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超超临界压力锅炉的发展及应用丝印台太原霍尔轮胎螺帽测距Frc

发布时间:2024-01-09 17:34:43 阅读: 来源:木炭厂家
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超超临界压力锅炉的发展及应用

节约一次能源,加强电池环境保护,减少有害气体的排放,降低地球的温室效应,已越来越受到国内外的高度重视。我国电力总装机容量已逾3亿KW,但火电机组平均单机容量不足10万kW,平均供电煤耗达399g/(kW·h),比国外先进水平高70~80g/(kW·h),高出25%以上,资源浪费太大,废气排放严重。从目前世界火力发电技术水平来看,提高火电厂效率的方法除整体煤气化联合循环(IGCC)、增压流化床联合循环(PFBC)外,还有超超临界压力技术(USC)。我国已经把大幅度提高发电效率、加速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的重要措施。1 超超临界压力锅炉的发展

世界上第一台实验性的超临界锅炉是西门子公司根据捷克人马克·本生1919年的专利方案制造的。超超临界机组并不是按步就班由22.2MPa、538℃/538℃向上发展的,蒸汽参数经历高—低—高的过程。1949年原苏联安装了第一台超超临界试验机组,直流锅炉出口参数为29.4MPa、600℃(12t/h),经节流至15MPa后通入汽轮机,以后又生产了29.4MPa、650℃型号为P—100—300的100MW机组,作为改造中压机组的前置级。1956年西德投运1台参数为34MPa、610℃/570℃/570℃、容量为88MW的机组。美国在50年代末投运了2台具有代表性的超超临界机组,菲罗电厂6号机组,容量为125MW、参数为31MPa、621℃/566℃/538℃;艾迪斯顿电厂1号机组,参数为34.3MPa、649℃/566℃/566℃、容量为325MW。费城电力公司的这台艾迪斯顿1号机从1960年开始按铆钉设计参数运行8年,后因出现一些故障,主要是材料问题,1968年起参数降为31MPa、610℃/557℃/557℃。美国一开始就试制这样高参数的超超临界机组,不可避免地频繁发生事故,故不得不降低参数运行。在开发初期,过高的蒸汽参数超越了当时的技术水平。以后将蒸汽降至24.1MPa、538℃~566℃,并逐步完善,这种蒸汽参数保持了20余年。日本引进美国的技术并结合欧洲的适合变压运行的本生式直流炉,成功地开发了超超临界机组。在1989年和1991年成功地投运2台700MW、31MPa、566℃/566℃/566℃的机组,运行情况良好,可用率水平很高。1998年投运主蒸汽和再热蒸汽温度均为600℃的原町2号1000MW机组,该机组实测发电机端效率达44.7%。欧洲在1995~1999年间至少投运9台蒸汽压力28.5MPa~31.0MPa、温度545℃~587℃的超超临界机组,在建的还有10台,并将蒸汽温度提高至600℃以上。其中丹麦已投运的2台超超临界机组的热效率可达47%~49%。2 蒸汽参数的选择

机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。一般,压力是16.6~31.0MPa、温度在535℃~600℃的范围内,压力每提高1MPa,机组的热效率上升0.18%~0.29%;新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热效率就提高0.25%~0.3%;如果采用二次再热的机组就比一次再热机组的热效率高1.5%~2.0%。现在常规的超临界机组采用的蒸汽参数为根据CRU研究24.1MPa、538℃/566℃。超超临界机组一般采用二次再热,其参数为:31.0MPa、566℃/566℃/ 566℃或31.0MPa、593℃/593℃/593℃或34.5 工业燃气MPa、649℃/593℃/593℃。超超临界机组的供电端效率见表1所示。 随着参数的提高,对材料的要求、产品开发的技术难度、机组的造价也越来越高,比较超超临界机组的3种参数,前2种现实性更大些。随着科技的不断发展,到2005年超超临界机组的参数可为33.5MPa、610℃/630℃/630℃;到2015年参数可达40MPa、700℃/720℃/720℃。3 超超临界压力锅炉的关键技术

超超临界压力锅炉的关键技术是多方面的,在设计和制造上都有高难技术,如材料的选择、水冷壁系统及其水动力安全性、受热面布置、二次再热系统汽温的调控等,其中热强度性能高、工艺性好、价格低廉的材料的开发是最关键的问题。3.1 材料

<金属软管p>早期的超超临界锅炉使用了大量的奥氏体钢,而奥氏体钢比铁素体被丈量的数值与所选单位成反比钢具有高的热强性,但热膨胀系数大、导热性小,抗应力腐蚀能力低、工艺性差,热疲劳和低周疲劳性能(特别是厚壁件)也比不上铁素体钢,且成本高得多,出现许多奥氏体钢制部件损伤事故。世界各国一直致力于开发新材料和新工艺,改进和开发新型铁素体钢和改进了奥氏体耐热钢。欧洲开发出用于625℃的新型铁素体钢E911;美、日等国协作研究了如9%~12%Cr钢NF616、HCM12A和TB12M等新材料;最近15~20年新型铁素体—马氏体的9%~12%Cr钢研制开发成功,允许主蒸汽温度提高至610℃,压力达到3① 全新Windows操作界面:0MPa,再热蒸汽温度至625℃。特别是550℃~625℃铁素体耐热钢的开发成功降低了超超临界机组造价。由于蒸汽参数的提高,高温部件的工作环境更为恶劣,因此也必须采用更高级的材料来满足要求。3.2 水冷壁

超超临界压力锅炉的水冷壁系统,主要集中在螺旋管圈水冷壁和由内螺纹管组

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