蒸汽参数对电厂类型和热效率的影响

从表1-1中可以看出电厂类型是以蒸汽参数划定的，其中尤以汽压多少为主，因此，火力发电厂分成低温低压，中温中压，高温高压，超高压，亚临界压力，超临界压力等几种。

表1-1　火力发电厂类型、蒸汽参数及相应容量

1.汽压与汽温

前面提到了按压力划分锅炉类型中目前已发展到超临界压力锅炉机组，据有关资料介绍，水的临界压力约为22.5MPa，低于临界压力的称为亚临界压力，超过临界压力的称为超临界压力，但超过27MPa的称为超超临界压力。

提高锅炉、汽轮机组的蒸汽参数和单机容量是提高机组热效率的主要途径。同样容量的锅炉、汽轮机组由于蒸汽参数的不同，其热效率也是不同的。半个多世纪以来发电机组蒸汽参数提高的不快，如汽压由3.9MPa，提高到26MPa，汽温由450°C提高到573°C。从上述数字可看出汽压提升比汽温要快些，汽压升高是通过增加输送蒸汽管道的壁厚实现的，而阻碍蒸汽温度提高的主要原因是由于缺乏既耐高温、工艺性能良好而又廉价的耐热材料，根据目前低合金Cr-Mo-V钢抗氧化的性能和热强性水平，其最高工作温度为565～580°C，当管子壁温在600～650°C时，过去曾采用的Cr-Ni型奥氏体钢价格比碳钢高十倍以上，比低合金也高出3～7倍，采用这种材料使电站设备价格急剧上升，增加了电站设备的成本，同时奥氏体钢的工艺性能比低合金耐热钢差。故一般选用锅炉过热器管子材料时，均力图避开奥氏体钢。但寻求新的钢种代替奥氏体钢也是必然的发展趋热。(www.xing528.com)

2.热力设备的工作条件

火力发电厂设备与石油、化工设备工作条件不同，它的主要特点是不但具有一定压力，而且还有一定温度，尤其温度条件是最大特点。

热力设备的许多零部件是在高温、高压工况条件和有腐蚀性介质中长期工作的，如锅炉的受热面管子，其内部受高温蒸汽的作用，而管子外部又受到炉膛内高温烟气作用，其中尤以过热器管条件最为显著；若蒸汽温度为540°C，管壁温度一般比管内温度高50°C，管壁温度可达590°C左右，在这种高温的工作条件下长期运行，钢材的组织结构将会发生变化，会引起高温强度的降低，腐蚀也会明显地发生。再加汽轮机的叶片，是在高温、高压和高速条件下工作的，叶片不仅受到蒸汽的腐蚀，同时，还会受到振动和交变载荷的作用，因此，常因腐蚀疲劳而引起损坏。这些现象都可能引发事故，影响发电机组的安全运行。

为防止高温和腐蚀引起这些零部件的损坏，所以，热力设备中的许多零部件必须采用耐热钢来制造，以满足在特定条件下对热稳定性和热强性的要求。

由于热力设备工作条件的复杂，不但要求具有良好的高温性能，同时，还必须具有足够的常温性能和良好的焊接性能和其它加工性能。