【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有活動(dòng)余地了，但這一建議現(xiàn)在還不容易被接受。 發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)的容 量匹配則是按在額定功率因數(shù)和額定氫壓下，發(fā)電機(jī)的額定容量與汽輪機(jī)的額定功率相匹配；發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合，但其冷卻器進(jìn)水溫度宜與汽輪機(jī)相應(yīng)工況下的冷卻水溫度相一致。 機(jī)爐電容量匹配的原則 對(duì)于國(guó)產(chǎn)化超超臨界機(jī)組，我們認(rèn)為按照《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL50002020 中的規(guī)定確定機(jī)爐電容量的匹配仍是合適的。這一匹配原則已經(jīng)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間以及大量機(jī)組的論證，國(guó)內(nèi)絕大部分的機(jī)組也是按此原則匹配的，便于電力調(diào)度系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。以下是按上述匹配原則對(duì) 900MW 超超臨界機(jī)組（汽機(jī)入口參數(shù) MPa/600/600oC）匹配的實(shí)例。 (1) 銘牌功率 銘牌出力（額定出力）： MW 主汽門(mén)前蒸汽壓力 MPa 主蒸汽 /再熱蒸汽溫度 600/600 oC 主蒸汽額定流量 t/h 再熱蒸汽壓力 MPa 再熱蒸汽流量 t/h 第 10 頁(yè) 給水溫度 oC 汽機(jī)背壓 kPa 補(bǔ)水率 3 % 給水加熱器級(jí)數(shù) 8 發(fā)電機(jī)額定功 率 1000MVA 功率因數(shù) (2) 最大連續(xù)功率（ TMCR） 汽機(jī)最大連續(xù)出力（ TMCR） MW 主汽門(mén)前蒸汽壓力 MPa 主蒸汽 /再熱蒸汽溫度 600/600 oC 主蒸汽額定流量 t/h 再熱蒸汽壓力 MPa 再熱蒸汽流量 t/h 給水溫度 oC 汽機(jī)背壓 kPa 補(bǔ)水率 0 % 發(fā)電機(jī)最大連續(xù)功 率 1070MVA 功率因數(shù) (3) 閥門(mén)全開(kāi)功率（ VWO） 閥門(mén)全開(kāi)出力（ VWO） MW 主蒸汽流量（鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量 BMCR） t/h 再熱蒸汽壓力 MPa 再熱蒸汽流量 t/h 給水溫度 oC 汽機(jī)背壓 kPa 補(bǔ)水率 0 % 5 機(jī)爐蒸汽參數(shù)的匹配 主蒸汽系統(tǒng) 主蒸汽系統(tǒng)的功能是將鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽自鍋爐過(guò)熱 器出口輸送到汽輪機(jī)的高壓主汽閥入口。對(duì)于相同的汽機(jī)入口參數(shù)，由于主蒸汽管道阻力的變化，鍋爐出口所需的蒸汽參數(shù)也隨之發(fā)生變化。參數(shù)匹配則包括選擇合適的主蒸汽管道壓降和管道溫降。 第 11 頁(yè) 規(guī)程或規(guī)范的要求 根據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T50541996 第一章總則的規(guī)定，該規(guī)定適用于火力發(fā)電廠范圍內(nèi)主蒸汽參數(shù)為27MPa、 550oC（高溫再熱蒸汽可達(dá) 565oC）及以下機(jī)組的汽水管道設(shè)計(jì)。顯然，對(duì)于超超臨界機(jī)組，蒸汽參數(shù) 25~30MPa、 580~600oC已經(jīng)超出上述 汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定的范圍。鑒于國(guó)內(nèi)尚無(wú)適合于該蒸汽參數(shù)范圍的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，一方面急需DL/T50541996 作一定的修改，另一方面我們認(rèn)為現(xiàn)階段可參照美國(guó)動(dòng)力管道設(shè)計(jì)規(guī)定 ASME 執(zhí)行。 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 DL50002020 第一章范圍的規(guī)定，該規(guī)程適用于汽輪發(fā)電機(jī)組容量為 125MW~600MW 級(jí)機(jī)組的凝汽式火力發(fā)電廠。 600MW 級(jí)及以上的機(jī)組還是可參照使用。參照該規(guī)程 的規(guī)定，大容量機(jī)組鍋爐過(guò)熱器出口至汽輪機(jī)進(jìn)口的壓降，宜為汽輪機(jī)額定進(jìn)汽壓力的 5%；過(guò)熱器出口額定蒸汽溫度，對(duì)于超臨界參數(shù)機(jī)組，宜比汽輪機(jī)額定進(jìn)汽溫度高 5oC。 日本電廠的機(jī)爐參數(shù)匹配 日本自 20 世紀(jì) 90年代投運(yùn)了相當(dāng)數(shù)量的一批超超臨界機(jī)組，其機(jī)爐參數(shù)的匹配見(jiàn)表 51。從表中可見(jiàn)，由于日本是一個(gè)能源比較匱乏的國(guó)家，其火力發(fā)電廠的燃煤主要是依賴(lài)進(jìn)口，因此為了降低機(jī)組熱耗，主蒸汽管道壓降均選擇得較小，一般在 %左右。由于主蒸汽管道壓降小，管道的等焓溫降也較小，因此日本的鍋爐出口蒸汽溫度，當(dāng)主蒸汽壓力小于 ，一般僅比汽機(jī)入口蒸汽溫度高出 4 oC。 第 12 頁(yè) 表 51 日 本部分電廠機(jī)爐參數(shù)匹配 序號(hào) 電廠 機(jī)組 容量 汽機(jī)入口參數(shù) (MPa/oC/oC) 鍋爐出口參數(shù)(MPa/oC/oC) 壓降 (MPa) 壓降 比例 溫降 （主汽 /熱段） 投運(yùn) 時(shí)間 備注 1 川越 (Kawagoe) 2 700 2 碧南 (Hekinan) 3 700 3 七尾太田 (Nanaoohta) 1 500 4 松浦 (Matsuura) 2 1000 5 原町 (Haramachi) 1 1000 6 原町 (Haramachi) 2 1000 7 三隅 1 1000 8 七尾太田 (Nanaoohta) 2 700 9 橘灣 (Tachibanawan) 1 1050 10 橘灣 (Tachibanawan)2 1050 11 常 陸 那珂 (Hitachinaka) 1 1000 12 舞鶴 1 900 第 13 頁(yè) 超超臨界機(jī)組機(jī)爐主蒸汽參數(shù)匹配 由于選擇不同的蒸汽流速，管道管徑和管道壓降是不同的，管道投資費(fèi)用與機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用之間存在一個(gè)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比。由于我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，相對(duì)于日本來(lái)說(shuō)，燃煤價(jià)格較低，選擇怎樣的主蒸汽流速最適合我國(guó)國(guó)情呢？ 在此我們根據(jù)蒸汽參數(shù)范圍 25~30MPa、 580~600oC的 900MW 超超臨界機(jī)組選擇了 、 為例作了一下分析比較，見(jiàn)表 52~54。 計(jì)算采用的蒸汽流量按汽機(jī) VWO工況下的最大計(jì)算進(jìn)汽量，因?yàn)榇藭r(shí)主蒸汽管道流量最大，管道的壓降也最大。汽機(jī) VWO工況的熱平衡圖則根據(jù)上海汽輪機(jī)廠提供的資料，見(jiàn)附件二。 主蒸汽管道的走向則參照了上海外高橋電廠二期 2 900MW 超臨界機(jī)組的主蒸汽管道的布置，見(jiàn)附件一。管道分四路從鍋爐過(guò)熱器聯(lián)箱上引出，合并成兩路后分別接入汽機(jī)左右兩個(gè)主汽門(mén)。對(duì)于機(jī)組參數(shù) 按 A335P91，而機(jī)組參數(shù) 材料按 A335P92，參見(jiàn)《四大管道選材報(bào)告》。 第 14 頁(yè) 表 52（ ） 主蒸汽管道計(jì)算結(jié)果匯總表（一） 主蒸汽流量 (t/h) 2810 2810 2810 2810 2810 2810 主蒸汽流速 (m/s) 40 45 50 55 60 65 壓降 (MPa) 壓降比例 % % % % % % 蒸汽等焓溫差 (oC) 2 散熱溫降 (oC) 設(shè)計(jì)壓力 (MPa) 設(shè)計(jì)溫度 (oC) 608 608 609 609 610 611 管道規(guī)格 1 (ID t mm) 295 280 265 255 245 235 管道規(guī)格 2 (ID t mm) 420 400 380 360 345 330 主蒸汽管道 總重量 (t) ~585 ~535 ~497 ~455 ~433 ~412 重量變化 (t) +130 +80 +42 0 22 43 管道單位價(jià)格 (萬(wàn)元 /t) 管道投資費(fèi)差 (萬(wàn)元 ) +702 +432 + 0 給泵汽機(jī)功耗變化(kW) 676 487 265 0 +300 +633 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化 (t) 13710 9870 5370 0 +6060 +12840 標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格 (元 /t) 380 380 380 380 380 380 燃料費(fèi)用差 (萬(wàn)元 ) 521 375 204 0 +230 +488 綜合價(jià)差 (萬(wàn)元 ) +181 +57 +22 0 + + 注： 1 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化按機(jī)組運(yùn)行壽命 30 年，年按 5500 小時(shí)計(jì)。 2 管道材料按 A335P91。 第 15 頁(yè) 表 53（ ） 主蒸汽管道計(jì)算 結(jié)果匯總表（二） 主蒸汽流量 (t/h) 主蒸汽流速 (m/s) 40 45 50 55 60 65 壓降 (MPa) 壓降比例 % % % % % % 蒸汽等焓溫差 (oC) 3 4 5 散熱溫降 (oC) 設(shè)計(jì)壓力 (MPa) 設(shè)計(jì)溫度 (oC) 608 608 609 610 611 612 管道規(guī)格 1 (ID t mm) 285 270 255 240 230 220 管道規(guī)格 2 (ID t mm) 400 380 360 340 325 315 主蒸汽管道 總重量 (t) ~431 ~395 ~361 ~335 ~314 ~302 重量變化 (t) +96 +60 +26 0 21 33 管道單位價(jià)格 (萬(wàn)元 /t) 管道投資費(fèi)差 (萬(wàn)元 ) +614 +384 +166 0 134 211 給泵汽機(jī)功耗變化(kW) 808 619 360 0 374 711 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化 (t) 16380 12540 7290 0 7590 14400 標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格 (元 /t) 380 380 380 380 380 380 燃料費(fèi)用差 (萬(wàn)元 ) 622 477 277 0 +288 +547 綜合價(jià)差 (萬(wàn)元 ) 8 93 111 0 +154 +336 注： 1 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化按機(jī)組運(yùn)行壽命 30 年，年按 5500 小時(shí)計(jì)。 2 管道材料按 A335P92。 第 16 頁(yè) 表 54（ ） 主蒸汽管道計(jì)算結(jié)果匯總表（三） 主蒸汽流量 (t/h) 主蒸汽流速 (m/s) 40 45 50 55 60 65 壓降 (MPa) 壓降比例 2% % % % % % 蒸汽等焓溫差 (oC) 2 散熱溫降 (oC) 設(shè)計(jì)壓力 (MPa) 設(shè)計(jì)溫度 (oC) 608 609 610 610 612 613 管道規(guī)格 1 (ID t mm) 270 255 240 230 220 210 65 管道規(guī)格 2 (ID t mm) 380 355 340 325 310 295 主蒸汽管道 總重量 (t) ~459 ~412 ~386 ~365 ~343 ~322 重量變化 (t) +94 +47 +21 0 22 43 管道單位價(jià)格 (萬(wàn)元 /t) 管道投資費(fèi)差 (萬(wàn)元 ) +630 +315 +141 0 147 288 給泵汽機(jī)功耗變化(kW) 907 607 341 0 425 1003 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化 (t) 18390 12300 6900 0 8610 20340 標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格 (元 /t) 380 380 380 380 380 380 燃料費(fèi)用差 (萬(wàn)元 ) 699 467 262 0 +327 +773 綜合價(jià)差 (萬(wàn)元 ) 69 152 121 0 +180 +485 注： 1 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量變化按機(jī)組運(yùn)行壽命 30 年，年按 5500 小時(shí)計(jì)。 2 管道材料按 A335P92。 第 17 頁(yè) 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，我們可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論： (1) 由于管道阻力增大使得管道的等焓溫降增大，而且隨著機(jī)組工作壓力的提高愈加明顯。按我國(guó)現(xiàn)東南沿海地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格以及管道價(jià)格，當(dāng)主蒸汽管道的溫降（包括管道等焓溫降和散熱溫降）在 4~5oC左右，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳。一般來(lái)說(shuō)，管道的散熱溫降是很小的，小于 ，因此管道壓降比宜選擇以之引起的等焓溫降在 ~ oC左右。 (2) 對(duì)于主蒸汽壓力為 ~ 的超超臨界的機(jī)組，隨著機(jī)組工作壓力提高，主蒸汽管道的最大壓降比應(yīng)從 5%逐漸降低至 3%左右。例如主蒸汽壓力為 的超超臨界的機(jī)組，當(dāng)主蒸汽壓降比達(dá)到 %的時(shí)候，若管道的壓降繼續(xù)增大，雖然管道的投資費(fèi)用降低，但管道費(fèi)用的降低已無(wú)法抵消因設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的提高而引起的鍋爐給水泵功耗的增大。 (3) 我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，燃煤價(jià)格相對(duì)較低。根據(jù)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，主蒸汽管道的壓降比不宜過(guò)小。在蒸汽壓力 ~ 范圍內(nèi)的超超臨界機(jī)組，當(dāng)蒸汽壓力小于 ，主蒸汽壓降比選 擇 4~5%最佳；當(dāng)蒸汽壓力大于 ，則主蒸汽壓降比選擇 3~4%較為合適。 再熱蒸汽系統(tǒng) 再熱蒸汽系統(tǒng)的功能是將汽輪機(jī)高壓缸的排汽（即低溫再熱蒸汽）自其排汽口輸送至鍋爐再熱器進(jìn)口，蒸汽在再熱器被再熱后，再?gòu)钠涑隹趯⒏邷卦贌嵴羝椭疗啓C(jī)中壓缸的再熱蒸汽閥。以提高循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性和改善汽輪機(jī)低壓部分的工作條件。 由于再熱蒸汽系統(tǒng)相當(dāng)于一臺(tái)中壓機(jī)組，因此管道的壓降對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響是很大的。一般來(lái)說(shuō)，再熱系統(tǒng)的總壓降不應(yīng)