Desde 2002, la industria nacional de fabricación de equipos de generación de energía ha diseñado y fabricado unidades supercríticas de 600.000 kilovatios y 654,38+0 millones de kilovatios para centrales eléctricas nacionales mediante producción cooperativa con países extranjeros. El volumen de pedidos actual ha superado los 100 juegos. El diseño, la construcción y el funcionamiento de estas unidades han profundizado aún más nuestra comprensión de las tecnologías clave de las unidades supercríticas y ultrasupercríticas.
En la actualidad, en términos de fabricación de unidades ultrasupercríticas, las tres principales empresas nacionales de equipos de generación de energía, Harbin Electric Power Company, Dongfang Electric Power Company y Shanghai Electric Power Company, tienen la capacidad de fabricar 10.000 kilovatios. energía térmica ultrasupercrítica mediante la introducción y asimilación de tecnologías extranjeras de la tripulación. A finales de 2006 se habían puesto en producción tres unidades de energía térmica ultrasupercrítica de 1 millón de kilovatios fabricadas por empresas nacionales.
Sin embargo, debido a las estrictas restricciones a la transferencia de tecnología al extranjero, la tecnología de diseño nacional y la tecnología de fabricación central no se han implementado plenamente, especialmente para los materiales clave de las unidades de centrales eléctricas, y todavía queda mucho trabajo por hacer. hecho. Desde una perspectiva global, la producción de prueba de unidades de parámetros ultrasupercríticos comenzó en la década de 1950.
El parámetro de diseño de la primera unidad ultrasupercrítica de 125.000 kilovatios puesta en funcionamiento en Estados Unidos en 1957 fue 31 MPa/621°C, y el parámetro de diseño de la unidad de 325.000 kilovatios puesta en funcionamiento en 1958 era de 34,4 MPa/649°C. Debido a las limitaciones del nivel técnico en ese momento, la disponibilidad operativa de estas dos unidades era relativamente baja.
En la actualidad, las unidades ultrasupercríticas se han utilizado ampliamente en muchos países del mundo. La capacidad máxima alcanzó los 13.000 kilovatios (1,972 en Estados Unidos) y la eficiencia máxima alcanzó el 49% (Dinamarca en 2006, 5438+0). Los países que desarrollan y aplican esta tecnología son principalmente Estados Unidos, Japón, Alemania y Dinamarca. .
Introducción a las unidades de energía térmica ultrasupercríticas En estados supercríticos y ultrasupercríticos, el agua cambia directamente de líquido a vapor, es decir, de vapor húmedo a vapor sobrecalentado y vapor saturado, con una alta eficiencia térmica. Por lo tanto, las unidades de energía térmica ultrasupercrítica tienen las características de bajo consumo de carbón, buen desempeño ambiental y alto contenido tecnológico. La eficiencia térmica de la unidad puede alcanzar alrededor del 45%. El ahorro de carbón es la mayor ventaja de la tecnología ultrasupercrítica, que mejora la eficiencia térmica entre un 2% y un 3% en comparación con las unidades supercríticas más avanzadas del país. Si se aumenta la eficiencia térmica en un 1%, con una unidad de energía térmica de 300.000 kilovatios se pueden ahorrar 6.000 toneladas de carbón de alta calidad al año. La dirección del desarrollo de unidades ultrasupercríticas es mejorar aún más los parámetros del vapor para obtener una mayor eficiencia y rendimiento de protección ambiental mientras se mantiene su disponibilidad, confiabilidad, flexibilidad operativa y vida útil de la unidad.
Potencia térmica ultrasupercrítica La denominada unidad supercrítica se refiere a una unidad cuya presión principal de vapor es mayor que la presión crítica del agua 22,12 MPa, mientras que una unidad subcrítica suele referirse a una unidad con una presión de salida. de 15,7~19,6MPa.
Tradicionalmente, las unidades supercríticas se dividen en dos niveles: uno es la unidad de parámetro supercrítico convencional, la presión del vapor principal es generalmente de alrededor de 24 MPa y las temperaturas del vapor principal y del vapor de recalentamiento son de 540 ~ 560 °C; , Unidad ultrasupercrítica, la presión del vapor principal es de 25 ~ 35 MPa y superior, y las temperaturas del vapor principal y del vapor de recalentamiento generalmente son superiores a 580 °C. En estados supercríticos y ultrasupercríticos, el agua cambia directamente de líquido a gas, es decir, de vapor húmedo a vapor sobrecalentado y vapor saturado, con alta eficiencia térmica. Por lo tanto, las unidades ultrasupercríticas tienen las características de bajo consumo de carbón, buen desempeño ambiental y alto contenido tecnológico. La eficiencia térmica de la unidad puede alcanzar alrededor del 45%.
El ahorro de carbón es la mayor ventaja de la tecnología ultrasupercrítica, que mejora la eficiencia térmica entre un 2% y un 3% en comparación con las unidades supercríticas más avanzadas del país. Si se aumenta la eficiencia térmica en un 1%, con una unidad de energía térmica de 300.000 kilovatios se pueden ahorrar 6.000 toneladas de carbón de alta calidad al año.
La dirección de desarrollo de las unidades ultrasupercríticas es mejorar aún más los parámetros del vapor para obtener una mayor eficiencia y rendimiento de protección ambiental manteniendo al mismo tiempo su disponibilidad, confiabilidad, flexibilidad operativa y vida útil de la unidad.
¿A qué se refieren supercríticos y ultrasupercríticos en las centrales eléctricas? Se refieren a los parámetros del sistema térmico del grupo electrógeno. Los puntos de parámetros críticos del agua son 22,12 MPa y 374,5438+02 grados. Por debajo de este parámetro es subcrítico y por encima de este parámetro es supercrítico. Después del estado crítico, la gravedad específica del agua y el vapor es la misma, por lo que no se puede utilizar la circulación natural para calentar la caldera y se debe utilizar la circulación forzada.
Para la caldera del equipo térmico y la turbina de vapor de la unidad generadora, el parámetro de vapor nominal supera los 22,12Mpa, es decir, supercrítico. Generalmente, la presión del vapor de las unidades supercríticas es superior a 24 Mpa y la temperatura no es alta, aún se mantiene en 545 grados y 550 grados. La presión del vapor de la unidad ultrasupercrítica es ligeramente superior a 25 Mpa y la temperatura ha aumentado considerablemente, alcanzando los 600 grados. Este es el significado específico de supercrítica y ultrasupercrítica.
¿Qué significan exactamente las centrales eléctricas supercríticas y ultrasupercríticas? Los grupos electrógenos supercríticos y ultrasupercríticos se han utilizado ampliamente en los países desarrollados.
Los datos de confiabilidad de unidades extranjeras muestran que las unidades ultrasupercríticas pueden alcanzar una alta confiabilidad como las unidades generadoras supercríticas. Desde la perspectiva de las medidas de protección ambiental, las unidades ultrasupercríticas extranjeras están equipadas con dispositivos de desulfuración, desnitrificación y eliminación de polvo de alta eficiencia de los gases de combustión al final de la caldera, que pueden lograr bajas emisiones contaminantes y cumplir con estrictos estándares de emisión.
Por ejemplo, los indicadores de emisiones de las unidades ultrasupercríticas de Japón pueden alcanzar un contenido de SO2 de 70 mg/m3 (estado estándar, lo mismo a continuación), un contenido de NO de 30 mg/m3 y un contenido de polvo de 5 mg/m3. lo que indica que las unidades ultrasupercríticas alimentadas con carbón pueden lograr una generación de energía limpia, como las unidades que queman gas natural y petróleo. Al mismo tiempo, las unidades ultrasupercríticas han mejorado la eficiencia y, en consecuencia, han ahorrado el consumo de agua para la generación de energía.
La unidad ultrasupercrítica es una tecnología madura y avanzada que es comparable a las unidades subcríticas en términos de confiabilidad, disponibilidad, operabilidad térmica, vida útil de la unidad, etc., y tiene más experiencia en operación comercial. La tecnología de generación de energía ultrasupercrítica a partir de carbón es de gran importancia para el ajuste de la estructura de energía térmica de mi país y debe desarrollarse vigorosamente.
Mediante la introducción, digestión y absorción de tecnología durante el Séptimo Plan Quinquenal y el Octavo Plan Quinquenal, mi país ya cuenta con la tecnología de diseño y fabricación de unidades subcríticas de 300MW y 600MW. En la década de 1990, China introdujo una serie de unidades supercríticas y algunas tecnologías de diseño y fabricación, y básicamente dominó la tecnología de diseño, instalación, puesta en servicio, operación y mantenimiento de centrales eléctricas de unidades supercríticas.
Durante el período del "Décimo Plan Quinquenal", la investigación y el desarrollo de tecnología de generación de energía ultrasupercrítica alimentada por carbón y la construcción de la unidad ultrasupercrítica de 1.000 MW de la central eléctrica de Huaneng Yuhuan han permitido El nivel general de la industria energética de mi país se está desarrollando a pasos agigantados.
¿Qué significa ultrasupercrítico? El desarrollo de tecnología de generación de energía ultrasupercrítica tiene una historia de más de medio siglo. Desde la década de 1950, el desarrollo y la investigación de la tecnología de generación de energía ultrasupercrítica han estado representados por el Reino Unido, Alemania y Japón, y los parámetros críticos se han superado desde el principio. Estados Unidos es el primer país del mundo que se dedica a la investigación y aplicación de tecnología de generación de energía ultrasupercrítica. En 1957, se construyó y puso en funcionamiento la primera unidad ultrasupercrítica del mundo en la central eléctrica de Philo, en Estados Unidos. La capacidad de una sola unidad es de 125MW. Los parámetros del vapor son 31MPa, 621℃/566℃/566℃1 Concepto básico: Los parámetros críticos del agua son: tc=374,15℃, Pc=22,129MPa. En el punto crítico y en el estado supercrítico, el agua cambia directamente de líquido a gas sin dejar de ser una sola fase. Generalmente, el rango donde la presión es mayor que el punto crítico Pc se llama región supercrítica, y el rango donde la presión es menor que el punto crítico Pc se llama región subcrítica. Físicamente hablando, según los parámetros de vapor utilizados por la unidad, solo existen supercríticos y subcríticos. Debido a que el número de unidades ultrasupercríticas es el mayor del país, la ultrasupercrítica es una distinción artificial en China. También llamados parámetros supercríticos optimizados o efectivos. Actualmente no existe un estándar unificado internacionalmente para la clasificación de parámetros ultrasupercríticos y supercríticos. Generalmente se cree que el estado en el que la presión del vapor es superior a 25 MPa y la temperatura del vapor es superior a 580 °C es un parámetro ultrasupercrítico. Ultrasupercrítica generalmente se refiere a la generación de energía térmica. No existe tal punto divisorio en la física. Simplemente indica una etapa superior del desarrollo de la tecnología supercrítica. Es un desarrollo natural y una extensión de las unidades de energía térmica convencionales alimentadas por vapor. 2 Parámetros específicos: cuando la presión del vapor aumenta a 27 MPa, se denomina ultrasupercrítico. 3 características de la aplicación: 1. Cuando se utiliza tecnología ultrasupercrítica, no hay burbujas en la caldera de paso único. 2. La relación del balance de materiales de cada unidad debe controlarse estrictamente. 3. Se requiere una coordinación y un control oportunos y precisos.
Central eléctrica de Jianbi Historia de la central eléctrica La central eléctrica de Jianbi es una de las principales centrales eléctricas de la red eléctrica del este de China. La capacidad total de la planta es de 3980MW, excepto las 6 unidades de las fases uno a tres que han sido dadas de baja y desmanteladas.
Actualmente, * * hay 6 unidades generadoras en operación en cuatro fases, a saber, la fase cuatro (#7 y #8), la fase cinco (#9 y #10) y la fase seis (#11 y #12), siete números (#13 y #12). Entre ellos, los números 7 a 10 fueron diseñados y fabricados por la fábrica de calderas de Shanghai original en la década de 1970. En ese momento, era el grupo electrógeno más grande fabricado en China.
A partir de 1997, la caldera de un solo paso UP se transformó en una caldera de circulación controlada de doble corte y un solo hogar. La eficiencia de la caldera aumentó del 89% antes de la transformación al 92,31%, la capacidad máxima de reducción mejoró enormemente y la producción de la unidad también aumentó en 30MW.
#11 y #12 son unidades de ingeniería de "gran generación y pequeña generación", con una potencia de 330MW. La construcción comenzó en 2003 y entró en producción en septiembre de 2004.
Entre ellas, 11 unidades ganaron el único premio especial para unidades domésticas en la 36ª Reunión Anual del Concurso Nacional de Unidades de Energía Térmica (Clase 300MW). La séptima fase del proyecto "gran presión y pequeña presión" amplió 2 unidades de 1000 MW en el sitio donde se desmantelaron las unidades y seleccionó el horno de torre supercrítica de Shanghai, modelo: SG-3040/27,46-m.
2009 A mediados de abril, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma aprobó oficialmente el proyecto de 1X1000MW de la central eléctrica de Jianbi, y la participación de la segunda unidad en el trabajo de "evaluación" avanza de manera constante según lo planeado. El 26 de mayo de 2009, la central eléctrica de Jianbi llevó a cabo una serie de grandes y entusiastas actividades para celebrar su 50º aniversario. El 28 de mayo de 2009 se llevó a cabo una gran ceremonia de inauguración de la unidad de 1x1000MW.
.