汽轮机设备与运行

bsp; 能源是人类经济发展、生活水平提高、文明进步的基础。人类通过对能源的大规模
利用，满足了社会不断发展和生活水平不断提高的需要。但能源利用过程中排放的污染
物(粉尘、二氧化硫、氧化氮，碳氢化合物、微颗粒、温室气体等)也正在急剧破坏着
地球的生态平衡和人类自身的生存环境。
    目前，我国电力工业正向建设高效、节能、环保的能源洁净利用方式飞速发展，对
煤炭的高效清洁利用的需求尤为突出，超超临界机组是实现高效大规模清洁利用煤炭的
*重要手段之一。
    目前，我国已有数台i000MW级超超临界机组正式投产，全国还有大量的1000MW级超
超临界锅炉正在建设和筹建中。与成熟的亚临界电站锅炉相比，1000MW级超超临界锅炉的
初步运行已经出现了一些新现象和新问题，对机组的设计、运行优化、控制监测及污染物防
治都提出了新的更高的要求。因此，迫切需要与现场经验紧密结合，进行相关的研究归纳，
为1000MW级超超临界锅炉的设计和运行优化提供理论和技术支持。
    为帮助火电技术人员尽快掌握世界一流的超超临界发电技术，实现超超临界发电机
组设计和制造国产化，提高火电制造业的国际竞争力，保证电力工业节能降耗和清洁生
产，山东省电力学校与华电国际邹县发电厂合作，组织编写了《超超临界火电机组丛
书》，为1000MW级超超临界火电机组的设计、制造、运行提供了有益的参考，对我国
电力工业的可持续发展作出了重要贡献。
    本丛书紧密结合现场实际，内容翔实、数据充分，既可供高校师生和工程技术人员
参考，也可为发电企业机组运行水平的提高提供有益帮助。因此，本丛书的出版发行，
将为我国电力工业向超超临界大容量、高参数、高效节能、环境友好的新一代发电方式
的前进发挥有益的推进作用。
前言
    目前，火电机组已向大容量、高参数、高效率的超超临界机组发展。超超临界发电技术
是在超临界发电技术基础上发展起来的一种成熟、先进、高效的发电技术，可以大幅度提高
机组的热效率，在国际上已经是商业化的成熟发电技术，在可用率、可靠性、运行灵活性和
机组寿命等方面可以和亚临界机组相媲美。近十几年来，世界上许多发达国家都在积极开发
和应用超超l临界参数发电机组。随着超超临界火电机组的国产化，我国在今后新增的火电装
机结构中必将大力发展超超临界火电机组。超超临界发电技术是我国电力工业升级换代，缩
小与发达国家技术与装备差距的新一代技术。超超临界发电技术的发展，还将带动制造工
业、材料工业、环保工业和其他相关产业的发展，创造新的经济增长点，是电力工业可持续
发展；的战略选择。表0-1列出了超超临界发电机组铪和常规发电机组在热效率提高的幅度、
料节约量、温室气体排放量减少方面的数据对比。
超超临界发电机组具有无
可比拟的优越性。
    发展超超临界机组，设计和制造还有许多关键技术问题有待解决，其中，开发热强度
高、抗高温烟气氧化腐蚀和高温汽水介质腐蚀、可焊性和工艺性良好、价格低廉的材料是*
关键的问题。在所选蒸汽参数下，应分析锅炉、汽轮机各部件所选用的材料、壁厚、用材
量、造价、运行性能和技术经济；还应验证新材料的持久强度、蠕变强度、断裂韧性、低周
疲劳特性、设计应用安全系数，热应力寿命损耗特性、工艺性等。
    国内首批1000MW级超超临界火电机组引进技术国产化依托工程——华电国际邹县发
电厂四期工程2×1000MW工程项目加快了1000MW级超超临界火电机组的国产化进程，
全面提高了大型火电机组的设计、制造、运营水平。邹县发电厂的两台i000MW级超超临
界燃煤凝汽式汽轮发电机组，是国内单机容量*大、运行参数*高的燃煤发电机组，被列为
国家重点建设工程，其中7号机组从2005年1月15日开工建设至2006年12月4日投产发
电仅用了22个月零19天。满负荷试运期间，7号机组各项性能指标均达到优良标准，机组
运行平稳，自动、保护、仪表投入率100％，平均负荷率100％。该机组的顺利投产，实现
厂“安全*好、质量*优、工期*短、造价*低”的工程建设目标。8号机组将于2007年7
月投产发电，届时邹县发电厂装机的总容量将达到4540MW，而邹县发电厂将成为我国改
革开放以来电力工业发展的窗口企业。
    《超超临界火电机组丛书》的编写主要以华电国际邹县发电厂i000MW级超超临界机组
的发电技术为主要内容，由山东省电力学校和华电国际邹县发电厂合作完成。《超超临界火
电机组丛书》共分《锅炉设备与运行》《汽轮机设备与运行》《电气设备与运行》《热工自动
化》四个分册。《锅炉设备与运行》涵盖了i000MW级超超I临界锅炉整体设计、燃烧系统、
制粉系统、汽水系统、承压部件材料、焊接技术、除尘除灰设备、风烟系统、锅炉运行等内
容；《汽轮机设备与运行》包括汽轮机本体、金属材料、热力系统及设备、凝汽设备及系统、
主要水泵、汽轮机调节、保护及供油系统、辅助系统和汽轮机运行等内容；《电气设备与运
行》主要包括同步发电机及其辅助系统、励磁系统、同步发电机的正常运行与维护、同步发
电机的非正常运行与事故处理、电力变压器及运行、电气设备及系统、继电保护及运行、自
动装置及运行等内容；《热工自动化》包括1000MW级超超I临界机组控制系统硬件组成、
1000MW级超超临界机组控制与保护、现场总线技术在火电厂中的应用、1000MW级超超
临界机组仪表及执行机构、1000MW级超超临界机组外围辅助车间控制等内容。
    中国工程院院士岑可法教授高度关注《超超临界火电机组丛书》的出版发行，并欣然为
之作序。
    《超超临界火电机组丛书》由山东省电力学校校长张效胜、华电国际副总经理白桦(原
邹县发电厂厂长)、邹县发电厂厂长李怀新出任编委会主任，由山东省电力学校副校长张伟
和邹县发电厂副厂长李延群担任主编，其中《锅炉设备与运行》由山东省电力学校张磊、李
广华主编，《汽轮机设备与运行》由山东省电力学校张磊、马明礼主编，《电气设备与运行》
由山东省电力学校宋志明、李洪战主编，《热工自动化》由邹县发电厂张华、山东省电力学
校孙奎明主编。全套丛书由山东省电力学校张磊统稿。
    本丛书在编写过程中，中国东方电气集团公司、西北电力设计院、山东省电建一公司、
山东省电建三公司、山东省电力研究院、山东省电力咨询院、中国电力科技网提供了大量的
技术资料，给予了大力支持和热情帮助，在此表示诚挚的谢意。
    由于水平所限，加之时间仓促，疏漏之处在所难免，恳请广大读者提出批评。
    编者
    2007年6月