魯陽(yáng)電廠二期

魯陽(yáng)電廠1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體及主要輔機(jī)概述

主講：胡念蘇

超超臨界機(jī)組——概述2006年末以來(lái)，我國(guó)第一臺(tái)1000MW超超臨界機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行目前，已有十余臺(tái)超超臨界機(jī)組投產(chǎn)。一大批超超臨界機(jī)組正在建設(shè)和計(jì)劃建設(shè)之中。發(fā)電機(jī)組一直沿著不斷提高蒸汽參數(shù)、增大單機(jī)功率、改進(jìn)材料性能和制造工藝、提高自動(dòng)化水平的方向發(fā)展。常規(guī)超臨界機(jī)組具有明確的物理定義，22.12MPa、374.15℃，超超臨界(USC，也稱高效超臨界、高參數(shù)超臨界等)機(jī)組是比常規(guī)超臨界（SC）機(jī)組參數(shù)更高的機(jī)組。日本最早≥24.2MPa，≥593°C；丹麥≥27.5MPa；西門(mén)子600°C。我國(guó)“（863計(jì)劃）”項(xiàng)目≥25MPa，溫度≥580°C。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)和正在建設(shè)的1000MW級(jí)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)進(jìn)口初參數(shù)為25～26.25MPa(a)/600℃/600℃。超超臨界機(jī)組——概述電廠容量（MW)汽輪機(jī)參數(shù)制造廠家（鍋爐/汽機(jī)/發(fā)電機(jī)）投產(chǎn)時(shí)間（通過(guò)168h試運(yùn)行）壓力(MPa)溫度(oC)華能玉環(huán)電廠4×100026.25600/600哈爾濱/上海/上海2006.11.28，2006.12.202007.11.11，2007.11.24上海外高橋電廠2×102527600/600上海/上海/上海2008.3.26，2008.6.7華電國(guó)際鄒縣電廠2×100025600/600東方/東方/東方2006.12.4，2007.7.5國(guó)電泰州電廠2×100025600/600哈爾濱/哈爾濱/哈爾濱2007.12.，2008.3.31華電蕪湖電廠2×660東方/東方/－2008.6.24，2008.9.30華能營(yíng)口電廠2×66025600/600哈爾濱/哈爾濱/哈爾濱2007.8.31,2008.10.14超超臨界機(jī)組——經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)一次再熱初溫/再熱蒸汽溫度（℃）580/580580/600600/600機(jī)組效率（%）44.9445.1145.33二次再熱初溫/一次再熱溫度/二次再熱溫度（℃）580/580/580580/590/600600/600/600機(jī)組效率（%）45.5145.6745.9序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值（亞臨界）1發(fā)電功率MW10002年利用小時(shí)數(shù)h50003年發(fā)電量kW·h5×1094汽輪發(fā)電機(jī)組保證熱耗(THA工況)kJ/kW·h7359（7993）5鍋爐保證效率%93.9（93）6管道效率%997發(fā)電廠熱耗率kJ/kW·h7916.（8681）8發(fā)電廠熱效率%45.48（41.47）9發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗g/kW·h270.1（296.2）超超臨界機(jī)組——經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)超超臨界機(jī)組——其他優(yōu)勢(shì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性：主要取決與電站的投資與燃料價(jià)格，即取決于材料與燃料的價(jià)格比，污染控制：以表1-2機(jī)組為例，按7500小時(shí)計(jì)算，該機(jī)組比亞臨界發(fā)電機(jī)組，每年節(jié)約國(guó)際通用煤（25000kJ/kg）115000噸，每年可少排放CO2270000噸。運(yùn)行特性：超超臨界機(jī)組，在50%～100%額定負(fù)荷之間，它的變負(fù)荷率可以達(dá)到7%～8%/min；甚至比亞臨界機(jī)組在同樣負(fù)荷范圍內(nèi)的變負(fù)荷率5%/min要好。可靠性：運(yùn)行技術(shù)成熟，可靠性達(dá)到或超過(guò)亞臨界機(jī)組超超臨界機(jī)組——汽輪機(jī)運(yùn)行工況THL（銘牌）工況。額定初汽參數(shù)，排汽壓力為11.8kPa（a）、補(bǔ)水率為3％、回?zé)嵯到y(tǒng)正常投入、考慮非同軸勵(lì)磁、潤(rùn)滑及密封油泵等耗功后，能保證在壽命期內(nèi)任何時(shí)間安全連續(xù)地在額定功率因數(shù)，額定氫壓下輸出制造廠所保證的功率。T-MCR（最大保證）工況。THL工況下的進(jìn)汽量、在額定初參數(shù)下，考慮年平均水溫等因素規(guī)定的背壓、補(bǔ)水率為0、要比THL工況下輸出功率要大3％～7％，為保證功率。VWO（調(diào)節(jié)閥全開(kāi)）工況。調(diào)節(jié)閥全開(kāi)通過(guò)計(jì)算最大進(jìn)汽量并在最大連續(xù)功率（MCR）定義條件下的工況。此時(shí)發(fā)電機(jī)端輸出的功率稱閥門(mén)全開(kāi)功率，其進(jìn)汽量應(yīng)為T(mén)RL所發(fā)功率進(jìn)汽量的1.05倍，此工況功率應(yīng)為能力工況功率。THA（熱耗率驗(yàn)收）工況。初蒸汽為額定、考慮年平均水溫等因素規(guī)定的背壓、補(bǔ)給水率為0、回?zé)嵯到y(tǒng)正常投入、考慮非同軸勵(lì)磁、潤(rùn)滑及密封油泵等的功耗、功率因素及氫壓均為額定值時(shí)，能保證在壽命期內(nèi)安全連續(xù)地運(yùn)行。此工況下所輸出功率的熱耗率作為汽輪機(jī)驗(yàn)收的保證值。除了上述表中所列的工況外，熱平衡計(jì)算還包括高壓加熱器切除、低壓加熱器切除、不同用量廠用汽以及滑壓和定壓下不同百分比的VWO等工況。其詳細(xì)數(shù)據(jù)可參見(jiàn)汽輪機(jī)制造廠的資料。超超臨界機(jī)組熱力特性——熱平衡表工況項(xiàng)目TRLT-MCRVWOTHA70%THA50%THA40%THA功率MW1000.01044.11083.51000.0700.0500.0400.0熱耗率kJ/kW.h7,6797,3557,3617,3547,4887,7147,894主蒸汽壓力MPa(a)25.025.025.025.019.113.611.1再熱蒸汽壓力MPa(a)4.454.474.684.252.952.111.71主蒸汽溫度℃600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0高壓缸排汽溫度℃349.8350.6356.2344.8346.9353.1355.2再熱蒸汽溫度℃600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0主蒸汽流量kg/h2,888,5332,888,5333,032,9602,733,4341,833,6361,289,8421,040,793再熱蒸汽流量kg/h2,347,0732,361,4902,469,6732,245,5261,554,5571,115,357908,309高壓缸排汽壓力MPa(a)4.944.975.204.733.272.351.90中壓缸排汽壓力MPa(a)1.141.171.221.110.7830.5670.466低壓缸排汽壓力kPa(a)11.3/12.34.5/5.74.5/5.74.5/5.74.5/5.74.5/5.74.5/5.7低壓缸排汽流量kg/h1,612,6021,620,0621,683,0741,550,7561,125,894837,588704,830補(bǔ)給水率%3.00.00.00.00.00.00.0高加出口給水溫度℃298.5298.8302.4294.8269.4248.8236.8發(fā)電機(jī)氫壓MPa(a)0.620.620.620.620.620.620.62汽輪機(jī)本體——概述汽輪機(jī)本體——概述哈汽（東芝97原町機(jī)組為母型）CCLN1000-25.0/600/600單軸、四缸四排汽、凝汽式、沖動(dòng)型機(jī)組壓力級(jí)采用全三維設(shè)計(jì)高壓缸為單流式、雙層缸結(jié)構(gòu)，1個(gè)分流式調(diào)節(jié)級(jí)和9個(gè)壓力級(jí)中壓缸為分流式、雙層缸結(jié)構(gòu)，2×7個(gè)壓力級(jí)2個(gè)分流式低壓缸，每個(gè)流向包括2×6個(gè)壓力級(jí)4個(gè)主汽閥+4個(gè)調(diào)節(jié)閥，由4根導(dǎo)汽管進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸的上、下半。進(jìn)入高壓缸的蒸汽通過(guò)分流式調(diào)節(jié)級(jí)后流向調(diào)端汽輪機(jī)本體——高壓缸汽輪機(jī)本體——中壓缸汽輪機(jī)本體——低壓缸汽輪機(jī)本體——滑銷(xiāo)系統(tǒng)高壓缸、中壓缸膨脹低壓缸膨脹A低壓缸B膨脹膨脹死點(diǎn)膨脹死點(diǎn)膨脹死點(diǎn)轉(zhuǎn)子膨脹死點(diǎn)低壓缸A低壓缸B中壓缸高壓缸推力軸承轉(zhuǎn)子膨脹所有轉(zhuǎn)子均為無(wú)中心孔整鍛轉(zhuǎn)子，各轉(zhuǎn)子之間采用剛性聯(lián)軸器。轉(zhuǎn)子采用獨(dú)立的雙軸承支撐。高中低壓轉(zhuǎn)子跨距分別為5810mm，5750mm，7500mm。轉(zhuǎn)子葉輪處開(kāi)有平衡孔，以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。行超聲探傷等各種試驗(yàn)，動(dòng)平衡試驗(yàn)，高速動(dòng)平衡。高壓轉(zhuǎn)子冷卻。中壓進(jìn)汽部分設(shè)計(jì)了合理的冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)子高溫區(qū)域進(jìn)行冷卻。第一級(jí)隔板采用的特殊的結(jié)構(gòu)形式，使中壓進(jìn)汽與中壓轉(zhuǎn)子隔開(kāi)。抽取適量高壓調(diào)節(jié)級(jí)后經(jīng)節(jié)流的蒸汽與第一段抽汽混合后，引入中壓第一級(jí)隔板與葉輪組成的封閉空間內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)子表面進(jìn)行冷卻。汽輪機(jī)本體——轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)本體——轉(zhuǎn)子冷卻高參數(shù)和直流鍋爐，管道內(nèi)壁銹蝕剝離物進(jìn)入蒸汽中形成固體顆粒，使高中壓閥門(mén)，高壓調(diào)節(jié)級(jí)，中壓第一級(jí)腐蝕比亞臨界機(jī)組嚴(yán)重通常定期清洗鍋爐管道。在粒子進(jìn)入管道之前用濾網(wǎng)。改進(jìn)葉型。表面強(qiáng)化技術(shù)：表面等離子噴涂工藝和擴(kuò)散滲層工藝機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行工況：采用大容量旁路系統(tǒng)汽輪機(jī)本體——固粒腐蝕（SPE）的防護(hù)

單體式除氧器——概述單體式除氧器（也稱無(wú)頭、內(nèi)置式、一體化除氧器）一種目前世界上先進(jìn)的除氧設(shè)備，已被廣泛應(yīng)用在我國(guó)300MW～1000MW機(jī)組上也有不少成功的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)引進(jìn)日本東芝公司技術(shù)和荷蘭荷蘭STORK（施托克）的技術(shù)制造

東芝技術(shù)：采用小流量的噴嘴，每個(gè)噴嘴的流量為100t/h左右，600MW機(jī)組需要16個(gè)噴嘴，1000MW機(jī)組需要22個(gè)噴嘴。噴嘴加除氧盤(pán)的二次除氧型式

STORK技術(shù)：采用大流量噴嘴，每個(gè)噴嘴的流量可達(dá)1200t/h左右，600MW機(jī)組僅需要2個(gè)噴嘴，安裝維護(hù)均比較方便，但如果一個(gè)發(fā)生故障，除氧器即無(wú)法運(yùn)行，必須停機(jī)檢修。噴嘴加沸騰鼓泡的二次除氧型式。單體式除氧器——傳統(tǒng)除氧器的問(wèn)題常規(guī)除氧器的除氧過(guò)程是在一個(gè)高大的除氧頭內(nèi)進(jìn)行的。除氧頭內(nèi)裝有淋盤(pán)或各種形狀的填料。給水通過(guò)噴嘴噴出，在通過(guò)淋盤(pán)或填料的過(guò)程中，增加了接觸面和流動(dòng)行程，與由下往上流動(dòng)的蒸汽混合換熱達(dá)到除去不凝結(jié)氣體的目的。缺點(diǎn)是在負(fù)荷變化時(shí)，除氧效果往往達(dá)不到要求，除氧效果受到限制。必須有一個(gè)高大的除氧頭裝在水箱上面，體積龐大，需要很高的建筑空間，建筑投資和金屬耗量均很大。壓力容器的應(yīng)力集中。單體式除氧器——基本原理初步除氧階段：主凝結(jié)水是通過(guò)特殊自調(diào)式噴水裝置——霧化器，把水霧化成細(xì)小水滴。水滴的粒度及噴射的角度不因除氧器的出力大小而改變。細(xì)小水滴以高速通過(guò)除氧器的蒸汽空間，撞擊到擋水板上墜落到水空間。除氧器內(nèi)汽空間總是被飽和蒸汽占據(jù)。因此，氣體的分壓力很小。在小水滴穿過(guò)飽和蒸汽的同時(shí)，在水滴的表面產(chǎn)生了冷凝，因此，水滴被加熱。由于細(xì)小的水滴接觸表面與水體積之比相當(dāng)大，所以水與蒸汽能得到較充分混合和換熱，部份不凝結(jié)氣體被逸出。這種加熱過(guò)程進(jìn)行得非常迅速。深度除氧階段：水在蒸汽空間停留時(shí)間很短，不可能較徹底地除去水中的不凝結(jié)氣體。因此，在貯水空間中進(jìn)一步除氧就是用蒸汽噴射設(shè)備往貯水空間充入蒸汽，攪動(dòng)水箱內(nèi)的水，使其達(dá)到飽和鼓泡狀態(tài)，從而把殘存在水中的氣體驅(qū)趕出去。這樣，除氧器出口給水含氧量將達(dá)到設(shè)計(jì)要求，此過(guò)程稱深度除氧。單體式除氧器——主要部件單體式除氧器——技術(shù)關(guān)鍵霧化器（大流量噴嘴）的結(jié)構(gòu)和工藝（專利）。根據(jù)水的容積不斷調(diào)整霧化效果。當(dāng)流量不同時(shí)，噴嘴后微粒的尺寸維持不變,這些微粒以高速通過(guò)噴嘴射向蒸汽空間，然后碰撞在蒸汽空間的壁面,導(dǎo)致微粒被粉碎成更小的微粒。保證在10%負(fù)荷時(shí)就能有相當(dāng)好的霧化效果，而且伴隨流量變化而變化。確定蒸汽在母管和分配管中的流速合理設(shè)計(jì)分配管的尺寸，保證蒸汽在每個(gè)支管分配均勻，不應(yīng)產(chǎn)生偏流。應(yīng)選擇合適的母管。確定分配管以及各支管內(nèi)截面積的比例。確定支管下部開(kāi)孔的數(shù)量及孔徑尺寸。確保蒸汽噴入水空間的量及速度，以使除氧器運(yùn)行時(shí)管群不產(chǎn)生振動(dòng)。單體式除氧器——優(yōu)點(diǎn)負(fù)荷適應(yīng)性好。10～110%時(shí),均能保持高效除氧?？煽啃愿?。由于無(wú)數(shù)眾多的小流量噴嘴和繁復(fù)的淋水盤(pán)箱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，加熱蒸汽經(jīng)數(shù)支噴管從水下進(jìn)入，整體工作溫度均勻,金屬壽命提高.除氧能力可以達(dá)到6000t/h,十分適用于大容量火電機(jī)組。排汽損失低。蒸汽消耗量?jī)H為70~200kg/h（傳統(tǒng)600kg/h）。單殼設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)化系統(tǒng)，高度降低了3～4m，節(jié)省基建、保溫、平臺(tái)、管道、給水再循環(huán)泵的費(fèi)用?？拐鹦蕴岣撸苊饬藨?yīng)力裂紋。殼體材料采用碳鋼。僅用碳鋼就能滿足要求。維護(hù)方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅配一只或兩只噴嘴，安裝維護(hù)就方便得多，同時(shí)備件費(fèi)用也降低。單體式除氧器——參數(shù)項(xiàng)目單位參數(shù)運(yùn)行參數(shù)除氧水箱有效容積t/h3265.5正常水位到低低水位MPa(a)最高0.9798，最低0.147（機(jī)組啟動(dòng)工況）正常水位到排水管口℃最高353.7，最低300機(jī)組啟動(dòng)工況）除氧器額定出力℃最高127.4（VWO），最低25（機(jī)組啟動(dòng)工況）出口水溫℃176.3（VWO）設(shè)計(jì)壓力MPa1.12設(shè)計(jì)溫度℃376排汽量‰1-2，連續(xù)運(yùn)行排汽量200kg/h提升溫度℃48.9（VWO）濃度差μg／l7滑壓范圍%10-100冷態(tài)啟動(dòng)中所需的預(yù)暖時(shí)間min120結(jié)構(gòu)參數(shù)安裝后總高度（含支座）mm5502凈重/滿水重/運(yùn)行重kg152000/557000/432000殼體、封頭材料20R噴嘴參數(shù)噴嘴數(shù)量2噴嘴出力t/h1200噴嘴型號(hào)/材料TYPE1200/DIN1.4571雙背壓凝汽器

TSd

TS1

溫

度

Tw21

流程

Tw2

Tw1

HP凝汽器

1LP凝汽器

TS2LPHP低壓缸排汽低壓缸排汽凝泵凝汽器雙背壓凝汽器凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化——系統(tǒng)概況

3×50%容量的立式定速凝結(jié)水泵，二臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用一臺(tái)全容量的汽封冷卻器四臺(tái)表面式低壓加熱器一臺(tái)內(nèi)置式除氧器

7、8號(hào)低壓加熱器置于凝汽器喉部與凝汽器成為一體采用中壓凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，不設(shè)凝結(jié)水升壓泵

凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化——凝結(jié)水泵配置

目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)和在建1000MW機(jī)組的凝結(jié)水泵配置：

3個(gè)廠2臺(tái)100%容量，四個(gè)廠3臺(tái)50%容量100%容量的凝結(jié)水泵均采用進(jìn)口設(shè)備，而50%容量的凝結(jié)水泵由于其單泵容量小于600MW機(jī)組單泵容量，國(guó)內(nèi)制造廠均沒(méi)有100%容量水泵的供貨業(yè)績(jī)。

項(xiàng)目單位3×50%容量2×100%容量國(guó)產(chǎn)進(jìn)口單臺(tái)機(jī)組泵組價(jià)格（含濾網(wǎng)、電機(jī)以及出口止回閥）萬(wàn)元300352960兩臺(tái)機(jī)組泵組總價(jià)萬(wàn)元6007041920總價(jià)差萬(wàn)元基準(zhǔn)1041320凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化——變頻調(diào)節(jié)原因傳統(tǒng)凝結(jié)水泵受技術(shù)條件的影響，其輸出功率不隨負(fù)荷變化流量只能通過(guò)改變閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)進(jìn)行調(diào)整，凝結(jié)水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程普遍存在裕量較大的情況，因此造成很大部分能量消耗在節(jié)流損失中。上世紀(jì)80年代末，國(guó)外變頻技術(shù)被我國(guó)引進(jìn)吸收。大功率高壓變頻器的發(fā)展和價(jià)格的下降使大型機(jī)組凝結(jié)水泵的變頻器調(diào)節(jié)成為可能凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化——低加旁路的優(yōu)化傳統(tǒng)是7、8號(hào)低加共用一個(gè)旁路，5、6號(hào)低加采用單獨(dú)的旁路。調(diào)研表明：由于低加的可靠性明顯提高,管理維護(hù)水平也越來(lái)越高，采用不銹鋼管后，從未發(fā)生過(guò)事故。從簡(jiǎn)化系統(tǒng)、減少投資、節(jié)約主廠房空間等方面考慮，推薦5、6號(hào)低加共用一個(gè)旁路。優(yōu)點(diǎn):

當(dāng)5、6號(hào)低加中任一發(fā)生故障時(shí)，兩臺(tái)低加同時(shí)退出，機(jī)組仍能帶90%以上額定負(fù)荷，系統(tǒng)上得到了簡(jiǎn)化。可節(jié)省3個(gè)電動(dòng)蝶閥、2個(gè)等徑三通，及部分管道，每臺(tái)機(jī)組降低約30萬(wàn)元。閥門(mén)及管件數(shù)量減少,管道局部阻力相應(yīng)減小,凝泵的功耗可減小。凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化—變頻調(diào)節(jié)原理凝結(jié)水泵的特性表明，其流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速二次方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。而對(duì)于驅(qū)動(dòng)凝結(jié)水泵的異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其電源頻率可以近似認(rèn)為與水泵轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，因此采用變頻器可以通過(guò)改變電源頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷減低時(shí)，一方面，主凝結(jié)水量隨負(fù)荷的降低而減少，另一方面，滑壓運(yùn)行的除氧器會(huì)因?yàn)槌槠麎毫Φ慕档投鴾p低，同時(shí)，因?yàn)橹髂Y(jié)水量的減少使得低壓加熱器的阻力損失也會(huì)減小，因此，凝結(jié)水泵所需要的揚(yáng)程會(huì)減小。此時(shí)，經(jīng)變頻減小水泵轉(zhuǎn)速，其消耗功率將有顯著減低，達(dá)到節(jié)能的效果。流量由100%降到80%，則轉(zhuǎn)速相應(yīng)降到80%，而電機(jī)的功耗降到額定功耗的51.2%。實(shí)際要考慮閥門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)功耗、轉(zhuǎn)速下降引起電機(jī)的效率下降等。凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化——變頻調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性：如1000MW超超臨界機(jī)組一機(jī)三泵方案配置兩臺(tái)變頻器，約需300萬(wàn)元左右，論證表明其投資可在3～4年內(nèi)回收。降低設(shè)備振動(dòng)、溫度,延長(zhǎng)使用壽命。調(diào)速后,運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速低,動(dòng)靜磨損小,首級(jí)葉輪不易發(fā)生汽蝕,因此可靠性提高,壽命延長(zhǎng)。凝結(jié)水對(duì)水泵葉輪的磨損、軸承的磨損、密封的損壞都降低，同時(shí)電機(jī)軸、推力瓦及其他部件的機(jī)械應(yīng)力也下降。減少啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊。直接啟動(dòng)時(shí)電流一般達(dá)到額定電流的6～8倍,對(duì)電網(wǎng)沖擊較大,也會(huì)引起電機(jī)發(fā)熱，同時(shí)對(duì)電機(jī)的機(jī)械使用壽命存在不利的影響。變頻調(diào)速后可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，基本沒(méi)有對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載沖擊。提高調(diào)節(jié)品質(zhì)。變頻調(diào)速具有范圍大、精度高、性能指標(biāo)優(yōu)良的特點(diǎn),?？梢詷?gòu)成閉環(huán)控制,自動(dòng)調(diào)節(jié)。超超臨界機(jī)組對(duì)給水泵的性能提出了更高要求泵組的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性顯得更加重要電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（配備液力偶合器）和小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)：

（1）減少?gòu)S用電消耗，增加電廠凈功率；（2）降低熱耗率；（3）降低廠用電電壓和降低變壓器與開(kāi)關(guān)費(fèi)用；（4）消除起動(dòng)電流高的問(wèn)題；（5）變速運(yùn)行時(shí)不會(huì)引起明顯的功率損失

2×1000MW機(jī)組。按2臺(tái)50%容量的給水泵考慮，驅(qū)動(dòng)單臺(tái)給水泵的總功率約為20000kW，宜采用汽動(dòng)給水泵作為運(yùn)行泵。給水泵的配置優(yōu)化—給水泵的驅(qū)動(dòng)方式

給水泵的配置優(yōu)化—汽動(dòng)給水泵配置

國(guó)內(nèi)外1000MW超超臨界機(jī)組給水泵配置方案

汽輪機(jī)制造廠電廠機(jī)組容量給水泵的配置汽動(dòng)泵電動(dòng)泵WestinghouseBelewsCreek1000MW2×60%BMCR無(wú)GETVAParadise1150MW2×50%BMCR無(wú)ABBHeilbronn700MW1×100%BMCR1×70%BMCRSIEMENSHeyden800MW1×100%BMCR2×60%BMCRSIEMENSSchwarzePumpe800MW1×100%BMCR2×40%BMCRTOSHIBA碧南電廠(HEINAN)700MW2×50%BMCR1×25%BMCRTOSHIBA碧南電廠(HEINAN)1000MW2×50%BMCR無(wú)TOSHIBA橘灣電廠(TACHIBANAWAV)1000MW2×50%BMCR1×25%BMCRTOSHIBA新地電廠1000MW2×50%BMCR1×50%BMCR上海汽輪機(jī)廠玉環(huán)電廠1000MW2×50%BMCR1×25%BMCR東方汽輪機(jī)廠鄒縣電廠1000MW2×50%BMCR1×30%BMCR哈爾濱汽輪機(jī)廠泰州電廠1000MW2×50%BMCR1×30%BMCR上海汽輪機(jī)廠I外高橋三期1000MW1×100%BMCR無(wú)給水泵的配置優(yōu)化—汽動(dòng)給水泵配置

1×100%全容量方案只在歐洲有運(yùn)行業(yè)績(jī)，具體的設(shè)備可靠性需進(jìn)一步考慮。簡(jiǎn)化系統(tǒng)，機(jī)組熱耗要低，汽動(dòng)泵障時(shí)，若電泵容量較小，則只能維持低負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性較差；若電泵容量較大，則初投資增加，長(zhǎng)時(shí)間備用，不經(jīng)濟(jì)。電動(dòng)泵若無(wú)備用功能，則整臺(tái)機(jī)組需停運(yùn)。2×50%容量方案運(yùn)行靈活。一臺(tái)解列另一臺(tái)可以運(yùn)行并維持盡量高的負(fù)荷，

50%容量汽動(dòng)給水泵有成熟的制造運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制造廠有荏原制作所、KSB公司、蘇爾壽公司、Flowserve公司等，且都有供貨和運(yùn)行業(yè)績(jī)，設(shè)備可靠性具有一定的保障。推薦采用2×50%容量配置方案給水泵的配置優(yōu)化—驅(qū)動(dòng)汽機(jī)型式的選擇

背壓式小汽輪機(jī)排汽以較高的壓力回到主機(jī)，或涉及到給水加熱系統(tǒng)，故不能承受條件劇烈變化（如甩負(fù)荷）的所有工況。凝汽式小汽輪機(jī)帶抽汽的凝汽式/背壓式小汽輪機(jī)排汽接入主凝汽器或單獨(dú)配的小凝汽器。能承受條件劇烈變化的所有工況，但系統(tǒng)復(fù)雜。推薦采用凝汽式小汽輪機(jī)給水泵的配置優(yōu)化—驅(qū)動(dòng)汽機(jī)汽源選擇

汽源為冷再熱蒸汽蒸汽在小機(jī)的膨脹形成過(guò)高的濕度，產(chǎn)生小水滴危及末級(jí)葉片的安全。由于進(jìn)汽壓力較高，汽機(jī)入口蒸汽容積小，需要短葉片，效率下降。小汽輪機(jī)的蒸汽不能得到再熱效果。汽源為再熱后蒸汽一般來(lái)說(shuō)最合適的供汽壓力為0.4~1.0MPa，也可以從汽輪機(jī)與中壓缸和低壓缸之間聯(lián)通管上抽出。由于凝汽式汽輪機(jī)，在熱力學(xué)上效果是減少主汽輪機(jī)的排汽，并因此減少排汽損失。凝汽式小汽輪機(jī)自再熱器后供汽，這樣得到的好處與主汽輪機(jī)相比，足以補(bǔ)償葉片的低效率和進(jìn)汽閥的節(jié)流損失。目前國(guó)內(nèi)300MW，600MW機(jī)組和在建的1000MW超超臨界機(jī)組都采用這種汽源方式，通常以四段抽汽作為小汽輪機(jī)的正常汽源，再熱冷段蒸汽作為小汽輪機(jī)的備用蒸汽，啟動(dòng)調(diào)試用汽由啟動(dòng)鍋爐或鄰爐供汽。啟動(dòng)/調(diào)試汽源鄰爐輔助蒸汽母管供汽。給水泵的配置優(yōu)化—取消電動(dòng)泵的備用功能

啟動(dòng)泵的可靠性和修復(fù)能力提高給水泵汽輪機(jī)的可靠性可以與主汽輪機(jī)相比給水泵（包括國(guó)產(chǎn)）的事故率低，具有快速修復(fù)能力，電動(dòng)泵備用功能已越來(lái)越弱化。運(yùn)行情況

1000MW超超臨界機(jī)組電動(dòng)泵功率達(dá)到9000~10000kW，由于電源電壓波動(dòng)，液力偶合器和最小流量閥響應(yīng)速度等原因，電動(dòng)給水泵往往很難實(shí)現(xiàn)緊急啟動(dòng)。一般情況下，當(dāng)一臺(tái)汽泵故障時(shí)，也只能先降負(fù)荷運(yùn)行，然后再啟動(dòng)電動(dòng)給水泵。投資情況超超臨界1000MW機(jī)組25%容量電動(dòng)調(diào)速備用泵和調(diào)速啟動(dòng)泵因?yàn)閾P(yáng)程和功率差別，其每臺(tái)機(jī)組初投資價(jià)差高達(dá)1492萬(wàn)元。國(guó)外情況日本的I000MW超超臨界機(jī)組已基本不考慮備用功能，而僅考慮啟動(dòng)功能。GE公司2×50%和1×100%汽動(dòng)泵一般均不設(shè)備用泵。給水泵的配置優(yōu)化—取消電動(dòng)泵的備用功能

序號(hào)項(xiàng)目單位啟動(dòng)泵啟動(dòng)/備用泵1電動(dòng)泵投資(含耦合器)萬(wàn)元50016002高壓配電裝置萬(wàn)元02003封母及高壓電纜萬(wàn)元0804總計(jì)萬(wàn)元50018805相對(duì)差值萬(wàn)元基準(zhǔn)+1380高加及旁路的選型優(yōu)化—高加型式高壓加熱器是電廠回?zé)嵯到y(tǒng)的重要輔機(jī)之一高壓加熱器按布置形式劃分，可分為立式和臥式兩種。臥式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置合理、檢修維護(hù)方便和疏水容積大的優(yōu)點(diǎn)，抽芯方便；國(guó)內(nèi)大型機(jī)組多采用臥式加熱器。傳熱管型式劃分，主要有蛇形管和U形管。蛇形管式進(jìn)出口為聯(lián)箱結(jié)構(gòu)，不存在水室分隔板和管板，因此熱應(yīng)力小。但有熱效率低，體積大的缺點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)尚未進(jìn)行大容量蛇形管式加熱器加工制造的技術(shù)引進(jìn)