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超超临界机组汽轮机旁路系统的选型(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/5/31 16:09:02   

  所属频道:  火力发电    关键词:  旁路系统 超超临界机组 汽轮机

摘要: 介绍了超超临界机组汽机旁路系统的功能及类型,对华能玉环电厂 4×1 000 MW 超超临界机组与华电国际邹县电厂四期 2×1000 MW 超超临界机组 的汽轮机旁路系统的设置方案进行了比较.前者选用的是高,低压两级串联旁路 系统,后者是高压一级大旁路系统,他们在旁路系统的设置上有较大不同,但专 家论证认为这 2 种旁路系统均是可行的.文章还对旁路系统选型从机组启动,运 行方式,控制造价 2 个方面进行了说明.

华能玉环电厂,华电国际邹县电厂四期扩建工程,均为 1 000 MW 等级的超超临 界机组,是我国目前正在建设的单机容量最大,参数最高的大型燃煤火力发电机 组,分别由华东电力设计院和西北电力设计院承担电厂的总体设计.在旁路系统 的选型中进行了广泛的调研后,分别选用了高,低压两级串联旁路和高压一级大 旁路,对我国在超超临界大容量机组旁路系统的选型具有一定的借鉴意义.

1 超超临界机组汽机旁路系统型式

目前国际上超临界和超超临界机组的可靠性已达到相当高的水平. 超超临界 机组已在欧洲和日本得到广泛应用. 大容量超超临界机组旁路系统的应用情况从 目前的欧洲和日本应用来看主要可分为 4 种类型:三用阀旁路系统,一级大旁路 系统,三级旁路系统和两级串联旁路系统.这 4 种类型的旁路系统,在我国正在 运行的亚临界参数机组中均有使用业绩, 但超超临界机组设备主要选用高压一级 大旁路系统和高,低压两级串联旁路系统.下面对这 2 种系统分别进行介绍.

1.1 高压一级大旁路系统

图1高压一级大旁路系统简图高压

一级大旁路系统简图如图 1 所示. 当此种旁路系统投运时主蒸汽经减压减温后快 速直接排入凝汽器.锅炉的再热器通常用不锈合金钢制造,耐温为 800℃左右,可以干烧,不需要介质冷却.旁路的功能只是应用于冷,热态启动和回收工质. 旁路容量为 35%BMCR 左右(BMCR 为锅炉最大额定出力),在机组甩负荷时,由于 旁路容量不能满足安全门动作容量(约为 42%BMCR),因而安全阀要动作.

高压一级大旁路系统简单,一次性投资少,其缺点是:在启动及甩负荷时必 须严格控制锅炉的燃烧;再热管道的暖管升温十分困难,不利于机组热态启动; 由于再热汽温和中压缸壁温不匹配,因而将损耗中压缸的寿命.所以此类旁路系 统只适用于带基本负荷的机组,不适用于经常热态启动的机组.

1.2 高,低压两级串联旁路系统

图2高,低压两级串联旁路简图

部分容量两级串联旁路系统的一般容量为 30%~40%BMCR.采用两级串联旁路 系统的机组可在冷态,温态,热态和极热态启动条件下启动,蒸汽温度和金属温 度相匹配,启动时间缩短,能有效地回收工质,对布置在烟温较高区域的再热器 可起到保护作用,防止再热器干烧,而且在主机跳机时能迅速打开.

2 两座电厂超超临界机组旁路系统方案比较

2.1邹县电厂超超临界机组主要技术参数 锅炉是东方锅炉厂—日本 BHK 公司生产的(DG3000/26.15-II1 型) 超超临 界,单炉膛,一次再热,平衡通风,前后墙对冲燃烧,变压直流炉.汽轮机为东 方汽轮机厂—日本日立公司生产的(N1000-25.0/600/600 型)超超临界,一次中 间再热,四缸四排汽,单轴,双背压,凝汽式汽轮机.锅炉和汽轮机的主要技术 参数如下:

(1) 锅炉参数.

锅炉最大连续出力:3 033 t/h

过热蒸汽压力:26.25 MPa(a)

过热/再热蒸汽温度:605/ 603 ℃

再热蒸汽流量:2 469.7 t/h

再热蒸汽出口压力:4.89 MPa(a)

(2) 汽机参数.

最大功率:1 083.5 MW

主汽阀前压力:25.0 MPa(a)

主汽阀前温度:600 ℃

再热主汽阀进口压力:4.68 MPa(a)

再热主汽阀进口温度:600 ℃

汽轮机旁路系统为高压一级大旁路系统,其容量为 25%BMCR.旁路系统装置 由高压旁路阀,喷水调节阀,喷水隔离阀等组成,制造商为德国西门子公司.

高压一级大旁路系统旁路阀的主要技术参数: 设计入口压力: 27.03 MPa(a); 出口蒸汽压力:1.6 MPa(a);设计入口温度:610 ℃;出口蒸汽温度:250 ℃.

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