亚临界,超临界,超超临界火电机组技术
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超临界亚临界和超超临界的划定超临界、亚临界和超超临界是在化学工程和物理学领域常见的术语,用来描述物质在不同压力和温度条件下的状态和性质。
超临界、亚临界和超超临界状态的划定对于研究和应用具有重要意义。
在本文中,我将从宏观和微观两个角度,结合实际案例和理论分析,深入探讨超临界亚临界和超超临界的划定,以便读者能够全面理解这一概念。
一、超临界亚临界和超超临界的概念和定义1. 超临界、亚临界和超超临界的基本定义和概念在化学工程和物理学中,超临界、亚临界和超超临界是用来描述物质状态的概念。
当物质的压力和温度超过临界点时,就处于超临界状态;低于临界点但高于亚临界状态时,则是亚临界状态;而超超临界则是指物质处于高于超临界状态的更高压力和温度条件下。
2. 超临界、亚临界和超超临界状态的研究意义和应用价值超临界、亚临界和超超临界状态的物质具有独特的物理化学性质,对于材料科学、制药工业、化工和环境科学等领域具有重要的应用价值。
超临界流体在萃取、催化剂制备、纳米材料制备等方面有着重要的应用。
二、超临界亚临界和超超临界的划定方法和理论分析1. 超临界、亚临界和超超临界状态的实验划定方法在实验中,通过改变压力和温度等条件,可以划定物质的超临界、亚临界和超超临界状态。
利用不同的实验装置和技术手段,可以准确地确定物质的临界点和状态。
2. 超临界、亚临界和超超临界状态的理论分析通过分子动力学模拟、量子化学计算等理论方法,可以对超临界、亚临界和超超临界状态下物质的性质进行深入理解和分析。
这些理论分析对于解释实验现象和指导工程应用具有重要意义。
三、对超临界亚临界和超超临界的个人理解和观点超临界亚临界和超超临界状态的物质具有独特的性质和应用价值,对于相关领域的科研和工程具有重要意义。
在未来的研究中,我认为更加深入地探讨超临界、亚临界和超超临界状态下的物质性质和行为,将对相关领域的发展产生重要影响。
总结:通过对超临界亚临界和超超临界的概念、划定方法和理论分析的深入探讨,可以更好地理解这一概念,并且认识到它在化学工程和物理学领域的重要意义和应用价值。
超超临界机组和超临界机组火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。
锅炉内的工质都是水,水的临界压力是:22.115MPA 347.15℃;在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临界点,炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉,大于这个压力就是超临界锅炉,炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。
超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果,超超临界机组与超临界机组相比,热效率要提高1.2%,一年就可节约6000吨优质煤。
未来火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组,它们在发达国家已得到广泛的研究和应用。
大型超临界锅炉的特点超临界火电技术由于参数本身的特点决定了超临界锅炉只能采用直流锅炉,在超临界锅炉内随着压力的提高,水的饱和温度也随之提高,汽化潜热减少,水和汽的密度差也随之减少。
当压力提高到临界压力(22.12Mpa)时,汽化潜热为0,汽和水的密度差也等于零,水在该压力下加热到临界温度(374.15℃)时即全部汽化成蒸汽。
超临界压力临界压力时情况相同,当水被加热到相应压力下的相变点(临界温度)时即全部汽化。
因此超临界压力下水变成蒸汽不再存在汽水两相区,由此可知,超临界压力直流锅炉由水变成过热蒸汽经历了两个阶段即加热和过热,而工质状态由水逐渐变成过热蒸汽。
因此超临界直流锅炉没有汽包,启停速度快,与一般亚临界汽包炉相比,超临界直流锅炉启动到满负荷运行,变负荷速度可提高1倍左右,变压运行的超临界直流锅炉在亚临界压力范围内超临界压力范围内工作时,都存在工质的热膨胀现象,并且在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾;在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。
超临界直流锅炉要求的汽水品质高,要求凝结水进行100%除盐处理。
由于超临界直流锅炉水冷壁的流动阻力全部依靠给水泵克服,所需的压头高,即提高了制造成本又增加了运行耗电量且直流锅炉普遍存在着流动不稳定性、热偏差和脉动水动力问题。
亚临界和超临界原理亚临界和超临界原理是研究流体动力学的重要理论基础。
它们在能源利用、环境保护以及工业生产等领域有着广泛的应用。
本文将从亚临界和超临界原理的定义、特点和应用三个方面进行探讨。
一、亚临界和超临界的定义亚临界是指流体在低于临界点的温度和压力条件下存在的状态。
临界点是指流体在一定温度和压力下,液态和气态之间不再有明显的界限,称为临界点。
超临界是指流体在高于临界点的温度和压力条件下存在的状态。
亚临界和超临界的状态具有一些特殊的性质。
在亚临界状态下,流体的密度随温度和压力的变化而变化,可以通过调节温度和压力来控制流体的物性。
在超临界状态下,流体的密度比亚临界状态更小,粘度更低,与气体性质相似。
二、亚临界和超临界的特点亚临界和超临界的特点使其在能源利用和环境保护方面具有重要应用价值。
1. 能源利用方面:亚临界和超临界流体具有较高的热物性,可以用于煤炭、天然气等化石能源的高效利用。
通过调节温度和压力,可以实现煤炭气化、燃烧和燃气脱硫等过程的优化控制,提高能源利用效率。
2. 环境保护方面:亚临界和超临界流体在环境保护领域有着广泛的应用。
例如,在废水处理中,亚临界和超临界流体可以用于溶解和分解有机污染物,具有高效、无污染和可回收利用的特点。
此外,亚临界和超临界流体还可以用于固体废物的处理和资源化利用。
三、亚临界和超临界的应用亚临界和超临界原理在工业生产中有着广泛的应用。
1. 超临界流体萃取技术:超临界流体萃取技术是一种高效的分离和提取技术,广泛应用于天然产物的提取和纯化。
通过调节温度和压力,可以实现对物质的选择性提取,避免使用有机溶剂,减少环境污染。
2. 超临界干燥技术:超临界干燥技术是一种高效的干燥技术,广泛应用于食品、药品和化工等领域。
与传统的热风干燥相比,超临界干燥具有干燥速度快、产品质量好、能耗低等优点。
3. 亚临界流体脱色技术:亚临界流体脱色技术是一种高效的染料脱色技术,广泛应用于纺织、印染等行业。
350MW超临界亚临界⽐较专题报告华能长春热电⼚新建⼯程初步设计第四卷热机部分专题报告超临界供热机组选型论证东北电⼒设计院设计证书070001-sj勘察证书070001-kj环评证书甲字1605质量管理体系证书05004Q10052R0L2008年5⽉长春华能长春热电⼚新建⼯程初步设计第四卷热机部分专题报告超临界供热机组选型论证批准安⼒群审核李健校核裴育峰编写⽯志奎2008年5⽉长春⽬次1、概述 (1)2、国内亚临界、超临界供热机组的发展状况 (2)3、超临界空冷机组与亚临界供热机组⽅案⽐较 (2)4.主机⼚对350MW超临界抽汽机组中压末级叶⽚设计说明 (6)5. 叶根型式的选择及安全性分析 (10)6 1029MM末级动叶⽚ (10)7、结论 (15)1、概述据有关预测表明,2020年要实现全⾯建设⼩康⽬标,我国⼀次能源的需求将在25~33亿吨标准煤之间。
也就是说,按现⾏经济增长模式,若要实现2020年GDP翻两番的⽬标,我国能源需求在现有消费量基础上⾄少需翻⼀番,到2020年,⼈均能源消费将由2000年的约1.0吨标煤增加到2.0吨标煤左右。
⽬前,我国单位产品的能耗⽔平较⾼。
能源加⼯、转换、贮运和终端利⽤的效率仅约33%,⽐发达国家低10个百分点;⾼耗能⾏业的单位产品能耗⽐世界先进⽔平⾼20~50%,⽽这些⾏业的能源消费占⼯业部门能源消费总量的70%。
因此,我国全⾯提⾼能源效率的任务⼗分艰巨。
未来15~20年既是中国发展的重要战略机遇期,也是能源、⼟地、环境等资源性瓶颈制约突出表现的时期。
中国能源的资源总量和构成、建设⼩康社会对能源的需求、当前我国的能源利⽤效率⽔平等都决定了我国必须要⼤⼒推进经济增长⽅式的转型,建⽴节约型社会,⾛适合中国特点的节能型发展道路。
这是中国特⾊社会主义在能源利⽤⽅⾯的具体要求,也是树⽴和落实科学发展观的必然选择。
随着全球范围内煤炭资源的⽇益紧张和发电技术的不断进步,发展超临界技术,提⾼⽕⼒发电的蒸汽参数、降低机组热耗、节约燃料、降低发电成本、提⾼电⼚热效率,已成为当今⼯业先进国家⽕⼒发电技术的主要发展⽅向。
1.工程热力学将水的临界状态点的参数定义为:22.115MPa,374.15℃。
当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度时,则称其为超临界参数。
超超临界设定在蒸汽压力大于25MPa、或蒸汽温度高于593℃的范围。
2.提高机组热效率:提高蒸汽参数(压力、温度)、采用再热系统、增加再热次数。
3.常规亚临界机组参数为16.7MPa/538℃/538℃,发电效率约38%;超临界机组主汽压力一般为24MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为538—560℃,典型参数为24.1MPa/538℃/538℃,发电效率约41%;超超临界追压力25—31MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度为580—600℃及以上。
超临界机组热效率比亚临界机组的高2%—3%,超超临界机组的热效率比超临界机组高4%以上。
4.在超超临界机组参数条件下,主蒸汽压力提高1MPa,机组的热效率就可下降0.13—0.15%;主蒸汽温度每提高10℃,机组的热效率就可下降0.25%—0.30%。
再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.15%—0.20%。
如果增加再热参数,采用二次再热,则其热耗率可下降1.4%—1.6%。
当压力低于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升很快;当压力高于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升幅度较小。
5.锅炉布置主要采用Ⅱ型布置、塔式布置、T型布置。
超超临界机组可采用四角单切圆塔式布置、墙式对冲塔式布置、单炉膛双切圆Ⅱ型布置及墙式对冲Ⅱ型布置。
Ⅱ型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;塔式炉适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;T型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式。
6.水冷壁型式:变压运行超临界直流锅炉水冷壁:炉膛上部用垂直管,下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。
7.我国超超临界技术参数:一次再热、蒸汽参数(25—28)MPa/600℃/600℃,相应发电效率预计为44.63%—44.99%,发电煤耗率预计为275—273g/kWh。
超临界机组与亚临界机组最大的区别,也是超临界参数锅炉的技术关键就是水冷壁。
超临界锅炉水冷壁的循环倍率通常只有1或小于1(当过热器减温水量较大时),变压运行的超临界机组低负荷时流量较小,这决定了水冷壁需要较小的管径和特殊的管圈型式,以确保管内有足够高的质量流速,保证冷却管壁,使其不超温。
经过长期的发展,超临界锅炉水冷壁管圈主要有螺旋管圈水冷壁和垂直管圈水冷壁两种型式。
1 螺旋管圈水冷壁为了适应电网中调峰和滑压运行的要求,先后开发的螺旋管圈水冷壁结构的超临界锅炉。
管子自炉膛低部以一定的倾角沿着炉膛四周盘旋上升到炉膛出口处(一般1.5—2.0圈),上部改为垂直上升管子,以利于管子穿墙及悬吊结构的布置。
只要改变螺旋管圈的倾角,就可以非常容易的减少炉膛四周的管子数量而不增加管子间的间隙,保证必要的管内质量流速,同时可选用较粗的管子,增加水冷壁的刚性。
螺旋管圈水冷壁的主要优点为:(1)可以容易地满足变压运行的要求。
由于管子根数少,采用了较高的质量流速,在所有的负荷范围内均能保证管壁温度不超过允许温度,并且在压力较低时水动力也十分稳定;(2)由于水冷壁管圈绕炉膛周界盘旋上升,各根管子受热较均匀,使得水冷壁出口温度偏差小;(3)可以采用较大管径和壁厚的水冷壁管,增加水冷壁的刚性,减少了由管子制造公差所引起的水动力偏差。
螺旋管圈水冷壁的主要缺点为:(1)由于管内质量流速高,螺旋管圈展开长度几乎为垂直管圈长度的二倍,水冷壁阻力较大;(2)螺旋管圈水冷壁的制造工艺比较复杂,制造工作量大,每绕一圈,有四个弯头,组装率低,管圈的支承结构和刚性梁结构复杂,制造和安装周期长,维护和维修也要复杂一些。
2垂直管圈水冷壁垂直管圈水冷壁又分为一次上升式和多次上升一下降两种,沿炉膛四面周界垂直的管子组成若干管屏。
一次上升垂直管圈的所有管屏都是并联的,从省煤器来的工质引入炉底进口集箱,在管屏中一次向上流动至炉顶出口集箱。
而多次上升一下降管圈,工质从炉底进入几片管屏,向上流动到炉顶后,经过下降管引到炉底,再在另外几片管屏中向上流动,视不同情况可有几次上升下降。
超临界和超超临界超临界(SC)火电厂超临界机组和超超临界机组指的是锅炉内工质的压力。
锅炉内的工质都是水,水的临界压力是:22.115MPa,临界温度是374.15℃;在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临界点,炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉,大于这个压力就是超临界锅炉,炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。
在工程上,也常常将25MPa以上的称为超超临界。
375℃以上,超临界水可与氧气、空气和氮气及有机物以任意比例互溶。
与有机物的高溶解度相比,无机盐在超临界水中的溶解度非常低,并且随水的介电常数减小而减小,当温度大于475℃时,无机物在超临界水中的溶解度急剧减小,呈盐类析出或以浓缩盐水的形式存在。
如NaCl在300℃水中的溶解度为37%,而在550℃和25MPa的水中的溶解度为120mg/L,其原因主要是由水的低介电常数和离子解离常数造成的。
同时,在超临界水中溶解的无机盐溶质具有不同于常温常压下的特殊性,对于等压条件下的温度上升,水的介电常数会降低,有利于溶质的缔合;相反,等温条件下压力的上升有利于溶质的分解。
在高温低压的超临界条件下,当水的介电常数小于15时,水中溶解的溶质会发生大规模的缔合作用,即常温常压下的强电解质在高温低压的超临界条件下会变为弱电解质,而室温下的弱电解质则形成中性的缔合的配合物。
由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂,因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行,反应不会因相间转移而受限制。
因而,超临界水氧化技术,即SCWO技术(Super Crtical Water Oxidation)是在不产生有害副产物情况下彻底有效降解有机污染物的一种新方法。
超临界和超超临界发电机组已在发达国家广泛采用。
国外机组的可靠性数据表明,超超临界机组同超临界发电机组一样,可以实现高的可靠性。
从环保措施看,国外的超超临界机组都加装了锅炉尾部烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置,可以实现较低的污染物排放,满足严格的排放标准。
300MW等级亚临界和超临界供热机组的可行性分析1 前言目前国内亚临界300MW等级机组已成为我国火力发电的主力机组,制造、安装、运行经验已很成熟。
随着技术的不断进步和节能减排产业政策的要求,300MW 等级机组参数已由亚临界参数(18.0MPa,540℃)发展到超临界参数(25.0MPa,540℃~566℃)。
根据电力市场发展形势需要,本文主要以大旺热电厂为例,根据该厂的供热要求和燃料特性,选择与之相匹配的机组型式,并从国产制造能力、运行可靠性及技术经济方面做论述,来综合论证亚临界和超临界机组的可行性。
2 工程概述2.1 煤源及煤质国电肇庆大旺工程煤源采用山西晋北平朔煤作为设计煤种,内蒙古伊泰煤为校核煤种。
燃煤为高挥发份烟煤,点火及助燃油为0号轻柴油。
2.2 煤质特性分析本工程燃煤属于低硫、中富灰份、中等发热量烟煤,设计煤种结渣特性低、校核煤种结渣特性高。
由于Vdaf 37%故燃煤较易着火,根据《大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则》其燃烧方式“宜采用切向燃烧或墙式燃烧方式,并配直吹式制粉系统”。
2.3 热负荷现状依据山东省城乡规划设计研究院编制的本项目热网部分可研报告,根据对电厂周边地区用汽企业的情况调查,热用户用汽压力参数基本上为0.4MPa~0.9MPa之间,用汽温度参数基本上在180℃以下。
考虑到管道输送沿程压力损失及温度降低后,热源送汽参数定为1.2MPa,250℃,可满足各用户要求。
实际用户可按实际生产工艺要求,通过设置配汽站减温减压调整以各自满足需要。
3 装机方案的拟定与方案比较根据热负荷数据,结合热负荷特性曲线,从保证供热可靠性和具备适应热负荷变化的能力出发,拟考虑以下二种装机方案。
下面对二种装机方案分别进行简述和比较:如果采用两台2×300MW等级亚临界抽凝式供热机组,设2级可调式抽汽。
这种机型技术成熟,在采暖供热业绩较多,但抽汽参数较低。
根据我院多方调研以及与多家汽轮机厂交流和咨询,对于300MW亚临界供热机组,1.6MPa,200t/h的抽汽参数实现起来难度很大,原因如下:1)1.6MPa,200t/h的抽汽参数,不仅压力高,而且抽汽流量大,如从中压缸中间抽出,对外供热抽汽需采用回转隔板调节,并且汽轮机本体抽汽开孔要加大,轴承间距也相应加大,结构上会影响到中压缸周围其他抽汽的孔开孔和布置,对现有机型的改动较大,目前国内300MW汽轮机没有相似参数的工程设计方案和运行业绩。
亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别、发展现状与发展趋势的研究报告一、问题的提出通过书本上的学习我们初步了解了火电厂的工作流程和原理,在整个流程中机组选择的不同使得火电厂对发电用的蒸汽的各项参数、工件的选择、材料的要求等提出不同的标准。
本小组通过对亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别、发展现状与发展趋势进行研究,找出了他们的一些不同与相同之处,陈列如下不对之处还望指正。
二、调查方法1.从书籍中查找有关资料2.在英特网中查阅有关资料三、正文我国自1882年在上海建立第一座火力发电厂开始, 火力发电已走过100多年发展历程。
新中国成立以后, 特别是改革开放以来, 我国的火力发电事业取得了煌的成就。
全国电力装机到1987年跨上100GW的台阶后, 经过7年的努力, 在1995年3月份突破200GW至1995年底我国电力装机容达到217.224GW,其中水电52.184GW,火电162.94GW,核电2.1GW.1995年全国发电装机容量跃居世界第三位、发电量居世界第二位。
火力发电在电力结构中一直占有重要地位。
从全球范围看, 火电在电力工业中起着主导作用。
对中国而言, 火电在电力工业中所占比重更大, 其中煤电所占比例要比全世界平均水平更高。
国内外一些机构曾对我国能源结构进行过预测分析, 虽然数字有些差异, 但结论大致相同,火力发电特别是燃煤发电在未来几年及21世纪上半叶, 甚至更长时间内在我国电力工业中将起主导作用。
我国火电机组的研制从50年代中期6MW中压机组起步, 到70年代已具备设计制造200MW超高压机组和300MW亚临界压力机组的能力, 但我国最大单机容量同国外先进水平的差距一般为30-40年, 我国机组的技术性能和可靠性水平与国外先进水平相比有相当大的差距( 以当时的亚临界300MW汽轮机为例, 其热耗值比国外同类机组高出约209KJ/(KW·h), 按每台机组每年运行7000h 计算, 仅此一项每台机组每年就需多消耗近2000t标准煤。
简单一点,水在大气压下100度气化,蒸汽温度也是100度,这是所谓临界状态,要再加热蒸汽,麻烦,那么加压,提高水的气化点,就是超临界了,高温蒸汽的能源利用效率高,亚临界,170MPa,535;超临界,250MPa,560℃,超超临界,300MPa,600℃.至于液态变成气态,不临界也是这样.火力发电机组,以容量划分,分为小机(10万千瓦及以下机组)、大机(20万千瓦、30万千瓦、60万千瓦、100万千瓦、130万千瓦等)。
还可划分为亚临界机组、超临界机组、超超临界机组、联合循环机组。
亚临界、超临界、超超临界发电机组,主要是就蒸汽的压力与温度参数而言:亚临界,170ata,535;超临界,240ata,560℃℃;超超临界,300ata,600℃。
在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态(由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽),热效率高。
因此,超临界、超超临界发电机组已经成为国外,尤其是发达国家主力机组。
燃气轮机燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气透平中膨胀作功,推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气透平在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。
压气机有轴流式和离心式两种,轴流式压气机效率较高,适用于大流量的场合。
在小流量时,轴流式压气机因后面几级叶片很短,效率低于离心式。
功率为数兆瓦的燃气轮机中,有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级,因而在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。
燃烧室和透平不仅工作温度高,而且还承受燃气轮机在起动和停机时,因温度剧烈变化引起的热冲击,工作条件恶劣,故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。
1 概述随着我国电力工业的发展及电力结构的调整,600MW级火电机组已经成为我国火电的发展方向并即将成为电网的主力机组,尤其是超临界参数机组,由于其更低的运行成本和高效益,使得此类型的机组在现在的电力市场中更具有竞争性。
沁北电厂一期工程作为国家引进600MW超临界机组的依托项目以及2000年燃煤示范电厂,承担着引进先进技术,降低工程造价的双重任务,这就给工程的提出了较高的要求。
随着2004年12月13日13:31分2#机组顺利通过168小时,标志着超临界600MW机组国产化目标的顺利实现。
2 600MW超临界和亚临界机组的技术特点的比较2.1 超临界机组和亚临界机组特点比较超临界机组是指主蒸汽压力高于临界压力(22.13MPa)的锅炉和汽轮发电机组,它具有如下特点:(1)热效率高、热耗低。
超临界机组比亚临界机组可降低热耗~2.5%,故可节约燃料,降低能源消耗和大气污染物的排放量。
(2)超临界压力时水和蒸汽比容相同,状态相似,单相的流动特性稳定,没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难,并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合,回路比较简单。
(3) 超临界锅炉水冷壁管道内单相流体阻力比亚临界汽包炉双相流体阻力低。
(4) 超临界压力下工质的导热系数和比热较亚临界压力的高。
(5)超临界压力工质的比容和流量较亚临界的小,故锅炉水冷壁管内径较细,汽机的叶片可以缩短,汽缸可以变小,降低了重量与成本。
(6)超临界压力直流锅炉没有大直径厚壁的汽包和下降管,制造时不需要大型的卷板机和锻压机等机械,制造、安装、运输方便。
同时取消汽包而采用汽水分离器,汽水分离器远比亚临界锅炉的汽包小,内部装置也很简单,制造工艺也相对容易,相应地降低了成本。
(7)启动、停炉快。
超临界压力直流锅炉不存在汽包上下壁温差等安全问题,而且其金属重量和储水量小,因而锅炉的储热能力差,所以其增减负荷允许的速度快,启动、停炉时间可大大缩短。
350MW机组超临界与亚临界方案技术经济比较目录1 工程概况 (1)2 超临界机组的可行性 (1)2.1超临界机组的现状 (1)2.2建设超临界机组的必要性 (1)2.3国内设备制造技术 (2)3 超临界机组技术参数 (3)3.1汽轮机 (3)3.2锅炉 (4)3.2发电机 (5)3.3350MW超临界供热机组有关问题: (5)4 技术经济比较 (6)4.1热经济性比较 (6)4.2电厂的初投资比较 (7)4.3经济效益分析 (8)5 结语 (10)【摘要】本文在调查国内超临界机组的设备制造情况和超临界机组的设备运行情况等基础上,对350MW 超临界机组与300MW级亚临界机组进行热经济指标和电厂初投资比较论证。
选用超临界机组虽然增加了电厂初投资,但减少了能耗,保护了生态环境,机组的安全性、可靠性也有充分保证。
关键词:超临界经济性初投资1 工程概况本期工程拟建2×300MW级供热机组。
2 超临界机组的可行性2.1 超临界机组的现状基于朗肯循环的火力发电循环效率,随着蒸汽初参数提高,终参数降低而提高。
为提高发电厂热效率,各国都积极采用超临界参数的大容量火电机组,自1957 年第一台试验性超临界(621t/h,31MPa,566/566oC)125MW 机组在美国投运以来,到90 年代初,仅美、日、苏、德、意、丹麦6 个国家,就投运了500 多台超临界机组。
超临界机组的相对热效率平均提高约2.5%,可靠性不逊于亚临界机组,是成熟的商业化发电技术。
丹麦投运的三台超超临界机组的容量都在400MW左右。
日本投运的超临界机组最小容量为350MW。
俄罗斯300MW及以上容量机组全部采用超临界参数,至今已投运232台超临界机组。
我国国内已投入运行的300MW级燃煤机组中,有华能南京热电厂装设有俄罗斯供货的2套320MW 超临界压力机组,锅炉蒸发量为1000t/h,主蒸汽参数为25MPa/545℃,定压运行,承担基本负荷。
超临界大型火电机组安全控制技术超临界大型火电机组是指在高温高压条件下运行的火电机组,利用化石燃料(如煤、油、气)进行燃烧产生高温高压蒸汽,然后将蒸汽通过汽轮机驱动发电机发电。
在超临界状态下,火电机组的效率更高,燃烧更充分,能够有效降低二氧化碳排放。
然而,超临界大型火电机组的高温高压运行状态也带来了更高的安全风险。
因此,安全控制技术非常重要。
一、超临界大型火电机组的安全风险分析超临界大型火电机组的高温高压工作环境带来了以下安全风险:1. 高温高压蒸汽爆炸风险:超临界大型火电机组运行时,蒸汽压力和温度都非常高,一旦蒸汽系统出现泄漏或其他故障,可能引发爆炸事故,造成人员伤亡和设备损坏。
2. 燃烧系统故障风险:超临界大型火电机组的燃烧系统承受着巨大的压力和温度,一旦燃烧系统发生故障,可能导致火灾和爆炸,严重危及安全。
3. 锅炉爆炸风险:超临界大型火电机组的主要设备是锅炉,在高温高压工作环境下,一旦锅炉出现爆炸或泄漏问题,可能引发严重的事故。
超临界大型火电机组安全控制技术(二)为了保证超临界大型火电机组的安全运行,需要采取一系列安全控制技术,包括以下方面:1. 设备运行状态监测与预警技术:通过安装各种传感器和监测设备,实时监测超临界大型火电机组的运行状态,包括温度、压力、流量等参数,一旦发现异常情况,及时发出预警信号,以便采取相应的措施。
2. 安全阀与过压保护技术:超临界大型火电机组的高温高压系统中,需要安装安全阀和过压保护设备,一旦系统压力超过预设范围,即可自动启动安全阀,释放多余的压力,以保证系统的安全运行。
3. 火灾探测与灭火技术:超临界大型火电机组的高温高压环境容易引发火灾,因此需要安装火灾探测设备,并配备灭火系统,一旦发现火灾情况,可以及时启动灭火装置,以防止火灾蔓延。
4. 蒸汽系统泄漏控制技术:超临界大型火电机组的蒸汽系统泄漏是一大安全隐患,需要采取一系列控制措施,包括安装泄漏监测装置、加强密封和维护、定期检测、及时修复漏损等。
亚临界超临界超超临界划分区别1. 让我们聊聊状态好啦,今天我们来聊聊一个看似高大上的话题——“亚临界、超临界和超超临界”这些词汇到底是啥意思?听起来好像是一堆科学家的术语,其实这些词在我们生活中也有大用处,比如在某些炫酷的科技应用中,或者在咱们日常生活中的各种设备里,都会涉及到这些概念。
别急,让我们一一揭开它们的神秘面纱。
1.1 亚临界状态首先来谈谈“亚临界”这个词。
你可以把它理解成是临界状态的“小哥哥”。
亚临界就是在临界点以下的一种状态。
比如说,你把水加热到接近沸腾,但是还没到100摄氏度,那它就是在“亚临界”状态。
在这个状态下,水的性质还是相对稳定的,不会变成气体或者其他奇奇怪怪的状态。
想象一下你正做饭,锅里水蒸气开始冒出来,但你还没达到沸腾的那一刻,这时候水就是亚临界的状态。
1.2 超临界状态接下来就是“超临界”了。
这可是个更劲爆的状态!当你加热水到超过100摄氏度,水就会变成一种非常特殊的状态,既不像液体也不像气体。
这时候的水被称为“超临界水”。
在这个状态下,水具有两者的特性,比如它可以溶解很多原本只在液体中才能溶解的物质。
超临界状态就像是打破了常规的界限,玩了一次变形记,让水的能力变得更强大。
是不是感觉很厉害?2. 超超临界状态的神秘面纱那么,什么是“超超临界”呢?听起来像是一个更高级的状态,对吧?实际上,超超临界就是超临界的“升级版”。
想象一下,超临界水已经很厉害了,但在某些极端条件下,比如在极高的温度和压力下,物质可以进入一个更极端的状态。
这个状态下,物质的性质会变得更加奇特,甚至有时候会显得有点不可思议。
这就像是游戏中的“隐藏关卡”,要么是极端条件下才会出现,要么就是需要特别的条件才能体验到的“终极挑战”。
2.1 为什么要了解这些?你可能会问,了解这些超超临界的东西对我有什么用呢?嘿,其实这些概念在我们的科技生活中可是很重要的!比如说,超临界二氧化碳在提取天然药物和精油时发挥了重要作用,它比常规方法更高效、更环保。
超临界机组与亚临界机组特点的比较超临界机组与亚临界机组特点的比较关键词:超临界机组亚临界机组河南华能沁北电厂工程处(454662) 刘发灿摘要:通过对国产首台超临界机组与亚临界机组的技术、经济性、可靠性等方面的比较,从而体现出超临界机组的优越性。
主题词:超临界亚临界特点1 概述随着我国电力工业的发展及电力结构的调整,600MW级火电机组已经成为我国火电的发展方向并即将成为电网的主力机组,尤其是超临界参数机组,由于其更低的运行成本和高效益,使得此类型的机组在现在的电力市场中更具有竞争性。
沁北电厂一期工程作为国家引进600MW超临界机组的依托项目以及2000年燃煤示范电厂,承担着引进先进技术,降低工程造价的双重任务,这就给工程的提出了较高的要求。
随着2004年12月13日13:31分2#机组顺利通过1 68小时,标志着超临界600MW机组国产化目标的顺利实现。
2 600MW超临界和亚临界机组的技术特点的比较2.1 超临界机组和亚临界机组特点比较超临界机组是指主蒸汽压力高于临界压力(22.13MPa)的锅炉和汽轮发电机组,它具有如下特点:(1)热效率高、热耗低。
超临界机组比亚临界机组可降低热耗~炉出口两侧最大烟温差不得大于50℃)。
沁北电厂采用前后墙对冲燃烧的方式。
(2)汽轮机部分①对于汽轮机本体来说,由于超临界压力机组是由直流炉供汽,溶解于蒸汽中的其他物质较多,蒸汽在汽轮机的通流部分做功后压力降低,原先在高压下溶解的物质会释放出来,产生固体硬粒冲蚀。
针对超临界机组固体硬粒冲蚀这一突出问题哈尔滨汽轮机厂采取了对通流部件进行表面硬化处理;从防磨角度优化通流部分进汽角度,减轻对叶片的冲蚀;采用全周进汽和调节汽门合理管理系统AMS以降低启动流速,减小硬粒冲击能量等。
②超临界汽轮机由于主蒸汽参数及再热蒸汽参数的提高,特别是温度的提高,一些亚临界机组使用的材料,已不能适应超临界汽轮机的工作状况,因此,在选材问题给予了高度重视。
《热工基础》课上的期中考试论文,与大家分享超临界、超超临界空冷汽轮机提纲:1)超临界、超超临界技术现状及发展意义2)空冷汽轮机的特点3)超临界、超超临界空冷汽轮机的特点4)超临界、超超临界空冷汽轮机经济性及前景展望一、超临界、超超临界技术现状及发展意义我国能源结构决定了以火电为主的发电格局。
因此,提高燃煤机组效率、降低污染物排放是燃煤发电的永恒主题,更是当前我国火电结构调整的重要任务。
国外的超临界、超超临界机组锅炉尾部的烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置,可以实现较低的污染物排放,同时又提高了效率,节约了能源和资源。
超临界、超超临界技术对实现我国火电结构调整意义重大,是应大力发展的技术。
二、空冷汽轮机的特点空冷机组与湿冷机组的主要区别在于:汽轮机低压缸排气的机理不一样。
湿冷机组主要靠水的蒸发散热,排汽压力主要取决于空气的湿球温度,这一温度随季节和昼夜的变化较小;空冷主要靠金属壁向空气放热,其排汽压力主要取决于空气的干球湿度,这一温度随季节和昼夜的变化较大,导致排汽压力变化范围大、变化频繁。
1空冷汽轮机的设计背压约为湿冷机组的2~3倍,损失了约5%~8%的有效焓降,机组的热效率约降低了3%~5%,排汽容积流量约为湿冷机组的1/2~1/3。
以上特点对空冷汽轮机,特别是空冷汽轮机的低压缸提出了特别的要求。
首先,空冷汽轮机应有良好的变工况运行性能、相当高的端负荷。
其次,空冷汽轮机的轴承应具有更高的稳定性,如低压缸采用落地轴承,以消除排汽温度对标高的影响。
再者,考虑夏季运行背压,一般空冷汽凝汽器的最高入口压力不超过35kPa,最高运行背压不超过37kPa。
三、超临界、超超临界汽轮机的特点采用超临界、超超临界参数,可通过提供循环热端的蒸汽压力和温度降低机组的热耗,节约能源。
超临界、超超临界机组主要是在高参数端改进高中压缸的设计。
空冷机组技术则是在循环冷端,通过改变低压缸的设计,以增加能源消耗的代价来节约水资源。
超临界空冷汽轮机的特点,以东汽600MW级为例可以说明。
超临界机组概述超临界机组是指一种采用超临界压力(超过临界压力)运行的发电机组。
超临界机组相对于传统的亚临界机组来说,具有更高的效率和更低的排放。
本文将介绍超临界机组的工作原理、优势以及应用领域。
工作原理超临界机组的工作原理与传统的火电发电机组基本相同,主要由锅炉、汽轮机、发电机等部分组成。
不同之处在于超临界机组的锅炉是以超临界压力运行的。
超临界压力是指在一定的温度下,压力超过物质的临界压力。
在超临界状态下,水和蒸汽不存在明显的相变,因此锅炉运行更加稳定。
此外,超临界机组的锅炉采用高温高压的工作流体,使得汽轮机输出的功率更高,从而提高了发电机组的效率。
优势超临界机组相对于传统的亚临界机组,具有以下几个优势:1.更高的效率:由于超临界机组采用高温高压工作流体,可以提高汽轮机的输出功率,从而提高发电机组的效率。
据统计,超临界机组的效率可以达到40%以上,比亚临界机组提高了几个百分点。
2.更低的排放:超临界机组采用超临界压力运行,锅炉的燃烧效率更高,燃料的利用率更高,从而减少了二氧化碳的排放。
同时,超临界机组的锅炉设计也更为精细,可以更好地控制氮氧化物和颗粒物的排放。
3.更适应多样化燃料:超临界机组由于采用了高温高压工作流体,对燃料的适应性更强。
相比亚临界机组,超临界机组可以灵活地应对不同种类的燃料,包括煤炭、天然气、生物质等。
4.更稳定的运行:超临界机组的锅炉在超临界状态下运行,不存在明显的相变,因此锅炉的运行更加稳定。
这也意味着超临界机组的运行可靠性更高。
应用领域超临界机组在电力工业中广泛应用,特别适用于大型的火电厂。
其高效率和低排放的特点使得超临界机组成为清洁能源转型过程中的重要选择。
此外,超临界机组还可以应用于工业余热发电系统。
通过利用工业生产过程中产生的高温高压余热,可以达到能源的再利用,提高能源利用效率。
结论超临界机组作为一种新型发电技术,具有更高的效率、更低的排放和更稳定的运行。
在能源转型的背景下,超临界机组有望成为未来清洁能源发电的重要手段。
亚临界、超临界、超超临界火电机组技术区别
一、定义
所谓的"临界"是指锅炉工作情况下承受的一定温度和压力的蒸汽状态。
可以查出水的临界压力为22.115MPa ,由此知,此压力对应下的状态叫临界状态;
(1)水在加热过程中存在一个状态点——临界点
(2)低于临界点压力,从低温下的水加热到过热蒸汽的过程中要经过汽化过程,即经过水和水蒸汽共存的状态;
(3)而如果压力在临界压力或临界压力以上时,水在加热的过程中就没有汽水共存状态而直接从水转变为蒸汽。
T-S图
临界点
T
饱和水线饱和汽线
S
水的临界点
1.1 压力低于25MPa(对应的蒸汽温度低于538摄氏度)时的状态为亚临界状态;亚
临界自然循环汽包锅炉的燃烧室蒸发受热面与汽包构成循环回路。
受热面上升管吸热量越大,则上升管内的含汽率增大,与下降管比重差增大,因此推动更大的循环量。
其特性是带有“自补偿”性质的。
而直流锅炉燃烧室内的平行上升管组吸热量越大则工质比容增大,体
积流速变大,阻力增大。
对带有联箱的平行管组,吸热多的管子质量流量必然降低,其特点是“直流”性质的。
1.2 压力在25MPa 时的状态(对应的蒸汽温度高于538摄氏度)为超临界状态;超临界是物质的一种特殊状态,当环境温度、压力达到物质的临界点时,气液两相的相界面消失,成为均相体系。
当温度压力进一步提高,即超过临界点时,物质就处于超临界状态,成为超临界流体。
超临界水是一种重要超临界流体,在超临界状态下,水具有类似于气体的良好流动性,又具有远高于气体的密度。
超临界水是一种很好的反应介质,具有独特的理化性质,例如扩散系数高、传质速率高、粘度低、混合性好、介电常数低、与有机物、气体组分完全互溶;对无机物溶解度低,利于固体分离,反应性高、分解力高;超临界水本身可参与自由基和离子反应等等。
1.3 压力在25-31MPa 之间(温度在600度以上)则称为超超临界状态。
二、 参数
水的临界状态参数为压力22.115MPa 、温度374.15℃
2.1 亚临界火电机组蒸汽参数: P=16~19MPa ,T= 538℃/ 538℃或T= 540℃/ 540
℃。
超临界压力下朗肯循环过程的T —S 图
2.2当蒸汽参数超过水临界状态点的参数,统称为超临界机组,(Supercritical)以(SC)
表示。
一般超临界机组的蒸汽压力为24~26MPa,其典型参数:P=24.1 MPa、538℃/ 538℃;我国正在建造的600MW超临界机组的参数为:P=25.4MPa、538℃/ 566℃;或P=25.4MPa、566℃/ 566℃。
超临界压力机组(分两个层次):
1、常规超临界压力机组(conventional supercritical),主蒸汽压力一般为24MPa;主蒸汽和再热蒸汽温度一般为:540~560℃;
2、高效超临界机组(high efficiency supercritical),或称为超超临界压力机组(ultra supercritical),主蒸汽压力一般为:28.5~30.5MPa,主蒸汽和再热蒸汽温度一般为:580~600℃;
2.3 超超临界机组实际上是在超临界机组参数的基础上进一步提高蒸汽压力和温度,国
际上通常把主蒸汽压力在24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度为580℃~600 ℃/ 580℃~ 610℃机组定义为高效超临界机组,即通常所说的超超临界(USC)机组。
国内正在建设的超超临界机组(USC)的主蒸汽P= 25~26.5MPa、T= 600℃/ 600℃。
三、机组技术特点比较
3.1 热耗比较
从表l可以很明显地比较出随着机组参数的提高,热耗率呈下降趋势。
3.2煤耗比较
从表2可以很明显地看出随着机组参数的提高,煤率呈下降趋势。
以亚临界机组供电煤耗为基数,当前标煤单价按720 元/t,年运行5 200 h计算,超临界每台机一年可节约标煤约44 335 t,折合费用约3 192万元;超临界每台机一年可节约标煤82742 t,折合费用5 957万元,效益非常明显。
3.3运行方式
超(超)临界机组和亚临界机组在低负荷运行时,同样有良好的运行性能,其良好的运行性能是基于低负荷滑压运行的,即主汽压力随着负荷的降低而降低。
在60%一100%负荷范围内,采用纯滑压运行方式机组低于复合滑压运行方式,随着负荷的增加,效益越明显。
3.4 环保评价
a、节省石灰石1900t,按65/吨购矿石,节省支出12.35万元。
b、节水(二级反渗透水)55 000吨,按4.5/吨成本价制水,节省24.75万元。
c、少排二氧化硫约132吨,按850t/吨收费,少交排污费112.2万元。
结论:
火力发电厂的主要环节是热能的传递和转换,将初参数提高到超临界状态,可以提高可用能的品位,使热能转化效率提高。
根据资料证明,与同容量亚临界火电机组比较,超临界机组可以提高效率2%-2.5%,超超临界机组可提高效率约5%。
因此,超超临界的优势在于提高机组效率,效率决定煤耗,煤耗的降低即意味着企业
的效率和竞争力,同时也意味着环保。