局、环境保护部燃煤发电示范项目,也是国家科技部确定的“十二五”节能减排国家重大科技支撑计划项目。是国内首次将二次再热技术应用到百万千瓦超超临界燃煤发电机组,实现机组能效、排放水平大幅提升,设计发电煤耗256.2克∕千瓦时,代表了世界领先发电技术。杨宏强总经理向参观嘉宾详细介绍了二次再热机组的建设和运行情况,对大家关注的工程投资、技术难点和后续发展等问题一一解答,并安排技术骨干陪同嘉宾实地参观。
 

参观

  本届年会是在国家大力推进能源革命的大背景下召开,超超临界机组作为煤电发展的中坚力量和未来发展方向,对打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”,为国家能源发展和战略安全夯实基础起着举足轻重的作用,是我国超超临界机组发电技术具有里程碑意义的会议。会议内容涵盖当前高效一次再热、二次再热及更高参数超超临界技术;节能环保升级改造、机组先进设计理念、安全运行经验等,并按专业进行分组交流。年会一直保持着高强度、大容量技术交流特色,可谓超超临界工作者每年一次的技术盛宴。

  中国电力科技网对本次会议进行全程实况录像,赠送各发电集团、电网公司主管部门和相关电厂、科研单位;还将本次会议专家演讲PPT上传至中国电力科技论坛相关栏目和电力月刊,供广大超超临界科技工作者免费下载和在线浏览。将先进技术和经验保存、共享、传播,为我国电力发展贡献绵薄之力。








二次再热技术“‘热起来”

  “600摄氏度等级的二次再热技术是在一个相当长的时期中解决中国燃煤火电节能减排的主要技术措施。相信在未来,中国会掀起发展600摄氏度等级二次再热超超临界机组的高潮。”在1月13日中国动力工程学会主办、中国电力科技网承办的超超临界机组技术交流2015年会上,清华大学教授毛健雄表示。

  中国电力科技网CEO魏毓璞在上述年会上分析道:“随着二次再热技术示范成功,超低排放全面推进,碳排放被摆上日程,我国燃煤发电技术进入一个新时代。”

二次再热火电技术时代来临

  为进一步降低能耗和减少污染物排放,改善环境,我国常规火电技术飞速向更高参数的超超临界技术方向发展。2015年可谓中国火电二次再热技术得到重大突破的一年。这一年,我国首台66万千瓦二次再热机组———华能安源项目和首台100万千瓦二次再热机组———国电泰州项目相继投运。截至2015年底,已投入运行的600摄氏度、100万千瓦超超临界机组达86台。现在中国在建和计划要建的二次再热超超临界机组的总台数已超过28台。

  “自主研发的大容量二次再热超超临界机组示范成功,将会促进更多的二次再热超超临界机组投入建设。”电力规划设计总院副院长孙锐在上述会议上谈到。

  在节能减排政策的推动下,大容量超超临界机组正在从一次再热向二次再热发展。预计在“十三五”期间,中国新建的煤电机组中,会有大批二次再热机组出现,在世界上掀起发展二次再热机组的高潮。

  “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,虽然已属成熟技术,但系统复杂,投资高。在目前的技术条件下,与一次再热相比,其性价比并没有明显的优势。”上海外高桥第三发电有限责任公司总经理冯伟忠在上述会议上表示。参与国内首台百万千瓦级高效一次再热火电工程的,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也表示:“国外近5年来新投运机组基本上没有采用二次再热技术。”

统筹解决排放问题

  推动超超临界火电技术发展,超低排放是当前的重点话题。中国电力工程顾问集团公司副总工程师龙辉在会上分析道:“目前超低排放工艺路线选择决策带有一定的盲目性,而解决问题的方法是建立具体数据库,结合已经完成的大量经典案例,通过收集信息和统计数据来了解不同电厂需要解决的超低排放问题,通过多维度分析来发掘超低排放背后的深层信息、通过运行数据推算演绎,完成相关自动化选择软件,对技术路线选择进行高效而科学的决策。”巴黎气候大会后,如何实现中国承诺的使中国二氧化碳排放在2030年达到峰值,中国应该也必然会出台一系列有关二氧化碳减排的政策,如美国和欧盟那样的“碳税”、“碳排放标准”和“碳贸易”等。在全球气候变化的大形势下,中国燃煤火电面临着降低二氧化碳排放的空前压力。

  “大气污染物排放控制更加严格,碳排放将受到严格限制。”孙锐介绍道。现在强调的超低排放只解决粉尘、二氧化硫和氮氧化物的排放问题,如何解决煤电的二氧化碳排放,是燃煤发电企业无法回避的巨大挑战。我国计划于2017年启动全国碳排放交易体系,届时燃煤发电成本将会大大增加。

  “正在研发和示范的解决二氧化碳排放问题的技术是碳捕获和埋存(CCS),但CCS由于其高投资和高能耗,以及埋存的地质条件、政策和可接受性等一系列问题,其将来的应用前景依然难以确定。”毛健雄在上述会议上谈到。在他看来,采用CCS技术解决二氧化碳排放问题现在是非常不现实的。因此,要降低燃煤火电的二氧化碳排放,除了混烧生物质和热电联产外,唯一的办法就是降低煤耗,也就是提高效率。

  孙锐建议,将亚临界机组作为调峰机组,可让出负荷,使超超临界机组保持较高出力,减少机组煤耗。同时他还主张在热电联产机组增设储热系统,大幅度提高机组调峰能力。

  中国大唐集团科学技术研究院的蒋寻寒在上述会议上强调:“基于实际需要,我们将更多的精力投入到新建机组设计和设备选型,以及综合升级改造的方案优化上。实际上,这本来就应该是节能技术监督工作的重要组成部分。无论新机组设计还是老机组改造,都应兼顾50~100%负荷段的经济性,将设计重点放在70~80%负荷。”

继续推进超超临界技术

  对于超超临界发电技术的未来发展,毛健雄分析了三个方向:“一是对现役600摄氏度一次再热超超临界机组,大力推动技术创新,全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造。二是发展二次再热超超临界技术。三是发展700摄氏度超超临界技术。”从热力学的角度,进一步大幅度提高效率的途径就是提高蒸汽参数特别是温度和增加再热次数。现在正在研发的700摄氏度超超临界技术就是为了这个目的。我国正在积极开展700摄氏度机组的研发工作。通过联合电站主机设备制造企业、科研院所、高校、冶金企业联合攻关,力争形成具有核心竞争力的自主知识产权700摄氏度超超临界燃煤发电技术。

  在700摄氏度的高温材料等有关问题的研发还没有完成之前,在600摄氏度等级的材料条件下,除了对一次再热技术进一步创新改造挖潜之外,当前唯一可大幅度提高效率的途径就是二次再热技术。

  为了对700摄氏度高温合金材料性能及相关部件的制造工艺可靠性进行实炉验证和试验研究,获得相关材料和部件在实际服役环境下的重要运行数据,降低未来700摄氏度超超临界燃煤发电机组工程示范应用的风险,由国家能源局牵头、清洁能源研究院承担,华能南京电厂建设了我国首个700摄氏度关键部件验证试验平台。2015年12月9日,由华能清洁能源研究院承担、华能南京电厂合作建设的我国首个700摄氏度关键部件验证试验平台的水压试验工作成功完成,700摄氏度试验平台高温高压蒸汽管路已经基本完成安装。

  2015年12月30日成功投运并稳定在700摄氏度左右。

  “建议在700摄氏度超超临界联盟下成立材料部件整合和优化部门,协调统一下一步工作。”龙辉表示,“700摄氏度超超临界燃煤发电机组核心是材料,而新材料的研发、测试、焊接材料选择和部件试验的一体化;针对欧洲‘AD700计划’从材料到部件试验的曲折发展经历总结,我们认为部件试验将是一个长期复杂的任务。”


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