超临界机组是当前火力发电领域中的高效率发电设备,其工作原理和优势在于使用超临界压力和温度的水蒸汽来驱动汽轮机,相比传统亚临界压力的火力发电机组,超临界机组的发电效率更高,能源利用更加充分。
根据文件内容,我国超临界机组的发电效率相比现有机组平均水平可以提高10%,同时可以节约煤炭近25%。例如,一台100万千瓦级的超临界机组每年可以节约大约70万吨煤炭。发展超临界机组除了提升发电效率和能源利用率外,还有助于节约水资源和减少污染物排放,对环境保护具有重要意义。
目前我国有50多家电厂正在发展和建设超过130台的超临界和超超临界机组。加上之前已经运行的约10台超临界机组,全国总计已接近150台超临界机组。这些机组大多是国产化产品,技术引进自外国公司如日立、三菱和阿尔斯通等,实现了大规模的国产化。新一代的超临界机组技术特征包括更高的蒸汽温度(540-604℃),机组发电功率在60万千瓦到100万千瓦之间,热效率达到40%-44%,发电煤耗降低到每千瓦时275-300克,水资源节约6%-10%,污染物排放量显著减少。
在我国,超临界和超超临界机组主要分布在沿海地区和电力需求较大的区域。这是因为沿海地区拥有丰富的水资源,可以利用海水作为冷却水,不受季节影响,冷却效率高,有助于维持凝汽器真空度和降低汽轮机背压,从而提高机组循环热效率、节省煤耗,并可大量节约淡水资源。然而,在常年气温较高、水资源紧缺或煤炭供应和运输距离较远的地区,建设大容量超临界和超超临界机组面临诸多困难,且运行效果难以达到理想状态。
在技术评价方面,我国超临界机组和超超临界机组的基本参数及排放目标值正在不断优化。提高超临界机组的蒸汽参数,采用最新技术成果是提升机组发电效率、降低发电煤耗、减少污染物排放和节省水资源的关键。根据国内各地区现状,综合考虑机组造价和效益,我国超临界机组和超超临界机组的技术参数被定在25~28MPa的蒸汽压力和540-604℃的温度范围内,机组容量以60万千瓦、90万千瓦和100万千瓦级为主,这符合我国火力发电的发展战略。
文中提到的机组分布信息显示,全国各地均有所部署。以山东和广东为例,它们拥有较多的超临界机组,这可能与当地经济发展水平和用电需求密切相关。从机组功率分布来看,超临界机组的功率不等,有的达到900MW,也有的为600MW或更小。
在电力行业专家的主持下,相关的研究和讨论一直在继续。华北电力大学樊泉桂教授参与了我国超临界机组的发展现状研究,强调了技术进步对提升机组性能的重要性。通过技术创新与优化,超临界机组在我国电力工业中占据越来越重要的地位,有助于提升电力系统整体的运行效率和环保性能。同时,超临界技术的国产化也表明我国在该领域的自主研发能力不断增强,技术水平逐渐提升。
总结来说,超临界机组作为火力发电行业的重要技术进步,不仅提升了发电效率和能源利用率,同时还有益于节水和减少环境污染物排放,对推动我国电力工业的绿色发展具有深远意义。随着技术的不断进步和优化,相信未来超临界机组在我国将得到更加广泛的应用和进一步的技术突破。