我國電站輔機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
隨著我國電力建設(shè)的迅速發(fā)展,大容量、高參數(shù)發(fā)電機(jī)組日益普及,新技術(shù)、新能源被逐漸推廣利用,高效、環(huán)保的新型機(jī)組也開始嶄露頭角。一系列變化對(duì)配套輔機(jī)也提出了各種新要求,當(dāng)前我國電站輔機(jī)的發(fā)展可謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
大機(jī)組唱主角輔機(jī)迎來諸多變化
2006年我國投產(chǎn)機(jī)組1.01億千瓦。五大發(fā)電集團(tuán)投產(chǎn)機(jī)組5198萬千瓦,其中火電機(jī)組投產(chǎn)4596萬千瓦。如果加上國網(wǎng)公司、國華和廣東粵電,到 2006年底,主要八大發(fā)電(電網(wǎng))集團(tuán)的火電機(jī)組投產(chǎn)量占當(dāng)年全國總投產(chǎn)量的40%。八大集團(tuán)公司投產(chǎn)火電機(jī)組臺(tái)數(shù)及容量見左下表:
分析其數(shù)據(jù),可見八大集團(tuán)公司投產(chǎn)的300MW級(jí)以上火電機(jī)組占全部總?cè)萘康?1%,300MW以下機(jī)組僅占9%。
2006年投產(chǎn)的火電機(jī)組最大單機(jī)容量為1000MW,空冷機(jī)組為600MW,聯(lián)合循環(huán)機(jī)組為390MW,水電機(jī)組為700MW,核電機(jī)組為1000MW。2007年全國機(jī)組投產(chǎn)量預(yù)計(jì)為9000萬千瓦左右,大機(jī)組容量的比率將進(jìn)一步增大。
大容量、高參數(shù)機(jī)組,尤其是百萬級(jí)機(jī)組的普及增加,給輔機(jī)配套帶來了諸多變化:配套數(shù)量急劇減少,輔機(jī)設(shè)備單機(jī)容量增大,與之配套的新設(shè)備也不斷出現(xiàn)等。
在主要的輔機(jī)設(shè)備中,一次風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)設(shè)備,給水泵組、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等泵類設(shè)備,各類換熱器設(shè)備以及電氣配套設(shè)備中的主變、廠用變壓器等,都因主機(jī)組的大型化而增大容量。而爐水循環(huán)泵等設(shè)備則需要增加數(shù)量。此外,百萬千瓦級(jí)機(jī)組中的部分輔機(jī)在國內(nèi)還尚未研制出來,這給國內(nèi)輔機(jī)配套廠家既帶來了挑戰(zhàn),也帶來了機(jī)遇。
新型機(jī)組登臺(tái)配套設(shè)備亟待補(bǔ)充
在能源發(fā)展多元化和環(huán)境排放清潔化的要求下,發(fā)電形式趨向多樣化,具有高效率、環(huán)保性和能利用可再生能源的新型機(jī)組發(fā)展迅速,如燃燒天然氣的燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組、國家863攻關(guān)項(xiàng)目———煤氣化的IGCC發(fā)電機(jī)組、百萬千瓦級(jí)大型空冷機(jī)組等。
IGCC發(fā)電機(jī)組是國家“十一五”期間的攻關(guān)項(xiàng)目,根據(jù)國內(nèi)石化行業(yè)煤氣制備的經(jīng)驗(yàn),其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)配置與電力行業(yè)的系統(tǒng)有很大差異,因此,與之配套的輔機(jī)都屬于新型設(shè)備,如煤氣發(fā)生爐、煤粉制備系統(tǒng)及磨煤機(jī)、采用氮?dú)饷芊獾拿悍蹅}、煤粉輸送設(shè)備以及布袋式收集器等。
100萬千瓦級(jí)大型超臨界或超超臨界空冷型機(jī)組,其大容量、高效率、低耗水量的特點(diǎn)也為配套輔機(jī)也帶來了新難題———它需要大容量的空氣冷卻系統(tǒng)、空冷模型計(jì)算、空冷設(shè)備,安全可靠的真空系統(tǒng)、旁路系統(tǒng),以及凝結(jié)水精處理系統(tǒng)及設(shè)備等。
可再生能源的利用也亟須新型配套設(shè)備,如秸稈破碎和切割設(shè)備。麥秸、棉花稈、果枝稈、煙葉稈等不同種類的生物燃料,其形狀、硬度等均不相同。而在目前已投產(chǎn)的燃燒秸稈的電廠中,國產(chǎn)切割設(shè)備普遍存在著磨損嚴(yán)重、設(shè)備壽命短以及不能切割不同植物等問題。
在新能源方面,新興的風(fēng)能、太陽能等發(fā)電技術(shù),都具有適應(yīng)不同燃料、高效率、環(huán)保的特點(diǎn),而相配套的風(fēng)機(jī)電控設(shè)備、太陽能儲(chǔ)熱設(shè)備、太陽能鏡場(chǎng)電傳動(dòng)設(shè)備、控制器設(shè)備等,目前在國內(nèi)還屬空白。
環(huán)保性能增強(qiáng)新技術(shù)日漸推廣
近年來,國家對(duì)發(fā)電廠的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步日益重視。在2006年國家電廠設(shè)計(jì)評(píng)優(yōu)中,評(píng)審專家更多地關(guān)心項(xiàng)目在節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能、環(huán)保方面的工作,評(píng)優(yōu)也更加關(guān)注高參數(shù)、大容量和清潔燃燒的特殊機(jī)型機(jī)組。這促使電廠越來越多地采用并推廣各種新技術(shù)。
在設(shè)備選型方面,電廠除了考慮磨煤機(jī)對(duì)煤種的適應(yīng)性,還要考慮磨煤電耗率,選擇更加節(jié)電的系統(tǒng),如中速磨直吹式方案、雙進(jìn)雙出的鋼球磨方案等;在脫硫技術(shù)方面,用防腐煙囪替代GGH換熱器,降低脫硫系統(tǒng)的整體耗電率。
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