【高效超临界汽轮机】是现代火力发电技术中的重要设备,其研究与开发对于提升火力发电效率、节约能源和减少环境污染具有重大意义。600MW火力发电机组是高效超临界汽轮机应用的典型代表,这类机组在全球范围内得到了广泛应用和发展。
自1959年世界上首台125MW超临界火电机组在美国投入运行以来,超临界汽轮机的技术不断进步,主蒸汽和再热蒸汽参数持续提高。主蒸汽参数是指汽轮机入口蒸汽的压力和温度,再热蒸汽参数则涉及再热循环中蒸汽经过燃烧室再次加热后的温度。这些参数的提升直接影响着汽轮机的经济性和效率。例如,美国西屋公司的325MW机组,其初参数达到了34.3 MPa/649℃,再热参数为566℃,展现了高效超临界的高参数特性。
在中国,首台600MW超临界汽轮机于1992年在石洞口电厂投入运行,随后有更多的高效超临界机组相继投运,包括俄罗斯制造的800MW汽轮机。目前,中国正致力于发展更高参数和容量的高效超临界(超超临界)机组,如900MW的超临界汽轮机,这符合国家的能源政策,旨在优化火电结构、节省一次能源、保护环境。
高效超临界机组的优势在于能显著提高发电效率,降低发电成本,与IGCC(综合煤气化联合循环)和PFBC(流化床燃烧联合循环)等先进技术相比,具有相近的经济性。同时,它们还有助于改善环境,因为更高的热效率意味着更少的燃料消耗和更低的排放。
在发展高效超临界汽轮机的过程中,需考虑的关键因素包括选择合适的参数、确定合理的研发步骤,并针对高温、高压带来的特殊问题进行研究,以确保机组的可靠性和可用率。例如,采用深海取水冷却技术可以进一步提高发电效率。此外,国内已具备亚临界和超临界设计及制造技术,为研制高效超临界汽轮机奠定了基础。
国外的汽轮机制造商,如GE、西屋、ABB、SIEMENS、GEC-ALSTOM等,都在积极推动汽轮机参数的提升。例如,欧洲的“高参数燃煤电站(700℃)”发展计划,目标是逐步提升电站参数至40MPa/700℃/720℃。日本则通过分阶段计划,不断提升汽轮机参数,目前达到31.4 MPa/593℃/593℃/593℃的水平。
俄罗斯也在研发更高参数的汽轮机,计划研制800~1000MW的二次中间再热机组,以及单机功率等级1600MW的汽轮机,以满足更大规模电力需求。
综上所述,高效超临界汽轮机的研发与应用是全球电力工业的重要趋势,各国都在积极提升技术参数,以实现更高效、环保的发电方式。中国在此领域的发展不仅体现了国家的科技实力,也为解决能源和环保问题提供了有力支持。