最全大容量超超临界机组旁路类型介绍及系统选择

      大容量超超临界机组旁路类型介绍

      目前国际上已运行的大容量超超临界机组主要分布在欧洲和日本，这些机组的旁路可分为：三用阀旁路系统、一级大旁路系统、三级旁路系统和两级串联旁路系统。根据欧洲环保标准的要求，欧洲大容量超超临界机组一般采用三用阀旁路系统。日本多数电厂超超临界机组旁路容量的选择参照美国ASME规定，不允许用旁路系统中的三用阀代替安全阀，因此旁路类型较多，且有的机组不配旁路。采用东芝和日立公司主机已投运的超超临界1000MW 机组大多设置10%一20%一级大旁路;采用三菱主机的超超临界1000MW 机组旁路采用30%两级串联旁路。


      1、一级大旁路系统

      采用一级大旁路系统的机组，其旁路系统投入时主蒸汽经减压减温后快速直接排人凝汽器。锅炉的再热器通常用不锈合金钢制造.耐温800oC左右，可以干烧，不需要介质冷却。旁路的功能只是为了冷、热态启动和回收工质。旁路容量为35%BMCR左右，在机组甩负荷时，由于旁路容量不能满足安全门动作容量(约为42%BMCR)，安全阀要动作。

       一级大旁路系统简单一次性投资少，但在启动及甩负荷时必须严格控制锅炉的燃烧率;另外，再热管道的暖管升温十分困难，对机组热态启动不利：同时由于再热汽温和中压缸壁温不匹配，这将损耗中压缸的寿命。所以此类旁路只适用于带基本负荷，不经常热态启动的机组

      2、三用阀旁路系统

      采用三用阀旁路系统的机组通常设有100%BMCR(可由4x25%BMCR阀组成)汽机高压旁路及80%BMCR或65%BMCR两路低压旁路系统。高压旁路阀替代了过热器安全阀，又作为主汽压力调节阀，俗称“三用阀”系统。

      3、三级旁路系统

       该旁路系统由大旁路和高、低压两级旁路组成。大旁路采用电动快速排放装置，主蒸汽经减压减温后排至凝汽器。小旁路选用厂用电动快速排放装置.在快速启动排放装置处并联装设厂用快速启动排放装置，在机组甩负荷时，将蒸汽送人厂用蒸汽联箱，供给给水泵汽轮机、除氧器、轴封等用汽;低压旁路由再热热段排泄阀至凝汽器。该旁路系统过于复杂，运用较少。

      4、两级串联旁路系统

      两级串联旁路系统由高、低压两级旁路组成.一般容量为3O一40%BMCR。这种旁路系统不很复杂，但能适用较多的工况.是国内外使用最为普遍的一种旁路系统。

      国内部分百万超超临界机组旁路系统的选择

      1、影响国内部分百万超超临界机组旁路选择主要因素 国内正在实施的百万超超临界机组，根据其机组主机特性和运行工况的不同要求，从锅炉和汽机的型式、结构、性能出发，综合考虑技术和经济等方面的因素.选择了适合本工程的旁路系统。其设置的最终目的，均是为了使超超临界机组提高运行安全性、灵活性，充分发挥其能耗低的优势，提高经济效益。

      (1)华能玉环和国电泰州电厂玉环电厂和泰州电厂均采用哈锅引进日本三菱技术生产的超超临界锅炉，玉环电厂采用了上汽引进德国西门子技术生产的超超临界汽轮机，而泰州电厂采用了哈汽引进日本东芝技术生产的超超临界汽轮机。由于这两个工程锅炉再热器不允许于烧，且汽轮机均采用高中压缸联合启动方式;另一方面.根据工程负荷性质和锅炉特点，以上两个工程旁路无需具有安全阀和FCB功能，这就决定了以上两个工程不能采用一级大旁路，也没有必要采用三用阀等旁路系统。最终，玉环电厂和泰州电厂从技术和经济性方面综合考虑，均采用了高、低压两级旁路。其旁路容量是根据主机和工程特点，在选定工程需要的旁路功能后相应确定。

      (2)华电邹县四期工程和华能海门电厂邹县四期工程和海门电厂均采用了东锅引进日本BHK技术生产的超超临界锅炉和东汽引进日本日立技术生产的超超临界汽轮机。这两个工程主机的最大特点是锅炉再热器允许干烧和汽轮机采用高压缸启动方式;且该工程旁路无需具有安全阀和FCB功能.所以这两个工程具有采用一级大旁路的一切条件。从技术和经济性方面出发，邹县四期工程和海门电厂最终均采用了一级大旁路。并结合主机和工程特点确定旁路功能后选择了相应的旁路容量。

      (3)外高桥三期工程和国华宁海二期工程外高桥三期工程和国华宁海二期工程是国内唯一采用了上锅引进阿尔斯通APGB技术生产的超超临界塔式锅炉的两个工程，汽机均上汽引进德国西门子技术生产的超超临界汽轮机。上锅塔式炉的最大特点是其没有过热器安全阀，需要配套的旁路具有过热器安全阀功能，且再热器不允许干烧;同时汽轮机采用高压缸启动方式。外高桥三期工程和国华宁海二期工程根据以上因素，结合锅炉厂的推荐意见，最终选择了三用阀旁路系统，并结合旁路功能确定了相应的容量。

      2、国内部分百万超超临界机组旁路选择情况

      下表是国内部分已投产或正在实施的百万超超临界机组旁路设置情况。