24 MPa,538℃/538℃
石洞口二厂 600 MW
24.2 MPa,538℃/566℃
日本松蒲电厂 1000 MW
25.2 MPa,598℃/596℃
丹麦 Nordjylland 电厂 410 MW 28.5 MPa,580℃/580℃/580℃
西门子设计 400-1000 MW
27.5 MPa,589℃/600℃
气 半焦 增压
化 炉
流化床
蒸汽轮机
煤 脱硫剂
燃烧器 980～1092℃
燃气轮机
增压流化床系统示意图
第10页/共81页
IGCC结构原理图
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高效、绿色发电技术
高
洁
效
净
发
发
电
电
节 水 发 电
分 布 式 电 源
新 型 发 电
煤
超 临 界
联 合 循
多 联 产
炭 加 工
机环
与
组
转
化
以以 发煤 电气 为化 核为 心核
20
25
30
35
蒸汽参数MPa (初温℃/再热温℃/再热温℃)
不同蒸汽参数、再热次数和参数对发电厂供电热效率的影响
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热效率提高，%
超（超）临界机组的热效率
蒸汽参数与效率的关系 530/538
538/538
•常规的亚临界机组发电效率为38%左右；
10
566/538
•常规超临界机组的效率为40%左右；
• 大容量:≥600MW • 燃料价格较高时,技术经济性能更佳；
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9
燃烧室 3
2 压 气 机 1
4
燃气 轮机
G ~
发电机
8 余热锅炉 e
汽轮机
发电机
G ~
给水 加热器
7
水泵
10 凝汽器
5
燃气－蒸汽联合循环原理（基本形式）
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537～815℃
颗粒控制
815～925℃
裂
解
空气
•目前燃煤机组效率最高为47%(海水冷却)
8
566/566
。
6
538/552/566(两级再热） •欧洲计划用10年至15年的时间 将发电效率提高到52～55% 。
538/552/566
4
566/566/566
2
593/566/566
0
650/593/593
10 15 20 25 30 35 40 连线
总和 45 43 40 36 42
38 31 37 27
顺次 1 2 4 7 3 5 8 6 9 9
二、超临界机组的技术特点
容量 参数 结构 炉型
燃烧方式 水冷壁型式
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1.容量
从技术可行性、设计制造模式、国外 业绩及与国外合作问题、技术经济等问题考 虑，超临界锅炉选择1000MW及以下容量都 是可行的。一般采用 1000MW和 600MW 两个容量等级。
7× 1300 平均 EAF=8.33
500
88.92(1994)
2× 600 2× 300
91.47(1994)
连续运行 1700多 天(到 1998年底)
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超(超)临界机组的特点
• 运行效率高，可靠性好，环保指标先进 • 可复合滑压或纯滑压运行，调峰性能好 • 超(超)临界机组最佳适用条件:
目前超临界机组的可用率与亚临界机组相当。
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部分超临界机组可靠性举例
电厂 美
中
项目 马歇尔电厂 勃鲁斯电厂 国 蒙太尔电厂 AEP电力公司 韩国保宁电厂 石洞口二厂 国 华能南京电厂
机组容量，MW 可用率，%
2× 630
88.7(1985年)
2× 1120
94( 1985年)
2× 1300 连续运行 607天
心
流 整可
化 体再
床 煤生
F 气能
B
化源 联发
C 合电
循及
环核
I电
G
C
C
烟灰 气渣 净及 化废
水 资 源 化
空 冷 机 组
硫 资 源 化
脱
硫
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烟 气 循 环 流 化 床
其 它 节 水 技 术
脱
硫
燃 料 电 池
微 型 燃 气 轮
太 阳 光 发 电
风 力 发 电
机
各种煤清洁利用方式相对评分比较表
利用方式 型煤
环保 7
原煤加工 流化床
洗选煤
8
CFBC
9
PFBC
9
超（超）临界机组 7
IGCC
10
燃料转化
气化
8
CMW
8
液化
8
其他清洁技术 注：10分为满分
节能 8 7 5 8 9 8 6 6 5
运行 10 9 9 6 9 6 6 8 4
投资 10 9 8 5 7 6 5 7 5
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成熟 10 10 9 8 10 8 6 8 5
1999
>50
2005
52-55
2015
36.9
1989
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超超）临界机组的可靠性
• 美国初期 蒸汽参数过高，当时冶金工业 难以提供满 足31MPa，621/566/566℃的合理钢材，投运后 事故频繁，可靠性、可用率低，后降低参数运行， 取得了比较满意的业绩。
• 原苏联在发展超临界机组的初期，因缺少经验和选 用 参数过高，使其可靠性低。 经改进和完善，超临 界机组的可用率与亚临界机组差别不大。
主蒸汽压力，MPa
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部分超（超）临界机组经济性举例
电厂
项目
蒸汽参数
丹麦 Vesk 电厂 407 MW
25.1 MPa,560℃/560℃
法国 STAUDINGE 厂 550 MW
25 MPa,540℃/560℃
德国 ROSTOCK 电厂 559 MW
25 MPa,540℃/560℃
韩国 500 MW
一、超临界机组的优越性
• 经济性好 • 可靠性高 • 环保特性好
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49
700℃ /720℃/ 720℃
47
600℃/ 600℃/600℃
45
566℃/ 566℃/ 566℃ 高超临界
593℃/ 593℃
43
41
39
540℃ / 540℃
37
亚临界
566℃/ 566℃
超临界
35 10
15
欧洲 Future Ⅰ
33.5 MPa,610℃/630℃
欧洲 Future Ⅱ
40.0 MPa,700℃/720℃
平圩电厂 600 MW(亚临界)
17 MPa,537℃/537℃
机组效率,% 投运年份
45.3
1992
42.5
1992
42.5
1994
41
41.09
1992
44
1997
47
1998
>45
• 1980年美国公布的71台超临界机组和27台亚临界 机组运行统计数据表明，两类机组可用率已没有差 别。
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1.30GW超临界机组创造过连续安全运行607天的记录。 日本 早期的超临界机组可用率大多数在99%以上。 德国机组的可靠性数据 表明，机组可靠性与可用率 与参数之间没有 必然的联系。 我国华能石洞口二厂两台600MW超临界机组投运后第二年可用系数 可达到90.8%和93.97%。
1000MW 等 级 超 超 临 界 机 组 方 案 具 有 效率高、单位千瓦投资省、人员少、维护费 用低及同容量电厂建设周期短，建筑用地少 等综合优点，同时也适应我国电力工业的发 展和符合电网对机组容量的需求，将成为反 映我国电力工业技术水平的代表性机组。