1000MW超超临界机组锅炉设计介绍.ppt

国产1000MW超超临界锅炉介绍 广东省电力设计研究院机务部锅炉专业 2007年11月 国内超超临界机组技术引进概况 上海锅炉厂 引进ALSTOM技术 东方锅炉厂 引进BHK（日立巴布科克）技术 哈尔滨锅炉厂 引进MHI（三菱）技术 北京巴·威锅炉厂 采用与美国巴·威同步的设计技术 国内锅炉与汽轮机配套原则 锅炉最大蒸发量（B–MCR）＝汽轮机阀门全开进汽量（VWO） 对于25.00MPa/600°C/600°C参数，锅炉对应参数为26.25MPa/605°C/603°C 对于26.25MPa/600°C/600°C参数，锅炉对应参数为27.56MPa/605°C/603°C 锅炉的炉型 “П”型锅炉特点 1）国内主要的锅炉型式，各锅炉厂都能设计制造，国内大型锅炉常规的结构型式 2）锅炉总高度相对较低 3）屏式受热面采用立式结构，支吊较简单，但是U形管的下部不能完全疏水 4）尾部比较容易采用双烟道型式，采用烟气挡板调节汽温，相对喷水减温调节方式，能提高机组的热力循环效率 5）在炉膛转向处，切圆燃烧方式的残余旋转会造成左右侧烟气偏差。但是1000MW机组采用双切圆，两个火球反向旋转，一部分残余旋转能互相抵消，左右偏差有所减轻 “П”型锅炉侧视图 锅炉的炉型 塔式锅炉的特点 1）目前国内只有上海锅炉厂能设计并且有订货业绩 2）锅炉高度较高，锅炉主要荷载作用在4根主柱上，在风荷载、地震烈度较高的地区，对钢结构和基础的设计要求更高，锅炉钢架的材料消耗量更大，锅炉的材料成本较高 3）所有受热面均卧式布置，在停炉时可以疏水，有利于锅炉的长期养护 4）只能采用摆动燃烧器加上微量喷水调节汽温 5 受热面全部布置在炉膛上方，采用切圆燃烧方式也不存在残余旋转引起的烟气偏差 6）锅炉的燃烬高度更高，同样条件下，燃烧效率可以得到提高。对于强结渣性煤种，对减轻屏底挂渣有一定作用 7）对于高灰分煤种，受热面磨损低于“П”型锅炉特点 塔式锅炉侧视图 锅炉主要部件 （一）水冷壁 锅炉主要部件（一） 早期直流锅炉的水冷壁系统 1、水平环绕水冷壁 2、多次上升垂直管水冷壁 3、螺旋式水冷壁 4、一次上升垂直管水冷壁 锅炉主要部件（一） 目前直流锅炉成熟的水冷壁系统 1、下部螺旋管+上部垂直管 2、垂直管水冷壁 锅炉主要部件（一） 1、下部螺旋管+上部垂直管 优点： a 容易满足质量流速要求，水动力安全可靠 b 环绕炉膛一圈以上，管间热偏差较小 c 上部热负荷较小，采用垂直管容易支吊 锅炉主要部件（一） 1、下部螺旋管+上部垂直管 缺点： a 制造工艺较麻烦，螺旋管屏的安装对口要求较高 b 流动阻力稍大 锅炉主要部件（一） 2、垂直管水冷壁 优点： a 支吊方式简单 b 流动阻力相对较小 锅炉主要部件（一） 2、垂直管水冷壁 缺点： a 在容量较小 600MW 的机组上较难实现一次上升（要采用串联多次上升方式） b 管径较小，为了保证炉膛刚度，必须设置大量的刚性粱 c 需要设置节流圈，人为增加阻力避免水动力不稳定，节流圈不能装错 锅炉主要部件 （一）水冷壁 （二）燃烧器 锅炉主要部件（二） 1、直流燃烧器，切圆燃烧 源自CE技术，经过世界各锅炉厂改进和发展（上锅、哈锅采用） 依靠上游烟气卷吸加热，四角互相支持，换热强烈，对于难着火的煤种仍能适应 投入不同层数燃烧器时，炉膛断面热负荷分配基本不变（更适合于垂直水冷壁直流锅炉） 炉膛火焰充满度较好，但要求炉膛宽/深比尽量接近1 大炉膛断面，一/二次风动量不足，影响切圆效果 存在残余旋转，但采用反切风可以减弱残余旋转 四角切圆燃烧 单炉膛双切圆燃烧 锅炉主要部件（二） 2、旋流燃烧器，墙式燃烧 源自巴布科克技术，经过世界各锅炉厂改进和发展（东锅、北锅采用） 依靠卷吸喷嘴附近高温烟气加热一次风，独立维持着火，通过调整单个燃烧器的一/二次风角度，控制混合时间，适应不同煤种的着火特性 烟气无残余旋转问题，左右两侧比较均匀 随着机组容量增加，炉膛断面呈扁长形，刚性梁截面更大 理论上能采用更低的过剩空气系数 前后墙对冲燃烧 前后墙对冲燃烧 锅炉主要部件 （一）水冷壁 （二）燃烧器 （三）节油点火装置 锅炉主要部件（三）等离子点火 锅炉主要部件（三）小油枪微油点火 燃烧器与制粉系统的匹配 1、磨煤机的台数与燃烧的层数 a 一台磨煤机对应一层燃烧器，负荷变化较大时，逐步切除/投入磨煤机 b 大型机组受磨煤机制造能力限制，当煤质较差时要采用较多的磨煤机，一般1000MW机组配置5～8台磨煤机 c 当燃用结渣性较强的煤种，单只燃烧器的功率不宜太大，燃烧器的层数一般不宜太少，磨煤机的数量与燃烧器数量匹配 燃烧器与制粉系统的匹配 1、磨煤机的台数与燃烧的层数 2、制粉系统末端参数拟定 a 考虑防爆、煤粉防结露，制粉末