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引言
上海外高桥第三发电有限责任公司(以下简称外三)作为中国第一批的四个超超临界机组之一,锅炉和汽轮机分别由上海锅炉厂(引进ALSTOM技术)和上海汽轮机厂(引进SIEMENS技术)制造。2005年开始建设,并于2008年投入商业运行。主蒸汽压力28MPa,主蒸汽/热再温度为605℃/603℃,额定蒸汽流量为2732T/H。
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在基建阶段和机组投入运行5年以来,外三开展了一系列的持续优化创新,并在公司2×1000MW超超临界燃煤发电机组上予以实施和应用,取得了显著的成效。
基于上海外高桥电厂一期(4×300MW亚临界机组)、二期(2×900MW超临界机组)、三期(2×1000MW)燃煤发电机组的基建、调试和运行经历,外三做了大量的改进,并使其性能远优于其设计值。
外三两台机组的年平均净效率(含脱硫、脱硝)已从2008年(负荷率75%)的42.73%(已远优于设计值)提升至2011年的44.5%(负荷率81%)以及2012年的44.57%(负荷率79%),这意味着在额定工况下,净效率将达到46.5%(参见图1)。
厂址所在的循环水温度变化范围在7-33℃,平均温度为20℃。
外三在基建阶段就已开始优化创新,而且在机组投入商业运行后,外三并没有停止创新的步伐,利用每年的机组停机检修阶段进行了集中的优化创新工程。
外三主要实施的优化创新工程包含节能、减排、保效(SPE防治系列技术)以及配套的FCB技术(在电网故障时,机组快速甩负荷并带厂用电运行)(参见图2)。
展望未来,随着优化创新的持续进行,一项跨越式提效项目将会进一步应用于外三,将使其机组效率达到49%,即在现有的蒸汽参数条件下,利用高低位双轴布置两次再热(靠近锅炉联箱处,高位布置HP和IP1;低位布置IP2和LP)。
1、节能
应用于外三的系列节能技术是基于对电厂深入的理解,并将之看待为一个整体的系统。这些技术包含:空预器全向柔性密封技术、新型机组启动技术、零能耗脱硫技术和广义回热技术等。
1.1空预器全向柔性密封技术外三空预器采用传统的回转式空预器(转子直径达17米,高度达2.5米),设计漏风率小于5%,但是厂用电的增量是与空预器漏风率增量成立方比关系,因而,即使微量的漏风率变化也会导致比较明显的效率变化。为此,外三实施了“空预器全向柔性密封技术”,在径向、轴向和环向均加装了磨损率可控的接触式柔性密封,利用其柔性特点补偿动静间隙的非线性变化,从而大大提升了其密封性能。在不改变原有设备结构的前提下,“空预器全向柔性密封技术”可明显降低空预器的漏风率及锅炉风机的厂用电消耗。带FGD(烟气脱硫)和SCR(选择性催化还原法)脱硝运行条件下,机组效率提升约0.37%,投资可在3年内回收。
1.2 新型机组启动技术利用蒸汽替代燃油来加热锅炉,即在锅炉点火前,通过蒸汽加热锅炉给水,并加热到一定的温度和压力,当锅炉风机启动时,风在空预器中吸收烟气热量,再送进锅炉,因此形成一个有利于锅炉燃烧的环境。
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