百万机组机组超超临界锅炉技术特点

专题课件1000MW机组超超临界锅炉技术特点主要介绍内容SBWL1000MW超超临界锅炉技术来源；Alstom公司超临界锅炉技术特征及业绩；1000MW等级超超临界直流锅炉方案简介；塔式布置双烟道布置SBWL1000MW超超临界锅炉技术来源2003年从AlstomPower,USA公司转让了600MW超临界/900~1000MW超超临界锅炉技术2004年从AlstomPowerBoilerGmbH公司转让了800MW~1000MW超超临界塔式锅炉技术引进APBG超超临界锅炉技术特征•容量：800MW~1000MW•压力：25.4MPa~30.0MPa•温度：540~605oC/569~615oC•炉型：塔式炉•燃烧方式：四角切圆燃烧（单炉膛单切圆）•水冷壁形式：螺旋管•启动系统：简单疏水系统、带再循环泵、热交换器引进APUSA超超临界锅炉技术特征•容量：800MW~1000MW•压力：25.4MPa~30.0MPa•温度：540~605oC/569~615oC•炉型：π型炉•燃烧方式：四角切圆燃烧（单炉膛单切圆，双切圆）•水冷壁形式：垂直管、螺旋管•启动系统：简单疏水系统、带再循环泵、热交换器外高桥2x900MW主蒸汽279MPa(设计压力)542°C774.4kg/s(2,788t/h)再热蒸汽69MPa(设计压力)568°C687.6kg/s(2,475t/h)给水273°C煤种烟煤外高桥三期2x1,000MW纵切面主蒸汽29.7MPa(设计压力)605°C820.8kg/s(2,955t/h)再热蒸汽7.0MPa(设计压力)603°C678.6kg/s(2,443t/h)给水297°C煤种烟煤?0.0m+126.3m主蒸汽参数275MPa(设计压力)560°C1,080t/h再热蒸汽温度560°C燃料烟煤I/SVestkraft-DenmarkVestkraftPS-Unit3-400MW塔式炉典型业绩电厂调试年份煤种台功率MW蒸汽流量[t/h]设计压力[bar]主/再热蒸汽温度[°C]NeurathF/G2008褐煤21,1222,959295600/605Patnow2004褐煤24601,345290544/568外高桥2003烟煤2900(980)2,789279542/568尼德豪僧K2002褐煤11,0122,662290580/600Florina2002褐煤13301,017262543/542黑泵A/B1997褐煤28002,298285547/565Poryong3&4,…1993,…烟煤205001,720265541/541VestkraftUnit31992烟煤14001,080276560/560GKMMannheimBoiler181982烟煤14751,370275530/540/530ScholvenUnitF,…1979,…烟煤47502,200230535/535艾米路希1982烟煤36001,786199542/541普罗旺斯1984烟煤16001,788199542/541Talcher1993烟煤25001,700214540/540马廷巴1985烟煤66802,016210540/540韩国Yonghung电厂超临界滑压2x800MW单机功率:800MW最大连续处理:5,324,168lb/hr(671kg/s)过热出口压力:3627psig(250bar)过热出口温度:1056°F(569°C)再热出口温度:1056°F(569°C)煤种:澳大利亚烟煤Comanche3#容量：800MW采用变压垂直管圈水冷壁设计参数：过热器出口压力26.2MPa过热器出口温度568oC再热器出口温度596oC上锅超临界及超超临界锅炉业绩至目前为止，上海锅炉厂有限公司承接的1000MW超超临界锅炉有16台，其中4台为双烟道布置、12台为塔式布置、600MW级超超临界锅炉10台、600MW等级超临界锅炉60台。1000MW塔式布置外高桥三期台数：2流量：2955t/h压力：28.0MPa温度：605/603oC国华浙江宁海电厂台数：2流量：3093t/h压力：27.46MPa温度：605/603oC1000MW双烟道布置天津国投北疆电厂台数：2流量：3102t/h压力：27.46MPa温度：605/603oC广东粤电平海电厂台数：2流量：3093t/h压力：27.46MPa温度：605/603oC设计条件---蒸汽参数方案一方案二名称单位BMCRBRLBMCRBRL过热蒸汽流量t/h3091294330992951.6过热器出口蒸汽压力MPa(g)27.4627.3426.1526.03过热器出口蒸汽温度oC605605605605再热蒸汽流量t/h2580.92465.42590.72474.9再热器进口蒸汽压力MPa(g)6.065.786.055.78再热器出口蒸汽压力MPa(g)5.865.595.855.59再热器进口蒸汽温度oC374366381366再热器出口蒸汽温度oC603603603603省煤器进口给水温度oC298295298295锅炉最大连续蒸发量(BMCR)对应于汽机在VWO工况下的进汽量锅炉额定蒸发量(BRL)即是汽机在TRL（1000MW）工况下的进汽量（进汽量等同于TMCR工况）1000MW等级超超临界直流锅炉方案简介设计条件---煤质资料设计煤种校核煤种煤种项目活鸡兔矿煤变动范围乌兰木伦矿工业分析1.工业元素及可磨性分析全水分Mt%14.00416.50干燥基水份Mad%5.906.70灰分Aar%7.04513.07碳Car%63.2556.38氢Har%3.403.37全硫St,ar%0.500.30.58氧Oar%11.189.44Nar%0.640.66高位发热值Qgr,arMJ/kg24.5022.15低位发热值Qnet,arMJ/kg23.392.3420.98干燥无灰基挥发份Vdaf%33.1938.00哈氏可磨性指数HGI62552.灰熔点DT(变形温度)℃10801060（1050～1150）ST(软化温度)℃11201080（1100～1200）HT(半球温度)℃11801120（1110～1250）FT(熔融温度)℃12201450（1150～1300）3.灰成分SiO2%26.3145.01(30～50)Al2O3%12.6614.99(9～20)TiO2%0.480.41(0.4～1.5)Fe2O3%20.666.11(6～20)CaO%18.0918.21(15～35)MgO%1.081.18(0.8～1.8)K2O%0.701.20(0.2～2.0)Na2O%0.430.82SO3%16.206.69(8～12)MnO2%0.060.46其它%3.334.92灰结渣特性评价国华宁海二期结渣特性参数不结渣轻微结渣中等结渣严重结渣设计煤校核煤FT(D)[°C]14001300+100/-50120050115012201450IT(A)[°C]12001150110010801060FT–IT[°C]60和FT1200140390CaO(%)1010至2020至4040和S1.9g/MJHHV18.0918.21Na2O(%)11至33至550.430.82Fe2O3(%)77至1515至2525(见FeS2)20.666.11Fe2O3/CaO任何比率，若Fe2O370.5to0.7或1.4to1.8和Fe2O370.7to1.4和Fe2O3101.1420.34(B)/(A)0.50.10.50.11.040.46煤种分析总体评价：设计煤种、校核煤分别属于高挥发分A烟煤和高挥发分B烟煤。水分含量为14%-16.5%，灰分含量为7.04%-13.07%。修正燃料比（固定碳/挥发份），设计煤种为2.12，校核煤种为1.80。含氮量为0.64%-0.66%。灰成分分析评价综合灰熔点温度、酸碱比等指标判断，设计煤种和校核煤种均具有严重的结渣倾向；设计煤种和校核煤种的沾污特性严重从灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及磨损指数EI等综合判断，设计煤种和校核煤种具有轻微磨损特性；设计煤种/校核煤种硫份和灰份含量都比较低，铁和碱金属在灰中的含量中等，但钙含量较高可有助于减轻腐蚀，设计煤种不具有腐蚀性。对于校核煤硫份比较低但是灰份中等，然而，灰中由于高的硅/氧化铝，非常低的铁含量和中等程度的钠/钾含量，所以校核煤种同样也不具有高的腐蚀性。不同结渣特性炉膛断面热负荷数值EffectonFuelsinFurnaceSizing0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.020002100220023002400250026002700280029003000NHIMWCSAHRRMW/m2SeverelySlaggingHightlySlaggingModeratelySlaggingNonSlagging外高桥三期宁海二期方案设计考虑重点考虑炉内结渣及炉膛出口处受热面管子堆渣和水冷壁高温腐蚀。同时对煤种变化和煤质变差后，煤粉的着火、燃烧的稳定、高效，煤质适应能力、负荷调节能力、制粉系统匹配，低NOX排放、低负荷稳燃等方面，也将采取切实有效的措施。另外还对高温段受热面炉内烟气腐蚀和抗锅内蒸汽高温氧化及尾部对流受热面的磨损问题作考虑。塔式锅炉是不同于双烟道锅炉的一种炉型，相对于双烟道锅炉在中国市场上的普遍性而言，塔式锅炉在国内并不多见，但在欧洲比较普遍，上海外高桥二期900MW超临界锅炉（由ALSTOMPower,EVT设计）和三期1000MW超超临界锅炉（由上海锅炉厂有限公司设计）均采用塔式锅炉。塔式布置方案塔式布置锅炉优点（1）•塔式锅炉–适合于大容量高参数超超临界锅炉烟气温度和速度分布均匀水冷壁出口及过热器、再热器出口汽温偏差小•塔式锅炉–适合于燃用易结渣煤种低的燃烧室出口烟气温度烟气温度及热负荷分布均匀塔式布置锅炉优点（2）•塔式锅炉-具备优异的备用和快速启动特点所有的受热面均采用水平布置，具有很强的自疏水能力受压件防磨蚀性能好塔式布置锅炉优点（3）•塔式锅炉–结构简单，布置规正受热面布置呈上部紧凑，下部宽松方式，减少并避免了堵灰现象；悬吊结构规则，支撑结构简单；运行过程中锅炉能自由膨胀；占地面积小；塔式布置锅炉优点（4）塔式炉切圆燃烧塔式炉布置最早在60年代为配合褐煤而设计的，然后再应用到其他煤种。所有在欧洲的现代超临界锅炉都采用塔式单烟道设计。塔式单烟道设计在直流炉技术中非常具有竞争力-在重量上无明显差别-在地基负荷上无明显差别安装可以不需要特殊吊车-可使用中国现有的吊车安装周期塔式单烟道和∏型炉相同-部件个数更少维护工作量显著降低-在所有的项目中都得到验证锅炉总体布置图锅炉主要界限尺寸项目螺旋管圈单位1、炉膛宽度×深度23160×23160mm2、上排燃烧器至屏底距离26630mm3、下排燃烧器至冷灰斗上沿距离5233mm4、上下一次风喷口距离21137mm5、相邻层燃烧器间距1612mm6、水冷壁下集箱标高4000mm7、炉顶管标高117910mm9、大扳梁顶标高126160mm10、锅炉宽度（锅炉构架范围）53516mm11、锅炉深度（锅炉构架范围）63435mm12、中间过渡集箱标高67575mm锅炉主要热力数据炉膛容积热负荷：65.93kw/m3炉膛断面热负荷：4.471Mw/m2燃烧器区域热负荷：1.072Mw/m2炉膛出口温度：995oC燃烧室出口烟温：1220oC排烟温度（修正后）：125oC热风温度（一次/二次）331/342oC锅炉保证热效率：（BRL)93.72%省煤器烟气流速：6.1m/s与外高桥二期和三期比较名称单位外高桥二期外高桥三期宁海二期一、结构参数比较1、炉膛尺寸mm×mm21480×2148021480×2148023160×231602、炉膛