设计优化方案与工程应用.ppt

设计优化方案与工程设计优化方案与工程应用应用一、火电项目新技术应用与设计优化二、火电项目超低排放技术路线三、小结及建议一、火电项目新技术应用与设计优化 （一）指导思想及总体原则（一）指导思想及总体原则 遵循遵循“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”火电建设方针，贯彻集团公司火电火电建设方针，贯彻集团公司火电“三同领先三同领先”建设工建设工作思路及国家节能减排、集团公司火力发电工程设计导作思路及国家节能减排、集团公司火力发电工程设计导则及超低排放新要求，在主机方案优化、工艺系统设计则及超低排放新要求，在主机方案优化、工艺系统设计优化、技术创新和新技术应用等方面瞄准先进、对标管优化、技术创新和新技术应用等方面瞄准先进、对标管理、充分论证、严格把关、积极慎重推动。理、充分论证、严格把关、积极慎重推动。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 （二）主机优化及新技术应用（二）主机优化及新技术应用 1. 1.1000MW1000MW超超临界二次再热超超临界二次再热620620再热汽温燃煤机组再热汽温燃煤机组 根据目前国内根据目前国内620620再热汽温、二次再热机组等新技再热汽温、二次再热机组等新技术的应用情况，结合项目特点进行充分技术经济研究和论术的应用情况，结合项目特点进行充分技术经济研究和论证后，经集团公司科技委决策莱州二期、句容二期项目证后，经集团公司科技委决策莱州二期、句容二期项目1000MW1000MW机组采用机组采用620620再热汽温再热汽温+ +二次再热技术。二次再热技术。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 （1 1）句容二期项目汽轮机为上海汽轮机有限公司生）句容二期项目汽轮机为上海汽轮机有限公司生产 ， 额 定 功 率 （产 ， 额 定 功 率 （ T R LT R L ） 为） 为 1 0 0 0 M W1 0 0 0 M W ， 额 定 初 参 数 为， 额 定 初 参 数 为31MPa(a)/600/620/62031MPa(a)/600/620/620，额定进汽流量为，额定进汽流量为2692.3t/h2692.3t/h，额定背压为，额定背压为4.8kPa(a)4.8kPa(a)、机组保证热耗（、机组保证热耗（THATHA工况）工况）7069kJ/kWh7069kJ/kWh；锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生；锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的塔式炉，最大连续蒸发量产的塔式炉，最大连续蒸发量(BMCR)(BMCR)为为2773t/h2773t/h，额定蒸，额定蒸汽参数为汽参数为33.6MPa(g)/605/623/62333.6MPa(g)/605/623/623，锅炉保证效率，锅炉保证效率95.06%95.06%；该工程初步设计的发电标煤耗为；该工程初步设计的发电标煤耗为253.80g/kWh253.80g/kWh，供电煤耗为供电煤耗为262.20g/kWh262.20g/kWh；厂用电率为；厂用电率为3.21%3.21%；全厂热效率；全厂热效率48.46%48.46%。能耗指标优于。能耗指标优于煤电节能减排升级与改造行动计煤电节能减排升级与改造行动计划（划（2014-20202014-2020年）年）的要求（即供电煤耗远低于的要求（即供电煤耗远低于282g/kWh282g/kWh），处于国内领先水平。），处于国内领先水平。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 （2 2）莱州二期项目汽轮机为上海汽轮机有限公司生）莱州二期项目汽轮机为上海汽轮机有限公司生产 ， 额 定 功 率 （产 ， 额 定 功 率 （ T R LT R L ） 为） 为 1 0 0 0 M W1 0 0 0 M W ， 额 定 初 参 数 为， 额 定 初 参 数 为31MPa(a)/600/620/62031MPa(a)/600/620/620，额定进汽流量为，额定进汽流量为2637.6t/h2637.6t/h，额定背压为，额定背压为3.8kPa(a)3.8kPa(a)（为海水直流冷却系（为海水直流冷却系统）、机组保证热耗（统）、机组保证热耗（THATHA工况）工况）7038kJ/kWh7038kJ/kWh；锅炉为上；锅炉为上海锅炉厂有限责任公司生产的塔式炉，最大连续蒸发量海锅炉厂有限责任公司生产的塔式炉，最大连续蒸发量( B M C R )( B M C R ) 为为 2 7 1 6 . 7 3 t / h2 7 1 6 . 7 3 t / h ， 额 定 蒸 汽 参 数 为， 额 定 蒸 汽 参 数 为33.44MPa(a)/605/623/62333.44MPa(a)/605/623/623，锅炉保证效率，锅炉保证效率94.90%94.90%；该工程初步设计的发电标煤耗为该工程初步设计的发电标煤耗为254.39g/kWh254.39g/kWh，供电煤耗，供电煤耗为为261.90g/kWh261.90g/kWh；厂用电率为；厂用电率为3.48%3.48%；全厂热效率；全厂热效率48.35%48.35%。能耗指标优于能耗指标优于“行动计划行动计划”的要求，处于国内领先水平。的要求，处于国内领先水平。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 对照目前国内同类型的国电泰州二期、华能莱芜、国对照目前国内同类型的国电泰州二期、华能莱芜、国华北海等二次再热超超临界机组，技术数据对比如下表：华北海等二次再热超超临界机组，技术数据对比如下表：表表1 1 国内二次再热超超临界机组技术数据对比表国内二次再热超超临界机组技术数据对比表序号项目名称装机容量 MW汽机保证热耗kJ/kWh锅炉效率（%）额定背压kPa(a)发电厂用电率（%）发电标准煤耗g/kWh供电标准煤耗g/kWh全厂热效率（%）备注1句容二期21000706995.064.83.21253.8262.248.46初设送审2莱州二期21000703894.903.733.48254.39263.5648.35初设收口3华能莱芜11000718094.654.83.97256.16266.7548初设收口4国华北海210007061955.023.56256.526647.95初设送审5国电泰州二期21000707294.654.53.70256.3268.647.92初设收口火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 2. 2. 采用大容量高效超超临界一次再热机组采用大容量高效超超临界一次再热机组 按照国家产业政策，根据集团公司设计导则并结合项目特点，芜湖二按照国家产业政策，根据集团公司设计导则并结合项目特点，芜湖二期、可门三期项目选择期、可门三期项目选择100100万千瓦高效超超临界一次再热机组，永利一期、万千瓦高效超超临界一次再热机组，永利一期、江陵一期、邵武三期、新疆西黑山、襄垣一期、安康一期等一批项目选择江陵一期、邵武三期、新疆西黑山、襄垣一期、安康一期等一批项目选择6060万千瓦级高效超超临界一次再热机组；芜湖二期及可门三期采用万千瓦级高效超超临界一次再热机组；芜湖二期及可门三期采用620620再热汽温技术，其它项目均采用再热汽温技术，其它项目均采用610610再热汽温技术。预测可降低机组发再热汽温技术。预测可降低机组发电设计标煤耗约电设计标煤耗约1.11.12.9g/kWh2.9g/kWh。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 3. 3. 选用相对成熟的国产主机选用相对成熟的国产主机 招标前按要求开展主机选型调研、针对项目条件编制招标前按要求开展主机选型调研、针对项目条件编制机组选型专题报告机组选型专题报告和主机招标技术规范书，和主机招标技术规范书，提出具体性能指标和质量目标，经审查修改后，通过招标竞争选择相对成熟的优化改进型主机，提高设备提出具体性能指标和质量目标，经审查修改后，通过招标竞争选择相对成熟的优化改进型主机，提高设备可靠性与性价比。可靠性与性价比。 在在20152015年审查的年审查的1010个主机技术规范书中，项目公司均按要求开展了主机选型调研工作并提交个主机技术规范书中，项目公司均按要求开展了主机选型调研工作并提交机组选机组选型专题报告型专题报告。 莱州二期在主机规范书审定后又提出进行汽机低背压方案可行性研究工作，针对单轴六缸六排汽和五莱州二期在主机规范书审定后又提出进行汽机低背压方案可行性研究工作，针对单轴六缸六排汽和五缸四排汽配置缸四排汽配置1400mm/1500mm1400mm/1500mm末级长叶片方案组织了业内专家评审。鉴于国产超长末级叶片目前尚处于研发末级长叶片方案组织了业内专家评审。鉴于国产超长末级叶片目前尚处于研发阶段，必须考虑研发及运行过程中的未知风险，其投标热耗保证值存在不确定性；六缸六排汽机组国内无阶段，必须考虑研发及运行过程中的未知风险，其投标热耗保证值存在不确定性；六缸六排汽机组国内无业绩，且业绩，且2 2台机组需增加约台机组需增加约52005200多万元投资等多方面因素，经反复论证比选，最终仍然确定选用相对成熟的多万元投资等多方面因素，经反复论证比选，最终仍然确定选用相对成熟的国产超超临界参数、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机。采用成熟的国产超超临界参数、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机。采用成熟的1146mm1146mm末级叶片。末级叶片。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 4. 4. 高效超超临界机组慎重选择燃用高硫煤高效超超临界机组慎重选择燃用高硫煤 为减少采用高效超超临界参数锅炉燃烧高硫煤的技术为减少采用高效超超临界参数锅炉燃烧高硫煤的技术风险，并降低防治高温腐蚀与低温腐蚀的成本，经反复论风险，并降低防治高温腐蚀与低温腐蚀的成本，经反复论证，建议襄垣一期、永利一期、红墩界等拟燃用较高硫份证，建议襄垣一期、永利一期、红墩界等拟燃用较高硫份燃煤的项目合理选取并严格控制设计煤质与校核煤质的含燃煤的项目合理选取并严格控制设计煤质与校核煤质的含硫量，以保证机组的长期运行安全。硫量，以保证机组的长期运行安全。 襄垣一期项目因此重新调整校核煤质含硫量襄垣一期项目因此重新调整校核煤质含硫量SarSar至至1.5%1.5%以下；红墩界项目因煤源条件限制，拟降低机组参数以下；红墩界项目因煤源条件限制，拟降低机组参数以规避风险。以规避风险。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 5. 5. 推进高硫分、低热值无烟煤锅炉新技术应用推进高硫分、低热值无烟煤锅炉新技术应用 针对贵州华电蔡官电厂（针对贵州华电蔡官电厂（2 2660MW660MW）新建项目拟燃用）新建项目拟燃用高硫分、低热值、低挥发分无烟煤的特点，重点对锅炉选高硫分、低热值、低挥发分无烟煤的特点，重点对锅炉选型在煤质适应性、运行可靠性、投资及运行经济性、排放型在煤质适应性、运行可靠性、投资及运行经济性、排放指标等方面组织专题评审。指标等方面组织专题评审。 经统筹考虑国家政策、技术研发成果及已投运示范项经统筹考虑国家政策、技术研发成果及已投运示范项目设备现状等因素，同意现阶段按照建设目设备现状等因素，同意现阶段按照建设2 2台台660MW660MW超临界超临界循环流化床锅炉机组开展前期工作，为集团公司无烟煤燃循环流化床锅炉机组开展前期工作，为集团公司无烟煤燃烧新技术应用总结经验。烧新技术应用总结经验。火电项目新技术应用及设计优化火电项目新技术应用及设计优化 6. 6. 合理确定主机铭牌出力合理确定主机铭牌出力 按照按照大中型火力发电厂设计规范大中型火力发电厂设计规范推荐意见，要求推荐意见，要求湿冷机组以湿冷机组以固定式发电用汽轮机规范固定式发电用汽轮机规范GB/T5578GB/T5578标准的标准的额定功率（即额定功率（即TRLTRL工况）作为机组的铭牌功率；空冷机组工况）作为机组的铭牌功率；空冷机组以以汽轮机规范汽轮机规范IEC60045-1IEC60045-1标准