新型二次再熱超超臨界鍋爐機(jī)組技術(shù)開發(fā)

1、新型二次再熱超超臨界鍋爐技術(shù)開發(fā)與實(shí)施新型二次再熱超超臨界鍋爐技術(shù)開發(fā)與實(shí)施 卜卜 一、背景 二、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝 六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 一、背景 二、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝 六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 工程背景工程背景 背背 景景 卜卜 先進(jìn)的600 1200MW超超臨界機(jī)組 29Mpa/605/623 1000MW超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù) 28Mpa/605/603 先進(jìn)的600 二次再熱超超臨界機(jī)組 34.21Mpa/605/613/613 先進(jìn)的700 超超臨界機(jī)

2、組 36.65Mpa/705/723 先進(jìn)的700 二次再熱超超臨界機(jī)組 36.65Mpa/705/723 / 723 第一階段 1.1 First stage 1.1 第二階段 2.1 Second stage 2.1 上鍋超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線： 第一階段：材料基礎(chǔ)不變，優(yōu)化參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)，挖掘潛力，提高綜合利用效率 第二階段：材料基礎(chǔ)提升，優(yōu)化參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)，提高綜合利用效率。 第二階段 2.2 Second stage 2.2 第一階段 1.2 First stage 1.2 現(xiàn)有技術(shù) 1.0 Current Technology 工程背景工程背景 背背 景景 卜卜 一、背景 二

3、、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝 六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 序 號(hào) 項(xiàng)目名稱 二次再熱 1000MW BMCR 一次再熱 1000MW BMCR 參數(shù)的相對(duì) 變化 單位 1一次汽流量 26913040349t/h 2一次汽出口壓力 34.227.466.74MPa.g 3一次汽出口溫度 605605 4給水溫度 31429717 5給水壓力38.231.466.74MPa.g 5 一次汽吸熱量的 變化 82.610017.4% 6二次汽流量 25482540t/h 7二次汽進(jìn)口壓力 11.725.975.75MPa.g 8二次汽進(jìn)口溫度 42

4、737354 9二次汽出口壓力 11.535.775.76MPa.g 10二次汽出口溫度 62360310 11三次汽流量 2184t/h 12三次汽進(jìn)口壓力 3.71MPa.g 13三次汽進(jìn)口溫度 433 14三次汽出口壓力 3.46MPa.g 15三次汽出口溫度 623 16 再熱蒸汽吸熱量 的變化 15310053% 17總熱量的變化951005% 一次 汽, 71.5 二次 汽, 16.7 三次 汽, 11.8 吸熱吸熱比例比例 一次 汽, 82 二次 汽, 18 吸熱比例吸熱比例 二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 卜卜 0 10 20 30 40 主蒸汽壓力 二次

5、汽壓力 三次壓力 二次再熱 一次再熱 605 314 613 605 297 603 250 350 450 550 650 主蒸汽溫度 給水溫度 再熱出口溫度 二次再熱 一次再熱 82.6 153 95 100100100 0 50 100 150 200 一次汽吸熱熱量 再熱蒸汽吸熱 總的熱量 二次再熱 一次再熱 二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 卜卜 二次再熱一次再熱 省煤器吸熱5.60 %6.60 % 水冷壁吸熱47.00 %49.20 % 過(guò)熱器吸熱18.89% 26.49 % 一次再熱吸熱16.69 %17.71% 二次再熱吸熱11.82 % 合計(jì)100%100

6、% 從吸熱比例來(lái)看，一次汽的比例減少，再熱蒸汽吸熱的比 例增加;省煤器、水冷壁的吸熱變化不大，過(guò)熱器的吸熱比例大 幅減少。 減少過(guò)熱器的受熱面、合理規(guī)劃過(guò)熱器和再熱器的受熱面減少過(guò)熱器的受熱面、合理規(guī)劃過(guò)熱器和再熱器的受熱面 的布置，以滿足二次再熱引入后溫度提高、壓力提高和高溫受的布置，以滿足二次再熱引入后溫度提高、壓力提高和高溫受 熱面增加后的鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。熱面增加后的鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 受熱面布置受熱面布置 二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 卜卜 材料選擇材料選擇 二次再熱一次再熱 過(guò)熱蒸汽壓力， MPa.g 34.2127.46 過(guò)

7、熱蒸汽出口溫度， 605605 一次再熱出口溫度623603 二次再熱出口溫度623- 給水溫度314297 二次再熱相對(duì)一次再熱：過(guò)熱蒸汽出 口壓力提高、再熱蒸汽出口溫的提高、給 水溫度提高。 材料結(jié)構(gòu)不變的情況下，需要進(jìn)行更材料結(jié)構(gòu)不變的情況下，需要進(jìn)行更 合理的選材來(lái)滿足壓力、溫度提升后受熱合理的選材來(lái)滿足壓力、溫度提升后受熱 面的安全性需求。面的安全性需求。 二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 10Cr9Mo1VNbN-SA-335P91 10Cr9MoW2VNbBN-SA-335P92 10Cr18Ni9NbCu3BN-SA-213 S304H 07Cr25Ni21

8、NbN-HR3C 卜卜 調(diào)溫方案調(diào)溫方案 二次再熱一次再熱 過(guò)熱蒸汽出口溫度， 605605 一次再熱出口溫度623603 二次再熱出口溫度623- 二次再熱引入后需要調(diào)溫的蒸汽增加了，且再熱溫度的提 升也需要有更靈活的調(diào)溫方案。 靈活的調(diào)溫方案能確保三種不同品質(zhì)的蒸汽在較寬的負(fù)荷靈活的調(diào)溫方案能確保三種不同品質(zhì)的蒸汽在較寬的負(fù)荷 范圍內(nèi)蒸汽溫度都達(dá)到設(shè)計(jì)值，以提高機(jī)組的綜合經(jīng)濟(jì)性。范圍內(nèi)蒸汽溫度都達(dá)到設(shè)計(jì)值，以提高機(jī)組的綜合經(jīng)濟(jì)性。 二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 卜卜 一、工程背景 二、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝

9、六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 鍋爐能達(dá)到最大連續(xù)出力（B-MCR）2700t/h ； 鍋爐保證熱效率94.50%（按低位發(fā)熱量）； 鍋爐NOx的排放濃度不超過(guò)180mg/Nm3（O2=6%）（脫硝入口）； 過(guò)熱器、再熱器、省煤器的實(shí)際汽、水側(cè)壓降數(shù)值不超過(guò)設(shè)計(jì)值， 即一次汽阻力小于4.0MPa，二次汽阻力小于0.2MPa，三次汽阻力小于 0.25MPa 滑壓運(yùn)行（定一滑運(yùn)行方式）在30%100%BMCR范圍內(nèi)過(guò)熱蒸汽 能維持其額定汽溫；在50100% B-MCR時(shí)一次再熱蒸汽能維持額定 汽溫；在60100% B-MCR時(shí)二次再熱蒸汽能維持額定汽溫。汽溫允 許偏差不超過(guò)5。 卜卜 一、工程背景 二

10、、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝 六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 序 號(hào) 項(xiàng)目名稱 BMC R BRL單位 1過(guò)熱蒸汽流量 26912612t/h 2過(guò)熱蒸汽出口壓力 34.233.3MPa.g 3過(guò)熱蒸汽出口溫度 605605 4一次再熱蒸汽流量 25482456t/h 5一次再熱蒸汽進(jìn)口壓力 11.7211.33MPa.g 6一次再熱蒸汽進(jìn)口溫度 427426 7一次再熱蒸汽出口壓力 11.5311.15MPa.g 8一次再熱蒸汽出口溫度 623623 9二次再熱蒸汽流量 21842111t/h 10二次再熱蒸汽進(jìn)口壓力 3.713.59MPa

11、.g 11二次再熱蒸汽進(jìn)口溫度 433434 12二次再熱蒸汽出口壓力 3.463.34MPa.g 13二次再熱蒸汽出口溫度 623623 14給水溫度 314314 3135MPa.a/600/620/620的汽機(jī)參數(shù)，給水溫度為BMCR工 況下314。 邊界條件邊界條件 總總 體體 方方 案案 卜卜 針對(duì)不同用戶對(duì)不同爐型的偏好，結(jié)合二次再熱參數(shù)特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng) 的特點(diǎn)（不同煤種）進(jìn)行鍋爐的方案設(shè)計(jì)。 塔式鍋爐塔式鍋爐+擋板調(diào)溫方案擋板調(diào)溫方案 鍋爐方案鍋爐方案 T型鍋爐方案型鍋爐方案 總體方案總體方案 總總 體體 方方 案案 卜卜 方方 案案 實(shí)實(shí) 施施塔式鍋爐塔式鍋爐 2012年年9

12、月月4日、日、5日日 江蘇國(guó)電泰州電廠二期百萬(wàn)千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電示范項(xiàng)江蘇國(guó)電泰州電廠二期百萬(wàn)千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電示范項(xiàng) 目主機(jī)及總體技術(shù)方案評(píng)審目主機(jī)及總體技術(shù)方案評(píng)審 中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司組織中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司組織 2012年年12月月3日日、4日，第一次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)。日，第一次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)。 2013年年4月月30日，樁基施工。日，樁基施工。 卜卜 方方 案案 實(shí)實(shí) 施施塔式鍋爐塔式鍋爐 2013年年9月月 鍋爐爐架吊裝完成一層，第二層正在吊裝。鍋爐爐架吊裝完成一層，第二層正在吊裝。 卜卜 方方 案案 實(shí)實(shí) 施施塔式鍋爐塔式鍋爐 計(jì)算程序 完全自主開發(fā)的整套計(jì)算程序（熱力

13、、壁溫和水動(dòng)力計(jì)算程序）； 爐型設(shè)計(jì) 全新的塔式鍋爐擋板調(diào)溫設(shè)計(jì)，在爐型設(shè)計(jì)上擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)； 二次再熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用二次再熱全新的先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)； 最先進(jìn)的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用上鍋?zhàn)钕冗M(jìn)的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該技術(shù)屬于上鍋的專利技術(shù)； 細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用上鍋的自有產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 卜卜 方方 案案 實(shí)實(shí) 施施塔式鍋爐塔式鍋爐 塔式布置塔式布置 臥式受熱面布置臥式受熱面布置 擋板調(diào)溫?fù)醢逭{(diào)溫 切向燃燒切向燃燒 低低NOx燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 寬負(fù)荷脫硝投運(yùn)寬負(fù)荷脫硝投運(yùn) 低過(guò)量空氣系數(shù)低過(guò)量空氣系數(shù) 低排煙溫度低排煙溫度 卜卜 總總 體體 方方 案案塔式鍋爐塔

14、式鍋爐 卜卜 總總 體體 方方 案案塔式鍋爐塔式鍋爐 卜卜 方方 案案 實(shí)實(shí) 施施塔式鍋爐塔式鍋爐 卜卜 總總 體體 方方 案案塔式鍋爐塔式鍋爐 卜卜 一、工程背景 二、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、主要技術(shù)指標(biāo) 四、總體方案與實(shí)施 五、材料與工藝 六、小結(jié) 提提 綱綱 卜卜 總結(jié)總結(jié) 材料與工藝材料與工藝 序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱 二次再熱二次再熱 1000MW 一次再熱一次再熱 1000MW 備注備注 1設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化100%90% 1000MW超超臨界一次超超臨界一次 再熱系引進(jìn)技術(shù)；再熱系引進(jìn)技術(shù)； 1000MW超超臨界二次超超臨界二次 再熱為完全自主知識(shí)產(chǎn)再熱為完全自主知識(shí)產(chǎn)

15、 權(quán)技術(shù)權(quán)技術(shù) 2制造國(guó)產(chǎn)化制造國(guó)產(chǎn)化100%100% 3原材料國(guó)產(chǎn)化原材料國(guó)產(chǎn)化80%80% 除了高等級(jí)的除了高等級(jí)的SA213- S304H和和HR3C外，全外，全 部材料均可采用國(guó)產(chǎn)部材料均可采用國(guó)產(chǎn) 4配套件國(guó)產(chǎn)化配套件國(guó)產(chǎn)化50%50% 卜卜 總結(jié)總結(jié) 材料與工藝材料與工藝 P92/P91P92/P91集箱環(huán)縫機(jī)械集箱環(huán)縫機(jī)械TIGTIG焊焊+ +細(xì)絲窄間隙埋弧焊新技術(shù)細(xì)絲窄間隙埋弧焊新技術(shù) 埋弧焊 焊頭 氬弧焊 焊頭 集箱環(huán)縫機(jī)械集箱環(huán)縫機(jī)械TIGTIG焊焊+ +細(xì)絲窄間隙埋弧焊工作站照片細(xì)絲窄間隙埋弧焊工作站照片( (該設(shè)備和工藝是我公司的專利技術(shù)該設(shè)備和工藝是我公司的專利技術(shù))

16、 ) 卜卜 總結(jié)總結(jié) 材料與工藝材料與工藝 P91/P92P91/P92管座全焊透工藝技術(shù)管座全焊透工藝技術(shù) 上鍋成熟可靠的上鍋成熟可靠的 P92/P91P92/P91管座全焊透管座全焊透 工藝技術(shù)工藝技術(shù) 卜卜 總結(jié)總結(jié) 材料與工藝材料與工藝 水冷壁埋弧焊拼排技術(shù)水冷壁埋弧焊拼排技術(shù) T91T91水冷壁埋弧焊拼排焊照片水冷壁埋弧焊拼排焊照片 水冷壁氣體保護(hù)焊拼排焊照片水冷壁氣體保護(hù)焊拼排焊照片 國(guó)內(nèi)其它制造廠水冷壁拼排基本均采國(guó)內(nèi)其它制造廠水冷壁拼排基本均采 用氣體保護(hù)焊進(jìn)行拼排，上鍋長(zhǎng)期以用氣體保護(hù)焊進(jìn)行拼排，上鍋長(zhǎng)期以 來(lái)一直采用埋弧焊拼排。目前已解決來(lái)一直采用埋弧焊拼排。目前已解決 了

17、了T91T91水冷壁埋弧焊拼排并且已啟動(dòng)水冷壁埋弧焊拼排并且已啟動(dòng) T92T92水冷壁埋弧焊拼排試驗(yàn)工作。埋水冷壁埋弧焊拼排試驗(yàn)工作。埋 弧焊拼排與氣體保護(hù)焊拼排工藝相比弧焊拼排與氣體保護(hù)焊拼排工藝相比 溶深大、成形美觀，焊接質(zhì)量和性能溶深大、成形美觀，焊接質(zhì)量和性能 更能得到保證更能得到保證。 卜卜 總結(jié)總結(jié) 材料與工藝材料與工藝 高等級(jí)材料全部進(jìn)行過(guò)超過(guò)高等級(jí)材料全部進(jìn)行過(guò)超過(guò)1 1萬(wàn)小時(shí)的持久強(qiáng)度試驗(yàn)萬(wàn)小時(shí)的持久強(qiáng)度試驗(yàn) HR3C焊接接頭650持久強(qiáng)度試驗(yàn)曲線 super304H焊接接頭持久強(qiáng)度試驗(yàn)曲線 P92焊接接頭625持久強(qiáng)度試驗(yàn)曲線 HR6W焊接接頭700持久強(qiáng)度試驗(yàn)曲線 上鍋對(duì)上鍋對(duì)T/P92T/P92、HR3CHR3C、super304Hsuper304H等高等級(jí)材料有豐富的制造經(jīng)驗(yàn)等高等級(jí)材料有豐富的制造經(jīng)驗(yàn), ,對(duì)這些高等級(jí)材料均進(jìn)行了超過(guò)對(duì)這些高等級(jí)材料均進(jìn)行了超過(guò)1 1萬(wàn)小時(shí)萬(wàn)小時(shí) 的持久強(qiáng)度試驗(yàn)甚至對(duì)下一代的持久強(qiáng)度試驗(yàn)甚至對(duì)下一代700700先進(jìn)超超臨界鍋爐用鋼先進(jìn)超超臨界鍋爐用鋼HR6WHR6W焊接接頭的持久強(qiáng)度試驗(yàn)已超過(guò)焊接接頭的持久強(qiáng)度試驗(yàn)已超過(guò)1.91.9萬(wàn)小時(shí)萬(wàn)小時(shí)。 卜卜 一、工程背景 二、二次再熱特點(diǎn)及重點(diǎn)解決問題 三、