600MW锅炉本体解析

600MW控制循环锅炉技术特点分析600 MW容量级燃煤机组是我国火电建设中将要大力发展的系列之一，锅炉基本上是从国外进口或引进技术国内制造的，按蒸发系统工质流动方式大体可分为自然循环汽包炉、控制循环锅炉、直流锅炉；按燃烧方式可分为直流燃烧器四角切圆布置、旋流燃烧器墙式布置等。

其中控制循环锅炉是美国燃烧工程公司（CE）的专利，我国哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂引进此技术进行生产，已陆续在平圩、北仑、吴泾等电厂投运。

国华定洲发电厂（以下简称定电）一期工程2×600 MW机组的2台四角切圆燃烧、控制循环锅炉是在河北省南部电网的首次应用。

1、锅炉系统布置定电一期工程安装了2台上海锅炉厂制造的亚临界参数汽包炉，采用控制循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置燃煤锅炉。

锅炉的制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统。

沿汽包长度方向布置6根大直径下降管，炉水由汇合集箱汇合后，分别接至布置于炉前的3台低压头循环泵。

每台循环泵有2只出口阀，再由出口阀通过6根连接管引入水冷壁下部环形集箱。

在环形集箱内水冷壁管入口处均装有节流圈。

水冷壁由炉膛四周、折焰角及延伸水平烟道底部和两侧墙组成。

过热器由炉顶管、后烟井包覆、水平烟道侧墙后部、低温过热器、分隔屏、后屏和末级过热器组成。

再热器由墙式再热器、屏式再热器和末级再热器组成。

省煤器位于后烟井低温过热器下方。

24只直流式燃烧器分为6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。

过热器的汽温调节由2级喷水来控制。

再热器的汽温采用摆动燃烧器方式调节（投自动），再热器进口设有事故喷水。

锅炉燃烧系统按中速磨冷一次风直吹式制粉系统设计。

尾部烟道下方设置2台3分仓受热面旋转容克式空气预热器。

炉底排渣系统采用机械刮板捞渣机装置。

2、给水和水循环系统控制循环锅炉的主要特点是在锅炉循环回路的下降管和上升管之间加装循环泵以提高循环回路的压头，因此汽包及上升管、下降管可采用较小直径。

600MW超临界机组总体介绍
首先，600MW超临界机组是一种燃煤发电机组，采用超临界锅炉及超
临界蒸汽参数运行。

其设计能力达到了600兆瓦，是一种大型的发电机组。

它采用了先进的燃煤发电技术，具有较高的发电效率，可以最大限度地利
用煤炭资源。

600MW超临界机组的核心设备是超临界锅炉。

它采用了高温高压的工质，将锅炉内的水蒸汽压力提高到临界值以上，使得蒸汽温度大幅度提高。

这种工艺使得机组的热效率得到提高，能耗减少。

同时，超临界锅炉还具
有较小的包容性和快速启停的特点，适合应对电网负荷波动和需求峰谷的
变化。

此外，600MW超临界机组还采用了先进的自动化控制系统。

通过实时
监测和分析各项参数，调整机组的工作状态，使其保持在最佳的工作状态。

这种自动化控制系统能够有效地提高机组的稳定性和可靠性，减少人工干
预的需求。

总的来说，600MW超临界机组是一种现代化、高效能的发电设备。

它
不仅具有高热效率和低耗能的特点，还具有较低的排放量和高度自动化的
控制系统。

这使得600MW超临界机组成为了目前燃煤发电的首选，为能源
供应提供了可靠支持，同时也对环境保护做出了贡献。

600MW超临界直流锅炉特点分析与运行控制作者：李伯伙发布时间：2011-04-18 来源：繁体版摘要：600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为调峰主力机组，所以有必要对该机型的运行特性进行更深入的了解。

文章对600MW超临界直流锅炉与汽包锅炉差异进行了比较分析，并提出了该系统的运行控制。

一、直流锅炉与汽包锅炉差异1.直流锅炉蒸发受热面内工质的流动不像汽包炉那样，依靠汽水的重度差而形成自然循环来推动。

而是与在省煤器、过热器中的工质流动一样，完全依靠给水泵产生的压头，工质在此压头的推动下顺次通过加热、蒸发、过热过程，水被逐渐加热、蒸发、过热，最后形成合格的过热蒸汽送往汽轮机。

2.锅炉在直流状态运行时，汽水通道中的加热区、蒸发区、过热区三部分之间并没有固定的界线(可以把水在沸腾之前的受热面称为加热区，水开始沸腾到全部变为干饱和蒸汽的受热面称为蒸发区，蒸汽开始过热到全部被加热至额定温度压力的过热蒸汽的受热面称为过热区)。

当给水量、空气量、燃料量和机组负荷有扰动时，此三个区段就会发生移动。

3.直流锅炉的另一个特点是蓄热能力小。

而汽包锅炉则相反，降压速度不能过快，因为压力减小的过快，可能会使下降管中工质发生汽化而破坏水循环。

由于直流锅炉的蓄热能力小，在受到外部扰动时，自行保持负荷及参数的能力就较差，对扰动较敏感，因此对调节系统提出更高的要求。

但是在主动调整锅炉负荷时，由于其蓄热能力小，且允许的压力降速度快，可以使其蒸汽参数迅速地跟上工况的需要，所以能较好的适应机组调峰的要求。

4.直流锅炉在纯直流状态下工作时，蒸发区的循环倍率等于1，而自然循环的汽包锅炉的循环倍率为3～5。

低倍率强制循环锅炉的循环倍率为1.5左右。

5.直流锅炉的金属消耗量小。

与同参数的汽包锅炉相比，直流锅炉可节约20%～30%的钢材。

6.直流锅炉的设计，不受工质压力的限制，可以做成亚临界，超临界，甚至是超临界。

因此制造、安装和运输方便。

600MW亚临界机组锅炉效率分析通辽霍林河坑口发电有限责任公司内蒙古通辽029200摘要：随着我国国民经济的发展，能源问题已成为全球关注的一个重要问题。

提高能源效率，保护生态环境，是中国未来能源发展的一项长期国策。

火电厂作为一种耗能较大的能源，研究如何提高能效等节能问题具有更深远的价值和意义。

有能级，相同的热量，不等于相同的有效功。

而热力学第一定律的热平衡分析法,只有反映出能量在转换过程中被利用多少,不能直接反映出能量的可利用性。

作为一种评价能量可用性的参数,不仅将能量的数量和质量结合起来评价能量的级别,而且可以对热力过程进行全面分析,指出能量在转换过程中,由于不可逆性所引起的能量级别的减小,不可逆程度越大,损失越大,可以说明能量转换过程中的热力学完善程度。

关键词：热效率;效率;损失；基于热效率和㶲效率的分析方法,对某发电有限责任公司600 MW亚临界机组锅炉的额定工况进行了热力学能量平衡分析,结果显示电厂锅炉㶲效率大大低于热效率,其原因是存在大量的不可逆性损失,表明电厂锅炉减少㶲损失的方法是减少不可逆性。

一、锅炉热力学分析分别对锅炉进行热平衡和㶲平衡热力学分析。

列出能量的热平衡方程为G3Qd+G1h1=G2h2+Gzr(hz2-hz1)+Q4+Q5式中:Qd为所选用燃料的低位发热量;G3为燃料的消耗量;G1为锅炉给水流量;h1为给水进入锅炉时的单位质量焓;G2为过热蒸汽出口流量;h2为过热蒸汽出口单位质量焓;Gzr为再热蒸汽流量;hz1、hz2分别为再热蒸汽进、出口的单位质量焓;Q4为排烟热损失;Q5为散热热损失(空气在空气预热器中所吸收的热量同样为锅炉所放出的热)。

这里考虑进入锅炉燃烧的空气和燃料都是未经外界预热的,没有热量带入热力系统中。

系统的平衡模型如图1所示。

由图1可列出平衡方程为；E1+E3=Ez2-Ez1+E2+E4+E5+Ein∑Es =Ein+EoutEin=E′+E″Eout =E4+E5式中:E3为燃料㶲;E1为给水㶲;E2为过热蒸汽㶲;E4为排烟㶲;E5为散热㶲;Ez1、Ez2分别为再热蒸汽进、出口㶲;E′为传热㶲损失;E″为燃烧㶲损失;∑Es为系统的总㶲损失;Ein为内部㶲损失;Eout为外部㶲损失。

浅析600MW亚临界锅炉运行与燃烧调整摘要：锅炉是现阶段工业生产实践中被重点利用的特种设备，其运行的稳定性、安全性对生产工作的安全有显著影响，而且锅炉的运行状态会对生产过程中的成本控制等产生显著影响，所以基于锅炉安全、稳定、高效、低成本运行要求，需要对锅炉的运行以及燃烧做优化和调整。

600MW亚临界锅炉是现阶段锅炉应用中非常重要的一类，其调整包括的内容是比较多的，比如锅炉容量的调整、燃烧调整以及汽温控制调整等。

总之，文章对600MW亚临界锅炉的运行和燃烧调整进行分析，旨在为实践工作提供参考。

关键词：600MW亚临界锅炉；运行；燃烧调整引言对现阶段生产企业的600MW亚临界锅炉运行做分析可知，部分企业在600MW亚临界锅炉利用的过程中，因为没有掌握锅炉的特点，所以在锅炉安装和运行的过程中没有做针对性的优化，这导致锅炉在运行的过程中出现了高消耗、低安全等显著问题。

从企业生产的角度看来看，锅炉的安全控制意义重大，而且锅炉的运行优化对生产优化、成本控制等有着非常重要的作用，所以在实践中，结合安全、高效、低成本应用要求对600MW亚临界锅炉的运行以及燃烧进行调整具有必要性和重要性。

1 某企业600MW亚临界锅炉的容量以及主要参数对600MW亚临界锅炉运行过程中的容量以及主要参数进行明确，这对于后续的优化调整工作开展有积极意义。

以某企业600MW亚临界锅炉的使用为例，其主要参数为：1)MCR工况：过热蒸汽流量2070t/h，过热蒸汽出口压力17.5MPa，过热蒸汽出口温度541℃，再热蒸汽流量1768t/h，再热蒸汽进口压力4.04MPa，再热蒸汽出口压力3.86MPa，给水温度283℃，过热器设计压力19.9MPa。

2）额定工况。

在额定工况下，过热蒸汽流量1876t/h，过热蒸汽出口压力17.4MPa，过热蒸汽出口温度541℃，再热蒸汽流量1642t/h，再热蒸汽进口压力3.68MPa，再热蒸汽出口压力3.52MPa，给水温度277℃。

600MW锅炉本体结构1.炉膛：炉膛是锅炉的主要部分，用于燃烧燃料生成高温高压蒸汽。

炉膛一般由顶棚、壁水、底部和炉膛壁组成。

顶棚是炉膛的顶部，起到集中管束燃气和并调节燃气流分布的作用。

壁水是指炉膛壁上形成的水膜层，起到冷却壁面和吸收燃气热量的作用。

底部是炉膛的底部，通常为水冷的，用于收集和排除炉内的灰渣和不完全燃烧的燃料。

2.回转热风炉：在600MW锅炉中，回转热风炉被广泛用于燃烧煤粉。

回转热风炉由炉膛、高温风冷器和高效旋风分离器组成。

煤粉从燃烧器进入炉膛，通过高温风冷器进行冷却，然后进一步燃烧，最后通过旋风分离器分离烟气和灰渣。

3.冷凝器：冷凝器是锅炉中的一个重要部分，用于冷却热气，将热能转化为冷凝水，并进一步提高锅炉的效率。

冷凝器通常由管束、冷却介质和冷却塔组成。

热气从锅炉中通过管束流过，与冷却介质进行换热，将热能转移到冷却介质上，然后经过冷却塔散热，最后形成冷凝水。

4.空预器：空预器是锅炉的一个重要烟气预热设备，通常由双腔式空气预热器和烟道系统组成。

空气从空气预热器的一个腔体中流过，被烟气加热，然后进入锅炉燃烧室，与燃料混合燃烧。

另一腔体中则通过烟道系统，烟气从炉膛中流过，与空气进行换热。

5.锅炉主蒸汽管路：主蒸汽管路是将锅炉产生的高温高压蒸汽输送到汽轮机进行发电的管路系统。

主蒸汽管路通常由主干管、管弯头、排水管和疏水装置等组成。

主干管是主蒸汽的主要传输通道，负责将蒸汽输送到汽轮机。

管弯头用于改变蒸汽的流动方向，排水管用于排除管路中的凝结水，疏水装置则用于控制管路中的水位。

6.其他：除了以上几个主要部分外，600MW锅炉还包括给水系统、循环水系统、除尘系统、通风系统、煤粉供应系统和灰渣处理系统等。

给水系统用于将水供给锅炉，循环水系统用于循环冷却锅炉，在循环中吸收热量。

除尘系统用于除去锅炉燃烧产生的灰尘，通风系统用于保持锅炉内部的空气流通。

煤粉供应系统用于将煤粉供给回转热风炉，灰渣处理系统用于处理锅炉中产生的灰渣。

锅炉｜同样是600 MW级，超临界与亚临界锅炉本体的区别电力百科第2 期：超/亚临界一、蒸汽参数与炉型水的临界压力为22 .115 MPa , 临界温度为347 .12 ℃。

在临界点上, 水与汽的参数完全相同, 两者的差别消失, 汽化潜热趋向于零, 即汽化在一瞬间完成。

锅炉的型式主要取决于蒸汽参数和容量, 有自然循环炉、控制循环炉、直流炉及复合循环直流炉4 种。

直流炉适合于超临界亚临界参数, 自然循环及控制循环炉只适宜于亚临界及亚临界以下压力参数。

如采用亚临界参数, 则直流炉、自然循环和控制循环汽包炉都是可选用的方案。

如元宝山电厂600 MW 亚临界参数锅炉采用的是本生型强制循环直流炉;北仑电厂1 号炉和平圩电厂两台600MW 锅炉采用控制循环汽包炉;北仑电厂2 号炉采用自然循环方式。

采用超临界参数时均采用强制循环直流锅炉。

国际上超临界参数锅炉的过热蒸汽(汽机进口)压力一般采用24.2、25.3 和26.4 MPa 3 个级别;过热和再热蒸汽温度通常设计为538 ℃, 也有采用566℃的;大多采用一次再热,采用两次再热的只占超临界机组中的15 %, 因两次再热虽能改善经济性, 但管路复杂, 耗用钢材也多。

石洞口二厂两台600 MW超界参数锅炉采用的是超临界螺旋管圈直流锅炉, 过热蒸汽(锅炉出口)压力为25.4 MPa , 温度为541 ℃, 中间再热级数为一次,再热蒸汽温度为569 ℃。

二、典型600 MW级机组锅炉设计规范及结构特性参数三、锅炉本体的特点超临界机组与亚临界机组在燃烧系统、过热器和再热器系统的差异不是太大，主要差别比较大的是水冷系统、锅炉启动系统。

1、水冷系统北仑电厂1 号炉和平圩电厂锅炉都是CE 型亚临界控制循环锅炉。

在其下降管回路中均设循环泵, 以提供足够的压头来保证在任何运行工况下能进行充分的强迫循环。

每炉有3 台循环水泵,每泵能满足60%的额定负荷。

考虑到亚临界参数下汽包壁厚增加, 起停过程中上下壁温差值较大因而限制起停速度, 汽包壁采取上下不等壁厚结构, 并采用环形夹层, 使汽包内壁温接近于汽水混合物温度, 使上下壁温差均匀而且减小, 可快速起停。

600MW亚临界锅炉设备情况介绍及防爆管的假设干措施电站锅炉专业风险预控工作的一个重要使命，就是防止受热面管道的爆漏。

作为国华公司系统首台投产的国产600亚临界机组，不管在运行人员对燃烧系统的掌握和控制上，还是点检人员对热力设备的性能诊断上，都将是一个考验。

由于台电#1机组尚未进入试消费阶段，还得不出锅炉的运行情况。

下面，从锅炉爆管的简单机理着手，结合台电锅炉设备特点和#1锅炉安装检验的情况，对机组投产后的防爆工作提出假设干看法。

〔一〕锅炉爆管的简单机理、分类与查证众所周知，当锅炉的管壁在高温烟气中受热，假如得不到可靠的冷却，其运行温度超过设计值或超过运行时限时发生损坏，即为过热。

而由于锅炉管道内部堵塞、缺水、水循环破坏或膜态沸腾等原因，也将造成管道短期超温爆破。

大部分短期超温损害处呈现出明显的胀粗变形，在破裂处呈现刀刃状的边缘。

另一种常见的情况是中长期的超温。

当钢材长期地工作在蠕变温度以上，金相组织发生变化，包括珠光体球化、碳钢和钼钢的石墨化、奥氏体钢发生相沉淀等，从而降低金属的晶间强度而损坏。

这种情况下管壁没有明显减薄，厚唇状的断口是高温蠕变的特征。

此外，还存在管道焊接质量本身的问题。

由于焊缝缺陷或性能劣化的原因造成爆管的现象也是常见的。

同时，造成受热面管道早期爆管的因素往往是多方面的，如超温和内外壁氧化的双重作用，如焊缝质量缺陷和构造交变应力的共同作用。

假如对锅炉爆管的现象作进一步的归纳分类，可以将爆漏的方式分为应力温度类的断裂、工质侧腐蚀、烟气侧腐蚀、磨损、冲蚀、疲劳、质量控制失误等七种。

从直接的失效方式来看，每一种类型又表现为几种失效方式，如应力温度类断裂可以是短期过热、长期蠕变、异种钢焊接失效、石墨化等情况，在此不一一列举。

上述爆漏方式是可以通过爆口的宏观、微观形貌特征来判断的，即推测管子的某种失效变化过程。

但引起这种变化过程的因素〔称为爆管的根本原因〕往往可能不止是一种情况。

判断出爆管的根本原因是最关健的工作，分析出哪些是真正的原始渗漏点，哪些是派生的受冲刷泄漏点是非常重要的，是采取预防和修复措施的重要根据，必须对爆漏的性质进展严格的查证。

浅析600MW机组工程锅炉本体安装技术摘要：本文分析了600mw机组工程超临界锅炉本体安装技术，从而降低了施工难度，缩短了工期，减少了工程造价并取得了良好的经济效果。

关键词：600mw机组；锅炉；安装技术abstract: this paper analyzes the 600 mw supercritical boiler installation engineering technology, which reduces the difficulty in construction, shorten the construction period, reduce the construction cost and the good economic benefit is obtained.keywords: 600 mw unit; the boiler; installation technology 中图分类号：tk223文献标识码：a 文章编号：1工程概况锅炉为上海锅炉厂生产的1913t/h锅炉，锅炉型号为：sg1913/25.40-m965型，即为超临界参数，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构π型变压直流炉锅炉。

2设备简介锅炉钢结构由顶板、柱和梁、垂直支撑、水平支撑等部件组成，顶板由主梁、次梁和小梁组成一个坚固的梁格，其四周有水平支撑，主梁端有垂直支撑。

由炉前至炉后共布置六排钢柱，由左至右布置五列；钢结构分八段制造供货，钢架前后的深度尺寸为47.6m，左右向的宽度尺寸是48m，大板梁顶标高约83.35m，共分八个自然段，主要包括：炉顶钢架、炉顶支撑、受压件支吊钢架、各层刚性平面和平台、扶梯以及设备所需的支吊构件。

炉顶钢架由主梁、次梁、受压件支吊梁组成，形成一个刚性平面，锅炉受热面通过吊杆悬挂在此平面上。

炉顶钢架中共有三根大板梁为叠制梁，最大一个叠梁高度为5米。

第二节超临界锅炉燃烧系统的特点超临界锅炉的燃烧系统是锅炉正常运行的重要设备，目前国内使用的燃烧系统从燃烧方式上分为四角切圆燃烧和旋流对冲两种燃烧方式。

其中哈锅生产的锅炉600MW采用旋流对冲燃烧，1000MW 采用双切圆燃烧；上锅采用四角切圆燃烧；东锅采用旋流对冲燃烧；北锅巴威采用旋流对冲燃烧。

这两种燃烧方式从燃烧器工作原理上分为直流燃烧器和旋流燃烧器，每种燃烧器各有特点，以下将分别介绍这些燃烧器的主要特点。

一、超临界直流锅炉直流燃烧器的主要特点1．直流燃烧器概述上海锅炉厂燃烧方式采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。

选用中速磨煤机、冷—次风机、正压直吹式制粉系统设计，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。

燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配配置6台中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。

燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统(LNCFS)。

通过分析煤粉燃烧时NOx的生成机理，低NOx煤粉燃烧系统设计的主要任务是减少挥发份氮转化成NOx，其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料／空气分段燃烧技术。

LNCFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。

通过技术的不断更新，LNCFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。

主风箱设有6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风(周界风)。

在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，具中包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。

在主风箱上部设有2层CCOFA(Closed—coupled OFA，紧凑燃尽风)喷嘴，在主风箱下部设有1层UFA(Underfire Air，火下风)喷嘴。

参见图1煤粉燃烧器立面布置图。

图1 煤粉燃烧器立面布置图LNCFS的主要组件为:a．紧凑燃尽风(CCOFA) (如图4-9);b．在主风箱上部布置有SOFA(Separated OFA，分离燃尽风)燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风(SOFA)喷嘴控制炉膛出口烟温偏差(如图4-8)。