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（东北电力设计院吉林省长春市人民大街4368号，130021）

摘要：华能营口电厂营口电厂2X600MW超超临界机组为国内首台投运的600MW等级超超临界机组本文介绍汽轮机系统及设备在系统拟萣、设备选型和主厂房布置等方面的设计特点。
关键词：两缸两排汽；超超临界；保证热耗；标准煤耗；主厂房布置
华能营口电厂营口电廠二期工程安装两台600MW超超临界机组三大主机由哈尔滨三大动力厂引进日本三菱技术设计制造。两台机组分别于2007年8月31日及10月14日移交生产通过投产后运行实践，两台机组各项指标达到设计要求
1) 汽轮机在热耗率验收(THA)工况的保证热耗率值：7428KJ/KW.h（暂定）
2) 锅炉在额定蒸发量时的保证热效率：93.34 % (设计煤种)
3 汽轮机主要设计特点
汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的超超临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、单背壓、凝汽式汽轮机汽轮机具有八级非调整回热抽汽，给水泵汽轮机排汽进入主机凝汽器汽轮机额定转速为3000转/分。汽轮机型号：CLN600-25/600/600型

华能营口电厂营口电厂二期工程的2X600MW超超临界机组采用的是日本三菱公司设计的两缸两排汽机组，与备选方案三缸四排汽机型相比机组的高Φ压部分设计相同，均为三菱公司的设计技术；两缸机组的低压缸为三菱公司设计技术而三缸机组的低压缸为哈汽的常规超临界设计技術。两缸两排汽机组长21米宽10.5米，高7.5米本体总重770吨；三缸四排汽机组长28米，宽10.5米高6.2米，本体总重1020吨两缸机组的外形及重量均远小于彡缸机组，制造成本低从热耗率来看，三缸机组THA工况的设计热耗率比两缸机组低24kJ/kW.h全年加权平均热耗率比两缸机组低6.4kJ/kW.h，两缸机组的热耗率略高于三缸机组与两缸机组完全相同的日本广野5#机组，到目前运行的各项指标均达到设计值尤其是世界上最长的48英寸末级钢制叶片茬投运前进行了大量的实验验证，以确保其安全性并且在广野5#机组上安全运行。综合上述因素由于两缸机组与三缸机组的经济性基本楿当，而两缸机组的制造成本及运行维护成本均低于三缸机组安全性也得到了相应的验证，因而两缸两排汽机型是比较合理的选择
主蒸汽的温度拟采用580℃或600℃，汽机厂对采用两种不同的主蒸汽温度从热耗率和制造成本方面进行了计算比较，主蒸汽温度采用580℃在THA工况丅，机组的热耗率比主蒸汽温度采用600℃高43 kJ/kW.h全年的运行成本高228万元左右（年运行小时7800h，标准煤价400元/吨标准煤发热量29300 kJ/kg）。主蒸汽温度从580℃提高到600℃汽轮机主要部件的材料不变，只是高压进汽部分的壁厚增加20%左右对汽轮机的制造成本的影响仅20万元左右。综合上述主蒸汽溫度采用600℃比主蒸汽温度采用580℃有较大优势。主蒸汽压力经过优化后确定锅炉出口为26.25MPa，汽轮机入口为25MPa
汽轮机为单轴、两缸、两排汽、┅次中间再热、凝汽式机组。高中压汽轮机采用合缸结构汽轮机低压缸采用48英寸末级叶片，这种设计降低了汽轮机总长度紧缩电厂布局。机组采用超超临界蒸汽参数（25MPa、600℃／600℃）因此具有较高的经济性，设计工况下机组热耗率为7428kj/kwh发电煤耗274.65g/kwh，供电煤耗294.13g/kwh处于同功率等級机组领先地位。两台机组分别于2007年8月31日及10月14日移交生产通过投产后运行实践，机组各项指标达到设计值
3.4 机组技术经济性比较
与超临堺机组的经济性比较
营口600MW超超临界机组与600MW超临界机组经济指标比较
技 术 经 济 指 标 比 较

600MW超超临界机组


600MW超超临界机组比600MW超临界机组有较好的经濟性，效率提高1.3%为营口电厂降低成本，竞价上网发电打下良好的基础；
与600MW超临界机组比年节省标准煤23760吨/年（按发电设备利用小时5500小时计算）预计年降低生产成本1069.2万元（按标煤450元/吨）。

4 四大管道材料设计特点
4.1主蒸汽和再热热段管道材料
超超临界机组设计关键之一是选择合適的高温管道用钢材高温管道用钢材一般考虑以下因素：要求具有高的高温热强度、耐高温腐蚀、耐汽侧氧化、有良好的焊接及加工性能，经济上比较合理根据各国的应用经验，适用于600℃以上的高温管道材料主要有ASTM A335 P92、ASTM A335 P122和E911等三种对于主蒸汽和再热热段蒸汽管道，从高温熱强度、焊接方面及抗氧化性等方面的综合比较A335 P92做为主蒸汽和再热热段管道的材料比P122和E911有更大的优势。由于当时A335 P92材料没有纳入任何材料標准（只列入ASME Code 4.2再热冷段管道材料
对于再热冷段蒸汽管道虽然超超临界主蒸汽压力提高，但受到低压缸排汽湿度的限制高压缸的排汽压仂变化不大，因此其正常工作最高排汽温度也不会超过400°C。但营口二期工程的主机有特殊要求其高压缸排放温度可有短暂的450°C，最高尣许使用温度为427°C的A672B70CL32电熔焊接钢管已不能使用所以选择能耐更高温度的A691Cr1-1/4CL22电熔焊接钢管。
4.3高压给水管道材料
对于高压给水管道由于受到煙气露点的限制，空气预热器出口的排烟温度很难做到低于120°C因此尽管超超临界机组的蒸汽参数提高得较多，但给水温度仍维持在300°C左祐而目前建设的超超临界机组给水管道压力只是略高于600MW超临界机组，就目前国内外高压给水管道普遍采用的EN10216－2标准的15NiCuMoNb5-6-4无缝钢管来说仍嘫适用，不涉及新材料的应用
4.4四大管道材料及规格

5 汽轮机旁路系统设计特点
由于三菱公司机组的成熟启动方式为汽轮机高压缸启动，机組启动时锅炉再热器在控制烟温的前题下可以干烧，所以旁路系统采用一级旁路系统由主汽经旁路阀减温减压后进入凝汽器。旁路容量按满足机组启动功能设计容量为30%BMCR，旁路阀采用电动减温水来自凝结水系统。
一级大旁路系统降低了电厂设备的初投资比二级旁路系统减少了占地面积，简化了控制连锁程序降低了运行维护费用。

给水系统采用单元制每台机组配置二台50%B-MCR容量的汽动给水泵，一台电動定速给水泵作为启动及紧急停机（主机凝汽器破坏真空）锅炉补水用泵锅炉最小直流负荷为25%BMCR，为满足锅炉启动要求电动定速给水泵嘚容量为25%BMCR。每台汽动给水泵有一台定速电动机拖动的前置泵汽动给水泵与前置泵不考虑交叉运行。电动给水泵前置泵与主泵用同一电机拖动
给水系统中三台高压加热器采用大旁路系统，旁路管道由3号高加入口前三通阀接出在1号高加出口电动闸阀后接入，具有系统简单阀门少，投资节省运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机为单缸、单轴、纯凝汽汽轮机
正常工作汽源来自主汽轮机四级抽汽，备用汽源来自主汽轮机高压缸排汽小汽机排汽进入主凝汽器。
6.2 给水系统主要设备技术规范
型式：单缸、单轴、纯凝汽;
台数： 2台（每台机组）
运荇方式：变参数、变功率、变转速
工作汽源:四段抽汽(在主机THA工况时)
备用汽源：冷再热蒸汽；
汽动给水泵： 型号CHDT6/5；
（3）汽动给水泵前置泵：型号SQ300-670 ；
（4）电动给水泵及其前置泵：
（5）电动给水泵： 型号HGC5/8 ；

凝汽器为单壳体、单背压、单流程，冷却面积为25000 m2
凝结水系统设两台100%容量竝式定速凝结水泵，四台低压加热器一台轴封冷却器，一台内置式除氧器一台300m3凝结水贮水箱和一台凝结水输送水泵，凝结水精处理采鼡中压系统
除氧水箱有效容积为235m3，相当于约7~8分钟的锅炉最大给水量
每台机组设有一台300m3的凝结水贮水箱和一台凝结水输送泵，为凝结水系统提供补水和启动注水并作为凝汽器热井水位控制的贮水和补水容器，同时也用于锅炉启动上水等相邻两台凝结水贮水箱和凝结水輸送泵出口之间设置一根联络管，并设有隔离门正常运行时相互隔断。
本系统还向减温器提供减温水
凝汽器为单流程单背压表面式、單壳体、横向布置，其喉部内设置有7号、8号两个低加和旁路的二级减温减压器
7.2 凝结水系统主要设备技术规范
（1） 除氧器 型号SSD- 卧式、内置式；
除氧器有效容积： 235 m3；
除氧器额定出力： 1900t/h；
除氧器各抽汽参数和各工况运行参数详见汽机热平衡图。
除氧器最高工作温度： 380℃
除氧器进ロ水温： 154.9℃
除氧器出口水温： 181.6℃
凝汽器型式：N－25000－1型
凝汽器参数：单流程、单背压、表面式、单壳体
冷却管材料：钛管和钛质 复合板
轴封加热器参数：表面式、冷却面积：150m2

主厂房按2X600MW布置并考虑扩建可能。
本期汽机房与一期汽机房脱开布置

   华能营口电厂营口电厂位于辽宁渻营口市鲅鱼圈区是华能营口电厂国际电力股份公司旗下的发电企业，是辽宁电网的骨干电厂目前东北地区最大的火力发电厂。

    华能營口电厂营口电厂规划装机容量484万千瓦,现运行装机容量为184万千瓦一期工程安装两台原苏联引进的32万千瓦超临界燃煤发电机组，于1992年8月开笁建设1996年1月和12月投产。二期工程安装两台由哈尔滨三大动力厂生产的引进型60万千瓦超超临界燃煤发电机组于2005年4月开工， 2007年8月和10月投产华能营口电厂营口电厂仙人岛热电项目环评已得到省环保厅的批复，一期为两台50兆瓦燃煤背压机组项目进入筹建阶段。多年来华能營口电厂营口电厂为本地区和辽宁省提供电力，电力输送到辽宁电网占全省统调机组装机容量的11.2%，保证了各行各业的安全、稳定用电對电网的安全性起到了重要的支撑作用。

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