1000MW超超臨界發電機組設計創新優化措施淺談工學論文

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摘要:隨着我國火電機組發展逐步進入大容量、高參數、系列化的發展階段,1000MW等級超超臨界發電機組正逐漸成爲主導我國今後一段時間電源建設和發展方向的主力機型,因此非常有必要進一步對1000MW超超臨界發電機組的設計技術進行創新和優化。本文闡述了1000MW超超臨界發電機組優化和創新設計的特點,爲1000MW超超臨界發電機組的設計提出了一種新的思維和新的思路。

1000MW超超臨界發電機組設計創新優化措施淺談工學論文

關鍵詞:1000MW機組;超超臨界;設計創新優化

1 發展“1000MW超超臨界發電機組技術”的重要意義

1.1我國中長期科技發展的重點領域

近年來隨着國民經濟的高速發展,全國各地均出現用電負荷緊張局面,與此同時電煤供需矛盾更加尖銳,且長期以來煤炭能耗高,利用效率低,大量的消費造成嚴重的環境污染。爲滿足實現我國的可持續發展,發展大型超超臨界燃煤發電技術,提高機組熱效率,從而提高煤炭的利用效率,減少用煤總量,降低燃煤污染物的排放,是改善環境狀況最直接、最現實和最有效的途徑,是我國中長期科技發展的重點領域優先主題之一。

1.2 探索1000MW等級超超臨界發電技術創新的必要性

1000MW等級超超臨界發電技術雖然在歐美和日本得到了成功應用,但在我國尚屬起步階段,在設計、製造、安裝、調試和運行維護等方面均還面臨較多的技術難題。現有設計技術、標準、規程、規範和規定難於完全滿足電廠設計的實際需要。

2 1000MW等級超超臨界發電設計創新優化的成果

根據我院消化、研究、開發國內外最前沿的百萬超超臨界燃煤發電技術科研成果,目前我院已總結歸納出一套較爲成熟的創新的`設計理念及新穎的技術方案,並已大量運用於包括平海電廠、海門電廠、潮州三百門電廠等超過20臺百萬超超臨界機組的工程實踐中。這些科研成果在工程實施中得到了進一步的論證與發展,在百萬超超臨界燃煤發電技術節能、節水、降耗、環保等方面取得了重大的技術突破。下面以將於今年年底投產的某2×1000MW超超臨界機組工程爲例,例舉一些主要創新優化設計成果。

2.1 總平面佈置因地制宜,緊湊合理

總體規劃充分考慮地形、地質,廠區總平面與工藝系統的有機結合,2臺百萬機組廠區用地面積僅32.3hm2,節省土地16.7 hm2(>30%),節省水庫大壩加固費用460萬元。 2.2 主廠房佈置與結構體系先進合理

主廠房佈置與結構:全國百萬機組創新採用低運轉層、側煤倉、8度地震區的鋼筋混凝土結構,電除塵前煙道與聯合車間以及引風機前後煙道疊式佈置,主廠房區佔地減少30%以上,容積下降43%以上,節省土建造價>1億元,節省四大管造價2000萬元,節省年運行費150萬元。

2.3 輔助工藝系統創新優化,節省投資

突破現有規程的限制,推薦合理的煤粉細度,降低NOx排放;取消開式升壓水泵;採用安裝變頻器的國產凝結水泵,安全可靠,高效環保;優化冷端優化參數,高效經濟。

超常規的循環水系統:三泵一機、明渠引水、南取南排,節省投資1.1億~3.2億元,節省投資145萬~433萬元。

簡捷的輸煤系統,包括全國首創管狀皮帶穿煙囪技術,碼頭雙向卸煤,節省投資0.5~1億元。

2.4 控制系統先進可靠

全廠除運煤系統外採用集中控制室一個控制點,四機一控,電控採用物理分散佈置,國內百萬機組首次採用NCS和FECS系統,全廠電纜總長節省達26%。

2.5 全方位節能減排

採用多項節能減排措施:除上述外還包括同步建設的全世界第1臺百萬海水脫硫裝置、同步建設的SCR脫硝裝置、輸煤的靜電除塵、僅啓動功能的電動給水泵、凝結水泵等的變頻控制、綠色照明、等離子點火裝置、內置式除氧器、軸流風機、中速磨、閉式冷卻水系統、以現場總線技術爲基礎的廠用電監控系統等。

全廠能耗及環保設計指標居於國內領先水平:發電標煤耗爲271g/kW·h,廠用電率爲4.4816%(含脫硫、碼頭),耗水量爲0.054 m3/s·GW,煙氣排放大大優於環保標準,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別爲19.2mg/Nm3、73.52mg/Nm3、120mg/Nm3。

3 結論

目前,我國正積極支持和推動大容量、高參數的超超臨界機組的國產化及其應用,一批1000MW超超臨界機組工程正在建設或籌建中。而國內電力設計院中只有寥寥數臺已投運且均未滿1年的1000MW超超臨界國產機組工程的設計業績,可以講我國的1000MW超超臨界機組設計技術尚處於起步階段,許多設計優化思路還有待更深入地探討和研究。爲適應今後電力市場的發展需要,提高1000MW超超臨界機組設計水平,上文將我院在1000MW超超臨界機組設計中的一些工程實踐成果進行了闡述,希望各位與會的同行可以一起探討,爲自主實現我國1000MW超超臨界機組的設計技術的全面優化,爲業主提供高端產品,努力實現社會資源的最優化和客戶效益的最大化一同努力。