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摘要：本文介绍了超临界机组目前在国内、外的发展情况及其与亚临界机组的区别和共同点，并对超临界机组的基本性能参数、关键技术及各项介质物性进行了介绍，并对超临界机组的启动方式和启动中存在的问题进行了学习、研究。另外还对超临界锅炉和汽轮机应用的新技术进行了研究。
关键词：超临界；亚临界；启动方式；热物性；性能参数
一、发电厂新技术及应用
近几年来，随着全社会对节能降耗的要求不断提高。作为能源消耗大户的火力发电厂来说，提高燃烧效率很重要；但另一方面，减少汽耗率，提高汽轮机的作功效率也尤为重要。
燃料燃烧技术在国民经济的发展，尤其在能源工程中起着十分重要的作用。在我国.能源利用很不合理。能源的利用效率低，浪费大，国民经济的单位产值能耗指标很高。因此发展新型燃烧技术，提高用能设备的运行效率具有十分重要的意义。
对于现代发电厂来说，汽轮机新技术的应用是很广泛的。例如汽轮发电成套设备的大容量化方面保持和提高了汽轮机效率、运转性及稳定性，减少了低压汽缸数量，高中压转子一体化，1000MW 机组单轴化等，使汽轮机的结构紧凑化。
下面主要介绍在火电力发电中应用的一些燃料燃烧以及提高汽轮机做功效率的新技术：
1.1 锅炉燃烧新技术应用研究
1、我国目前锅炉燃烧的弊端
我国燃煤工业锅炉的运行效率平均为65%。比发达国家同类型锅炉低l5个百分点。我国锅炉燃烧方面主要存在以下问题：（1）炉膛温度低达不到额定要求，链条炉排上的煤不能达到充分燃烧，火焰呈红色，火力不集中，锅炉出力较小；（2）锅炉出现带状燃烧，煤不能充分燃尽，灰渣含碳量较高； （3）炉内有黑烟生成，排烟烟气黑度较大，尘含量较高，污染环境；（4）炉膛内各风室之间极易断火，需司炉经常拨火来维持燃烧，工人劳动强度大。
目前，煤粉炉的燃烧技术正面临着解决高燃烧效率、低负荷稳燃、防止结渣、防止高温腐蚀和低NOx排放问题，这些需要有新的锅炉燃烧技术。
2、锅炉燃烧新技术介绍
（1）燃烧调整设计
通过锅炉热态试验表明：锅炉下层燃烧器采用浓淡燃烧器后.锅炉可以在3OOMW 的电负荷下稳定运行。炉膛负压稳定.主蒸汽压力、主蒸汽温度达到了设计要求。经过燃烧调整，锅炉效率预期可达到92.02。锅炉效率可提高0.11个百分点。在额定负荷。保持中下排给粉机转速接近，上排给粉机转速不低于400rpm，锅炉燃烧的经济性较好；各层二次风挡板全开时运行的经济性优于其它的挡板开度组合的经济性；两台磨运行的经济性高于三台磨运行的经济性。
（2）低负荷试验设计
下层燃烧器改造后，继续进行不投油最低负荷稳燃试验。首先降低上层燃烧器的给粉量，当电负荷降低到160MW 时，依次停运上层的8只燃烧器和后墙中层燃烧器，负荷稳定在135MW。稳定时间为3小时，主蒸汽温度为523，8OC，主蒸汽压力为l5.05MPa，排烟温度为132摄氏度，炉膛负压稳定，表盘监测的火焰强度和频率变化不大，最低负荷率达45%。
（3）NO2相关排放检测设计
在额定负荷，采用习惯运行方式，投运A，C，D磨（A，C磨对应的三次风喷口在中排燃烧器和上排燃烧器之间；B。D磨对应的三次风喷口在下排燃烧器和中排燃烧器之间），对锅炉的NO2的排放量进行测量，NO2的排放量为1206mg/m?。
1.2 膜法富氧助燃技术
膜法富氧助燃技术，指利用空气中各组分透过高分子膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，将空气中的氧气富集来获得富氧空气的技术。局部增氧助燃技术包括专用系列富氧喷嘴和“梯度燃烧”、“对称燃烧”、“s型燃烧”、“四角燃烧”、“推迟燃烧”、“分级燃烧”等高效燃烧技术。
二、氧助燃技术原理
富氧助燃技术中包括一个富氧喷嘴，这是输送带有一定压头的富氧空气的专用喷嘴，是局部增氧助燃技术应用成败的关键。它的设计原则是使富氧加在工业锅炉中最需氧的地方，而且不改变原有锅炉的结构 ，对锅炉的性能和安全更没有影响。同时该项富氧助燃技术中还采用了对称燃烧技术能使燃料在炉膛中心强化燃烧，提高火焰温度，从而使辐射热显著增加。而S型燃烧、四角燃烧、推迟燃烧和分级燃烧等高新技可以强化原有锅炉的火焰特性，使燃料和烟气在炉膛中的停留时间更长，彻底完全地燃烧。
（1）膜法富氧助燃技术的应用
采用富氧助燃能提高火焰的温度、降低过量空气系数、减少燃烧后的烟气量、增加热量利用率；、降低燃料的燃点、提高火焰温度、加快燃烧速度、促进燃烧完全。从而显著节能，并从根本上减少污染等。另外据报道，大连化学物理研究中心还测试了不同尺寸的石油焦及飞灰中粉焦的燃尽时间、燃点和燃尽温度与氧浓度和燃烧温度等之间的关系，对于飞灰中的粉焦（也就是烟囱里冒的黑烟，即游离碳），用33%的富氧助燃和空气助燃相比，燃点降低了l8，62，燃尽温度降低125.58。燃尽
时间缩短了144—192倍，从而能及时在炉膛内完全燃烧。所以也从根本上消除了黑烟。
2.1汽轮机新技术应用
汽轮机是构成火力发电设备的重要机器之一，对近来要求提高发电设备的合理性影响也很大。下面就汽轮机上应用的新技术作一下介绍：
1、大容量双缸汽轮机
原来的300～600MW 汽轮机一般都是由一个高压缸和两个低压缸组成的三缸结构。设计离排汽压力最新型的5o脯lW机组采用42英寸末级叶片，在维持和藤来机组同等效率的情况下，减少了一个低压缸，实现了由两个汽缸构成的汽轮机。与此同时，国内50Hz 60OMW 机组末级由于采用了长叶片使效率提高，也实现了汽轮机的双缸化。在60Hz 700MW 机组上采用了48英寸钛台金动叶片，它与已有很多应用实际的50Hz 40英寸动叶片有相似的转速。为此，汽轮机的叶轮级散减少了约40% ，使汽轮机的全长缩短了8m。此外，在300MW 汽轮机的高中压部分，采用了新近开发的，在高负荷时低损耗、高性能的高负荷叶片，提高了性能，减少了级数，使转子全长缩短。
2、700MW 汽轮机的三缸化
原来型号的700MW 机组，是两个低压缸和高压、中压各一个汽缸共4缸组成。但是，最近已把原来的双流结构改为高压初级及中压级为单流结构，把高、中压转子台并在一个汽缸中，使高、中压成一体型转子，实现了三缸化。在实现此项过程中，开始进行了高压初级的旋转试验，进行了长叶片结构强度的确认，以确保和原来机组有同样的可靠性。
3、1000MW 汽轮机的紧凑化
原来的l000MW 汽轮机为了加长末级叶片，低压转子要半速运行，机组由高、中压部分和两个低压轴组成，然而，由于随着正反向2极机40英寸钛合金动叶片的开发，中压和低压由同一轴组成，使汽轮机单轴化已能实现。另外，在5OHZ l000MW 机组上，由于采用了上述的48英寸钛合金动叶片，和原来型号机组同等效事的单轴型得以实现；
三、总结
因为超临界机级汽耗率较低，标准煤耗也比亚临界机组有大幅降低，无论是对于节能降耗还是提高发电厂的效率都有很大的改善。尤其是在环境保护方面超临界机组有不可比拟的优势，现在超临界机组已经可以实现成套设备国产化，并且在不断进行超超临界机组的研究，相信在不久的将来，也可以实现超超临界机组的国产化。
参考文献
[1]曹刚.法国发明锅炉燃烧新技术.矿山环保， 2003（4）.
[2]赵洁. 锅炉燃烧新技术应用研究.科技信息，2006（8）.
[3]滨野博.汽轮机新技术及制造革新.
[4]樊泉桂.亚临界与超临界参数锅炉.中国电力出版社，2000.
作者简介：赵峰，1986.03.20，男，内蒙古呼和浩特市，现职称：助理工程师，学历：工学学士，研究方向：自动控制工程
关键词：超临界；亚临界；启动方式；热物性；性能参数
一、发电厂新技术及应用
近几年来，随着全社会对节能降耗的要求不断提高。作为能源消耗大户的火力发电厂来说，提高燃烧效率很重要；但另一方面，减少汽耗率，提高汽轮机的作功效率也尤为重要。
燃料燃烧技术在国民经济的发展，尤其在能源工程中起着十分重要的作用。在我国.能源利用很不合理。能源的利用效率低，浪费大，国民经济的单位产值能耗指标很高。因此发展新型燃烧技术，提高用能设备的运行效率具有十分重要的意义。
对于现代发电厂来说，汽轮机新技术的应用是很广泛的。例如汽轮发电成套设备的大容量化方面保持和提高了汽轮机效率、运转性及稳定性，减少了低压汽缸数量，高中压转子一体化，1000MW 机组单轴化等，使汽轮机的结构紧凑化。
下面主要介绍在火电力发电中应用的一些燃料燃烧以及提高汽轮机做功效率的新技术：
1.1 锅炉燃烧新技术应用研究
1、我国目前锅炉燃烧的弊端
我国燃煤工业锅炉的运行效率平均为65%。比发达国家同类型锅炉低l5个百分点。我国锅炉燃烧方面主要存在以下问题：（1）炉膛温度低达不到额定要求，链条炉排上的煤不能达到充分燃烧，火焰呈红色，火力不集中，锅炉出力较小；（2）锅炉出现带状燃烧，煤不能充分燃尽，灰渣含碳量较高； （3）炉内有黑烟生成，排烟烟气黑度较大，尘含量较高，污染环境；（4）炉膛内各风室之间极易断火，需司炉经常拨火来维持燃烧，工人劳动强度大。
目前，煤粉炉的燃烧技术正面临着解决高燃烧效率、低负荷稳燃、防止结渣、防止高温腐蚀和低NOx排放问题，这些需要有新的锅炉燃烧技术。
2、锅炉燃烧新技术介绍
（1）燃烧调整设计
通过锅炉热态试验表明：锅炉下层燃烧器采用浓淡燃烧器后.锅炉可以在3OOMW 的电负荷下稳定运行。炉膛负压稳定.主蒸汽压力、主蒸汽温度达到了设计要求。经过燃烧调整，锅炉效率预期可达到92.02。锅炉效率可提高0.11个百分点。在额定负荷。保持中下排给粉机转速接近，上排给粉机转速不低于400rpm，锅炉燃烧的经济性较好；各层二次风挡板全开时运行的经济性优于其它的挡板开度组合的经济性；两台磨运行的经济性高于三台磨运行的经济性。
（2）低负荷试验设计
下层燃烧器改造后，继续进行不投油最低负荷稳燃试验。首先降低上层燃烧器的给粉量，当电负荷降低到160MW 时，依次停运上层的8只燃烧器和后墙中层燃烧器，负荷稳定在135MW。稳定时间为3小时，主蒸汽温度为523，8OC，主蒸汽压力为l5.05MPa，排烟温度为132摄氏度，炉膛负压稳定，表盘监测的火焰强度和频率变化不大，最低负荷率达45%。
（3）NO2相关排放检测设计
在额定负荷，采用习惯运行方式，投运A，C，D磨（A，C磨对应的三次风喷口在中排燃烧器和上排燃烧器之间；B。D磨对应的三次风喷口在下排燃烧器和中排燃烧器之间），对锅炉的NO2的排放量进行测量，NO2的排放量为1206mg/m?。
1.2 膜法富氧助燃技术
膜法富氧助燃技术，指利用空气中各组分透过高分子膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，将空气中的氧气富集来获得富氧空气的技术。局部增氧助燃技术包括专用系列富氧喷嘴和“梯度燃烧”、“对称燃烧”、“s型燃烧”、“四角燃烧”、“推迟燃烧”、“分级燃烧”等高效燃烧技术。
二、氧助燃技术原理
富氧助燃技术中包括一个富氧喷嘴，这是输送带有一定压头的富氧空气的专用喷嘴，是局部增氧助燃技术应用成败的关键。它的设计原则是使富氧加在工业锅炉中最需氧的地方，而且不改变原有锅炉的结构 ，对锅炉的性能和安全更没有影响。同时该项富氧助燃技术中还采用了对称燃烧技术能使燃料在炉膛中心强化燃烧，提高火焰温度，从而使辐射热显著增加。而S型燃烧、四角燃烧、推迟燃烧和分级燃烧等高新技可以强化原有锅炉的火焰特性，使燃料和烟气在炉膛中的停留时间更长，彻底完全地燃烧。
（1）膜法富氧助燃技术的应用
采用富氧助燃能提高火焰的温度、降低过量空气系数、减少燃烧后的烟气量、增加热量利用率；、降低燃料的燃点、提高火焰温度、加快燃烧速度、促进燃烧完全。从而显著节能，并从根本上减少污染等。另外据报道，大连化学物理研究中心还测试了不同尺寸的石油焦及飞灰中粉焦的燃尽时间、燃点和燃尽温度与氧浓度和燃烧温度等之间的关系，对于飞灰中的粉焦（也就是烟囱里冒的黑烟，即游离碳），用33%的富氧助燃和空气助燃相比，燃点降低了l8，62，燃尽温度降低125.58。燃尽
时间缩短了144—192倍，从而能及时在炉膛内完全燃烧。所以也从根本上消除了黑烟。
2.1汽轮机新技术应用
汽轮机是构成火力发电设备的重要机器之一，对近来要求提高发电设备的合理性影响也很大。下面就汽轮机上应用的新技术作一下介绍：
1、大容量双缸汽轮机
原来的300～600MW 汽轮机一般都是由一个高压缸和两个低压缸组成的三缸结构。设计离排汽压力最新型的5o脯lW机组采用42英寸末级叶片，在维持和藤来机组同等效率的情况下，减少了一个低压缸，实现了由两个汽缸构成的汽轮机。与此同时，国内50Hz 60OMW 机组末级由于采用了长叶片使效率提高，也实现了汽轮机的双缸化。在60Hz 700MW 机组上采用了48英寸钛台金动叶片，它与已有很多应用实际的50Hz 40英寸动叶片有相似的转速。为此，汽轮机的叶轮级散减少了约40% ，使汽轮机的全长缩短了8m。此外，在300MW 汽轮机的高中压部分，采用了新近开发的，在高负荷时低损耗、高性能的高负荷叶片，提高了性能，减少了级数，使转子全长缩短。
2、700MW 汽轮机的三缸化
原来型号的700MW 机组，是两个低压缸和高压、中压各一个汽缸共4缸组成。但是，最近已把原来的双流结构改为高压初级及中压级为单流结构，把高、中压转子台并在一个汽缸中，使高、中压成一体型转子，实现了三缸化。在实现此项过程中，开始进行了高压初级的旋转试验，进行了长叶片结构强度的确认，以确保和原来机组有同样的可靠性。
3、1000MW 汽轮机的紧凑化
原来的l000MW 汽轮机为了加长末级叶片，低压转子要半速运行，机组由高、中压部分和两个低压轴组成，然而，由于随着正反向2极机40英寸钛合金动叶片的开发，中压和低压由同一轴组成，使汽轮机单轴化已能实现。另外，在5OHZ l000MW 机组上，由于采用了上述的48英寸钛合金动叶片，和原来型号机组同等效事的单轴型得以实现；
三、总结
因为超临界机级汽耗率较低，标准煤耗也比亚临界机组有大幅降低，无论是对于节能降耗还是提高发电厂的效率都有很大的改善。尤其是在环境保护方面超临界机组有不可比拟的优势，现在超临界机组已经可以实现成套设备国产化，并且在不断进行超超临界机组的研究，相信在不久的将来，也可以实现超超临界机组的国产化。
参考文献
[1]曹刚.法国发明锅炉燃烧新技术.矿山环保， 2003（4）.
[2]赵洁. 锅炉燃烧新技术应用研究.科技信息，2006（8）.
[3]滨野博.汽轮机新技术及制造革新.
[4]樊泉桂.亚临界与超临界参数锅炉.中国电力出版社，2000.
作者简介：赵峰，1986.03.20，男，内蒙古呼和浩特市，现职称：助理工程师，学历：工学学士，研究方向：自动控制工程