亚临界

火电机组深度调峰是新能源消纳和用能结构优化的重要技术手段。以某600 MW亚临界燃煤机组为研究对象，分别进行15%和20%额定负荷长时间运行试验，通过参数分析研究了不同参数对火检波动的影响。进一步提出了基于滑动窗口内火检、汽包水位和炉膛负压的波动特性分析方法，实现了炉膛燃烧稳定性判断。试验结果表明，在等离子稳燃和燃煤热值20 kJ/g左右准格尔煤的前提下，2套磨煤机可保证15%~20%额定负荷的长期燃烧稳定性。此外，通过相关性分析得出煤量变化速率、煤量分布和一次风量是影响火检波动的主要因素。研究结果可为同类型机组长时间极限深度调峰提供参考。

宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号机组分别于2009年4月28日和2009年3月31日完成168小时试运并投入商业运行，汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的D600JN1/N2型600MW机组，型号为NZK600-16.7/538/538-1，机组为亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机1～4号轴瓦均为落地式支承，其中1～2号轴瓦为可倾瓦、3～4轴瓦为椭圆瓦，每个可倾瓦共有六块瓦块（上半三块、下半三块），每个瓦块采用常规的中心支撑，上半三个瓦块开有深1.6mm的周向槽，宽度为瓦块宽度的1/2。机组正常运行时，润滑油从有侧（从机头侧向电机侧看）进入轴瓦，经上瓦1.6mm深的过油槽道进入下瓦，润滑油通过左侧的排油孔和油挡间隙排走，且每个可倾瓦下半的中间瓦块安装有一只金属温度测点。自投产以来，5、6号汽轮机1、2号轴瓦金属温度一直偏高【5号机最高达112℃，6号机最高达106.5℃℃（设计值：105℃报警，115℃跳机）】，已严重威胁到5、6号机组的安全稳定运行，期间通过改变高压调节汽阀开启顺序缓解轴瓦温度偏高的问题，但效果不显著。

2016年以来，随着北方城市环境质量恶化，政府对用煤主要行业实行去产能政策，以减少燃煤消耗。同时，风电、太阳能等新能源以年平均30%以上的速度增长，在整体经济增长放缓的情况下对火力发电企业发电量形成极大的挤压。火力发电机组必须从自身做起，提升机组负荷响应能力，提高面向客户的服务质量和服务能力，才能在电量市场竞争中立于不败之地。 国能陕西宝鸡第二发电有限公司4*300MW机组亚临界纯凝水冷机组投产于2000年前后，2*660MW超临界空冷机组投产于2013年前后，在设备先进性和自控系统先进性等方面存在相对不足，必须立足实际、在立足成本控制的基础上用好新技术，才能实现企业效益最大化。本项目以公司自身技术能力为支撑，辅以必要的费用、人力支持，实现机组负荷响应能力明显提升的目标，在实际应用中取得了较好的应用效果。

项目属于火力发电技术中金属专业领域，经中国电机工程学会鉴定，成果居国际领先水平。 项目成果形成多项关键技术，能够批量和快速地实现管道寿命评估，将评估周期从两年缩减至几天时间，提供了存在密集非超标缺陷焊缝的评价依据，消除管道原材料和焊缝的安全隐患，科学利用材料性能潜力，合理安排检修周期，为制造、检修和运行提供全面技术支持，可节约大量试验费用和检修费用。 项目研究成果在大唐、神华、京能集团的亚临界、超/超临界机组成功应用，累计在二十余台机组上开展了三十余次评估工作，评估部件300余件，每年创造的直接经济效益为数亿元。项目多项成果被同行以及制造企业广泛采用，推动了国产化产品质量提高，间接经济效益可达数十亿元。该成果的应用消除了国内大量新建机组安全隐患，提高了机组安全运行的水平，具有很强的实用价值和广泛的推广意义。

中天钢铁集团（南通）有限公司钢铁总产能 2000 万吨，主要生产精品线棒材及高端热轧卷板，同步建设循环经济、钢材深 加工等相关产业。中天钢铁集团（南通）有限公司工业绿色微电网（简称中天南通微电网），建设 72.5MW 分布式光伏、4台100MW 超高温亚临界煤气发电机组、2台 35MW干熄焦蒸汽发电机组、2 台 25MW 烧结余热发电机组、3台 25MW高炉煤气余压发电机组及配套的智慧能源管控系统，实现全厂区能源的综合平衡与优化调度。

高温螺栓紧固件是火力发电机组的关键部件，其质量可靠性及长周期服役特性对汽轮机安全运行至关重要上。火力发电机组从亚临界参数发展到超临界及超超临界参数，相应的高温螺栓紧固件用材经历了从铁基材料到镍基材料的跨越式应用。GH4145、GH4169 及 In783 三种镍基高温合金因具有优良的抗松弛性能、抗氧化性能和高温持久强度，因此从航空领域应用拓展到高参数火力发电领域应用，是超临界及以上机组汽缸、主汽门、法兰等紧固部件广泛采用的材料。GH4145、GH4169 及 In783 镍基合金螺栓在高参数火力发电机组服役以来，经常性遇到断裂、硬度异常、应力松弛性、疲劳损伤等问题。由于这些镍基合金用于超临界及以上机组的时间较短，火力发电机组长周期服役工况下材料力学及组织演变规律分析研究不到位，致使电力行业内未能建立起其有效的使用评价标准，相应的技术监督措施制定过于宽泛，镍基紧固部件频繁更换成为常态，造成巨大浪费和相当的经济损失。以上汽超超临界机组使用的 In783 镍基螺栓为例，一次更换（88 根）仅螺栓材料费就达 800 万元。因此需要建立基于超临界及以上机组服役环境及特点的材料使用评价体系，弥补相应的空白，进而纳入行业标准，从而为机组安全可靠提供支撑。 本项目从工程实际出发，对 GH4145、In783 镍基高温螺栓断裂失效作了深入分析，全面研究了 GH4145、In783 镍基高温合金性能及组织演变规律，制订了 GH4145 镍基螺栓里氏硬度与布氏硬度可靠的换算方法，获取了 GH4145 镍基螺栓抗高温松弛性能和持久强度变化规律；形成了全面评判 GH4145 镍基合金螺栓服役期的可靠性的指导文件。基于 In783 镍基高温螺栓服役时间、力学性能及组织结构，形成了符合火力发电设备长周期服役特点的使用评价体系。同时获得了 GH4169 镍基合金螺栓长时服役的组织及性能。项目研究成果已广泛推广，并在国华公司的定州电厂、沧东电厂、宁海电厂、徐州电厂、台山电厂、陈家港电厂等多个单位等到应用。该项研究可为 600MW 等级以上机组汽轮机用镍基高温螺栓安全运行提供科学、可靠的技术支持，机组的安全可靠运行必然使机组获得最大的经济效益。

邹县发电厂（以下简称邹电）总装机容量 4610MW，是全国唯一一家同时拥有 300MW、600MW、1000MW三个容量等级，亚临界、超超临界两个技术等级的现代化特大型火力发电企业，也是国内装机容量最大、综合节能和环保水平最高的燃煤电厂之一。 在对源于日本丰田 5S 管理进行完善的基础上，集团公司创新推出的 7S 管理，对发电企业生产现场起到了较大的推动和促进作用。邹电推行 7S 管理后，在现场管理、安全生产、文明卫生、人员素质等方面均实现大幅提升，各项工作又上了一个新的台阶。 为更好适应电力体制改革，应对经营环境复杂多变，市场竞争日益激烈的形势，落实集团公司对基层企业提出的做实强基、精益管理、提质增效、管理创新和建设五星级发电企业等战略部署和要求。迫切需要企业有效提升管理质量，不断优化经济技术指标，以低成本优势使市场相对竞争力显著增强和价值创造能力持续提升。邹县发电厂创新将 7S 现场管理这套完整的理论体系、方法和工具引入到管理层面，摸索实施“管理 7S”，以此来推动精益管理和提质增效工作开展，并取得了良好的效果。

项目燃用越南本地无烟煤，具有挥发分低、着火难、稳燃难、燃尽难等特点；W火焰锅炉存在因水冷壁壁温偏差过大而导致的鳍片拉裂甚至爆管风险。项目针对无烟煤“三难”特点选用W火焰锅炉技术，并在基本设计阶段将亚临界优化为超临界，开展多项专题优化，比如气泡雾化油枪，针对无烟煤的煤仓旋转清堵技术，电除尘器配用高频电源降低厂用电并提高除尘效率等，都是首次在越南得到应用。项目以境外BOT电厂开发建设运营为载体，充分发挥股东方集团公司优势，完成国际能源产业价值链资源整合，理论结合实际应用先进管理工具和技术、设计理念、施工安装及调试技术等完成项目建设并转入运营。 项目完整的开发、建设和初期运营管理经验，打通了越南BOT燃煤电厂整个产业价值链，对于今后境外大型BOT燃煤电厂项目开发、建设和运营，无论是从技术层面，还是从管理层面，都具有很强的复制推广应用价值。在深入调研国内同类型机组的基础上，率先在越南成功应用很多先进技术，提高了机组可靠性，创举性一次成功完成双机168小时可靠性试运行，2019年机组年利用小时数达7390小时，上网电量达83.65亿kWh。项目“先进、可靠、绿色”示范性电厂已成为镶嵌在“一带一路”上的电力项目“丝路明珠”，也体现了中越两国人民的友谊和两国政府的务实合作，对于进一步推动两国经贸合作和文化交流，构建人类命运共同体具有积极意义。

CCI的迷宫式最小流量阀在亚临界300NW、600ME机组运行中效果较好，但随着超临界、超超临界机组的投入运行、相关参数的不断提高、尤其是给水压力的提高，阀门出现泄漏的现象也越来越多，据统计，在超临界600MW机组、超超临界660NW/1000MW机组电厂最小流量阀为CCI公司出品的阀门中，在机组运行一段时间后常常产生不同程度的泄漏。 在超临界600MW、超超临界660MW1000W机组的运行过程中，最小流量阀泄漏是非常普遍的现象。一方面，在超临界600MW机组中，在负荷低于360MW的状态下，最小流量阀要打开：否则需要关闭，这样每天最小流量阀根据负荷的需要开关多次，这必然增加阀门泄漏的几率；另一方面，由于通过该阀的工质压力很高（超临界30MPa，超超临界35MPa），，这样又很容易吹损阀门的阀线、进而导致阀门泄漏。目前该方法已在“华电周县超临界600MW电厂、国电铜陵超超临界660MW电厂实施，效果较好。该改进措施完全可以在行业全面推广。值得一提的是，该改进措施还可应用在锅炉的过热器、再热器减温水调节阀中去，同样可以达到避免泄漏的效果。

600MW亚临界机组是我国当前火电主力机组。截止2016年底，全国共拥有600MW亚临界机组126台，占总装机容量10.5亿千瓦的7.2%，占全国600MW机组装机的47%，研究600MW亚临界机组设备的技术特点和运行特性，制定与其相配套的技术标准，对推进火电行业健康发展，提升行业管理水平意义重大据统计，目前600MW亚临界机组相关的国标、行业标准共有924项，其中国家标准431项，行业标准493项。但在机组实际运行管理中，还需要根据企业实际，建立一系列的企业技术标准，与国标、行标一起，形成一套完整的600MW亚临界机组技术标准体系。 本项目重点考察技术标准在盘山发电公司价值链活动中的经济效益和社会效益，同时也考察一些重要的管理标准所带来的相关效益。