浅析电力工业中的汽轮机应用现状

浅析电力工业中的汽轮机应用现状

赵拴飞

神木市电石集团能源发展有限责任公司     719319

摘要：针对我国电力工业的发展与需求，概述了我国汽轮机制造行业近年来的发展状况，并简要介绍了几种汽轮机，包括常规汽轮机、大功率超超临界汽轮机、燃气轮机及燃气一蒸汽轮机、热电联供汽轮机及空冷汽轮机的发展趋势，分析了新技术研发的重点。

关键词：电力工业；汽轮机行业；现状；发展

一、引言

从改革开放开始，我国电力工业获得了快速的进步，目前已经有高达2.3X105MW 以上的装机容量，在全世界排名第二位。毫不夸张地说，电力工业的高速发展在一定程度上也推动了我国经济的迅速发展。伴随电力行业的快速进步，我国一次能源的消耗量在不断增加，所以提升一次能源的使用效率，优化现有的能源结构迫在眉睫。

当前，政府已经确定了关于水电、煤电以及核电等能源的开发策略。在相关文件中明确规定，要因地制宜利用天然气以及新能源等来发电。政府还提出要开发一批具备百万级别的压水堆核电站，力图通过减少建设过程中的成本，缩短建设时间，让上网电价可以和常规电价相媲美，不断完善东部沿海发达地区的用电环境，给人们提供一个廉价、安全性能高的用电体验。针对气电的开发上，因为天然气价格和气电的发展有密切的关系，所以应当使用科学的发展策略来推动。发电作为新能源领域的核心，它的开发成本和其他能源的开发相比，要高出许多。通常每千瓦要投入8000元左右的成本，并且1kw容量无法充当1kw来使用，所以，风力发电的发展相对比较缓慢。从各个能源的开发情况来看，再生能源比如水电等，它们的波动幅度比较大，容量有限。核电需要承担的负荷比较大，虽然风电等一些清洁能源在国家的大力扶持下有较快的发展，但是燃烧火电装备的容量和发电量的份额仅仅只有70%左右，所以在将来很长一段时间内，燃煤发电仍然占据主导地位。国家大力倡导环保观念，在一定程度上有助于推动清洁燃煤技术的发展。现在在我国电力装备行业非常重视高效、低能耗的使用理念。电力工业的发展是汽轮机发展的支撑和前提，目前我国有80%以上的机组是由国内研发，已经有100多台机组，在商业里面获得广泛的使用，它们为人类提供了巨大的便捷。

近些年来，我国新建火电站的机组从原先的100MW-200MW 上升为300MW-600MW。在上个世纪70年代，我国已经具备能够设计制造超高压的机组。虽然在技术水平方面和国际还有一定的差距，是经过多年的发展，在吸收国外先进技术的基础上，我国在300MW汽轮机等上已经取得了不俗的成绩，特别是在热经济性、安全性以及负荷性等方面已经可以和国际水平相媲美，另外在一些设计计算以及制造工艺难题上也有了很大的突破。现在我国的产品在国际上有很强的竞争力。像210MW，320MW以及325MW 火电机组在巴基斯坦，孟加拉等一些国家备受人们的喜爱。

二、我国汽轮机行业的现状及发展

在长达半个世纪的发展和相关工作人员的不懈努力下，我国汽轮机行业已经有了显著的发展，主要表现在单机容量从原先的几百千瓦到如今的百万千瓦级别。在产品设计方面，从原先的反制到如今的独立设计和开发，可以说取得了辉煌的成绩。在发展的过程中，我国积极推动技术改造与产品结构升级建设，通过和国外一些优秀生产企业之间的交流与合作，来学习他们先进的技术与设备，从国外引入了超临界等技术，这些技术的使用提高了我国机电行业的产品种类与容量等级，现在我国在生产技术条件与装备上已经赶上国外同行业的平均水平。所以如今我国在汽轮机生产能力方面，可以说我国世界上数一数二的制造大国。

1、常规汽轮机

对于一些普通汽轮机零部件产品，我国汽轮机制造厂有足够的实力可以自己开发。现在那些已经开发出来的产品，有良好的市场前景。

第一，可以开发出单轴、亚临界以及一些普通超临界参数功率等级的机组产品；

第二，能够设计和实现超能型低压杆设计制造单轴以及具备常规超临界参数等级类型的机组。

第三，不同功率等级的空冷机组；第四，具备不同抽气压力的热电联供机组。其功率一般为300MW-1000MW ，可以广泛使用在我国西北等地区；第五，单轴为1000MW-1300MW的半速汽轮机；第六，能够研制出涵盖非再热或中间再热等一系列联合循环气轮机。

2、大功率超超临界汽轮机的开发研制

现在常规超临界技术已经对于完善，在不久的将来超超临界机组必将成为我国新一代的主力机型。这种发电技术不但可以提高燃煤发电设备的效率，还可以推动制造技艺的提升，它可以给发电厂和制造厂产生巨大的经济效益。从现有的情况来看，我国在超超临界领域内还处于探索阶段。超高温与超高压力是这一时期发展的显著特征。最近的发展途径为:

关于超高温发展上。可以使用自己研发的方式，也可以和国外一些团队进行合作，或者引入国外一些优秀的高温部件产品，比如进气管、阀门以及蒸汽室等。

在超超临界压力上，针对汽轮机来说，在二次再热中的 VHP 积术块开发方面，除了进行中间试验以外，可以尝试自己开发。当然，对于局部技术可以使用国外共同合作的形式。

3、燃气轮机及燃气一蒸汽轮机的发展与展望

从上个世纪60年代开始，我国就非常关注燃气汽轮机以及联合循环发电装置方面的探索，并取得了不俗的成绩，比如南京汽轮电机厂通过和美国之间的合作开发出了升级版的36MW燃气轮机。目前，我国应该时刻关注最新的行业发展动态，积极学习国外一些成熟的技术，并根据国内实际情况有针对性地使用。要把发展的方向放在燃气蒸汽联合循环等一些关键技术的研发上。

当前，汽轮机的前沿技术主要涵盖1500℃高温叶片的开发以及低排放的燃烧技术等。这些技术在前期往往需要很多的资金投入，所以不是任何一家企业可以独立承受，这也是国内发电燃气轮机研发工作停滞不前的主要原因。所以我国政府应当加大对这方面的扶持，努力促进燃气轮机开发制造技术的发展。

4、热电联供汽轮机的发展与展望

①大力支持各种型的热电汽轮机研发工作，提高电厂、核电站的用电效率。

②在产品的发展方向上，可以往多元化的方向发展。通过开发系统的积术块，比如高压缸以进汽量等，来满足不同用户的不同需求。

③往大功率高参数的方向研究。欧洲等一些发达国家在热电联控机组功率方面已经取得了相当不错的成绩，比如西门子企业研发的800MW 超临界机组，它的压力0；在1998年开发的超超临界二次再热机组在供热过程中，其热效率高达90%以上等。

5、空冷汽轮机的发展与展望

在我国一些水资源短缺的地方使用空冷机组，不但有利于帮助该地区节约资源，还能够推动该地区经济可持续发展。特别是在一些原美比较丰富是资源紧张的地方，空冷机组的价值更为突出。在国际上一般使用的空冷系统包括三种基本形式，它们分别为直接空冷系统、间接冷却系统以及哈蒙系统。这三种空冷系统在现实中有广泛的推广与使用。如今世界上单机容量最大的功能机组高达686MW，我国应当根据实际状况尽早研发300MW-600MW 左右的空冷机组。现今，我国东方汽轮机厂正在大力开发325MW 空冷机组，试图占有伊朗市场。目前汽轮机行业的首要任务就是要突破科研难题，研发出大功率高倍压的空冷汽轮机，以便更好地满足国内外市场在这方面的需求。

结语

作为我国国民经济发展理念最关键的基础能源产业，电力工业的进步直接关系到民生问题。所以要大力落实政府关于可持续发展电力行业的方针，不断完善现有电力设备的性能，提高产品的竞争力，才可以在电力迅猛发展的时代中抢占机遇 

参考文献

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