上海外三总经理冯伟忠：挑战现有煤电技术的效率极限-第4页-北极星火力发电网

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4，弹性回热技术

该技术是对传统的给水回热技术的拓展，通过增加调节式高压抽汽，以维持低负荷下的给水温度尽可能不降低或减少降幅，同时也大大减少了低负荷下锅炉省煤器出口烟温的降幅，这能彻底解决脱硝系统在低负荷下必须退出运行的固有问题，显著提升机组的环保水平;而利用抽汽调节阀具有快速改变高压抽汽的能力，还能显著改善机组的调频响应特性;与此同时，低负荷下汽轮机抽汽量的增加还能提高机组的运行效率;此外，低负荷下热风温度的提高及水冷壁进口温度的提高，能明显改善锅炉低负荷的燃烧稳定性、燃烧效率和水动力等问题。在75% 的负荷下，该技术约能提高机组运行效率0.2%。

5，超超临界机组的效率保护

作为超超临界机组，随着蒸汽参数的提高，特别是温度的提高，新的技术问题和矛盾也伴随而至。而这其中的一个突出问题——管道的蒸汽侧氧化及由此引起的固体颗粒侵蚀(SPE)，对机组的安全和经济运行产生了严重威胁。该问题较多发生在机组的启动阶段，因锅炉受热冲击引起管子汽侧氧化铁剥离，剥离的氧化物根据情况，或在管内沉积，或随蒸汽运动并形成固体颗粒。在炉管内沉积严重的会发生爆管。而随蒸汽运动的固体颗粒会造成汽轮机叶片的侵蚀，使其内效率出现不可逆性永久性下降。另外，启动过程中的固体颗粒还会侵蚀旁路阀的密封面，使其产生泄漏并将一部分蒸汽直接短路，从而降低了电厂效率，中国近年来陆续投产的超(超)临界机组，也出现了这方面的严重问题，部分机组仅运行两年多，汽轮机效率就下降了4% 以上。

防治管道的蒸汽侧氧化及由此引起的固体颗粒侵蚀问题，阻止效率下降，也是一种具有重要意义的节能方式。不过，这牵涉到主设备选型、系统设计、安装调试、运行方式及控制理念等诸多环节，需要进行全方位和全过程的综合防治。我们通过10 多年的的跟踪和研究，取得了一系列突破性的的成果，据此制定出了一整套的综合防治技术，并在外三电厂建设中得到了严格的贯彻。

例如，施工阶段的高过热度干态吹管，解决了常规方式水冷壁出口区域吹管动量不足的问题，有效提高了吹管效果;配置大容量旁路系统，并研究开发了机组启动过程中的“高动量冲洗技术”，在汽轮机冲转前实施变负荷、变参数和变回路的高动量冲洗，配以特殊的旁路系统和控制方式，能在每次汽轮机启动前最大程度地剥离氧化物，并将系统内已剥落的氧化皮，包括滞留在零流速区的颗粒物等全部直接送至凝汽器，彻底清除系统内已脱落的氧化物，彻底杜绝机组在高温及高负荷情况下系统内氧化皮及颗粒物的再次析出，从而确保机组的安全性和经济性;研究出新的旁路系统配置设计和控制方式，有效地解决了旁路的侵蚀问题，同时还能缩短机组的启动和带旁路运行过程。此外，蒸汽加热启动及低负荷稳燃技术是采用蒸汽替代燃油和燃煤对锅炉进行整体预加热，使锅炉在点火时已处于一个“热炉、热风”的热环境。杜绝了通常锅炉点火后炉水尚未饱和导致对流受热面先“干烧”并加速高温氧化及产汽后蒸汽进入对流受热面导致“骤冷”使氧化皮松脱及剥落现象的发生。

在运行了30 个月后，外三电厂对锅炉的三级过热器和二级再热器的管道进行了割管检查，过热器和再热器管道内光滑如初，没有任何氧化皮脱落和氧化物堆积的现象。

外三公司的汽轮机在运行了30 个月后，所拍到的中压缸第一级叶片的显示，叶片依然光亮如新。性能试验的比对表明，从机组的第一次启动至今，汽轮机的内效率丝毫未变。

下一步的节能创新

目前，外三公司又有一批新的重大节能创新技术完成了前期研究、项目策划。其中世界首创的“火电厂变频总电源技术”项目已建成投产，目前额定工况下的厂用电率可降至1.7% 以下。该技术同时还能使主汽轮机的运行效率有所提高。另外，下一步还有新的节能创新技术将结合机组检修分批实施。届时，外三电厂两台机组的能效水平还将不断提升。

采用“一种高低位分轴布置的汽轮发电机”设计技术

对于能显著提高机组效率的两次再热和700℃计划，高温蒸汽管道都是最大的障碍，针对这一问题，笔者提出了“一种高低位分轴布置的汽轮发电机”设计技术。

这一专利技术的核心是采用双轴汽轮发电机方案，不同于传统的是将其中的高(中)压缸轴系布置于锅炉上靠近过热器和再热器的出口联箱处，而另外的(中)低压缸轴系则仍按常规布置。

这一技术的独特优势在于取消了大部分高价值的高温高压蒸汽管道，从而也相应消除了这部分管道产生的压力和散热损失。显而易见，该技术能使二次再热机组的效率优势得到充分发挥，同时也能避免因增加第二次再热蒸汽管道所带来的蒸汽阻力和散热损失、现场布置困难、投资大等负面影响。

目前已完成的技术论证表明，高(中)压缸轴系的高位布置完全可行。而应用本技术，根据西门子所做的热平衡计算表明，若采用600℃等级蒸汽参数及二次再热方案，其汽轮发电机的热耗水平与目前一次再热常规布置方案相比可再相对下降5%，非常可观。此外，由于采用了双轴方案，其单机容量的瓶颈也被打开，按目前的技术水平，单机容量可达1500MW。

由于本设计方案省去了绝大部分高价值的大直径高温高压管道，相应的支吊架及保温材料和施工费用等，与增加的锅炉二次再热器及汽轮机第二中压缸的费用，高位平台等的费用基本相当。故本设计的机组单位造价并未因此增加。

另外，对于今后发展700℃高效超临界机组，需要采用极其昂贵的大口径厚壁蒸汽管道，故本技术在大幅度降低造价及提高效率等方面都将具有无可比拟的优势。

原标题：上海外三总经理冯伟忠：挑战现有煤电技术的效率极限

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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