太仓超临界600MW机组节能升级改造汇报

1、目标考核监督实施组织协调责权到位太仓发电公司太仓发电公司研究院技术中心研究院技术中心20132013年年1010月月太仓太仓630MW630MW超临界超临界机组综合升级改造汇报机组综合升级改造汇报目录一一 、概述、概述二、机组提效增容升级改造方案二、机组提效增容升级改造方案三、改造方案安全可靠性分析三、改造方案安全可靠性分析四、改造方案经济性分析四、改造方案经济性分析五、改造方案政策风险分析五、改造方案政策风险分析六、补充说明六、补充说明一、概述一、概述概况概况原设计值原设计值实测值实测值热耗现状热耗现状热耗平均值热耗平均值(kJ/kWh)75458041.58 (修前修前) 7823.49(

2、修后修后)出力现状出力现状铭牌功率铭牌功率=TRL功率（功率（MW）600600600TRL流量（流量（t/h）1820/KTRL=BMCR蒸发量蒸发量/TRL流量流量1.05改造后的机组铭牌功率增加改造后的机组铭牌功率增加：N= N= N N无煤耗无煤耗+ + N N锅炉蒸发量提升锅炉蒸发量提升+ + N N夏季背压优化夏季背压优化 根据绿色发电计划，对机组根据绿色发电计划，对机组热耗和出力现状热耗和出力现状进行调研，以进行调研，以300MW300MW机机组通流改造业绩和组通流改造业绩和600MW600MW改造热耗保证值分析确定改造热耗保证值分析确定改后热耗目标为改后热耗目标为7545kJ/

3、kWh7545kJ/kWh。由改后机组无煤耗铭牌功率增加、锅炉。由改后机组无煤耗铭牌功率增加、锅炉BMCRBMCR蒸发量增加和蒸发量增加和优化夏季背压带来的铭牌功率增加确定改造后的优化夏季背压带来的铭牌功率增加确定改造后的铭牌功率铭牌功率，提出太仓公，提出太仓公司通流改造原则性初步方案（司通流改造原则性初步方案（在初步方案的基础上，通过对冷端背压，在初步方案的基础上，通过对冷端背压，锅炉锅炉BMCR蒸发量的进行优选蒸发量的进行优选，提高机组安全性和经济性，为江苏省实，提高机组安全性和经济性，为江苏省实施新的铭牌功率政策后的铭牌功率提升做好准备。施新的铭牌功率政策后的铭牌功率提升做好准备。）项目

4、项目太仓宁海宁海陈家港陈家港BMCR蒸发量蒸发量(t/h ) 194421082044 2154BRL:1944BMCR:2037夏季背压夏季背压(kPa)1011.810.51111.8设计背压设计背压(kPa)4.4/5.44.94.9铭牌功率铭牌功率(MW)630660660660660VWO:717铭牌功率铭牌功率根据根据给定给定夏季背压确定夏季背压确定一、概述一、概述铭牌功率核定铭牌功率核定KTRL=BMCR蒸发量蒸发量/TMCR流量流量=1.05 重要说明重要说明江苏省铭牌功率申请严格按照江苏省经信委江苏省铭牌功率申请严格按照江苏省经信委2010（651）号文件执行，锅）号文件执行

5、，锅炉最大蒸发量计算时必须执行冷端背压炉最大蒸发量计算时必须执行冷端背压11.8KPa，KTRL1.05。太仓公司机组实际增容至太仓公司机组实际增容至630MW无需进行铭牌申请，可按太仓实际背压进无需进行铭牌申请，可按太仓实际背压进行主机设计及相应的辅机适应性选型与校核。行主机设计及相应的辅机适应性选型与校核。冷端条件分析冷端条件分析项目项目设计值设计值综合增容升级改造后综合增容升级改造后铭牌功率铭牌功率(MW)(MW)600630660冷端冷端优化优化凝汽器冷却面积凝汽器冷却面积(m(m2 2) )340003400034000循环水量循环水量( (m m3 3/h/h) )72000720

6、0072000布置型式布置型式双背压双背压双背压双背压双背压夏季夏季/ /设计背压设计背压(kPa)(kPa)11.8/4.911.8/4.911.8/4.9THATHA工况热耗工况热耗(kJ/kWh)(kJ/kWh)7923.475457545凝汽器裕量（凝汽器裕量（TMCRTMCR）27%22%14%BMCR蒸发量蒸发量(t/h ) (t/h ) 191319442108一、概述一、概述边界条件边界条件说明：说明：太仓公司凝汽器在增容至太仓公司凝汽器在增容至66万后仍有万后仍有14%的余量，满足机组增容要求。因江苏省的余量，满足机组增容要求。因江苏省严格要求铭牌功率的背压为严格要求铭牌功率

7、的背压为11.8KPa，冷端条件受限于政策要求，进行优化的必要性不大。，冷端条件受限于政策要求，进行优化的必要性不大。其他影响条件分析其他影响条件分析项目项目改造前改造前综合增容升级改造后综合增容升级改造后铭牌功率铭牌功率(MW)(MW)600630660夏季夏季/ /设计背压设计背压(kPa)(kPa)11.8/4.910/4.911.8/4.9THATHA工况热耗工况热耗(kJ/kWh)(kJ/kWh)754575457878.2BMCR蒸发量蒸发量(t/h ) (t/h ) 191319442108容积热负荷容积热负荷(kW/m(kW/m3 3) )88.0989.4796.88燃烧区壁

8、面热负荷燃烧区壁面热负荷(kW/m(kW/m2 2) )166016861826炉膛断面热负荷炉膛断面热负荷(kW/m(kW/m2 2) )453646074989主蒸汽管道压损主蒸汽管道压损(%)(%)4.352.914.50再热蒸汽系统压损再热蒸汽系统压损(%)(%)109.39.7一、概述一、概述边界条件边界条件说明：说明：太仓公司锅炉在增容至铭牌功率太仓公司锅炉在增容至铭牌功率660MW后，容积热负荷将达到后，容积热负荷将达到96.88.而根据上而根据上海锅炉厂设计针对燃烧神华煤锅炉的经验，容积热负荷大于海锅炉厂设计针对燃烧神华煤锅炉的经验，容积热负荷大于90时，断面热负荷不大于时，断

9、面热负荷不大于4800，在任何情况下燃烧强结渣煤种，燃烧区域热负荷不大于，在任何情况下燃烧强结渣煤种，燃烧区域热负荷不大于1800。项目项目方案一方案一(630MW)方案二方案二(660MW)BMCR蒸发量蒸发量(t/h ) 19442108夏季背压夏季背压(kPa)10(凝汽器凝汽器22%裕度裕度)11.8(凝汽器凝汽器14%裕度裕度)设计背压设计背压(kPa)4.94.9高高/中中/低压缸效率低压缸效率(%)88/93/9088/93/90THA工况热耗工况热耗(kJ/kWh)75457545煤耗降低煤耗降低(g/kWh)10.310.3改造改造范围范围通流部分通流部分高、中、低压缸全改，

10、采用新型弯扭高效叶片，高压由高、中、低压缸全改，采用新型弯扭高效叶片，高压由1+11级增加为级增加为1+12级，中压由级，中压由8级增加为级增加为9级。级。汽轴封汽轴封采用镶片式汽封，平衡活塞采用布莱登汽封，轴封采用采用镶片式汽封，平衡活塞采用布莱登汽封，轴封采用蜂窝或接触式汽封。蜂窝或接触式汽封。冷却蒸汽冷却蒸汽末级叶片末级叶片采取采取100%THA工况工况1/3权重和权重和75%THA工况工况2/3权重对权重对末级叶片进行选型，确定采用末级叶片进行选型，确定采用1050mm末级叶片。末级叶片。汽轮机本体通流改造：汽轮机本体通流改造：二、太电机组提效增容升级改造方案电机组提效增容升级改造方案

11、通流改造通流改造KTRL=BMCR蒸发量蒸发量/TMCR流量流量=1.05 汽轮机辅助系统配套改造汽轮机辅助系统配套改造系统名称系统名称方案一（方案一（630MW630MW）方案二（方案二（660MW660MW）凝结水系统凝结水系统不改造不改造不改造不改造给水系统给水系统不改造不改造给水泵组提效改造给水泵组提效改造主再热蒸汽系统主再热蒸汽系统旁路系统优化改造旁路系统优化改造旁路系统优化改造旁路系统优化改造高低加高低加更换更换#1#1高压加热器高压加热器更换更换#1#1、2 2、3 3高压加热器高压加热器，#5#5、#6#6低压加热器低压加热器闭冷水系统闭冷水系统不改造不改造提效改造提效改造真空

12、及循环水系统真空及循环水系统循环水泵提升可靠性改造循环水泵提升可靠性改造循环水泵提升可靠性改造循环水泵提升可靠性改造二、太电机组提效增容升级改造方案电机组提效增容升级改造方案配套改造配套改造锅炉配套改造锅炉配套改造系统名称系统名称方案一（方案一（630MW）方案二（方案二（660MW）锅炉本体锅炉本体对省煤器进行分级布对省煤器进行分级布置改造以满足全负荷置改造以满足全负荷脱硝，将一部分省煤脱硝，将一部分省煤器布置在脱硝装置后器布置在脱硝装置后方，空预器之前方，空预器之前末级冷段末级冷段3、7、9、10号管更换；号管更换；分隔屏过热器中的分隔屏过热器中的SA213-T12管材及管材及后屏后屏4、

13、8、9号管更换号管更换低温再热器低温再热器4、7号管更换号管更换增加增加1940平方米省煤器受热面平方米省煤器受热面主、再热各增加主、再热各增加1只安全阀只安全阀制粉系统制粉系统不改造不改造磨煤机增容（换型磨煤机增容（换型/增设动态分离器）增设动态分离器）风烟系统风烟系统引增合一引增合一一次风机更换轴承箱一次风机更换轴承箱引增合一引增合一送风机更换叶轮改造送风机更换叶轮改造一次风机整体换型一次风机整体换型汽水系统汽水系统不改造不改造不改造不改造除灰渣系统除灰渣系统不改造不改造不改造不改造二、太电机组提效增容升级改造方案电机组提效增容升级改造方案配套改造配套改造电气配套改造电气配套改造系统名称系

14、统名称方案一（方案一（630MW）方案二（方案二（660MW）发电机本发电机本体体额定氢压调整额定氢压调整(由由0.4MPa调整调整为为0.5MPa)更换软连接线更换软连接线更换测温出线板更换测温出线板氢冷器扩容（氢冷器扩容（4020扩扩4600kW）额定氢压调整（由额定氢压调整（由0.4MPa调整调整为为0.5MPa)更换软连接线更换软连接线更换测温出线板更换测温出线板氢冷器扩容（氢冷器扩容（4020扩扩4600kW）定子线棒更换，嵌线改进及上定子线棒更换，嵌线改进及上下层连接线改进下层连接线改进定冷水系定冷水系统统外部管路管道弯头更换外部管路管道弯头更换外部管路管道弯头更换外部管路管道弯头

15、更换励磁系统励磁系统励磁变压器增容至励磁变压器增容至6900kVA，变比为变比为20kV/0.95kV励磁变压器增容至励磁变压器增容至7200kVA，变比为变比为20kV/0.95kV更换交直流励磁母线更换交直流励磁母线主变系统主变系统冷却器系统改造，增容至冷却器系统改造，增容至750MVA，更换冷却器及油泵，更换冷却器及油泵冷却器系统改造，增容至冷却器系统改造，增容至780MVA二、太电机组提效增容升级改造方案电机组提效增容升级改造方案配套改造配套改造投资规模（万元）投资规模（万元）630MW （10kPa）660MW（11.8kPa）汽轮机通流改造汽轮机通流改造1200012000 给水泵

16、、小汽轮机提效改造给水泵、小汽轮机提效改造 18500高、低压加热器改造高、低压加热器改造 2501150循环水泵改造循环水泵改造160160闭式水系统改造闭式水系统改造088旁路系统旁路系统104104锅炉本体改造（受热面换管、空预器锅炉本体改造（受热面换管、空预器、主再热蒸汽安全阀增加、制粉系统、主再热蒸汽安全阀增加、制粉系统）23009200（未考虑解决容积热负荷（未考虑解决容积热负荷问题投资）问题投资）送风机改造送风机改造0200一次风机改造一次风机改造200910引风机改造引风机改造16501650发变组：发电机更换定子绕组；提高发变组：发电机更换定子绕组；提高发动机氢压；定冷水增容

17、；励磁系统发动机氢压；定冷水增容；励磁系统增容增容16003720主变、厂变、启备变及其他配套部分主变、厂变、启备变及其他配套部分6933829其他费用其他费用24002400总投资总投资25495 （8498 RMB/kW）40031 （6671RMB/kW）二、太电机组提效增容升级改造方案电机组提效增容升级改造方案费用预估费用预估系统名称系统名称方案一（方案一（630MW）方案二（方案二（660MW）汽轮机本汽轮机本体部分体部分无影响安全可靠性因素无影响安全可靠性因素无影响安全可靠性因素无影响安全可靠性因素汽轮机辅汽轮机辅助配套改助配套改造部分造部分改造范围较小，无影响安全可改造范围较小，

18、无影响安全可靠性因素靠性因素三台高压加热器的更换中存在三台高压加热器的更换中存在较大的风险，但可以通过现场较大的风险，但可以通过现场高风险作业风险管控手段解决高风险作业风险管控手段解决发电机本发电机本体部分体部分改造范围较小，无影响安全可改造范围较小，无影响安全可靠性因素靠性因素改造范围较小，无影响安全可改造范围较小，无影响安全可靠性因素靠性因素电气配套电气配套改造部分改造部分改造范围较小，无影响安全可改造范围较小，无影响安全可靠性因素靠性因素改造范围较小，无影响安全可改造范围较小，无影响安全可靠性因素靠性因素三、改造方案安全可靠性分析改造方案安全可靠性分析系统名称系统名称方案一（方案一（63

19、0MW）方案二（方案二（660MW）锅炉本体锅炉本体改造部分改造部分经校核风险受控经校核风险受控锅炉炉膛热负荷相对较高：锅炉最大锅炉炉膛热负荷相对较高：锅炉最大蒸发量（蒸发量（BMCR 工况下）时工况下）时qv 为为96.88kW/m3，qF 为为1.826 Mw/m2，qb 为为4.989MW/m2，已进入燃烧，已进入燃烧 神华神华煤锅炉的严格不推荐范围，存在严重煤锅炉的严格不推荐范围，存在严重的结渣风险且无有效的控制手段。的结渣风险且无有效的控制手段。锅炉辅助锅炉辅助配套改造配套改造部分部分改造范围较小，无改造范围较小，无影响安全可靠性因影响安全可靠性因素素制粉系统改动较大，燃烧校核煤种时

20、制粉系统改动较大，燃烧校核煤种时将存在无备用磨的风险将存在无备用磨的风险三、改造方案安全可靠性分析改造方案安全可靠性分析说明：说明：从安全可靠性上分析，增容至从安全可靠性上分析，增容至660MW方案中，炉膛容积热负荷与燃烧区断面热方案中，炉膛容积热负荷与燃烧区断面热负荷的组合已进入燃烧神华煤锅炉的严格不推荐范围，实施后存在不可控的风险。因此，负荷的组合已进入燃烧神华煤锅炉的严格不推荐范围，实施后存在不可控的风险。因此，实际增容到实际增容到630MW的安全可靠性要明显优于增容至的安全可靠性要明显优于增容至660MW方案。方案。四、改造方案经济性分析改造方案经济性分析安全（增容）方面安全（增容）方

21、面投资规模（万元）投资规模（万元）630MW （10kPa）660MW（11.8kPa）给水泵、小汽轮机提效改造给水泵、小汽轮机提效改造 18500高、低压加热器改造高、低压加热器改造 2501150锅炉本体改造（受热面换管、空预器、主锅炉本体改造（受热面换管、空预器、主再热蒸汽安全阀增加、制粉系统）再热蒸汽安全阀增加、制粉系统）23009200（未考虑解决容积热负荷（未考虑解决容积热负荷问题投资）问题投资）一次风机改造一次风机改造200910发变组：发电机更换定子绕组；提高发动发变组：发电机更换定子绕组；提高发动机氢压；定冷水增容；励磁系统增容机氢压；定冷水增容；励磁系统增容16003720

22、主变、厂变、启备变及其他配套部分主变、厂变、启备变及其他配套部分6933829其他费用其他费用24002400总投入总投入7461(2487RMB/kW)21709(3618.2RMB/kW)总产出总产出实际增容实际增容30MW实际增容实际增容60MW说明：说明：从安全配套方面的经济性分析，实际增容到从安全配套方面的经济性分析，实际增容到630MW的经济性要优于增容至的经济性要优于增容至660MW方案。方案。四、改造方案经济性分析改造方案经济性分析环保投资方面环保投资方面投资规模（万元）投资规模（万元）630MW （10kPa）660MW（11.8kPa）电除尘改造电除尘改造47004700引

23、风机改造引风机改造16501650总投入总投入63506350总产出总产出粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放达到粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放达到特别排放标准特别排放标准粉尘、二氧化硫、氮氧化物排粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放达到特别排放标准放达到特别排放标准说明：说明：从环保投资经济性分析，实际增容到从环保投资经济性分析，实际增容到630MW与增容至与增容至660MW方案基本一致。方案基本一致。四、改造方案经济性分析改造方案经济性分析节能投资方面节能投资方面投资规模（万元）投资规模（万元）630MW （10kPa）660MW（11.8kPa）汽轮机通流改造汽轮机通流改造1200012000 循环水泵改

24、造循环水泵改造160160闭式水系统改造闭式水系统改造088总投资总投资1216012248总产出总产出发电煤耗降低发电煤耗降低10.3g/kwh发电煤耗降低发电煤耗降低10.3g/kwh说明：说明：从节能经济性分析，在未考虑管道系统阻力的情况下，实际增容到从节能经济性分析，在未考虑管道系统阻力的情况下，实际增容到630MW与增与增容至容至660MW方案基本一致。考虑因改造中需保证尽量不改动过热器、再热器等受热，方案基本一致。考虑因改造中需保证尽量不改动过热器、再热器等受热，将锅炉由将锅炉由600MW 扩容至扩容至660MW 容量，受热面质量流速将提高，介质流通阻力将有较容量，受热面质量流速将

25、提高，介质流通阻力将有较大幅度上升；大幅度上升；BMCR 工况下再热系统将有工况下再热系统将有0.5%的喷水量；管道系统阻力增加导致系统的喷水量；管道系统阻力增加导致系统效率降低，效率降低，660MW方案经济性略差。方案经济性略差。系统名称系统名称方案一（方案一（630MW）方案二（方案二（660MW）污染物总污染物总量排放方量排放方面面机 组 实 际 增 容 至机 组 实 际 增 容 至630MW,无需进行提升无需进行提升铭牌申请，不需要进行铭牌申请，不需要进行环保容量核算。环保容量核算。机组增容至机组增容至660MW,需要对增加锅炉需要对增加锅炉蒸发量提升燃料量导致的污染物排放蒸发量提升燃料量导致的污染物排放指标进行核算与申请，存在较大的政指标进行核算与申请，存在较大的政策风险。策风险。铭牌功率铭牌功率申请方面申请方面无需进行铭牌申请，无无需进行铭牌申请，无风险。风险。需要进行铭牌申请。根据与江苏省经需要进行铭牌申请。根据与江苏省经信委、铭牌功率核定试验单位江苏方信委、铭牌功率核定试验单位江苏方天电力公司及江苏省电行协沟通，江天电力