1000MW 超超临界锅炉水冷壁超温原因分析及对策

1000MW超超临界机组建设和运行情况及

当前存在的主要问题

周志明 戴天将 谷双魁 顾正皓 茅建波

建设大容量、高参数的1000MW超超临界机组是转变电

力发展方式、调整电力结构、优化电力布局的重要举措，符

合国家能源产业政策，但由于单机容量较大，一旦故障跳闸

可能会对电网安全运行、电力可靠供应、发电设备安全带来

不利影响。为全面掌握我省1000MW超超临界机组建设期和

投产后的安全生产情况，认真总结经验和教训，日前，我办

对浙江省1000MW超超临界机组安全生产情况进行了专题调

研，形成了本报告。 一、浙江省1000MW超超临界机组基本情况 （一）机组建设情况 截止2011年底，浙江统调装机容量达到3967.9万千瓦。

其中：火电装机容量3771万千瓦，占总装机容量的95.04%；

核电装机容量32万千瓦，占总装机容量的0.8%；水电装机

容量164.9万千瓦，占总装机容量的4.16%。截止2011年底，

浙江省统调最高负荷5061万千瓦。 截止2011年底，浙江省共有10台1000MW超超临界机

组投产并转入商业运行，占省统调装机容量的25.20%。 1、工程建设工期和总投资额 浙江省已建成并投入运行的10台1000MW超超临界机组

建设工期最短为22月6天，最长为40个月28天，平均为30个月2天；已竣工结算的8台1000MW超超临界机组平均

每千瓦投资为0.3649万元。详见附表1。 宁海电厂#5、#6机组受线路送出因素影响，其建设工期

延长了半年左右,相对较长；嘉华电厂#7、#8机组受全省用

电负荷紧张因素影响，建设工期控制的非常紧，较其它

1000MW超超临界机组建设工期减少了3～4个月；宁海电厂

#5、#6机组由于采用塔式锅炉、建造冷却水塔等设计，使得

总投资额较其它工程增加。 2、工程项目采取的优化设计 浙江省1000MW超超临界机组建设工程不断优化设计，

详见附表2。 各工程均在总平面与主厂房布置、厂房内桩（地）基、

1

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策

超临界锅炉作为当前最先进的燃煤发电技术，具有能耗低、环保、技术含量高等特点。由于超临界锅炉工质压力高，超临界锅炉大多数采用直流锅炉，直流锅炉水冷壁流动阻力比较大，运行过程的水压压头比较高，容易引起工质流动不稳定、热偏差等问题，从而导致锅炉受热不均匀，部分面积超过临界温度，影响到超临界直流锅炉运行的安全性。本文主要600WM超临界直流锅炉水冷壁超温出现的原因，并根据这些原因提出了相应的解决策略，希望确保600MW超临界直流锅炉运行的稳定性。

引言：

超临界锅炉指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉与传统的锅炉间相比，超临界锅炉的煤耗量低，单电煤耗量约为310g标准煤，超临界机组的发电效率达到了41%，我国传统的火电厂发电效率一般低于35%，單电煤耗量超过380g标准煤以上，每度电至少可以节约50g标准煤。与传统的锅炉相比，超临界锅炉更加环保、节能，是未来火电厂建设的方向。但是超临界直流锅炉的装机容量比较大，锅炉的蒸发受热面积不均匀，容易造成管壁温度超标，从而影响到锅炉的正常运行，造成水冷壁内工质性能发生变化，引起流量的异常变化，威胁到锅炉运行的安全性。因此需要对超临界直流锅炉水冷壁超温现象进行分析，找出水冷壁超温的原因，并采取有效的措施，促进我国超临界锅炉的发展。

1.600WM超临界直流锅炉水冷壁超温原因分析

某发电厂有两台600WM超临界机组，锅炉为国内某锅炉生产厂家生产，2 超临界机组为日本三菱公司提供的技术，超临界机组采用直流锅炉，燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与水冷壁垂直，二次风喷嘴安装在主燃烧器上，锅炉在热运行状态下，一次风、二次风可上下摆动。超临界机组运行期间，出现了水冷壁管吸热偏差或者超低温现象，部分时段出现水冷壁壁温超过机组阈值，影响到超临界机组的安全运行。根据运行数据信息以及超临界直流锅炉水冷壁超低温出现的异常现象，总结出以下原因：

1000MW超超临界机组运行问题及解决方案探析

摘要：现今社会经济进一步发展，带动了国家整体工业技术水平的提高。而由于新一代技术的出现，国内超超临界机组的实践也能够表现出国家整体的技术水平正在不断地提升。通过进行超超临界机组技术的升级，可以提高其材料的耐高温和抗压的水平，借由相关内容的升级可以促使国内的技术装备革新率进一步提升。针对1000 MW超超临界机组运行当中存在的问题进行了进一步的研究，并提出了相关的解决办法。希望能对后续的电力工程发展提供有效的帮助。

关键词：1000MW超超临界机组；运行问题；解决措施

引言：

愈来愈多火电机组提高效率就是随着电力技术和材料科学的发展而使用大容量和高参数，亚临界机组比同等容量亚临界机组增加4%到5%。大容量超超临界机组在国内大型火电机组中占据主流发展方向，是因为其经济性和负荷适应性等优势，同时其直流运行，变参数控制和多变量耦合等特性使得超超临界机组控制方案复杂且控制策略各异。

一、1000MW超超临界机组的问题

（一）在安装工艺中易出现的问题

第一，在锅炉和管道外面出现了超温的情况。当前锅炉及管道外表超温的问题也是超超临界机组学校面临的一个重要问题。由于锅炉处于一个较为特殊的地方。如果在这个位置当中折烟角的拼缝没有进行良好的焊接，或者是出现了漏焊的状况，都会导致锅炉的水冷壁区域出现超温的情况。同时如果折烟角没有进行良好的焊接造成拉裂，致使锅炉运行时，漏烟严重，使保温外表温度过高。此外，因为蒸汽管道没有达到规范化要求的要求，外护板的长度比较小，会使保温外护板出现脱开的现象，致使锅炉工作时，保温材料损坏，无法起到隔热的作用。第二，锅炉在运行中出现漏粉问题。锅炉发生漏粉主要有两方面原因，一种是未考虑锅炉运行过程中膨胀后影响以及未把握延伸性设计、计算距离存在误差等因素，致使锅炉燃烧器和送粉管道连接部位发生故障，使连接部位受热膨胀形成间隙而漏粉。二是因所用密封材料达不到要求以及锅炉燃烧器及送粉管道膨胀节装设不当，达不到耐高温标准而不能起到膨胀吸收效果，因而发生缝隙造成漏粉[1]。

・４６・　价值工程　

超超临界锅炉安装易发问题分析与对策　

Ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　Ｕｉｔｒａ－ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｂｏｉｌｅｒ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　

张耀庆ＺＨＡＮＧ　Ｙａｏ－ｑｉｎｇ　

（上海电力建设有限责任公司，上海２０００３１）　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００３　１，Ｃｈｉｎａ）　

摘要：本文针对超超临界锅炉安装过程中可能存在的问题，提出有效的解决对策，旨在提高锅炉安装质量，确保锅炉安全运行。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｕｌｔｒａ—ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ａｉｍｓ　ａｔ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ．　关键词：超超临界锅炉；安装；问题；对策　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ—ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｅａｌ　ｂｏｉｌｅｒｓ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；ｐｒｏｂｌｅｍｓ；Ｉ　中图分类号：ＴＫ２２９．２　文献标识码：Ａ　

０引言　近些年，我国电力建设工程火电大容量机组采用超超　临界锅炉越来越多，超超临界机组锅炉热效率高、发电煤　

耗低，节能效果明显。但超超临界机组锅炉蒸汽压力、温度　高，炉膛热容量大，锅炉及蒸汽管道热膨胀量大，锅炉在安　

装运行后容易发生保温外表超温，热力管道吊架安装偏　

作者简介：张耀庆（１９５６一），男，上海人，上海电力建设有限责任公　司副总工程师，高级工程师，热能动力中国建筑业协会　建筑工程技术专家，电力工程高级质量评价师。　文章编号：１００６—４３１１（２０１４）１１－００４６－－０２