《超臨界鍋爐舉例》

超臨界機(jī)組鍋爐舉例一.華潤常熟二電廠600MW機(jī)組1952T/H超臨界鍋爐1整理課件主要介紹內(nèi)容（一）鍋爐總體簡介（二）鍋爐本體布置（三）鍋爐汽水流程（四）鍋爐啟動循環(huán)系統(tǒng)（五）鍋爐的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2整理課件〔一〕鍋爐總體簡介3整理課件1.鍋爐型式鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、前后墻對沖燃燒、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型燃煤鍋爐燃用神府東勝煤、混煤及大同煤型號HG-1950/25.4-YM1哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司引進(jìn)三井巴布科克技術(shù)生產(chǎn)4整理課件鍋爐整體布置圖冷灰斗燃燒器省煤器屏式過熱器一級過熱器末級過熱器低溫再熱器高溫再熱器空預(yù)器爐膛及水冷壁5整理課件制粉系統(tǒng)采用雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹系統(tǒng)，每爐配4臺磨煤機(jī)，B-MCR工況下4臺運(yùn)行無備用。每臺磨煤機(jī)供布置于前、后墻同一層的LNASB燃燒器，前后墻各4層，每層布置4只。在煤粉燃燒器的上方前后墻各布置1層燃燼風(fēng)，每層有7只風(fēng)口。鍋爐布置有98只爐膛吹灰器、50只長伸縮式吹灰器，空氣預(yù)熱器的冷端也配有2只伸縮式吹灰器，吹灰器由程序控制。爐膛出口兩側(cè)各裝設(shè)一只煙氣溫度探針，單側(cè)設(shè)置爐膛監(jiān)視閉路電視系統(tǒng)。鍋爐除渣采用刮板式撈渣機(jī)，裝于冷灰斗下部。鍋爐整體布置2.鍋爐整體布置6整理課件鍋爐的汽水流程以內(nèi)置式汽水分離器為界設(shè)計(jì)成雙流程。從冷灰斗進(jìn)口一直到標(biāo)高43.61m的中間混合集箱之間為螺旋管圈水冷壁，再連接至爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管，然后經(jīng)下降管引入折焰角和水平煙道側(cè)墻，再引入汽水分離器。從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統(tǒng)，再進(jìn)入一級過熱器中，然后再流經(jīng)屏式過熱器和末級過熱器。7整理課件水冷壁為膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁為垂直管屏。從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過熱器、末級過熱器、水平煙道中的高溫再熱器，然后至尾部雙煙道中煙氣分兩路，一路流經(jīng)前部煙道中的立式和水平低溫再熱器、省煤器，一路流經(jīng)后部煙道的一級過熱器、省煤器，最后進(jìn)入下方的兩臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。8整理課件再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段布置，低溫再熱器布置于尾部雙煙道中的前部煙道，末級再熱器布置于水平煙道中，逆、順流混合換熱。9整理課件主要參數(shù)名稱單位BMCRECRBRL過熱蒸汽流量T/h19521740.31859.25過熱器出口蒸汽壓力Mpa(g)25.425.425.4過熱器出口蒸汽溫度℃543543543再熱蒸汽流量T/h1588.51427.71508.8再熱器進(jìn)口蒸汽壓力Mpa(g)4.824.354.57再熱器出口蒸汽壓力Mpa(g)4.634.184.39再熱器進(jìn)口蒸汽溫度℃307296301再熱器出口蒸汽溫度℃569569569省煤器進(jìn)口給水溫度℃28928228610整理課件項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值干煙氣熱損失Lg4.79%燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷1.373MW/㎡氫燃燒生成水熱損失Lh3.46％空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度燃料水份引起熱損失Lmf1.30％

一次風(fēng)溫度31℃未燃盡碳熱損失Lma0.09%

二次風(fēng)溫度23℃輻射及對流熱損失Lr0.17％空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度其他熱損失Lua0.3％

一次風(fēng)溫度284℃計(jì)算熱效率（ASMEPTC4.1計(jì)算89.39％

二次風(fēng)溫度307℃計(jì)算熱效率（按低位發(fā)熱量）93.82％ECO出口空氣過剩系數(shù)1.19制造廠裕量Lmm0.37％爐膛出口過?？諝庀禂?shù)1.19保證熱效率（低位發(fā)熱量）燃料消耗量227.7t/hBMCR工況（不低于）93.45％爐膛容積熱負(fù)荷83.0KW/m3

BRL工況（不低于）93.6％爐膛斷面熱負(fù)荷4.29MW/㎡鍋爐熱力特性11整理課件

鍋爐燃煤設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煤，校核煤種1為混煤，校核煤種2為大同煤。煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)如下：

項(xiàng)目符號單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種1校核煤種2全水份Mt%12.112.936.84空氣干燥基水份Mad%~8（暫定）1.623.31干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%383928收到基灰份Aar%8.7921.0226.68收到基碳Car%64.454.1454.5收到基氫Har%3.643.513.36收到基氧Oar%10.056.837.26收到基氮Nar%0.790.800.73收到基硫St.ar%0.430.770.63哈氏可磨度HGI

506858原煤沖刷磨損指數(shù)Ke

收到基高位發(fā)熱量Qar.grMJ/Kg

收到基低位發(fā)熱量QKJ/Kg23826208702115612整理課件鍋爐設(shè)計(jì)條件鍋爐點(diǎn)火及助燃用油為＃0輕柴油鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：補(bǔ)給水量在正常時(shí)（按BMCR的5％計(jì)）為97.5t/h，啟動或事故時(shí)（按BMCR的8％計(jì)）為156t/h補(bǔ)給水制備方式：一級除鹽加混床系統(tǒng)鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按照CWT工況設(shè)計(jì)13整理課件鍋爐壓力負(fù)荷曲線14整理課件鍋爐負(fù)荷效率曲線15整理課件鍋爐及爐后剖面圖鍋爐本體脫硫塔電除塵輸煤皮帶制粉系統(tǒng)16整理課件省煤器序號項(xiàng)目單位數(shù)值1省煤器設(shè)計(jì)壓力（BMCR）MPa31.52省煤器工作壓力（BMCR）MPa28.863省煤器管型－－H型鰭片管4布置方式－－順列布置5設(shè)計(jì)進(jìn)口溫度（BMCR）℃3716設(shè)計(jì)出口溫度（BMCR）℃4007受熱面積（蛇形管/懸吊管）m2

19178/26708省煤器壓降（BMCR）MPa0.159省煤器管內(nèi)/外徑mmφ39/φ5110省煤器管節(jié)距mm11511省煤器管材質(zhì)－－SA-210C12省煤器管的防磨設(shè)施－－煙氣阻流板13省煤器總水容積m3

17417整理課件在雙煙道的下部均布置有省煤器，省煤器以順列布置，以逆流方式與煙氣進(jìn)行換熱給水經(jīng)省煤器的入口匯集集箱分別供至前后的省煤器入口集箱。省煤器的管子規(guī)格為φ51×6mm，材料為SA-201C，管組橫向節(jié)距為115mm，共190排。省煤器向上形成共4排吊掛管，用于吊掛尾部煙道中的水平過熱器和水平再熱器吊掛管的規(guī)格為φ51×9mm、材料為SA-213T12。吊掛管的4只出口集箱兩端與兩根下降管相連，下降管將水供至水冷壁下集箱在省煤器煙氣入口的四周墻壁上設(shè)置了煙氣阻流板，避免形成煙氣走廊而造成局部磨損18整理課件爐膛水冷壁采用焊接膜式壁，中下部為螺旋上升管圈，上部為垂直管屏。爐膛斷面尺寸為22187mm×15632mm水冷壁管型都為光管。水冷壁總受熱面積：4260m2

水冷壁水容積：67m3

爐膛與水冷壁19整理課件20整理課件張力板垂直剛性梁水平剛性梁中間混合集箱下部螺旋管圈上部垂直管圈爐膛與水冷壁21整理課件給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入外徑為φ219mm、材料為SA-106C的水冷壁下集箱，經(jīng)水冷壁下集箱進(jìn)入冷灰斗水冷壁。冷灰斗的角度為55°，下部出渣口的寬度為1400mm?；叶肪植康乃浔谟伤浔谙录湟龅?36根直徑φ38mm、壁厚為6.5mm、材料為SA-213T12、節(jié)距為53mm的管子組成的管帶圍繞成22整理課件經(jīng)過灰斗拐點(diǎn)后，管帶以17.893°的傾角繼續(xù)盤旋上升。螺旋管圈水冷壁在標(biāo)高43.61m處通過直徑為φ219mm、材料為SA-335P12的中間集箱轉(zhuǎn)換成垂直管屏，垂直管屏由1312根φ31.8mm、材料為SA-213T12、節(jié)距為57.5mm的管子組成，垂直管屏〔包括后水吊掛管〕出口集箱的30根引出管與2根下降管相連，下降管分別連接折焰角入口集箱和水平煙道側(cè)墻的下部入口集箱23整理課件折焰角由384根φ44.5×6、節(jié)距為57.5mm的管子組成，其穿過后水冷壁形成水平煙道底包墻，然后形成4排水平煙道管束與出口集箱相連。水平煙道側(cè)墻由78根φ44.5×6mm的管子組成，其出口集箱與煙道管束共引出24根φ168mm的連接管與4只啟動別離器相連，汽水混合物在其中別離。24整理課件過熱器系統(tǒng)25整理課件經(jīng)四只汽水別離器引出的蒸汽進(jìn)入外徑為φ219mm的頂棚入口集箱，頂棚過熱器由192根φ63.5mm、材料為SA-213T12、節(jié)距為115mm的管子組成，管子之間焊接6mm厚的扁鋼，另一端接至外徑為φ219mm頂棚出口集箱。頂棚出口集箱同時(shí)與后煙道前墻和后煙道頂棚相接，后煙道頂棚轉(zhuǎn)彎下降形成后煙道后墻，后煙道前、后墻與后煙道下部環(huán)形集箱相接，并連接后煙道兩側(cè)包墻。側(cè)包墻出口集箱的24根φ168mm引出管與后煙道中間隔墻入口集箱相接，隔墻向下引至隔墻出口集箱，隔墻出口集箱與一級過熱器相連。除煙道隔墻的管徑為57mm外，煙道包墻的其余管子外徑均為φ44.5mm26整理課件一級過熱器布置于尾部雙煙道中的后部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成，第1、2段水平過熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm，每片管組由4根φ57×8mm、材料為SA-213T12的管子繞成。至第3段水平過熱器，管組變?yōu)?5片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組由8根φ51×6.6mm、材料為SA-213T12的管子繞成，立式一級過熱器采用相同的管子和節(jié)距，并引至出口集箱。27整理課件經(jīng)一級過熱器加熱后，蒸汽經(jīng)2根φ508mm的連接管和一級噴水減溫器進(jìn)入屏式過熱器入口聚集集箱。屏式過熱器布置在上爐膛，沿爐寬方向共有30片管屏，管屏間距為690mm。每片管屏由28根并聯(lián)管彎制而成，管子的直徑為φ38mm，根據(jù)管子的壁溫不同，入口段材質(zhì)為SA-213T91，外圈管及出口段采用SA-213TP347H。從屏式過熱器出口集箱引出的蒸汽，經(jīng)2根左右交叉的直徑為φ508mm連接管及二級噴水減溫器，進(jìn)入末級過熱器。28整理課件末級過熱器位于折焰角上方，沿爐寬方向排列共30片管屏，管屏間距為690mm。每片管組由20根管子繞制而成，管子的直徑為φ44.5mm，材質(zhì)為SA-213T91。蒸汽在末級過熱器中加熱到額定參數(shù)后，經(jīng)出口集箱和主蒸汽導(dǎo)管進(jìn)入汽輪機(jī)29整理課件過熱器進(jìn)、出口集箱之間的所有連接管道均為兩端引入、引出，并進(jìn)行左右交叉，確保蒸汽流量在各級受熱面中的均勻分配，防止熱偏差的發(fā)生30整理課件過熱器相關(guān)數(shù)據(jù)序號項(xiàng)目單位數(shù)值1過熱器設(shè)計(jì)壓力MPa28～29.32過熱器工作壓力MPa26.83頂棚過熱器受熱面積㎡22134一過受熱面積/片數(shù)/片距㎡/片/mm15095/(190/95)/(115/230)5一過質(zhì)量流速kg/㎡s5556屏過受熱面積/片數(shù)/片距㎡/片/mm2317/30/6907屏過質(zhì)量流速kg/㎡s19108末過受熱面積/片數(shù)/片距㎡/片/mm2390/30/6909末過質(zhì)量流速kg/㎡s141010過熱器總受熱面積㎡2201511各級過熱器出口汽溫（BMCR)℃447/513/54312過熱器總水容積m3

21313過熱器總壓降（BMCR)MPa1.4131整理課件低溫再熱器低溫再熱器布置于尾部雙煙道的前部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成。1、2、3段水平再熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm，每片管組由5根管子繞成，1、2段的管子規(guī)格為φ63.5×4.3mm、材料為SA-210C，3段的管子規(guī)格為φ57×4.3mm、材料為SA-209T1a。立式低溫再熱器的片數(shù)變?yōu)?5片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組由10根管子組成，管子規(guī)格為φ57×4.3mm、材料為SA-213T22。32整理課件

高溫再熱器高溫再熱器布置于水平煙道內(nèi)，與立式低溫再熱器直接連接，逆順混合換熱布置。高溫再熱器沿爐寬排列95片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組采用10根管，入口段管子為φ57×4.3mm、材料為SA-213T22，其余管子為φ51×4.3mm、材料為SA-213T91。33整理課件再熱器相關(guān)數(shù)據(jù)序號項(xiàng)目單位數(shù)值1再熱器設(shè)計(jì)壓力MPa5.72再熱器工作壓力進(jìn)口/出口（BMCR）MPa4.673/4.4833低溫再熱器受熱面積㎡187834高溫再熱器受熱面積㎡78165高溫再熱器片數(shù)片956高溫再熱器片距mm2307再熱器受熱面積總計(jì)㎡

265998再熱器總壓降（BMCR）MPa0.199再熱器總水容積m334034整理課件汽溫調(diào)節(jié)裝置過熱器系統(tǒng)設(shè)有兩級噴水減溫器，每級減溫器均為2只。一級噴水減溫器裝在一級過熱器和屏式過熱器之間的管道上，外徑為φ508mm，壁厚為84mm，材料為SA-335P12；二級噴水減溫器裝在屏式過熱器和末級過熱器之間的管道上，外徑為φ508mm壁厚為68mm，材料為SA-335P91再熱蒸汽的汽溫調(diào)節(jié)主要采用尾部煙氣擋板調(diào)溫，本鍋爐在低溫再熱器入口管道配置2只事故噴水減溫器，減溫器的外徑為φ610mm，壁厚為25mm，材料為SA-106C。過熱器配置兩級噴水減溫裝置，左右分別調(diào)節(jié)。過熱器一級噴水減溫水量〔BMCR〕為58.5T/H；二級噴水減溫水量〔BMCR〕為58.5T/H?？偭髁坎怀^BMCR工況8％過熱蒸汽流量。再熱器噴水減溫總流量約為2％再熱蒸汽流量〔BMCR工況〕。35整理課件旋流燃燒器及布置鍋爐采用三井巴布科克公司（MitsuiBabcock）的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器（LowNOxAxialSwirlBurner－LNASB）。共32只，分4層前后墻對沖布置層間距為3.8米，單個(gè)燃燒器熱負(fù)荷為49MW油燃燒器型式為HESI，共32只，布置方式與煤粉燃燒器相同；單個(gè)油燃燒器耗油量為1200kg/h，供油壓力為4MPa。36整理課件LNASB煤粉燃燒器37整理課件旋流煤粉燃燒器布置方式38整理課件39整理課件旋流燃燒器結(jié)構(gòu)原理40整理課件燃燒器喉部41整理課件42整理課件燃燒器設(shè)計(jì)原理增大揮發(fā)份從燃料中釋放出來的速率，以獲得最大的揮發(fā)物生成量；在燃燒的初始階段除了提供適量的氧以供穩(wěn)定燃燒所需要以外，盡量維持一個(gè)較低氧量水平的區(qū)域，以最大限度地減少NOx生成；控制和優(yōu)化燃料富集區(qū)域的溫度和燃料在此區(qū)域的駐留時(shí)間，以最大限度地減少NOx生成；增加煤焦粒子在燃料富集區(qū)域的駐留時(shí)間，以減少煤焦粒子中氮氧化物釋出形成NOx的可能；及時(shí)補(bǔ)充燃盡所需要的其余的風(fēng)量，以確保充分燃盡43整理課件三井巴布科克公司〔MitsuiBabcock〕的經(jīng)驗(yàn)說明旋流燃燒器的喉口設(shè)計(jì)對燃燒器性能〔火焰穩(wěn)定性、燃燒器區(qū)域結(jié)渣的控制等〕和整個(gè)爐膛都有十分重要的影響。三井巴布科克公司〔MitsuiBabcock〕所有新設(shè)計(jì)的LNASB燃燒器都安裝有一只專門設(shè)計(jì)的喉口。這個(gè)喉口有合理的旋角；喉口前緣由爐膛水冷壁管環(huán)繞；喉口外表鑲襯光潔的、導(dǎo)熱性能良好的碳化硅磚，不僅耐高溫、耐磨，而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口外表的溫度，有助于防止喉口部位結(jié)渣。大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明，采用這種結(jié)構(gòu)的喉口可以完全消除燃燒器喉口區(qū)域的結(jié)渣。44整理課件(三)鍋

爐

汽

水

流

程45整理課件〔四〕鍋爐啟動系統(tǒng)本鍋爐配有容量為35%B-MCR的啟動系統(tǒng)，以與鍋爐水冷壁最低質(zhì)量流量相匹配啟動系統(tǒng)為內(nèi)置式啟動別離系統(tǒng)，包括四只啟動別離器、一只貯水箱、水位控制閥、截止閥、管道及附件等組成啟動別離器為圓形筒體結(jié)構(gòu)，直立式布置別離器的設(shè)計(jì)除考慮汽水的有效別離，防止發(fā)生別離器蒸汽帶水現(xiàn)象以外，還考慮啟動時(shí)汽水膨脹現(xiàn)象別離器帶貯水箱，鍋爐配置啟動循環(huán)泵46整理課件啟動系統(tǒng)簡圖47整理課件啟動別離器結(jié)構(gòu)示意圖一根軸向蒸汽引出管一根軸向飽和水引出管6根汽水混合物引入管48整理課件別離器尺寸規(guī)格為Ф900×110，直段高度2.890m，材質(zhì)SA-387Gr11C12數(shù)量為兩個(gè)。經(jīng)水冷壁加熱以后的工質(zhì)分別由6根連接管沿切向逆時(shí)針向下傾斜15°進(jìn)入兩別離器，別離出的水通過連接管進(jìn)入別離器下方的貯水罐。別離器內(nèi)設(shè)有阻水裝置和消旋器。49整理課件50整理課件51整理課件52整理課件53整理課件54整理課件55整理課件啟動別離器貯水罐結(jié)構(gòu)簡圖56整理課件貯水罐啟動別離器貯水罐的尺寸規(guī)格為Ф990×120，直段高度17m，數(shù)量一個(gè)。啟動別離器和貯水罐端部均采用日立-巴布科克〔BHK〕有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的成熟的錐形封頭結(jié)構(gòu)，封頭均開孔與連接管相連。57整理課件貯水罐58整理課件貯水罐59整理課件啟動系統(tǒng)功能鍋爐給水系統(tǒng)和水冷壁及省煤器的冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗，并將沖洗水通過擴(kuò)容器和冷凝水箱排入冷卻水總管滿足鍋爐冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、和極熱態(tài)啟動的需要，直到鍋爐到達(dá)35％BMCR最低直流負(fù)荷，由在循環(huán)模式轉(zhuǎn)入直流方式運(yùn)行為止只要水質(zhì)合格，啟動系統(tǒng)可完全回收工質(zhì)及其所含的熱量在最低直流負(fù)荷以下運(yùn)行時(shí)，貯水箱出現(xiàn)水位，將根據(jù)水位的上下自動翻開相應(yīng)的水位調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行爐水再循環(huán)60整理課件啟動系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在啟動過程中回收熱量和工質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)性。開啟循環(huán)泵進(jìn)行水沖洗。采用再循環(huán)泵系統(tǒng)，可以用較少的沖洗水量與再循環(huán)流量之和獲得較高的水速，到達(dá)沖洗的目的再鍋爐啟動初期，渡過汽水膨脹期后，鍋爐不排水，節(jié)省工質(zhì)和熱量汽水別離器采用較小壁厚，熱應(yīng)力低，可使鍋爐啟動、停爐靈活61整理課件鍋爐結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)特點(diǎn)62整理課件鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本鍋爐中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之間用過渡集箱連接螺旋管圈的同一管帶中的各管子以相同方式從下到上繞過爐膛的角隅局部和中間局部，水冷壁吸熱均勻，管間熱偏差小，使得水冷壁出口的介質(zhì)溫度和金屬溫度非常均勻。因此，螺旋管圈水冷壁能適應(yīng)爐內(nèi)燃燒工況的變化。63整理課件鍋爐下部爐膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各種負(fù)荷下均有足夠的冷卻能力，并能有效地補(bǔ)償沿爐膛周界上的熱偏差，水動力特性穩(wěn)定；采用多只啟動別離器，壁厚較薄，溫度變化時(shí)熱應(yīng)力小，適合于滑壓運(yùn)行，提高了機(jī)組的效率，延長了汽機(jī)的壽命。在螺旋管圈水冷壁局部采用可膨脹的帶張力板垂直剛性梁系統(tǒng)，下部爐膛和冷灰斗的荷載傳遞給部垂直水冷壁，保證鍋爐爐膛自由向下膨脹。鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)64整理課件為降低螺旋管圈工質(zhì)流動和因燃燒器噴口

彎管而引起的不平衡，在最頂層燃燒器的

上方布置了環(huán)繞爐膛四周的壓力平衡集箱

，其與每根螺旋水冷壁管相連，確保水冷壁出口獲得均勻的溫度。鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)65整理課件鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高溫受熱面采用小集箱和短管接頭的

布置，集箱口徑小壁厚薄，降低了熱

應(yīng)力和疲勞應(yīng)力，提高了運(yùn)行的可靠性。66整理課件鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)布置于上爐膛的屏式過熱器采用膜式管屏

末端技術(shù)，使管屏平整防止結(jié)焦、掛渣。67整理課件鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)燃燒器喉口設(shè)計(jì)采用水冷壁讓管加強(qiáng)喉口冷卻，并采用高導(dǎo)熱性的、光滑的碳化硅磚敷設(shè)喉口外表，以降低燃燒器喉部耐火層外表溫度，抑制燃燒器區(qū)域的結(jié)焦。鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)68整理課件鍋爐尾部采用雙煙道，根據(jù)再熱汽溫的

需要，調(diào)節(jié)煙道下方的煙氣擋板來改變

流過低溫再熱器和低溫過熱器的煙氣量

的分配，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。鍋爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)69整理課件鍋爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)良好的變壓、備用和再啟動性能燃燒穩(wěn)定、溫度場均勻的墻式燃燒系統(tǒng)墻式燃燒系統(tǒng)的旋流燃燒器具有自穩(wěn)燃能力和較大的調(diào)節(jié)比，在爐膛中布置的節(jié)距較大，相鄰的燃燒器之間不需要相互支持；墻式燃燒系統(tǒng)的燃燒器布置為對稱方式，沿爐膛寬度方向的熱量輸入均勻分布，因而在上爐膛及水平煙道的過熱器、再熱器區(qū)域的煙氣溫度也更加均勻，防止高溫區(qū)受壓元件的蠕變和腐蝕，有效抑制結(jié)渣。70整理課件經(jīng)濟(jì)、高效的低NOX軸向旋流燃燒器（LNASB）三井巴布科克公司已有超過1700只LNASB燃燒器在全球各地使用，其不僅能夠高效、穩(wěn)定地燃燒世界各地的多種燃煤，而且已經(jīng)作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的手段來滿足日益嚴(yán)格的降低NOX排放的需要71整理課件鍋爐性能要求鍋爐帶根本負(fù)荷并參與調(diào)峰鍋爐變壓運(yùn)行，采用定－滑－定的方式，壓力－負(fù)荷曲線與汽輪機(jī)相匹配。過熱汽溫在35％～100％BMCR、再熱汽溫在50％～100％BMCR負(fù)荷范圍內(nèi)，保持在額定值，溫度偏差不超過5℃鍋爐在燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，能滿足負(fù)荷在不大于鍋爐的30％BMCR時(shí)不投油長期平安穩(wěn)定運(yùn)行，并在最低穩(wěn)燃負(fù)荷及以上范圍內(nèi)滿足自動化投入率100％的要求。鍋爐燃燒室的設(shè)計(jì)承壓能力不低于±5800Pa，當(dāng)燃燒室突然滅火內(nèi)爆，瞬時(shí)不變形承載能力不低于±8700Pa。72整理課件二.1000MW機(jī)組超超臨界鍋爐(以上海外三電廠為主)73整理課件引進(jìn)超超臨界鍋爐技術(shù)特征容量：800MW~1000MW壓力：25.4MPa~30.0MPa溫度：540~605oC/569~615oC爐型：塔式爐燃燒方式：四角切圓燃燒〔單爐膛單切圓〕水冷壁形式：螺旋管啟動系統(tǒng)：主要有簡單疏水系統(tǒng);帶再循環(huán)泵;帶熱交換器等三種74整理課件外高橋三期

2x1,000MW縱切面主蒸汽 297 bar(設(shè)計(jì)壓力)

605 °C

820.8 kg/s(2,955t/h)再熱蒸汽

70 bar(設(shè)計(jì)壓力)

603 °C

678.6 kg/s(2,443t/h)給水

297 °C煤種

煙煤75整理課件韓國Yonghung電廠超臨界滑壓2x800MW單機(jī)功率:800MW最大連續(xù)處理: 5,324,168lb/hr(671kg/s)過熱出口壓力:3627psig (250bar)過熱出口溫度:1056°F (569°C)再熱出口溫度:1056°F (569°C)煤種:澳大利亞煙煤76整理課件Comanche3#容量：800MW采用變壓垂直管圈水冷壁設(shè)計(jì)參數(shù)：過熱器出口壓力26.2MPa過熱器出口溫度568oC再熱器出口溫度596oC77整理課件至目前為止，上海鍋爐廠承接的1000MW超超臨界鍋爐有16臺，其中4臺為雙煙道布置、12臺為塔式布置、600MW級超超臨界鍋爐10臺、600MW等級超臨界鍋爐60臺。78整理課件1000MW塔式布置

外高橋三期臺數(shù)：2流量：2955t/h壓力：28.0MPa溫度：605/603oC國華浙江寧海電廠臺數(shù)：2流量：3093t/h壓力：27.46MPa溫度：605/603oC79整理課件1000MW雙煙道布置

天津國投北疆電廠臺數(shù)：2流量：3102t/h壓力：27.46MPa溫度：605/603oC廣東粵電平海電廠臺數(shù)：2流量：3093t/h壓力：27.46MPa溫度：605/603oC80整理課件設(shè)計(jì)條件---蒸汽參數(shù)鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)對應(yīng)于汽機(jī)在VWO工況下的進(jìn)汽量鍋爐額定蒸發(fā)量(BRL)即是汽機(jī)在TRL〔1000MW〕工況下的進(jìn)汽量〔進(jìn)汽量等同于TMCR工況〕1000MW等級超超臨界直流鍋爐方案簡介81整理課件設(shè)計(jì)條件

---煤質(zhì)資料82整理課件方案設(shè)計(jì)考慮

重點(diǎn)考慮爐內(nèi)結(jié)渣及爐膛出口處受熱面管子堆渣和水冷壁高溫腐蝕。同時(shí)對煤種變化和煤質(zhì)變差后，煤粉的著火、燃燒的穩(wěn)定、高效，煤質(zhì)適應(yīng)能力、負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、制粉系統(tǒng)匹配，低NOX排放、低負(fù)荷穩(wěn)燃等方面，也將采取切實(shí)有效的措施。另外還對高溫段受熱面爐內(nèi)煙氣腐蝕和抗鍋內(nèi)蒸汽高溫氧化及尾部對流受熱面的磨損問題作考慮。83整理課件塔式鍋爐是不同于雙煙道鍋爐的一種爐型，相對于雙煙道鍋爐在中國市場上的普遍性而言，塔式鍋爐在國內(nèi)并不多見，但在歐洲比較普遍，上海外高橋二期900MW超臨界鍋爐〔由ALSTOMPower,EVT設(shè)計(jì)〕和三期1000MW超超臨界鍋爐〔由上海鍋爐廠設(shè)計(jì)〕均采用塔式鍋爐。塔式布置方案84整理課件塔式布置鍋爐優(yōu)點(diǎn)〔1〕塔式鍋爐–適合于大容量高參數(shù)超超臨界鍋爐

煙氣溫度和速度分布均勻

水冷壁出口及過熱器、再熱器出口汽溫偏差小85整理課件

塔式鍋爐–適合于燃用易結(jié)渣煤種

低的燃燒室出口煙氣溫度

煙氣溫度及熱負(fù)荷分布均勻塔式布置鍋爐優(yōu)點(diǎn)〔2〕86整理課件塔式鍋爐-具備優(yōu)異的備用和快速啟動特點(diǎn)所有的受熱面均采用水平布置，具有很強(qiáng)的自疏水能力

受壓件防磨蝕性能好塔式布置鍋爐優(yōu)點(diǎn)〔3〕87整理課件塔式鍋爐–結(jié)構(gòu)簡單，布置規(guī)正受熱面布置呈上部緊湊，下部寬松方式，減少并防止了堵灰現(xiàn)象；懸吊結(jié)構(gòu)規(guī)那么，支撐結(jié)構(gòu)簡單；運(yùn)行過程中鍋爐能自由膨脹；占地面積??；塔式布置鍋爐優(yōu)點(diǎn)〔4〕88整理課件塔式爐切圓燃燒塔式爐布置最早在60年代為配合褐煤而設(shè)計(jì)的，然后再應(yīng)用到其他煤種。所有在歐洲的現(xiàn)代超臨界鍋爐都采用塔式單煙道設(shè)計(jì)。塔式單煙道設(shè)計(jì)在直流爐技術(shù)中非常具有競爭力 -在重量上無明顯差異 -在地基負(fù)荷上無明顯差異

安裝可以不需要特殊吊車 -可使用中國現(xiàn)有的吊車安裝周期塔式單煙道和∏型爐相同 -部件個(gè)數(shù)更少維護(hù)工作量顯著降低 -在所有的工程中都得到驗(yàn)證89整理課件鍋爐總體布置圖90整理課件鍋爐主要界限尺寸91整理課件鍋爐主要熱力數(shù)據(jù)爐膛容積熱負(fù)荷： 65.93kw/m3爐膛斷面熱負(fù)荷： 4.471Mw/m2燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷： 1.072Mw/m2爐膛出口溫度： 995 oC燃燒室出口煙溫：1220oC排煙溫度〔修正后〕： 125oC熱風(fēng)溫度〔一次/二次〕 331/342oC鍋爐保證熱效率：〔BRL) 93.72%省煤器煙氣流速： 6.1 m/s92整理課件

寧海二期與外高橋二期和三期比較與外高橋三期工程相比，寧海工程爐膛斷面積增加16.2%,爐膛容積增加13.3%，EPRS增加9%。93整理課件水冷壁系統(tǒng)下水冷壁：螺旋管圈26.21度

Φ38.17.33、SA-209T1

Φ38.17.33、SA-213T12

Φ38.17.33、SA-213T23 772根

St=53mm質(zhì)量流速2292/709kg/m2.s過渡聯(lián)箱標(biāo)高68.18m，圈數(shù)1.1上水冷壁：1544根

St=60mm Φ38.17.33、SA-213T23

質(zhì)量流速1115/376kg/m2.s 772根

St=120mm

Φ44.57.33、SA-213T23

質(zhì)量流速1499/464kg/m2.s

94整理課件螺旋水冷壁出口溫度95整理課件螺旋水冷壁出口溫度96整理課件啟動系統(tǒng)97整理課件啟動系統(tǒng)

流程圖1、啟動和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，不但能回收全部工質(zhì)，還可100%回收疏水熱量2、可有效縮短冷態(tài)和溫態(tài)啟動時(shí)間，相比于簡單疏水?dāng)U容啟動系統(tǒng)，當(dāng)冷態(tài)啟動時(shí)，點(diǎn)火至汽機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)間可縮短70~80分鐘；溫態(tài)啟動可縮短10~20分鐘3、可降低給水泵在啟動和低負(fù)荷運(yùn)行的功率4、適合于頻繁啟動、帶循環(huán)負(fù)荷和二班制運(yùn)行機(jī)組再循環(huán)啟動系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)98整理課件

外高橋三期受熱面布置99整理課件外高橋三期受熱面材料選用100整理課件受熱面選材及溫度101整理課件主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道選材大容量超超臨界機(jī)組的主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道，將比常規(guī)超臨界機(jī)組面臨更高壓力和更高溫度的考驗(yàn)。首先，管道材料的高溫蠕變強(qiáng)度必須滿足由于管道熱膨脹而引起的熱應(yīng)力的要求。一般來說，適合于作為高溫蒸汽管道的材料，其在工作溫度下的105小時(shí)蠕變應(yīng)力值應(yīng)到達(dá)90~100MPa。同時(shí)，還要求管道材料的熱膨脹系數(shù)比較小且導(dǎo)熱率較大，從而能夠降低管道內(nèi)的熱應(yīng)力水平。超臨界工程主蒸汽及熱再熱蒸汽管道可選擇的材料較多，有P92、P122、E911等新材料，也包括應(yīng)用已較多的P91材料，但由于目前我國各工程均在建設(shè)中，國外工程運(yùn)行時(shí)間業(yè)不長，尚有許多問題需要現(xiàn)在及今后面對102整理課件T/P92材料許用應(yīng)力103整理課件104整理課件外高橋二期900MW鍋爐燃燒器

6000h運(yùn)行后105整理課件外高橋三期燃燒器布置SOFAIntermediate&LowerWindboxUpperWindboxincl.CCOFA106整理課件外高橋二期/寧海二期空氣分布WGQIIWGQIII/NHIIairratioperareaairratiototalairratioperareaairratiototal[-][-][-][-]1.201.001.200.93SOFA0.200.27CCOFA0.050.050.950.88BurnerZone0.910.840.040.04Leakage0.040.04107整理課件NOx–

外高橋二期測試結(jié)果NOxversusburnerstoichiometry;95%loadOperatingresultsfromMay30thandJune8th,20040501001502002503003504004505000,900,920,940,960,981,001,021,041,061,081,101,12burnerstoichiometry[-]NOx[mg/Nm3]NOxLinear(NOx)108整理課件輔助系統(tǒng)配置1、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)

按照歐洲的設(shè)計(jì)慣例，系統(tǒng)配置了100%的高壓旁路和65%的低壓旁路，取消了過熱器出口平安閥的設(shè)置。配置了再熱器平安閥，和鍋爐的低壓旁路一起到達(dá)保護(hù)再熱器的目的。再熱器平安閥數(shù)量，再熱器出口4臺。2、給水泵配置

2臺50%容量汽動泵和1臺30～40%電動泵109整理課件HP旁路推薦意見110整理課件LP旁路推薦意見111整理課件電動給水泵配置比較112整理課件吹灰系統(tǒng)蒸汽吹灰：墻式短行程吹灰器： 64只可伸縮式長行程吹灰器： 96只空氣預(yù)熱器吹灰器： 4只蒸汽汽源取自再熱器進(jìn)口。水吹：可伸縮式長行程吹灰器： 8只爐膛出口煙氣溫度探針： 2臺113整理課件制粉系統(tǒng)匹配正壓冷一次風(fēng)直吹系統(tǒng):HP型磨煤機(jī)

MPS型磨煤機(jī)

SM型磨煤機(jī)雙進(jìn)雙出型磨煤機(jī)114整理課件塔式爐鋼結(jié)構(gòu)空預(yù)器位置鍋爐本體煤倉間115整理課件1、筒式鋼框架；2、大板梁和爐頂桁架；3、鍋爐兩側(cè)輔鋼架；4、爐前輔鋼架；5、鋼平臺；6、空氣預(yù)熱器鋼架；1000MW塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)組成如下：116整理課件

1000MW塔式鍋爐的結(jié)構(gòu)形式和受力體系不同于國內(nèi)常規(guī)的雙煙道布置的300MW、600MW和1000MW鍋爐鋼結(jié)構(gòu)爐架。常規(guī)雙煙道布置的鍋爐鋼架和平臺框架以及空氣預(yù)熱器框架是一個(gè)整體，塔式將鋼結(jié)構(gòu)分成主體鋼架和輔助鋼架。1000MW塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)組成如下：筒式框架、大板梁和爐頂桁架、鍋爐兩側(cè)輔鋼架、爐前輔鋼架、鋼平臺和空氣預(yù)熱器鋼架。

塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

117整理課件1000MW塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是：筒式框架是鍋爐的主要受力結(jié)構(gòu)，其不但承受垂直力，又是傳遞水平力的主要結(jié)構(gòu)。筒式框架自己組成一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，兩側(cè)輔鋼架、爐前輔鋼架和鋼平臺依附在筒式框架上。這就給安裝帶來一個(gè)好處，只要將筒式框架、爐頂平臺、大板梁及其桁架安裝完畢后就可以吊受熱面，安裝鋼結(jié)構(gòu)和受熱面可以同時(shí)進(jìn)行，對縮短安裝周期帶來益處。118整理課件上海鍋爐廠引進(jìn)技術(shù)制造600MW機(jī)組超臨界鍋爐介紹〔∏型布置〕119整理課件鍋爐總體布置圖根據(jù)循環(huán)負(fù)荷設(shè)計(jì)別離器大量采用高檔次材料采用低NOx燃燒系統(tǒng)再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)擋板調(diào)節(jié)螺旋管圈水冷壁

P型布置120整理課件鍋爐主要界限尺寸項(xiàng)目螺旋管圈單位1、爐膛寬度×深度34290×15545mm2、上排燃燒器至屏底距離23500mm3、下排燃燒器至冷灰斗上沿距離7090mm4、上下一次風(fēng)噴口距離11520mm5、相鄰層燃燒器噴口間距2304mm6、水冷壁下集箱標(biāo)高6000mm7、爐頂管標(biāo)高75640mm8、水平煙道深度7010mm9、尾部煙道深度12880mm10、大扳梁底標(biāo)高84340mm11、鍋爐寬度（鍋爐構(gòu)架范圍）74000mm12、鍋爐深度（鍋爐構(gòu)架范圍）69000mm121整理課件鍋爐主要熱力數(shù)據(jù)爐膛容積熱負(fù)荷： 72.02kw/m3爐膛斷面熱負(fù)荷： 4.485Mw/m2燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷：1.652Mw/m2爐膛出口溫度： 963 oC燃燒室出口煙溫： 1295oC排煙溫度〔修正后〕： 127oC熱風(fēng)溫度〔一次/二次〕 340/348oC鍋爐保證熱效率：〔BRL)93.80%省煤器煙氣流速： 6.51/8.7m/s122整理課件先進(jìn)成熟可靠的燃燒系統(tǒng)

燃燒方式采用從ALSTOM公司引進(jìn)的低NOx切向燃燒系統(tǒng)〔LNTFSTM〕，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：LNTFS是一種經(jīng)過考驗(yàn)的成熟技術(shù)，迄今在全球范圍內(nèi)已有超過200臺的新建和改造鍋爐的成功運(yùn)行業(yè)績，總的裝機(jī)容量大于62,000MW；ALSTOM公司至今已經(jīng)有94臺雙切圓的鍋爐，其中49臺容量大于675MWLNTFS在降低NOx排放的同時(shí)，著重考慮提高鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃能力和燃燒效率；通過技術(shù)的不斷更新，LNTFS在防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣、高溫腐蝕和降低爐膛出口煙溫偏差等方面，同樣具有獨(dú)特的效果；目前鎮(zhèn)江電廠性能試驗(yàn)鑒定，典型的神華煤：216mg/Nm3〔BMCR,6%O2)。

燃燒系統(tǒng)123整理課件ALSTOM公司最新的燃燒器設(shè)計(jì)技術(shù)，其燃燒器設(shè)計(jì)改進(jìn)主要如下：1、采用CCOFA和SOFA實(shí)現(xiàn)對燃燒區(qū)域過量空氣系數(shù)的多級控制；2、采用可水平擺動調(diào)節(jié)的SOFA噴嘴設(shè)計(jì)，控制爐膛出口煙溫偏差；3、燃燒器擺動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的改進(jìn)；4、采用強(qiáng)化著火煤粉噴嘴設(shè)計(jì)；5、帶同心切圓燃燒方式〔CFS〕的多隔倉輔助風(fēng)設(shè)計(jì)；6、燃燒器采用不分組的型式。燃燒系統(tǒng)改進(jìn)124整理課件煤粉燃燒器立面布置圖125整理課件126整理課件煤粉噴燃器一次風(fēng)風(fēng)口127整理課件油槍噴嘴128整理課件頂部燃燼風(fēng)口129整理課件煤粉燃燒器平面布置圖130整理課件SOFA燃燒器立面布置圖及運(yùn)行方式131整理課件LNTFS過量空氣系數(shù)132整理課件爐膛出口煙溫分布爐膛出口煙速分布133整理課件水冷壁流程布置水冷系統(tǒng)134整理課件水冷壁流程布置

螺旋管：管子根數(shù)：654根管子節(jié)距：54mm

管子規(guī)格：F38.1

管子材料：15