超超临界燃煤发电技术是什么意思
通过产生高温高压的水蒸气来推动汽轮机发电的,蒸汽的温度和压力越高,发电的效率就越高。超超临界燃煤发电技术是通过产生高温高压的水蒸气来推动汽轮机发电的,蒸汽的温度和压力越高,发电的效率就越高。
在374.15摄氏度、22.115兆帕压力下,水蒸气的密度会增大到与液态水一样,这个条件叫做水的临界参数。
比这还高的参数叫做超临界参数。温度和气压升高到600摄氏度、25―28兆帕这样的区间,就进入了超超临界的“境界”。超超临界是应用于火电的概念。我们所熟悉的火力发电,是利用煤炭等燃料在锅炉内燃烧,将水加热成高温高压的水蒸气,推动汽轮机高速旋转,再带动发电机发电。
按热力学原理,水蒸气的压强和温度越高,发电效率就越高。1个标准大气压下,水从液态变为气态的沸点是100℃,想要提高水蒸气温度,就要增大压强以提高沸点温度。在22.115兆帕压强、374.15℃温度下,水蒸气密度与液态水一样,到达临界状态;当温度和压强都超过了临界值,水会处于超临界状态。
用超临界状态的水蒸气来发电,叫做超临界发电技术,而超超临界发电则是比超临界发电技术更高的阶段。目前,超超临界与超临界的划分没有国际统一标准。我国“863计划”项目“超超临界燃煤发电技术”中,将超超临界参数设置为压强≥25兆帕,温度≥580℃。
其实,超超临界发电并不是新概念。从20世纪50年代起,美国、英国、德国、日本等发达国家就开始了超超临界发电技术的研发应用。我国起步晚,1992年才开始兴建超临界机组,但利用国内巨大市场,多家公司长期发力,已具备自主研发能力和相关知识产权,实现了超超临界机组的国产化。
2006年11月,由中国能建集团设计的华能浙江玉环电厂投产运行,这是中国首台百万千瓦超超临界发电机组工程。迄今为止,我国已连续15年布局研发百万千瓦级超超临界高效发电技术,供电煤耗最低可达到264克每千瓦时,处于全球先进水平。目前,该技术已在全国推广,占煤电总装机容量的26%。在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽,热效率较高,因此超超临界火力发电站具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点,机组热效率能够达到45%左右。
节煤是超超临界技术的最大优势,它比国内现有最先进的超临界火力发电站的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算,对一台30万千瓦的火电火力发电站来说,一年就可以节约6000吨优质煤。业内人士表示,我国超超临界高效发电技术比发达国家起步晚,但利用国内市场提供的巨大舞台,通过自主研发等方式,目前多家上市公司已经具备先进水平的设计制造平台和全球600℃温度等级超超临界机组最多的设计运行经验,为今后我国下一代700℃高效超超临界燃煤发电技术的发展奠定了良好基础。
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