1、2013-08国内已投产1000MW机组运行状况及系统优化 -汽轮机部分西安热工研究院有限公司 付昶 研究员 1.国内国内1000MW超超临界机组现状超超临界机组现状 2.两种高效的两种高效的1000MW超超临界机型超超临界机型 3.1000MW超超临界机组系统优化超超临界机组系统优化 4.总总 结结 1.国内国内1000MW超超临界机组现状超超临界机组现状 2.两种高效的两种高效的1000MW超超临界机型超超临界机型 3.1000MW超超临界机组系统优化超超临界机组系统优化 4.总总 结结1.1.1 典型煤电机组主要能耗指标(国家能源局提供）1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状机组类
2、型冷却方式生产供电煤耗平均水平基准指导值先进水平 基准指导值1000MW级超超临界湿冷290285直接空冷308303600MW级超超临界湿冷298290间接空冷308303直接空冷316308600MW级超临界湿冷306297直接空冷325317600MW级亚临界湿冷320315间接空冷330325直接空冷338333350MW级超临界湿冷318313直接空冷338335350MW级亚临界（进口）湿冷318310350MW级亚临界湿冷330320间接空冷340335直接空冷3483431.1.2 1000MW超超临界总体情况 1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状1.1.2 各机型煤耗
3、状况（1）1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状序号电厂简称机组号码机组容量际供电煤耗(g/kWh)计算值1安徽铜陵51000291.082国电江苏谏壁131000282.3国电浙江北仑61000285.584国电浙江北仑71000285.555国华浙江宁海51000290.676国华浙江宁海61000289.617国投天津北疆11000287.188国投天津北疆21000291.469华能南京金陵11000284.5610华能浙江玉环11000289.0211华能浙江玉环21000285.0912华能浙江玉环31000289.213华能浙江玉环41000289.0714华润徐州彭城51
4、000285.0515华润徐州彭城61000285.16申能上海外三71000276.4417申能上海外三81000275.8518浙能浙江嘉兴二71000288.1519浙能浙江嘉兴二81000289.5120中电投上海漕泾11000284.5621中电投上海漕泾21000283.931.1.2 各机型煤耗状况（2）1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状序号电厂简称机组号码机组容量际供电煤耗(g/kWh)计算值22大唐广东三百门31000291.3423大唐广东三百门41000295.6924国电江苏泰州11000292.225国电江苏泰州21000294.8226中电投河南平顶山11
5、000289.527中电投河南平顶山21000288.771.1.2 各机型煤耗状况（3）1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状序号电厂简称机组号码机组容量际供电煤耗(g/kWh)计算值28华电宁夏灵武31000308.0129华电宁夏灵武41000306.930国华辽宁绥中31000298.131国华辽宁绥中41000293.2532华电山东邹县71000285.7133华电山东邹县81000286.1134华能广东海门11000286.635华能广东海门21000288.991.1.3 已投产已投产 1000MW超超临界机组煤耗状况汇总 1.1 国内1000MW超超临界机组煤耗现状1
6、.2.1 1000MW超超临界汽轮机总体状况 1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况已经国产的三种类型已经国产的三种类型1000MW汽轮机机型汽轮机机型 1.2.1 A厂1000MW超超临界汽轮机热力热力性能汇总 1.1 某A厂1000MW超临界汽轮机主要技术参数轮机型号 N1000-26.25/600/600（TC4F）汽轮机型式 超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式铭牌功率 1000 MW额定主蒸汽压力 26.25 MPa额定主蒸汽温度 600额定热再热蒸汽温度 600额定排汽压力 4.40kPa/5.39kPaTMCR工况主蒸汽流量 2733 t/hTMCR工况给
7、水温度 292.5配汽方式 全周进汽末级叶片长度 1146mm给水回热级数 8级（3高加+1除氧+4低加）给水泵 2台50%BMCR容量汽动给水泵和 1台25%BMCR容量启动/备用电动给水泵高压缸效率 90.39%中压缸效率 93.31%低压缸效率 88.24/89.89%TMCR工况热耗率 7316 kJ/kWh1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况华能YH上海W厂机组名称设计值1号机组2号机组3号机组4号机组设计值7号机组8号机组额定功率MW1007.8781012.2931009.883最大连续出力MW10001001.7171000.5151001.0461000.6581040
8、.5861040.1071051.525VWO工况出力MW1039.7731048.7621052.5431059.9741038.7861058.197额定主蒸汽流量t/h27332696.52720.02713.32704.82763.7342698.2112718.346主蒸汽压力MPa26.2526.0626.1626.4826.6026.08325.79425.701主蒸汽温度600599.3601.2597.1596.7600599.8598.4低压缸排汽压力kPa4.40/5.392.96/3.353.84/4.715.18/5.506.01/5.784.19/5.265.015
9、.68给水温度292.5290.1290.0291.2290.2295.6291.8292.3高压缸效率%90.3990.8190.8789.7089.5291.0390.0891.37中压缸效率%93.3193.2791.8993.4193.1793.1293.2093.90低压缸效率%89.0789.2289.0191.2090.3488.6489.5289.62机组热耗率kJ/(kWh)73167295.87314.97290.97313.673187298.47289.21.2.2 A厂1000MW汽轮机 热力性能试验结果1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况1.2.3 B厂100
10、0MW超超临界汽轮机主要技术参数 机组型号:N1000-25/566/566，机组型式：超临界、一次中间再热、四缸 四 排汽、单轴双背压凝汽式 额定功率：1000MW 最大连续工况出力：1037.4MW VWO工况出力：1086.4MW 主蒸汽压力：25MPa 主蒸汽温度：600 主蒸汽流量：2740.8t/h 排汽压力：4.9 kPa 回热级数：八级(3高4低1除氧)THA给水温度：295.9 给水泵驱动方式：小汽轮机 保证净热耗：7366 kJ/(kW.h)末级叶片长度：1219.2 mm1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况机组名称设计值T厂1号机组T厂2号机组某P厂设计值P厂1号机
11、组性能试验单位JSJSTPRI额定功率MW10001004.571006.810301036最大连续出力MW1037.41036.08111001104额定主蒸汽流量t/h2740.82811.02814.428282814.4低压缸排汽压力kPa4.905.045.814.905.81给水温度295.9294.6295.5296.9295.5高压缸效率%89.4985.3385.2590.2287.38中压缸效率%94.5594.3494.8594.8292.05低压缸效率%89.1691.6989.6289.78(试验)机组热耗率kJ/(kWh)73667347.77353.07310.9
12、7376.61.2.4 B厂1000MW汽轮机 热力性能试验结果1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况1.2.3 C厂1000MW超超临界汽轮机热力性能主要技术参数机组型号 N1000-25/600/600机组型式 超超临界、一次中间再热、四缸四排汽 单轴、双背压、凝汽式、八级回热抽汽额定工况：1000 MW 最大连续工况：1044.1 MW阀门全开：1083.5 MW转速 3000 r/min凝汽器设计冷却水温 设计温度21.5,夏季最高温度36末级叶片高度 1092 mm配汽方式 复合调节（喷嘴调节+节流调节）给水回热级数 3级高加1级除氧4级低加给水温度 298.5（最大工况下302
13、.4）额定工况下保证热耗 7354 kJ/kW.h1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况机组名称设计值华电某7号机组华能某1号机组华能某2号机组额定功率MW10001010.8151033.31037.7最大连续出力MW1044.11057.1441075.8低压缸排汽压力kPa4.5/5.76.91/7.105.7给水温度294.8297.6297.2298.1高压缸效率%87.1887.3686.3186.26中压缸效率%92.2992.8392.2992.04低压缸效率%92.5792.0891.30机组热耗率kJ/(kWh)73547330.1734273891.2.4 C厂100
14、0MW超超临界汽轮机性能试验结果1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况1.2.5 1000MW超超临界汽轮机状况总结 1.2 国内1000MW超超临界汽轮机状况 1000MW 1000MW超超临界汽轮机中，引进西门子技术生产的汽轮机采用节超超临界汽轮机中，引进西门子技术生产的汽轮机采用节流调节方式、独特的高、中、低压缸结构，其热耗率水平相对其他流调节方式、独特的高、中、低压缸结构，其热耗率水平相对其他1000MW1000MW机组有明显的优势。机组有明显的优势。引进西门子技术引进西门子技术生产的生产的1000MW1000MW超超临界汽轮机的热耗率大致是超超临界汽轮机的热耗率大致是730073
15、007340kJ/(7340kJ/(kW.hkW.h)。1.国内国内1000MW超超临界机组现状超超临界机组现状 2.两种高效的两种高效的1000MW超超临界机型超超临界机型 3.1000MW超超临界机组系统优化超超临界机组系统优化 4.总总 结结2.1 SIEMENS机型机型 2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型 只有两个调门侧向进汽,全周进汽,无蒸汽室通道简捷损失少1%全周进汽比75%进汽效率高2%2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型 独特的单流程高压缸效率明显高于双流调节级的结构型式：全周进汽使满负荷下的缸效率比其他机型高
16、2%以上；调节级双流程,叶高小,端损大幅增加,效率至少5%;此外还有180度大回转的1%附加压力损失；受强度限制，喷嘴调节机型也要在75%进汽下滑压运行，其部分负荷工况滑压压力高的优势已不存在。（1）无蒸汽管道，直接与汽缸相连。切向进汽。（2）阀门直接支撑在基础上、对汽缸附加作用力小（3）小网眼永久滤网主调门的独特连接2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型高效高中压通流结构（1）小直径、多级数（2）各级转子均有汽封（3）全部采用T型叶根、漏汽损失小2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型双流中压缸特点（1）无再热蒸汽管道，再热门直接与汽缸相连（2）损失小、对汽缸附加作用力小（3）
17、小网眼永久滤网（4）中压进口的旋涡冷却2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型（5）中压双流切向进汽（6）第一级斜置静叶，20%反动度（7）大的轴向动静距离防冲蚀2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型 单个2米大口径排汽及单联通管-压力损失系数仅0.6%更适应超超临界参数的低中压排汽压力 中低压分缸压力为0.5MPa左右-适合调整抽汽。低压缸进口温度始终小于300C,低压转子不存在材料的回火脆性问题。整个中压外缸处在小于300C排汽温度中。中压外缸采用工艺及性能更好的球墨铸铁2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型 2.1 SIEMENS1000MW超超临界机型 2.1 S
18、IEMENS1000MW超超临界机型2.2 ALSTOM 1000MW超超临界机型2.2 ALSTOM 1000MW超超临界机型2.2 ALSTOM 1000MW超超临界机型2.2 ALSTOM 1000MW超超临界机型2.两种高效的1000MW超超临界机型2.2 ALSTOM 1000MW超超临界机型2.3 ALSTOM 1000MW超超临界设计参数-平圩三期机组型号 DKY4-4N45AU（27/600/600)机组型式 超超临界、一次中间再热、四缸四排汽 单轴 凝汽式、八级回热抽汽额定工况：1050 MW(补汽阀关闭）最大连续工况：1099 MW阀门全开：1083.5 MW转速 3000
19、 r/min凝汽器压力 5.2 kPa末级叶片高度 1147 mm配汽方式 节流调节+补汽阀（全周进汽）给水回热级数 3级高加1级除氧4级低加给水温度 305.1（最大工况下302.4）高、中、低压缸通流级数 高 19级 中 2 X17 低 2X2X6额定工况下保证热耗 7289 kJ/kW.h缸效率 HP 90.7%IP 93.1%LP 89.7%1.国内国内1000MW超超临界机组现状超超临界机组现状 2.两种高效的两种高效的1000MW超超临界机型超超临界机型 3.1000MW超超临界机组系统优化超超临界机组系统优化 4.总总 结结3.1 机组经济性指标 （1）机组发、供电煤耗率pbeo
20、HRb308.29)1(308.291apbeaonrHRrbb3.1000MW超超临界机组系统优化3.2 上海某电厂1000MW机组优化3.2.1 系统、设备配置优化3.2.2 参数及运行方式优化3.2.3 后期优化3.1000MW超超临界机组系统优化3.2.1 系统及设备配置优化 采用单列高加布置 给水泵及小汽轮机系统优化3.1000MW超超临界机组系统优化 给水泵及小汽轮机系统优化 国内首次采用单台100%汽动给水泵 独特的小汽轮机（效率高达86.7%，结构独特）3.1000MW超超临界机组系统优化3.2 参数及运行方式优化 补汽阀开启点优化一次调频方式优化 再热蒸汽系统压降优化汽轮机背
21、压优化3.1000MW超超临界机组系统优化3.2 参数及运行方式优化（1）补汽阀开启点及初压优化按照原设计，机组在1000MW以上运行时，需要开补汽阀，补汽阀开启后机组经济性显著下降根据各地全年平均冷端温度运行图进行分析，将补汽阀开启点选在TMCR工况（相当于夏季最高循环水温对应的功率），保证在全年1000MW及以下工况不开补汽阀。将主汽初压设在27MW，比其他工程的初参数高。滑压与定压（开补汽阀）的分界不按功率分，采用压力准则。汽机主汽门前压力27MPa采用纯滑压运行，与负荷及冷却水温无关 3.1000MW超超临界机组系统优化3.2 参数及运行方式优化（2）一次调频方式优化 调节凝结水量改变
22、回热抽汽量，从而达到调节汽轮机功率的目的。再热蒸汽系统压降优化 根据二期900MW两台机组实际运行情况，再热系统，个别点布置困难而采用1.5D的管件弯头外，其他所有弯头均采用3D的弯管，减少再热系统的管道阻力。降低再热汽压降，实际压降达到6.7。机组热耗率下降18kJ/kWh3.1000MW超超临界机组系统优化3.2 参数及运行方式优化(3)汽轮机背压优化 将循环水温设计值定为19 设计背压可从4.19/5.26 kPa下降为3.86kPa/4.88kPa 小汽轮机单独设凝汽器，不排入大机凝汽器，相应又降低了凝汽器背压和端差3.1000MW超超临界机组系统优化3.3 后期优化 (1)增加低温省煤器(2）给水温度优化3.1000MW超超临界机组系统优化机组主要性能和技术经济指标领先3.1000MW超超临界机组系统优化1000MW超、超临界目前是我国发电的主超、超临界目前是我国发电的主流机组，若能从设备选型、初步设计、机组建流机组，若能从设备选型、初步设计、机组建设阶段不断优化完善，将有力的推动节能减排设阶段不断优化完善，将有力的推动节能减排工作。工作。4.总结总结 谢谢 谢谢 ！西安热工研究院西安热工研究院 电站性能技术部电站性能技术部 付昶 .cncn
