第三節(jié) 火力發(fā)電新技術(shù)介紹

我國(guó)一次能源利用主要以煤炭為主，其中，火電機(jī)組使用超過(guò)2/3的煤炭總量，雖然多數(shù)機(jī)組已經(jīng)安裝脫硫、脫硝、除塵等環(huán)保設(shè)施，但是大量的二氧化碳、二氧化硫和煙塵排放，還是加重了對(duì)大氣環(huán)境的污染，給我國(guó)帶來(lái)了一系列生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。為此，當(dāng)今世界廣泛開展?jié)崈裘喝紵夹g(shù)的開發(fā)，研究燃煤機(jī)組的高效率和低排放。超超臨界機(jī)組、大型CFB（循環(huán)流化床鍋爐）、PFBC（增壓流化床燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)）、IGCC（整體煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)）、GTCC（燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)）等火力發(fā)電新技術(shù)，因其高效率和優(yōu)越的環(huán)保性能，在世界發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)也開展了大量的研發(fā)和應(yīng)用工作，特別是潔凈煤燃燒技術(shù)已成為目前我國(guó)火力發(fā)電機(jī)組的熱門技術(shù)。

為了降低環(huán)境污染物排放量，火電設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)和目標(biāo)為：以高效率、低污染、低能耗、低造價(jià)的發(fā)電設(shè)備和新型的清潔煤燃燒發(fā)電技術(shù)為開發(fā)重點(diǎn)，結(jié)合碳捕捉和封存技術(shù)（CCS），實(shí)現(xiàn)2050年，將火電機(jī)組溫室氣體排放是降低50%。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，目前可行和正在攻關(guān)的工作方向如下：

（1）大力發(fā)展高參數(shù)高效超超臨界機(jī)組（蒸汽溫度620℃，二次再熱機(jī)組），降低單位發(fā)電量燃煤消耗。高效超超臨界燃煤發(fā)電是當(dāng)前最可行的高效節(jié)能技術(shù)，目前的超超臨界機(jī)組效率已經(jīng)達(dá)到45%，碳氧化物排放量低于740g（CO2）/（kW·h）。世界各國(guó)正在研究進(jìn)一步提高火電機(jī)組初參數(shù)，在今后的10～15年，研制、開發(fā)出700～720℃、30～35MPa水平的超超臨界機(jī)組，屆時(shí)機(jī)組的熱效率將達(dá)到50%～55%，碳氧化物排放量低于700g（CO2）/（kW·h）。而我國(guó)計(jì)劃研發(fā)的700℃超超臨界發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率將超過(guò)51%，單位標(biāo)煤耗則可以降低到241g/（kW·h）。一臺(tái)600MW機(jī)組，年利用小時(shí)數(shù)按照5500h計(jì)算，700℃超超臨界機(jī)組每年的耗煤量比600℃超超臨界機(jī)組的減少9.9萬(wàn)t。

（2）發(fā)展循環(huán)流化床機(jī)組以降低火電機(jī)組污染物排放。由于循環(huán)流化床中等溫度燃燒和爐內(nèi)污染物處理的特性，使得CFB鍋爐技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低污染物排放量和燃料靈活性，并且隨著鍋爐參數(shù)的逐步提高，超（超超）臨界CFB鍋爐技術(shù)也逐漸成熟。

（3）研究整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）技術(shù)，作為清潔煤燃燒技術(shù)的代表。燃煤氣化、燃燒前碳捕捉和燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電將是提高發(fā)電效率、大幅降低污染物排放最有前景的技術(shù)之一。為了進(jìn)一步提高IGCC機(jī)組的效率，國(guó)外已經(jīng)開始研制運(yùn)行溫度達(dá)到1700℃的重型燃機(jī)，將單機(jī)發(fā)電效率提高到60%，同時(shí)碳氧化物排放下降到670g（CO2）/（kW·h）以下。

隨著近年工程實(shí)踐，大量適應(yīng)國(guó)家高效和減排政策的火電機(jī)組涌現(xiàn)。各種新技術(shù)、新材料應(yīng)用于工程實(shí)踐，如變頻技術(shù)的大量采用、高位冷卻塔、低溫省煤器、汽機(jī)十級(jí)抽汽、前置蒸汽冷卻器等技術(shù)。與之同步改變的是機(jī)組的新工法和新調(diào)試技術(shù)，例如：深化深度調(diào)試應(yīng)用、機(jī)組調(diào)試過(guò)程控制、超超臨界機(jī)組穩(wěn)壓吹管、啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)、全過(guò)程化學(xué)指標(biāo)監(jiān)督以及自動(dòng)控制相關(guān)的新技術(shù)等。

下面介紹幾種火力發(fā)電新技術(shù)。

一、700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組

提高汽輪發(fā)電機(jī)組的初參數(shù)是當(dāng)前提高發(fā)電設(shè)備效率的主要手段，相比同等容量的亞臨界機(jī)組，超臨界機(jī)組效率提高了2%，超超臨界機(jī)組又在此基礎(chǔ)上提高3%～4%。超超臨界機(jī)組具有明顯的高效、節(jié)能和排放的優(yōu)勢(shì)，為全世界工業(yè)化國(guó)家廣泛采用，已經(jīng)是商業(yè)化的成熟機(jī)組。

燃煤發(fā)電機(jī)組主蒸汽和再熱蒸汽溫度一般為600℃以上，700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組是超超臨界發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前沿。在超臨界與超超臨界狀態(tài)，水由液態(tài)直接成為汽態(tài)，即由濕蒸汽直接成為過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽，熱效率較高，因此，超超臨界機(jī)組具有煤耗低、環(huán)保性能好和技術(shù)含量高的特點(diǎn)，且溫度越高，熱效率越高，煤耗越少。例如，與600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)相比，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的供電效率將提高至50%以上，每千瓦時(shí)煤耗可再降低近70g，二氧化碳排放減少14%，采用700℃超高參數(shù)火電機(jī)組是我國(guó)實(shí)現(xiàn)CO2減排目標(biāo)的最重要措施之一。該技術(shù)的實(shí)施將使我國(guó)掌握700℃超超臨界燃煤發(fā)電主要設(shè)備及部件高溫材料冶煉工藝、加工制造、焊接及檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而形成700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造能力，全面提升我國(guó)冶金、機(jī)械和電力企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)然，燃煤電廠蒸汽參數(shù)達(dá)到700℃，仍需要解決一系列的技術(shù)問(wèn)題：如高溫材料的研發(fā)及長(zhǎng)期使用的性能；大口徑高溫材料管道的制造及加工工藝；高溫材料大型鑄、鍛件的制造工藝；鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)；高溫部件焊接材料研發(fā)及焊接工藝；高溫材料的檢驗(yàn)技術(shù)；機(jī)組初參數(shù)選擇、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及減少高溫管道用量的緊湊型布置設(shè)計(jì)。

1.世界各國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的研發(fā)計(jì)劃

700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)將全面提升燃煤發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造水平，為制造廠和電廠換來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。為此，歐盟、日本和美國(guó)均采取由政府組織電力用戶、毛坯和原材料的供應(yīng)商及設(shè)備制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式，制定了長(zhǎng)期的700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展計(jì)劃，使超超臨界機(jī)組朝著更高參數(shù)的技術(shù)方向發(fā)展。目前，國(guó)際上700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組研發(fā)計(jì)劃主要有三個(gè)：歐洲AD700的17年計(jì)劃（1998—2014年）；日本的A-USC的9年計(jì)劃（2008—2016年）；美國(guó)的A-USC的15年計(jì)劃（2001—2015年）。

（1）歐盟AD700計(jì)劃。歐盟在確定潔凈燃煤發(fā)電節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略中，偏重于燃煤火力發(fā)電，因此，早在1998年就開始執(zhí)行由丹麥ELSAM電力公司負(fù)責(zé)，組織歐盟45家公司參加的700℃超超臨界AD700發(fā)展計(jì)劃，計(jì)劃在2013年完成。關(guān)鍵部件將采用鎳基合金，熱效率由目前最好的47%提高到預(yù)期的52%～55%，CO2排放降低15%。項(xiàng)目要解決的主要問(wèn)題是研發(fā)滿足運(yùn)行條件的成熟高溫材料，并通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)降低建造成本。AD700項(xiàng)目分六個(gè)階段實(shí)施，計(jì)劃在2014年歐洲建立第一個(gè)參數(shù)為35MPa、700℃/720℃的示范電廠。AD700發(fā)展計(jì)劃是目前世界上進(jìn)展最快，并唯一有示范電廠的700℃超超臨界發(fā)電計(jì)劃。

（2）日本A-USC計(jì)劃。日本在2008年G8會(huì)議之后，針對(duì)2050年CO2減排50%的目標(biāo)，提出了“冷地球計(jì)劃”，列出重點(diǎn)發(fā)展的21個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)列為六個(gè)能源供給技術(shù)中的一個(gè)。隨后于2008年日本推出了700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)和裝備的九年發(fā)展計(jì)劃——“先進(jìn)的超超臨界壓力發(fā)電（A-USC）”（2008—2016年）項(xiàng)目。由日本政府組織材料研究、電力及制造廠聯(lián)合進(jìn)行700℃超超臨界裝備的研發(fā)工作，明確在2015年達(dá)到35MPa、700℃/720℃以及2020年實(shí)現(xiàn)750℃/700℃超超臨界產(chǎn)品的開發(fā)目標(biāo)。項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)，鍋爐、汽輪機(jī)、閥門技術(shù)開發(fā)、材料長(zhǎng)時(shí)性能試驗(yàn)和部件的驗(yàn)證等。為了實(shí)現(xiàn)CO2減排要求，對(duì)現(xiàn)有大量超臨界機(jī)組，日本提出25MPa不變，采取700℃的一次再熱USC+AUSC改造方案，實(shí)現(xiàn)整個(gè)日本燃煤電廠的升級(jí)換代。

（3）美國(guó)AD760計(jì)劃。美國(guó)于2001年啟動(dòng)700℃超超臨界機(jī)組研究項(xiàng)目——AD760。為了與IGCC競(jìng)爭(zhēng)，美國(guó)AD760計(jì)劃采取的起步參數(shù)比歐洲和日本更高，定為37.9MPa、732℃/760℃，熱效率將達(dá)到47%左右。其設(shè)定的蒸汽參數(shù)目標(biāo)顯著高于歐洲的700℃，其原因是該參數(shù)更適合美國(guó)的高硫煤種。AD760研究?jī)?nèi)容包括概念設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性分析、先進(jìn)合金的力學(xué)性能、蒸汽側(cè)氧化腐蝕性能、焊接性能、制造工藝性能、涂層、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和方法等。目前，美國(guó)已完成732℃/760℃、35MPa/7.5MPa的750MW機(jī)組的可行性分析，兩次再熱機(jī)組為52%，美國(guó)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)時(shí)間表定為：2015年完成各項(xiàng)研究項(xiàng)目，2017年建設(shè)示范電廠。

2.中國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的研發(fā)計(jì)劃

中國(guó)已是世界上1000MW超超臨界機(jī)組發(fā)展最快、數(shù)量最多、容量最大和性能最先進(jìn)的國(guó)家。通過(guò)600℃超超臨界機(jī)組的技術(shù)研發(fā)及工程實(shí)踐，除鍋爐、汽輪機(jī)部分高溫材料及部分泵和閥門尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化外，其他已基本形成了600℃超超臨界機(jī)組整體設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行能力，建立起了完整的設(shè)計(jì)體系，擁有了相應(yīng)的先進(jìn)制造設(shè)備及加工工藝，這些為我國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)和相關(guān)科研院所也開展了相關(guān)研究。例如，材料制造方面已開展鎳基合金轉(zhuǎn)子材料的研究，現(xiàn)已完成原料采購(gòu)和試驗(yàn)成分的選擇，下一步開始冶煉小鋼錠的研究。設(shè)備制造方面已開展“更高參數(shù)1000MW等級(jí)超超臨界鍋爐設(shè)計(jì)技術(shù)研究”課題，主要研究31.5MPa、703℃/703℃等級(jí)超超臨界鍋爐的初步方案設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)也于2010年7月成立啟動(dòng)了700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，開展“700℃超超臨界燃煤發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用示范”項(xiàng)目，主要參加單位為上海電氣集團(tuán)、中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院材料研究所等單位。根據(jù)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)的難點(diǎn)及與國(guó)外差距，目前，已形成我國(guó)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線圖（2010—2015年）。路線圖分綜合設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用技術(shù)、高溫材料和大型鑄鍛件開發(fā)、鍋爐關(guān)鍵技術(shù)、汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、部件驗(yàn)證試驗(yàn)、輔機(jī)開發(fā)、機(jī)組運(yùn)行和示范電廠建設(shè)9個(gè)部分進(jìn)行。路線圖目標(biāo)參數(shù)：壓力≥35MPa、溫度≥700℃、機(jī)組容量≥600MW，機(jī)組循環(huán)效率達(dá)到50%～55%。中國(guó)700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)如圖1-4所示。

3.700℃超超臨界機(jī)組的材料研發(fā)情況

金屬材料是提升機(jī)組性能的主要制約因素，過(guò)熱器/再熱器管材是關(guān)鍵技術(shù)之一，目前大量使用的耐熱鋼（T91、TP347H、Super304H等）的最高使用溫度為650℃，不能滿足700℃使用要求。

歐美正在研發(fā)過(guò)熱器/再熱器管材用高溫合金，主要材料是鎳基高溫合金IN617或IN617改型，如IN740、IN617、IN617mod、N263。新的超級(jí)奧氏體鋼（“super”austenite Sanicro25）和鎳基管材IN740已達(dá)到目標(biāo)要求，正在取得質(zhì)量證書的過(guò)程中。

我國(guó)目前正在研究的過(guò)熱器/再熱器管材用高溫合金材料有GH2984鐵鎳基高溫合金等，主要性能與In740處于同一水平。需要作進(jìn)一步的試驗(yàn)，主要是管材的焊接工藝、合金的最佳熱處理溫度、合金的典型力學(xué)性能及化學(xué)性能、長(zhǎng)期（達(dá)3萬(wàn)h）組織性能穩(wěn)定性等。可以作為700℃超超臨界機(jī)組用高溫材料儲(chǔ)備。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)和相關(guān)科研院所也開展了相關(guān)研究。例如，材料制造方面已開展鎳基合金轉(zhuǎn)子材料的研究，現(xiàn)已完成原料采購(gòu)和試驗(yàn)成分的選擇，下一步開始冶煉小鋼錠的研究。材料研發(fā)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，需要長(zhǎng)時(shí)間、巨大的人力和物力的投入，在歷次的技術(shù)轉(zhuǎn)讓中，材料的性能數(shù)據(jù)始終是作為機(jī)密，被排除在轉(zhuǎn)讓范圍之外。與歐盟、日本和美國(guó)等相比，我國(guó)缺乏自主產(chǎn)權(quán)的高溫材料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這成為約束700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。雖然近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)公司、鍋爐制造企業(yè)及相關(guān)研究院所的聯(lián)合攻關(guān)下，在模擬國(guó)外高溫材料的基礎(chǔ)上，基本實(shí)現(xiàn)鍋爐用高溫材料的國(guó)產(chǎn)化，但與歐盟、日本和美國(guó)等相比，材料研究的差距仍很大。

二、汽輪機(jī)組分軸高低位布置的二次再熱機(jī)組

雖然二次再熱機(jī)組已屬成熟技術(shù)，但其推廣的瓶頸在于投資太大，而且投入產(chǎn)出不合理。

進(jìn)一步發(fā)展更高參數(shù)的機(jī)組，耐熱合金是基礎(chǔ)。對(duì)于單軸二次再熱汽輪機(jī)組，其中主蒸汽管道、高溫一次再熱管道和高溫二次再熱管道需要使用耐高溫合金鋼，且單根高溫再熱管道的管長(zhǎng)度均需160m左右。

目前超超臨界600℃等級(jí)的合金鋼，價(jià)格已達(dá)人民幣12萬(wàn)元/t，而下一代700℃等級(jí)的超級(jí)鎳基合金鋼，估計(jì)價(jià)格可高達(dá)人民幣80萬(wàn)元/t。以目前600℃參數(shù)等級(jí)的一次再熱2×1000MW超超臨界機(jī)組為例，總投資約70億元人民幣，其中“四大管道”的價(jià)格約3億元人民幣。若將參數(shù)提高至700℃等級(jí)，其“四大管道”的總價(jià)格可能上升至25億元人民幣以上，加之鍋爐及汽輪機(jī)的造價(jià)亦將相應(yīng)上升，僅以5%～6%的相對(duì)效率的提高，其代價(jià)太大，必然令投資者望而卻步而無(wú)法推廣。因此，進(jìn)一步提高蒸汽參數(shù)和采用二次再熱來(lái)進(jìn)一步提高發(fā)電效率的主要問(wèn)題是用造價(jià)極高的高溫耐熱合金制成的主蒸汽和再熱蒸汽管道系統(tǒng)距離太長(zhǎng)，阻力很大而成本太高，造成投入產(chǎn)出比無(wú)法接受的大瓶頸。

在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，與一次再熱相比，兩次再熱將會(huì)大幅增加設(shè)備造價(jià)，其獲得的效率收益尚不能補(bǔ)償投入的增加，無(wú)法大規(guī)模推廣，因此，各國(guó)基本上都傾向于建造一次再熱600℃等級(jí)的超超臨界機(jī)組。目前世界上效率最高的超超臨界機(jī)組是丹麥Nordjyllandsv?rket電廠的3號(hào)機(jī)組，容量為400MW，是兩次再熱的超超臨界燃煤機(jī)組，其蒸汽參數(shù)為29MPa、580℃/580℃/580℃，機(jī)組的供電效率為42.94%。

解決二次再熱方案造價(jià)過(guò)高的有效手段就是最大限度地縮短鍋爐過(guò)熱/再熱器出口至汽輪機(jī)的距離。目前提出了“汽輪機(jī)組分軸高地位布置”技術(shù)方案（圖1-5、圖1-6），這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)既能突破當(dāng)前超超臨界機(jī)組的發(fā)展瓶頸，又可為亞臨界、超臨界機(jī)組的升級(jí)改造提供新的思路。該技術(shù)2010年底通過(guò)了中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司的設(shè)計(jì)評(píng)審，認(rèn)為該方案可達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這一項(xiàng)目已獲得國(guó)家專利授權(quán)并正在申請(qǐng)國(guó)際專利。

（一）主要優(yōu)點(diǎn)

（1）根據(jù)西門子所做的熱平衡計(jì)算表明，若采用600℃等級(jí)蒸汽參數(shù)及二次再熱方案，其汽輪發(fā)電機(jī)的熱耗水平相對(duì)目前一次再熱常規(guī)布置方案可再降低5%。

（2）采用了雙軸高低布置方案，其單機(jī)容量的瓶頸也被打開，按目前的技術(shù)水平，單機(jī)容量可達(dá)1500MW。

（3）大大降低了絕大部分高溫高壓蒸汽管道的阻力損失，增加了汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的做功能力，這種優(yōu)點(diǎn)對(duì)于雙再熱機(jī)組更為明顯。

（4）可降低絕大部分的高參數(shù)、高價(jià)格的管道及相應(yīng)的支吊架、保溫材料等的投資成本。

（5）可減少有害蒸汽容積，極大地提高了汽輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)性能。

（6）可簡(jiǎn)化由于高溫高壓管道布置所需的廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了相應(yīng)的地基載荷，降低了相應(yīng)的土建成本。

（二）應(yīng)用前景

（1）對(duì)于雙再熱機(jī)組，其造價(jià)將與一次再熱同溫度等級(jí)的超超臨界機(jī)組相當(dāng)，與600℃等級(jí)的超超臨界機(jī)組，其熱效率可望超過(guò)48%。一個(gè)兩臺(tái)1000MW機(jī)組的雙再熱超超臨界電廠，若改為雙軸系高、低錯(cuò)落布置設(shè)計(jì)，節(jié)煤將超過(guò)20萬(wàn)t/年，節(jié)約運(yùn)行成本8000萬(wàn)元/年。

（2）可為下一代700℃/720℃/720℃等級(jí)高效超超臨界機(jī)組的發(fā)展消除了最主要的在經(jīng)濟(jì)上無(wú)法接受的制約因素，為目前的超超臨界機(jī)組提供了一條可行的進(jìn)一步提高效率的“升級(jí)”之路。

（3）如采用雙軸系錯(cuò)落布置的設(shè)計(jì)，對(duì)于下一代700℃/720℃/720℃等級(jí)雙再熱機(jī)組，由于大大減少了鎳基合金鋼的用量，因而大大降低了成本，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，它將可能是700℃/720℃/720℃等級(jí)雙再熱超超臨界機(jī)組能夠被市場(chǎng)接受的唯一選擇。

（4）應(yīng)用本技術(shù)的原理，可將原4×300MW或2×600MW的亞臨界機(jī)組就地改建成2×（770～800）MW的新型汽輪發(fā)電機(jī)組。其新增的容量相當(dāng)于零能耗發(fā)電，其商業(yè)價(jià)值及減排價(jià)值均極其可觀。這對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有約300000MW容量的300～600MW亞臨界機(jī)組的改造，具有重大的意義。

（5）雙軸系高、低錯(cuò)落布置在造價(jià)上基本上與一次再熱同溫度等級(jí)的超超臨界機(jī)組相當(dāng)，從而可使現(xiàn)有600℃超超臨界機(jī)組采用兩次再熱設(shè)計(jì)，將理論凈效率提高6%，達(dá)到48%，也就是用600℃超超臨界一次再熱材料和造價(jià)，基本實(shí)現(xiàn)700℃超超臨界兩次再熱原布置方案的效率。

三、低溫省煤器

電站鍋爐排煙熱損失是鍋爐運(yùn)行中最重要的一項(xiàng)熱損失，電站鍋爐的排煙溫度通常為120～150℃，相應(yīng)的熱損失相當(dāng)于燃料熱量的5%～12%，占鍋爐熱損失的60%～70%。我國(guó)火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都存在超過(guò)設(shè)計(jì)值的情況，為了降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高電廠的經(jīng)濟(jì)性，低溫省煤器這一提高煙氣余熱利用效率的手段已得到了火電行業(yè)的廣泛關(guān)注。

（一）國(guó)外煙氣余熱回收技術(shù)現(xiàn)狀

在國(guó)外，低溫省煤器較早就得到了應(yīng)用。最初，蘇聯(lián)為了減少排煙損失而改裝鍋爐機(jī)組時(shí)，在鍋爐對(duì)流豎井的下部裝設(shè)低溫省煤器供加熱熱網(wǎng)水之用。目前國(guó)外煙氣余熱回收技術(shù)和工程應(yīng)用以德國(guó)和日本為代表領(lǐng)先。

1.德國(guó)煙氣余熱回收技術(shù)和工程應(yīng)用

德國(guó)鍋爐煙氣余熱回收技術(shù)和工程應(yīng)用主要分為3種類型：

（1）回收煙氣余熱加熱凝結(jié)水。以德國(guó)黑泵（Schwaree Pumpe）電廠為代表，低溫省煤器煙氣側(cè)布置在電除塵器和脫硫塔之間的煙道上，煙氣流過(guò)低溫省煤器，煙氣溫度從170℃降低到130℃后進(jìn)入脫硫塔；水側(cè)布置在汽輪機(jī)低壓抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)加熱凝結(jié)水。德國(guó)Schwaree Pumpe電廠鍋爐低溫省煤器和暖風(fēng)器系統(tǒng)如圖1-7所示。

（2）回收煙氣余熱加熱鍋爐進(jìn)風(fēng)（低溫省煤器和暖風(fēng)器組合）。以德國(guó)（梅隆）Mehrum電廠為代表，德國(guó)Mehrum電廠一臺(tái)712MW煙煤鍋爐應(yīng)用這一系統(tǒng)。低溫省煤器煙氣側(cè)布置在電除塵器和脫硫塔之間的煙道上，煙氣流過(guò)低溫省煤器，煙氣溫度從150℃降低到90℃后進(jìn)入脫硫塔；循環(huán)水側(cè)冷端進(jìn)入低溫省煤器、熱端進(jìn)入鍋爐暖風(fēng)器，將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度由25℃提高到64℃。德國(guó)Mehrum電廠鍋爐低溫省煤器和暖風(fēng)器系統(tǒng)如圖1-8所示。

（3）旁路高溫省煤器和低溫省煤器組合（加熱高壓與低壓給水）。以德國(guó)科隆Niederaussem（950MW機(jī)組）電廠為代表。德國(guó)科隆Niederaussem（950MW機(jī)組）電廠在空氣預(yù)熱器旁路煙道系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置高溫省煤器，加熱汽輪機(jī)高/低壓抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水；在電除塵器和脫硫塔之間的煙道上布置低溫省煤器，煙氣流過(guò)低溫省煤器，煙氣溫度從160℃降低到100℃后進(jìn)入脫硫塔；循環(huán)水側(cè)冷端進(jìn)入低溫省煤器、熱端進(jìn)入鍋爐暖風(fēng)器，將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度由25℃提高到120℃。德國(guó)Niederaussem電廠高溫省煤器和低溫省煤器系統(tǒng)如圖1-9所示。

上述三種系統(tǒng)比較全面地覆蓋了鍋爐煙氣余熱回收技術(shù)和應(yīng)用方式。

2. 日本煙氣余熱回收技術(shù)和工程應(yīng)用

日本由于煙氣排放的要求比較高，所以一般都安裝有GGH（GASGASHeater，煙氣換熱器）。煙氣放熱段的GGH布置在電除塵器上游，煙氣被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入低溫除塵器（煙氣溫度在90～100℃），煙氣加熱段的GGH布置在煙囪入口，由循環(huán)水加熱煙氣。脫硫后的凈煙氣被加熱到80℃以上再排向大氣。

（二）國(guó)內(nèi)煙氣余熱回收技術(shù)現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)低溫省煤器技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造也逐漸發(fā)展起來(lái)，能滿足電廠工程實(shí)施的應(yīng)用要求。國(guó)內(nèi)已有電廠進(jìn)行了低溫省煤器的改造工作，如外高橋電廠三期2×1000MW機(jī)組工程建設(shè)時(shí)采用預(yù)留方式，并在機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行了低溫省煤器改造安裝，低溫省煤器布置在引風(fēng)機(jī)后脫硫裝置前，現(xiàn)省煤器已投運(yùn)兩年半左右時(shí)間，運(yùn)行情況較好；漕涇電廠一期在除塵器入口和引風(fēng)機(jī)出口設(shè)置兩級(jí)低溫省煤器，回收熱量加熱凝結(jié)水的同時(shí)，除塵器入口煙溫降低，飛灰比電阻降低，提高除塵效率。

玉環(huán)電廠等部分工程也正在實(shí)施設(shè)置低溫省煤器改造。

（三）低溫省煤器典型布置方式

在歐洲，除個(gè)別項(xiàng)目由于煙氣量大，空預(yù)器利用的煙氣熱量有限，設(shè)計(jì)了空預(yù)器旁路，將部分鍋爐排煙用于加熱給水外，其他大部分采用低溫省煤器的項(xiàng)目均設(shè)置在脫硫裝置前。日本則是采用水媒式GGH方案，部分項(xiàng)目在除塵器前和脫硫裝置后分別設(shè)置水媒式GGH，采用熱媒水在前后兩級(jí)GGH之間進(jìn)行換熱。

對(duì)于我國(guó)燃用煙煤的大容量機(jī)組而言，綜合起來(lái)可采用的低溫省煤器設(shè)置方案主要有以下布置方式：

（1）布置在空預(yù)器與除塵器之間；

（2）布置在引風(fēng)機(jī)與脫硫塔之間；

（3）分段布置，第一級(jí)低溫省煤器布置在空預(yù)器與除塵器之間，第二級(jí)低溫省煤器布置在引風(fēng)機(jī)與脫硫塔之間。

（四）優(yōu)缺點(diǎn)分析

低溫省煤器布置在引風(fēng)機(jī)后、脫硫裝置前，這種布置方式在歐洲采用較多，我國(guó)近年逐漸應(yīng)用的低溫省煤器基本上采用這種方案。

1.優(yōu)點(diǎn)

（1）脫硫旁路取消后，引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并，使得合并風(fēng)機(jī)的軸功率大，煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)溫升一般約為10℃，可充分利用引風(fēng)機(jī)溫升，提高煙氣余熱利用率。

（2）電除塵器、引風(fēng)機(jī)可采用國(guó)內(nèi)常規(guī)設(shè)計(jì)，技術(shù)成熟、可靠。

（3）經(jīng)過(guò)除塵器收塵，低溫省煤器工作環(huán)境含塵少，對(duì)換熱管道的磨損較小，積灰少，低溫省煤器吹灰次數(shù)可以大大減少，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大為降低。

（4）對(duì)于濕法脫硫，由于脫硫裝置入口煙溫降低，蒸發(fā)水分少，可節(jié)約脫硫用水。

2.缺點(diǎn)

（1）無(wú)法利用煙氣溫降帶來(lái)的提高電除塵器收塵效率、減少引風(fēng)機(jī)功率的好處。

（2）低溫省煤器布置在引風(fēng)機(jī)后、脫硫裝置前，離主廠房相對(duì)稍遠(yuǎn)，用于回收熱量的凝結(jié)水管（或水煤管）和用于吹灰的水管（或蒸汽管）稍長(zhǎng)，相關(guān)水泵需克服的管道阻力也略高一些。

（五）應(yīng)用前景

為了充分利用煙氣余熱，提高電廠熱經(jīng)濟(jì)性，并利用煙氣溫度降低對(duì)除塵效率和引風(fēng)機(jī)電耗產(chǎn)生的好處，可考慮將低溫省煤器分段布置。這種布置方式設(shè)置兩級(jí)低溫省煤器，第一級(jí)低溫省煤器布置在空預(yù)器與除塵器之間，第二級(jí)低溫省煤器布置在引風(fēng)機(jī)與脫硫塔之間。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了鍋爐尾部煙氣余熱（包括引風(fēng)機(jī)溫升）；同時(shí)，由于煙溫降低，煙氣體積減小，設(shè)計(jì)中可采用較小規(guī)格的除塵器、煙道及引風(fēng)機(jī)，除塵器和引風(fēng)機(jī)的電耗也會(huì)降低。

目前國(guó)內(nèi)1000MW燃煤機(jī)組已實(shí)施的低溫省煤器方案中，如神華重慶萬(wàn)州電廠、安慶電廠等新建的百萬(wàn)機(jī)組，其在鍋爐效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)的計(jì)算經(jīng)濟(jì)性收益一般均在發(fā)電煤耗1.3g/（kW·h）左右（排煙溫度為設(shè)計(jì)值），采用低溫省煤器的節(jié)能技術(shù)將在國(guó)內(nèi)新建的超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組中被廣泛采用。

四、高位冷卻塔

（一）高位收水冷卻塔技術(shù)的起源與發(fā)展

20世紀(jì)70年代末，為減少采用二次循環(huán)的核電機(jī)組循泵功率，由法國(guó)電力公司和比利時(shí)哈蒙冷卻塔公司研發(fā)出一種冷卻塔高位收水裝置，該裝置裝設(shè)在常規(guī)冷卻塔淋水填料下部，可將淋水填料底部流出的循環(huán)水截留收集，通過(guò)管溝送至循泵房的高位吸水井，再經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵房送回至冷卻塔，這樣就避免了循環(huán)水從冷卻塔填料下部直接滴落至冷卻塔水池造成的能量浪費(fèi)，從而達(dá)到減少循環(huán)水泵揚(yáng)程的目的，同時(shí)還可取消常規(guī)冷卻塔的集水池，后來(lái)就把這種帶高位收水裝置的冷卻塔稱為高位收水冷卻塔。20世紀(jì)80年代中期，這種塔開始在法國(guó)核電廠中采用，總體運(yùn)行情況良好，目前由哈蒙公司建造的最高的法國(guó)貝爾維爾核電廠高位塔已安全運(yùn)行近25年。

在國(guó)內(nèi)，江西彭澤核電站在2009年已與哈蒙公司簽訂合同，擬建高位收水自然通風(fēng)冷卻塔，塔高達(dá)215m，目前已完成設(shè)計(jì)工作，該塔建成后將成為世界上最高的冷卻塔。江西彭澤核電高位塔設(shè)計(jì)資料見表1-2。

（二）高位收水冷卻塔的特點(diǎn)

1.工藝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

哈蒙公司逆流式自然通風(fēng)濕式冷卻塔的主要特點(diǎn)是采用懸吊式安裝方式，即在塔內(nèi)只設(shè)置一層梁系，收水器擱置在梁上、配水管捆綁在梁下，填料采用懸吊裝置懸吊在噴濺裝置下方，從而可減少塔內(nèi)結(jié)構(gòu)，減少通風(fēng)阻力，使冷卻塔達(dá)到更好的降溫性能。

哈蒙高位收水冷卻塔的除水器、配水系統(tǒng)及淋水填料的布置與常規(guī)冷卻塔相同，從上至下分層布置，填料以下則增加了高位收水裝置，收水裝置占據(jù)了塔進(jìn)風(fēng)口以上、填料底面以下高約3m的塔內(nèi)空間，在進(jìn)風(fēng)口高度范圍內(nèi)，沿塔徑方向布置有一條中央集水槽，高位收水裝置搜集的落水通過(guò)收水槽自流至中央集水槽。

高位收水裝置主要由斜板梁、收水斜板、防濺墊層及收水槽等組成，收水斜板采用PVC波型板制成，在斜板上鋪設(shè)一層防濺裝置，防濺裝置為PVC片粘接組裝成的蜂窩塊，起到防濺、防沖和減噪作用。收水板下方為收水槽，采用玻璃鋼制造，負(fù)責(zé)將落水排至塔中央的集水槽。

高位收水冷卻塔塔芯布置示意圖如圖1-10所示。高位收水冷卻塔中央集水槽示意圖如圖1-11所示。一般來(lái)說(shuō)，高位收水裝置利用金屬框架固定在填料下方，框架采用不銹鋼繩懸吊在梁上，每個(gè)收水板下方的收水槽采用法蘭連接。

2.性能特點(diǎn)

高位收水冷卻塔的主要優(yōu)點(diǎn)是可以減少冷卻塔的供水高度，從而減少循泵電耗，因此它是一種節(jié)能型的冷卻塔。與根據(jù)相關(guān)的資料對(duì)比，2×1000MW機(jī)組高位收水塔系統(tǒng)循環(huán)水泵靜揚(yáng)程減少9.8m，每臺(tái)機(jī)組循泵電動(dòng)機(jī)功率減少約3400k W。兩臺(tái)機(jī)組年上網(wǎng)電量可增加2720（萬(wàn)kW·h）/年。由于雨區(qū)跌落高度降低，高位塔比常規(guī)塔的噪聲可減小8～10d B，從而可大幅減少噪聲治理費(fèi)用。高位收水冷卻塔具有較明顯的節(jié)能效果及一定的降噪效果，可降低循環(huán)水泵功率約33%，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的政策。

五、大容量超臨界循環(huán)流化床

循環(huán)流化床鍋爐是新型、高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。循環(huán)流化床可以燃用低熱值燃料，而且850℃左右是石灰石顆粒吸收二氧化硫的最佳反應(yīng)溫度，實(shí)現(xiàn)了低成本的脫硫；同時(shí)氮氧化物生成量大幅度降低，直接排放可以滿足環(huán)保要求。

目前已經(jīng)投入運(yùn)行的超臨界循環(huán)流化床機(jī)組有俄羅斯的300MW機(jī)組和波蘭的460MW機(jī)組；2013年4月，我國(guó)自主研發(fā)的600MW循環(huán)流化床超臨界示范機(jī)組在四川內(nèi)江白馬電廠正式投產(chǎn)，成為目前全世界容量最大的循環(huán)流化床超臨界機(jī)組；2011年，F(xiàn)orster Wheeler公司與韓國(guó)Samcheok Green電力公司簽訂合同，計(jì)劃2015年實(shí)現(xiàn)世界首臺(tái)800MWCFB超超臨界機(jī)組商業(yè)運(yùn)行。世界首臺(tái)800MWCFB超超臨界機(jī)組示意圖如圖1-12所示。

六、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）

IGCC是有機(jī)集成煤氣化和燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電的潔凈煤的發(fā)電技術(shù)。IGCC系統(tǒng)中，煤經(jīng)過(guò)氣化產(chǎn)生合成煤氣（主要成分是一氧化碳和氫氣）。合成煤氣經(jīng)除塵、水洗、脫硫等凈化處理后形成凈煤氣，凈煤氣被引入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒，驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)組發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)組的高溫排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。IGCC實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，發(fā)電機(jī)組的效率較常規(guī)燃煤機(jī)組效率高5%～7%。IGCC被公認(rèn)是最具發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術(shù)之一。

由于燃料在燃燒前進(jìn)行凈化，IGCC電廠的污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際上先進(jìn)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。IGCC的煤種適應(yīng)性廣泛，可以燃用我國(guó)儲(chǔ)量豐富、限制開采的高硫煤，煙臺(tái)IGCC示范工程在燃用劣質(zhì)高硫煤（含硫量接近4%、含灰量大于25%）情況下，經(jīng)計(jì)算，其供電效率仍可達(dá)43%，并且污染物排放達(dá)標(biāo)。2012年底，我國(guó)首臺(tái)250MW級(jí)IGCC示范工程在天津投產(chǎn)，成為世界上第六臺(tái)商業(yè)運(yùn)行的IGCC機(jī)組。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）示意圖如圖1-13所示。

七、低低溫靜電除塵器

低低溫電除塵器是將通過(guò)電除塵的煙氣溫度，通過(guò)低溫省煤器等換熱手段，從常規(guī)的130℃左右降低至90℃左右，以大幅度降低粉塵的比電阻，使得電除塵器的除塵效率得到顯著提高，達(dá)到30mg/m3或者更低的除塵器出口粉塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)。

低低溫電除塵器的入口煙氣溫度一般90℃左右，低于煙氣酸露點(diǎn)溫度，這樣可使煙氣中的大部分SO3氣液轉(zhuǎn)化，且被煙塵中的堿性物質(zhì)吸收、中和，煙氣粉塵的比電阻大大降低，粉塵特性得到很大改善。這種方法可大幅提高除塵效率，同時(shí)可以去除煙氣中部分的SO3。由于煙氣溫度低、相應(yīng)的煙氣體積流量小，可降低引風(fēng)機(jī)的功率和電耗，縮小靜電除塵器的設(shè)備體積，從而減少占地面積。低低溫除塵器系統(tǒng)示意圖如圖1-14所示。

低低溫靜電除塵器在日本得到了廣泛的應(yīng)用，目前大唐國(guó)際福建寧德電廠已經(jīng)投運(yùn)此類型的靜電除塵器（除塵器入口煙溫為95～100℃）。

八、國(guó)產(chǎn)100%容量小汽輪機(jī)

100%容量小汽輪機(jī)具有效率高、投資費(fèi)用低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、布置面積小等優(yōu)點(diǎn)。1×100%容量氣泵方案（小汽輪機(jī)國(guó)產(chǎn)、泵進(jìn)口）在THA工況下較2×50%氣泵方案（小汽輪機(jī)及泵國(guó)產(chǎn)，芯包進(jìn)口）的小汽輪機(jī)效率約高3.5%，可降低熱耗15k J/（kW·h）、煤耗0.6g/（kW·h）左右。目前在350MW、600MW級(jí)超臨界、超超臨界機(jī)組中已廣泛采用。對(duì)于1000MW機(jī)組，進(jìn)口100%容量小汽輪機(jī)在國(guó)內(nèi)有投運(yùn)業(yè)績(jī)，國(guó)產(chǎn)100%容量小汽輪機(jī)尚無(wú)投運(yùn)業(yè)績(jī)，但國(guó)內(nèi)杭州汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠等小汽輪機(jī)廠均已有訂貨業(yè)績(jī)。

杭州汽輪機(jī)廠從20世紀(jì)70年代開始全套引進(jìn)德國(guó)西門子積木塊、反動(dòng)式工業(yè)汽輪機(jī)技術(shù)，對(duì)原引進(jìn)的技術(shù)系列進(jìn)行了升級(jí)和補(bǔ)充，并在90年代，通過(guò)與西門子合作生產(chǎn)一系列機(jī)組，進(jìn)一步完善和發(fā)展了該系列工業(yè)汽輪機(jī)技術(shù)。2007年12月已率先出口1000MW機(jī)組驅(qū)動(dòng)50%容量鍋爐給水泵汽輪機(jī)至美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家。

杭州汽輪機(jī)廠采用雙分流汽輪機(jī)作為機(jī)型方案，繼承了西門子反動(dòng)式工業(yè)汽輪機(jī)產(chǎn)品型式。特點(diǎn)為中間進(jìn)汽，蒸汽向兩邊均勻分流，分別通過(guò)兩端的低壓級(jí)組扭葉片排入冷凝器，汽缸的兩端和內(nèi)部的通流部分為鏡面對(duì)稱，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)類似于大汽輪機(jī)的雙分流低壓缸。

杭州汽輪機(jī)廠已有大唐三門峽三期、華能銅川二期1000MW一次再熱100%全容量小汽機(jī)訂貨業(yè)績(jī)，也有華能萊蕪電廠1000MW二次再熱2×50%容量小汽機(jī)訂貨業(yè)績(jī)。對(duì)1000MW機(jī)組100%容量小汽機(jī)，最大出力滿足給水泵軸功率需要，出力可到45MW，選型工況效率為86.9%，額定運(yùn)行工況效率為86.2%。

上海汽輪機(jī)廠給水泵汽輪機(jī)繼承主汽輪機(jī)設(shè)計(jì)理論，均為引進(jìn)SIEMENS汽輪機(jī)技術(shù)，也為反動(dòng)式工業(yè)汽輪機(jī)產(chǎn)品形式。上海汽輪機(jī)廠已有神華神東萬(wàn)州、神華國(guó)華壽光1000MW一次再熱100%全容量小汽機(jī)訂貨業(yè)績(jī)，汽輪機(jī)機(jī)型為雙缸凝汽式，最大出力滿足給水泵軸功率需要，最高出力可到45MW，選型工況效率86.01%，額定運(yùn)行工況效率85.38%。

關(guān)于小汽輪機(jī)出力要求，即使采用1000MW二次再熱機(jī)組，100%容量給水泵軸功率需求比一次再熱100%容量泵高10%，達(dá)到約43MW，國(guó)產(chǎn)小汽輪機(jī)完全可以滿足1000MW機(jī)組100%容量給水泵的需求。

九、1000MW機(jī)組變頻電源技術(shù)

火電廠輔助設(shè)備的選型一般按照100%的負(fù)荷來(lái)確定的，因此輔助設(shè)備在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)也要消耗大量的電能，運(yùn)行工況的匹配則通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板或閥門開度等節(jié)流方式調(diào)節(jié)。為了降低系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的節(jié)流損失和效率損失，常規(guī)方法多采用變頻技術(shù)，即系統(tǒng)閥門、擋板保持大開度，通過(guò)變頻器改變轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)速進(jìn)行工況調(diào)節(jié)，這要求每臺(tái)電機(jī)獨(dú)立配備一套變頻裝置，投入成本較高，所以該技術(shù)也只能針對(duì)個(gè)別設(shè)備進(jìn)行改造。

利用單獨(dú)設(shè)置的調(diào)速汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)提供變頻廠用電，依據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)變頻汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)廠用電變頻，大幅降低系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行的節(jié)流損失及輔機(jī)效率損失，達(dá)到節(jié)能目的。這種方式突破了傳統(tǒng)變頻技術(shù)及理念，創(chuàng)新性提出集中式變頻供電系統(tǒng)技術(shù)，輔機(jī)設(shè)備投資將大幅度降低，變頻運(yùn)行的可靠性將大幅度提高。其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下兩方面：

（1）變頻汽輪發(fā)電機(jī)可工頻運(yùn)行，提高機(jī)組的發(fā)電量。

（2）增加機(jī)組整體排汽面積，可提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，1000MW機(jī)組可降低1g/（kW·h）煤耗。