哈锅1000MW超超临界二次再热介绍2014-09-06

2014年9月哈锅2x1000MW二次再热超超临界锅炉介绍主要介绍内容一、哈锅超超临界锅炉技术概况二、二次再热原理、参数特点和设计难点三、哈锅1000MW二次再热锅炉特点3一、哈锅超超临界锅炉技术概况超超临界锅炉技术引进：2003年11月，哈锅由日本三菱重工（MHI）进行技术支持，获得了国内第一个1000MW等级超超临界锅炉合同—华能玉环4X1000MW超超临界锅炉。紧接着获得了营口600MW和芜湖660MW国内首台机组的供货合同。2004年9月，哈锅与日本三菱重工签定了500MW1200MW超超临界锅炉技术的技术转让合同。技术转让合同涵盖设计、工艺、标准、质保、安装、调试、运行、性能考核等。2006年，哈锅派出设计、工艺、安装、调试及产品制造等多名人员赴三菱公司进行各方面的培训，并于2006年12月结束了所有的引进技术培训工作。目前，哈锅独立自主的进行500MW~1200MW超超临界锅炉设计与制造工作，并且获得多台超超临界机组的供货合同。哈锅超超临界锅炉技术概况4已进行超超临界锅炉的研究工作：2006年，哈锅联合西交大对1000MW超超临界机组水动力计算进行验证，进行了“1000MW超超临界垂直管圈水冷壁内螺纹管传热特性研究”。2006年，依托大唐克什克腾旗1000MW超超临界褐煤锅炉项目，作为国家863课题，由哈锅作为牵头单位，协同国家电站燃烧工程研究中心、哈工大、西安交大等单位，对1000MW超超临界褐煤锅炉关键技术进行研究。该课题于2010年通过国家科技部验收，并已形成1000MW超超临界褐煤锅炉完整的设计方案。哈锅超超临界锅炉技术概况5正在进行的研制工作：立足现有技术，开发更高容量的超超临界锅炉产品（如1200MW、1300MW)，目前已完成方案设计，待工程落实后实施。开发1000MW等级风扇磨塔式褐煤超超临界锅炉，目前已完成方案设计。根据国际最新技术发展，开发新一代的更高参数超超临界锅炉产品（如700C、两级再热等），以进一步提高火力发电机组的效率。哈锅超超临界锅炉技术概况6二次再热技术开发的路线：2009年底：开始针对二次再热锅炉的广泛收资和调研2010年初：市场前景分析并明确研发二次再热机组超超临界锅炉2010年6月：完成参数论证和初步机炉匹配、汽水参数特点和设计难点分析2010年12月：锅炉概念设计和对策2011年4月：多方案设计和优缺点分析2011年6月：细化锅炉概念设计，配合设计院完成前期预可研和方案说明2011年8月：研发完成性能设计软件2011年9月：针对600MW和1000MW等级机组分别进行方案设计2012年8月～10月，哈锅以技术标第一的绝对优势获得莱芜百万、安源66万千瓦两个国内“首台”二次再热机组，开创了我国二次再热技术先河。其中莱芜百万二次再热塔式锅炉机组，是目前世界上综合参数最高、热效率最好、应用新技术最多的火力发电科技创新成果，具有广阔市场前景。哈锅超超临界锅炉技术概况7哈锅超超临界锅炉技术概况8哈锅目前已形成的超超临界锅炉炉型系列如下：机组容量：600-1200MW（600MW、660MW、1000MW）蒸汽参数：常规方案：26.15Mpa.g/571℃/603℃26.15Mpa.g/605℃/603℃27.46Mpa.g/605℃/603℃高效方案：28.25Mpa.g/605℃/603℃28.25Mpa.g/605℃/613℃29.30Mpa.g/605℃/623℃二次再热：32.45Mpa.g/605/623/623℃32.87Mpa.g/605/623/623℃同时，哈锅承诺可与国内各汽轮机厂家进行参数匹配，提供满足用户要求的锅炉机组。哈锅目前已形成的超超临界锅炉炉型系列如下：燃用煤质：烟煤、贫煤、褐煤总体布置：Π型布置、塔式布置水冷壁型式：垂直水冷壁、螺旋管圈+垂直管圈水冷壁启动系统：带泵系统、不带泵系统燃烧方式：墙式切圆燃烧、双切圆燃烧燃烧器：直流式燃烧器、旋流燃烧器哈锅超超临界锅炉技术概况9哈锅大容量、高效环保超超临界锅炉技术电厂效率与蒸汽参数曲线76543210-1-2-600-500-400-300-200-1000+100+200提高机组效率(%)增加热耗(kJ/kwh)好差好差24.1MPa.g,538/566ºC24.127.631.034.5主汽压力(MPa.g):二级再热:单级再热机组参数与机组效率分析压力与机组效率的关系高压缸进汽压力由24MPa提高到31MPa，机组热效率提高了0.7%，若从一次再热变化为二次再热，机组的热效率再提高1.7%左右。温度与机组效率关系出口蒸汽温度由538/566℃提高到566/566℃，机组效率提高约0.8%；若从一次再热变化为二次再热，机组的热效率再提高1.8%左右。例如：从常规的一次再热超临界（24MPa/566/566℃）提高到二次再热超超临界（31MPa/600/600/600℃）,机组热效率将增加3.7%。二次再热技术能够获得较高的机组热效率。哈锅超超临界锅炉技术概况10哈锅大容量、高效环保超超临界锅炉技术机组参数热耗率降低%CO2排放量减少%16.7MPa;538/538℃基础值基础值24.2MPa;538/566℃2.51024.2MPa;566/566℃3.31425.0MPa;593/593℃4.41931.5MPa;566/566/566℃6.02531.5MPa;593/566/566℃6.32631.5MPa;593/593/593℃7.12933.5MPa;650/593/593℃9.435A、压力提高1MPa，热耗率降低0.13~0.15%,主蒸汽温度提高10℃，热耗率降低0.25~0.30%；再热蒸汽温度提高10℃,热耗率降低0.15~0.20%,若采用二次再热，热耗率又能下降约1.5%。B、由常规一次再热超超临界变化为二次再热超超临界,机组热耗降低2.7%,CO2排放量减少10%二次再热技术是一项节能降耗、清洁环保的新技术。二次再热技术的特点哈锅超超临界锅炉技术概况111000MW二次再热锅炉预期机组效率~47.5%，发电煤耗~257g/kwh；单台1000MW二次再热超超临界机组，相对于常规超超临界锅炉年节约标准煤9.6万吨，氮氧化物减排180吨，二氧化碳减排约28万吨；按“十二五”新增电源结构分析，五年新增煤电2.44亿千瓦，每年新建煤电机组5000万千瓦。以新增机组容量1/3采用二次再热技术计，与在役最先进的一次再热超超临界机组相比，可实现年节约标煤160万吨，减少NOx排放~3000吨，减少CO2排放~470万吨，实现产值110亿元。本项目在节能减排方面具有突出优势，将引领中国未来火电发展方向。12项目的经济、社会、生态效益国外二次再热机组现状除早期机组外，近期日本川越电站两台700MW机组(31MPa/566/566/566℃/1989年)和丹麦二台415MW(29MPa/580/580/580℃/1998年)机组采用二次再热超超临界。近几年来新投运的超超临界机组无采用二次再热。通过进一步提高机组参数来获得更高的机组热效率受材料限制，目前无法实施。国际（700℃）发展计划已经完成技术方案，等待材料研发。采用现有的机组参数二次再热方式，是目前提高火电机组热效率的有效途径。哈锅超超临界锅炉技术概况13项目日本川越电厂1,2#炉日本姬路第二电厂6号炉丹麦诺加兰德电厂3号炉容量700MW600MW411MW燃料液化天然气重油、原油、粗汽油以及液化天然气油/煤布置方式π型布置π型布置塔式布置燃烧方式反向双切园对冲燃烧方式单切圆过热器受热面布置三级布置方式三级布置方式三级布置方式再热器受热面布置二级布置二级布置二级布置过热器调节汽温手段煤水比＋喷水煤水比＋喷水煤水比＋喷水一次再热器调温烟气再循环＋尾部挡板烟气再循环＋调节挡板燃烧器摆动+微量喷水二次再热器调温烟气再循环＋挡板尾部管壳式热交换器烟气再循环机组效率46.1％-47％哈锅超超临界锅炉技术概况14二次再热锅炉技术路线2009年底：开始针对二次再热锅炉的广泛收资和调研；2010年初：市场前景分析并明确研发二次再热机组超超临界锅炉；2010年6月：完成参数论证和初步机炉匹配、汽水参数特点和锅炉设计难点分析；2010年底：锅炉概念设计和对策；2011年4月：多方案设计和优缺点分析；2011年6月：细化锅炉概念设计，配合设计院完成前期预可研和方案说明；哈锅超超临界锅炉技术概况15二次再热锅炉技术路线2011年8月：研发完成性能设计软件；2011年9月：针对600MW等级和1000MW等级机组分别进行方案设计；2012年5月：针对特定工程完成全套方案设计并投标；2012年9月：完成华能莱芜1000MW二次再热锅炉投标并草签技术协议；2012年10月：华能安源660MW二次再热锅炉中标；2012年11月1日：正式签订华能莱芜、安源锅炉供货合同，目前已完成施工设计，大部分部件产品已陆续发往现场。哈锅超超临界锅炉技术概况16哈锅超超临界锅炉业绩如下：机组容量：1000MW等级,截止2013.05合同总数28台，投运13台其中正在设计的采用高效方案的锅炉项目：华润海丰2x1000MW28.25Mpa.g/605/603℃大唐雷州2x1000MW28.25Mpa.g/605/613℃粤电博贺2x1000MW28.25Mpa.g/605/613℃中电投协鑫滨海2x1000MW28.25Mpa.g/605/613℃大唐三门峡电厂1X1000MW29.40MPa.g/605/613℃华能莱芜二次再热2x1000MW32.87Mpa.g/605/623/623℃机组容量：600MW等级,截止2013.05合同总数63台，投运28台其中正在设计的采用高效方案的锅炉项目：华能长兴2x660MW29.3Mpa.g/605/623℃国电大南湖2X660MW28.25MPa.g/605/623℃华能安源（二次再热）2x660MW32.45Mpa.g/605/623/623℃哈锅超超临界锅炉技术概况17序号用户名称炉号炉型容量（MW）设计燃料投运日期1华能浙江玉环电厂#1HG-2950／27.56-YM11000烟煤06.11.282华能浙江玉环电厂#2HG-2950／27.56-YM11000烟煤06.12.303华能浙江玉环电厂#3HG-2950／27.56-YM11000烟煤07.4.254华能浙江玉环电厂#4HG-2950／27.56-YM11000烟煤07.11.265国电江苏泰州电厂#1HG-2980／26.15-YM21000烟煤07.12.46国电江苏泰州电厂#2HG-2980／26.15-YM21000烟煤08.3.317大唐潮州电厂#3HG-3110／26.25-YM31000烟煤09.11.98大唐潮州电厂#4HG-3110／26.25-YM31000烟煤10.1.189华能金陵电厂二期#1HG-3100／27.56-YM31030烟煤09.12.2310华能金陵电厂二期#2HG-3100／27.56-YM31030烟煤10.12.311浙江嘉兴电厂#1HG-3101/27.46-YM31000烟煤2011.6.2312浙江嘉兴电厂#2HG-3101/27.46-YM31000烟煤2011.10.1813广州珠江电厂#1HG-3110/26.15-YM31000烟煤正在设计14茌平农六师电厂#1HG-3200／27.46-HM31100褐煤2014.1.1615茌平农六师电厂#2HG-3200／27.46-HM31100褐煤正在设计哈锅超超临界锅炉技术概况18序号用户名称炉号炉型容量（MW）设计燃料投运日期16茌平农六师电厂#3HG-3200／27.46-HM31100褐煤正在设计17茌平农六师电厂#4HG-3200／27.46-HM31100褐煤正在设计18华电芜湖发电有限公司3HG-3033／26.15-YM1000烟煤正在