大容量1000MW塔式锅炉设计特点

1000MW超超临界塔式锅炉与Π型锅炉的技术特点比较分析程江1王洪波2（广东神华国华粤电台山发电，广东台山）摘要：本文对1000MW超超临界塔式锅炉与Π型锅炉的水冷壁、过热器和再热器的主要结构特点进行对比与分析，总结出各自的优缺点。

关键词：超超临界塔式锅炉；超超临界Π锅炉；再热裂纹；节流圈Compare and analysis of technical features of 1000MW Ultra-supercritical tower-type boiler and Π-type boilerChengJiang1Wanghongbo2Guangdong TaiShan Power Plant Co,ltd.,TaiShan,Guangdong 529228Abstract:The paper compares the main structure features of waterwall、superheater and reheater of 1000MW Ultra-supercritical tower-type boiler with Ultra-supercritical Π-type boiler, and summarizes the advantages and defects of Ultra-supercritical tower boiler and Ultra-supercritical Π boiler.Keywords:Ultra-supercritical tower-type boiler Ultra-supercritical Π-type boiler reheat crack Throttling ring1、前言自国内首台1000MW超超临界机组投产运行以来，目前我国已有多台超超临界1000MW 机组投入运行或者再建中。

国内目前投产的超超临界机组选用的是国外三大锅炉厂的技术，日本三菱公司、日本日立公司、ALSTOM技术。

1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述1000MW超超临界塔式锅炉是目前国内燃煤发电厂中普遍采用的一种主要设备。

作为发电厂的核心设备之一，它在能源生产中发挥着至关重要的作用。

随着设备运行规模的不断扩大和工作环境的不断变化，一些典型的问题也随之而来，这些问题给设备的安全稳定运行带来了一定的影响。

本文将围绕1000MW超超临界塔式锅炉的典型问题及解决方案进行综述，以期为相关工程技术人员提供一些有益的参考和帮助。

一、问题一：超临界高温水冷壁温差问题在1000MW超超临界塔式锅炉中，一些运行人员反映，锅炉的超临界高温水冷壁存在温差问题，表现为管面温差过大，甚至出现局部过热现象。

这个问题一方面会影响到锅炉的热效率，同时也可能对设备的安全运行构成一定的威胁。

解决方案：针对这一问题，首先需要对锅炉的管道结构进行全面检测和评估，找出存在问题的节点并进行及时修复和加固。

可以适当增加管道的冷却水量，以减少管面温差。

也可以通过优化锅炉的控制参数，调整燃烧风量和出口烟气温度，以降低冷却壁面的温度差异，从而解决这一问题。

二、问题二：过热器管膨胀问题在锅炉的正常运行过程中，过热器管膨胀是一个普遍存在的问题。

特别是在1000MW超超临界塔式锅炉这样大型设备中，过热器管的膨胀问题更为突出。

如果管膨胀过大，就会导致管道的撑裂和震动，从而影响到整个设备的正常运行。

解决方案：解决过热器管膨胀问题的关键在于管道的设计和安装。

首先需要对过热器管道进行合理的设计，确定管道的膨胀量和膨胀方向，确保管道在运行中不会产生过大的膨胀应力。

可以采用一些特殊的管道材料，以提高管道的抗膨胀性能。

对过热器管道的支吊架也需要进行加固和优化，确保管道能够正常膨胀而不会造成意外事故。

三、问题三：燃烧器磨损问题燃煤锅炉的燃烧器是直接暴露在高温高压燃烧气体中的设备，长期运行后很容易出现磨损问题。

在1000MW超超临界塔式锅炉中，燃烧器的磨损问题一直备受关注。

超超临界1000MW机组锅炉的基本特点1华能玉环电厂华能玉环电厂的锅炉与我厂一样，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司在日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）技术支持下制造的超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、低NO X PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府东胜煤、晋北煤。

锅炉主要参数见表1－3：表1－3 华能玉环电厂锅炉主要参数锅炉不投油最低稳燃负荷为35%BMCR，锅炉点火和助燃采用轻柴油，油燃烧器的总输入热量按30%BMCR，油枪采用机械雾化式。

2国电北仑电厂三期工程北仑电厂位于浙江省宁波市北仑区，地处杭州湾口外金塘水道之南岸。

电厂现装有五台单机容量为600MW亚临界燃煤机组，装机总容量为3000MW。

国电北仑三期扩建2×1000MW工程厂址位于电厂一期工程北侧的原电厂海涂渣场内。

厂址西侧和北侧为原渣场大堤，南侧为原有的老海塘大堤，东侧为电厂煤码头引桥及渣场。

装设二台1000MW燃煤汽轮发电机组。

锅炉为超超临界参数、直流炉、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、前后墙对冲燃烧方式，Π型锅炉。

设计煤种：晋北烟煤1，校核煤种1：晋北烟煤2，校核煤种2：神华东胜煤。

计划于2009年底前全部建成投产。

(1) 锅炉容量和主要参数北仑电厂三期工程的锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司制造，锅炉出口蒸汽参数为27.56MPa(a)/605/603℃，对应汽机的入口参数为26.25MPa(a)/600/600℃。

锅炉的主要参数见表1－4。

表1－4 北仑电厂三期锅炉主要参数（主蒸汽压力为汽机入口参数）：图1－1 压力负荷曲线水冷壁采用螺旋盘绕内螺纹管圈＋垂直管屏全焊接的膜式水冷壁，保证燃烧室的严密性，鳍片宽度能适应变压运行的工况。

１０００ＭＷ二次再热锅炉受热面设计特点及汽温调整试验研究匡　磊（广东大唐国际雷州发电有限责任公司）摘　要：某厂１０００ＭＷ二次再热π型锅炉，属于国内首创，其设计运行经验正在逐步累积。

二次再热锅炉相对于一次再热锅炉增加了一组高温受热面，形成过热系统、一次再热系统和二次再热系统格局。

锅炉在二次再热塔式炉经验的基础上提高了一次再热器、二次再热器总面积，具有更合理的受热面热面分配，同时强化了烟气再循环对过热器和再热器热量分配能力。

根据该锅炉燃烧系统情况及特点，探讨锅炉氧量、ＳＯＦＡ风门开度、再热烟气挡板调节、再循环风量等运行参数对蒸汽温度的影响，找出了锅炉合理的运行方式。

关键词：１０００ＭＷ；锅炉；二次再热；燃烧系统０　引言与一次再热机组相比，二次再热机组锅炉热力系统更为复杂［１］，高温受热面壁温容易产生偏差，出现汽温难达标现象，影响机组安全稳定运行。

锅炉出口处的蒸汽温度比设计值低会使汽轮机装置的热效率下降，促使机组的煤耗升高，降低经济效益，温度进一步降低时还会加剧汽轮机末级叶片的水滴侵蚀等情况发生［２］。

本文以某厂百万二次再热超超临界机组２号锅炉为研究对象，探讨二次再热π型锅炉在设计过程中进行的系列优化的特点，以及投入运行后一次风速、锅炉氧量、ＳＯＦＡ风门开度、磨煤机组合、燃烧器摆角、尾部烟气挡板、再循环风量等因素［３－４］与主、再热蒸汽温度关系，通过冷热态一次风调平、热态参数优化，保证了机组在各负荷下汽温达到设计值，在保障设备安全的情况下提高了机组运行经济性。

１　锅炉设备系统概况某厂锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司研制开发的１０００ＭＷ等级超超临界二次再热燃煤锅炉。

该锅炉为超超临界变压运行，带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉。

该炉为π型锅炉，布置有八角燃烧器，双切圆燃烧，尾部双烟道；炉内采用螺旋管圈水冷壁，三级过热器，两级再热器。

过热器系统为三级布置，分别为分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器，均布置在炉膛上部，采用煤水比进行温度粗调，一、二级减温水细调；再热器系统采用烟气再循环、尾部烟气挡板和燃烧器摆动的组合方式调温。

1000MW超临界塔式锅炉特点及调试技术探析摘要：随着人们对电力的需求不断扩大，为了满足经济社会发展对电力的需求。

国家大力建设高容量、发电功率大的发电厂。

超临界1000MW塔式锅炉受热均匀、安全系数高、占地面积小，在火力发电厂中广泛应用。

本文主要分析了1000MW超临界塔式锅炉特点和调试技术。

关键词：1000MW超临界塔式锅炉；火力发电厂；发电机组2007年我国自主设计制造出了首台1000MW等级超超临界塔式锅炉，填补了国内1000WM超越临界的塔式锅炉。

由于塔式锅炉占地面积小、耐磨损等优点，短短十年发展迅速，目前国内在建和拟建的1000MW超临界塔式锅炉整个火电厂总量的70%。

但是目前，我国对1000WM超临界塔式锅炉的调试技术还不是很成熟，因此探究1000MW超临界塔式锅炉以及调试技术对促进我国超临界塔式锅炉的发展具有重要意义。

1 1000MW超临界炉塔式锅炉的特点某新建火电厂1000WM超临界塔式锅炉，锅炉为单炉膛塔式布置、四角切向燃烧、平衡通风、摆动喷嘴调温、露天布置、全钢架悬吊结构，锅炉采用中速磨冷一次风直吹制粉系统，一共配备6台中速磨煤机。

在正常情况下，一共有5台中速磨煤机，另外一台备用，锅炉的启动系统为内置汽水分离器，并配备循环水泵，布置大气扩容器和集水箱。

1000MW超临界塔式锅炉设计最低直流荷载锅炉最大连续蒸发量的30%。

该火电厂1000MW超临界塔式锅炉具有以下特点：1.1锅炉整体结构简单塔式锅炉受热面布置在炉膛的上部，对流受热面受热均匀。

锅炉内的煤炭燃烧时对流受热面中径直向上，热量上升的速度和温度比较均匀，所以不会造成不均匀传热偏差。

这样的布置方式，不仅有利于炉膛受热，而且有利于锅炉启动与停炉养护，确保锅炉运行过程中，炉膛空气流通，所有的受热面都可以进行酸洗。

由于锅炉的尾部没有设置烟井，所包覆过热器的系统和水冷壁回路设计的比较简单，整个锅炉整体汽水系统与π型炉更加简单，汽水系统遇到的阻力比较小。

1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述1000MW超超临界塔式锅炉是一种高效、高温、高压的发电设备，它在能源生产中起着至关重要的作用。

随着该技术的不断发展和应用，也出现了一些典型问题。

本文将对这些问题进行综述，并提出相应的解决方案。

一、钢结构问题1.问题描述：在高温、高压的工作环境下，锅炉中的钢结构容易出现腐蚀、变形等问题，严重影响设备的安全和运行效率。

2.解决方案：采用高强度、耐高温的合金钢材料进行制造，并加强对钢结构的监测和维护工作，及时发现并解决潜在问题。

二、燃烧系统问题1.问题描述：燃烧系统的稳定性和燃烧效率受到多种因素的影响，例如燃料的品质、供给系统的稳定性等。

2.解决方案：优化燃料的选择和供给系统，确保燃料的充分燃烧和热能的释放，在减少排放的同时提高能源利用率。

三、蒸汽循环系统问题1.问题描述：蒸汽循环系统中存在着蒸汽泄漏、管道堵塞等问题，导致能量损失和系统运行不稳定。

2.解决方案：加强对蒸汽循环系统的检测和维护，及时清理管道和修复漏点，确保系统的稳定运行。

四、环保排放问题1.问题描述：超超临界塔式锅炉在发电过程中会产生大量废气和废水，对环境造成负面影响。

2.解决方案：通过先进的脱硫、脱硝、除尘等设备，对废气进行处理，达到国家标准的排放要求；通过合理的水循环系统，减少废水的排放，实现资源的有效利用。

五、安全防护问题1.问题描述：在超超临界锅炉运行过程中，存在着火灾、爆炸等安全隐患，对人员和设备构成威胁。

2.解决方案：加强对锅炉运行过程的监控和安全防护措施，建立完善的应急预案和救援机制，确保安全生产。

1000MW超超临界塔式锅炉在应用过程中存在一些典型问题，但通过优化设备结构、强化维护管理、完善环保设施等措施，这些问题是可以得到有效解决的。

随着技术的不断进步和完善，相信这些问题会逐步减少甚至消除，为能源生产提供更加稳定、高效的支持。

第五章目前主要国内制造厂1000MW超超临界锅炉设备及特点概述我国电力工业以煤为主要燃料，以煤为主的发电格局在今后相当长的时期内不会改变。

超临界机组在国际上已经是商业化成熟的发电技术，对于超临界机组，一般可以分为两个层次，一个是常规超临界机组（Conventional Supercritical）,其中主汽压力一般为240bar 左右，主汽和再热蒸汽温度为540－560℃，另一个是高效超临界机组（High Efficiency Supercritical Cycle）,通常也称为超超临界机组（Ultra Supercritical）或者高参数超临界机组（Advanced Supercritical）,其中主汽压力为280～300bar，主汽和再热蒸汽温度为580～600℃。

目前我国超超临界锅炉的主要设计生产厂家主要有：哈尔滨锅炉厂（简称HBC），其技术支持方为日本三菱重工业株式会社（MHI）；东方锅炉厂（简称DBC），其技术支持方为日本巴布科克-日立公司（BHK）；上海锅炉厂（简称SBWL）的技术支持方为美国阿尔斯通公司（API）。

哈尔滨锅炉厂选定三菱重工株式会社（MHI）作为技术支持方。

MHI是全球著名的发电设备和重型机械制造公司之一，在开发超临界和超超临界技术方面走在世界的前列，到目前为止已投运的容量大于500MW的超临界和超超临界锅炉已达60台，其中采用螺旋管圈水冷壁的变压运行超临界锅炉为21台，采用新型的垂直管圈水冷壁的变压超临界锅炉和超超临界锅炉已投运12台。

采用内螺纹管垂直管圈、变压运行的超超临界锅炉在技术上代表了当前高效超临界锅炉的最新水平。

到2003年，MHI已生产了68台超临界锅炉和超超临界锅炉，其中500MW 以上的锅炉为59台，而1000MW的超临界和超超临界锅炉共有7台；如以运行方式分类，则32台为定压运行，36台为变压运行；如从蒸汽参数上看，超超临界锅炉共有9台，其中2台为31MPa，566/566/566℃二次再热，其余均为一次再热，蒸汽压力为24.1～24.5MPa，蒸汽温度为566/593，593/593直至600/600℃。

火力发电厂１０００ＭＷ级燃煤机组塔式炉分析作者：彭艳来源：《沿海企业与科技》2009年第08期[摘要]文章以某在建海滨百万机组塔式炉为例，对机组的容量选择以及炉型选择进行分析，并对塔式炉的性能参数和结构特点进行详细介绍。

[关键词]火力发电厂；百万机组；锅炉选型；塔式炉；主钢架[作者简介]彭艳，广东省电力设计研究院工程师，热能工程专业硕士，广东广州，510663[中图分类号]TM621.2[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2009)08-0085-0003一、工程背景(一)机组容量选择建设新型低能耗电厂，采用高效率的发电设备，是发电厂降低生产成本、提高竞争力的必要条件。

锅炉、汽轮机、发电机称为火力发电厂“三大主机”，主机是火力发电厂的主要设备，选择恰当的主机是提高火力发电厂经济性、可靠性的重要保证。

在主机选型中，选择合理参数是提高电厂发电效率、降低电厂建造投资，从而提高电厂整体经济性的有效途径。

主机选型中关键的是压力、温度、容量等几个参数。

提高主机运行的压力与温度，在同样的环境温度(冷端温度)下，相当于提高热力循环效率。

增加机组的单机容量，占地面积与建设造价虽然有增加，但增加的幅度小于机组容量的增加，提高机组的单机容量，相当于每单位功率的造价降低。

因此，火力发电厂一直是向着高参数、大型化方向发展。

1000MW超超临界机组与600MW超临界机组的热热经济性对比见表1。

因此，在项目前期阶段，结合系统规划等综合分析论证后确定本工程机组容量为1000MW 级。

(二)锅炉选型1.煤质资料该工程设计煤种和校核煤种均采用神华煤。

煤质成分以及灰渣成分分析资料如表2和表3。

神府东胜煤属于优质动力煤，挥发分较高，容易着火，燃烬时间较短，适合采用煤粉锅炉燃烧。

目前世界上能达到1000MW机组容量的燃煤锅炉炉型只有煤粉锅炉一种。

因此，本工程只能选择煤粉炉。

神府东胜煤为强结焦性煤种，灰的沾污性也很强。

针对煤种的特点，锅炉选型应注意以下机电：(1)在炉膛容积热负荷选取上，应注意选择较低的热负荷，防止大面积不可控制的结渣。

1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述1000MW超超临界塔式锅炉是目前国内外电站中常见的一种大型锅炉，具有高效节能、环保燃烧等特点。

但在使用过程中，常常会遇到一些问题，影响锅炉的正常运行。

本文将综述1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案，希望能够为相关从业人员提供一些参考。

一、进口水压力过高问题描述：部分1000MW超超临界塔式锅炉在使用过程中，进口水的压力过高，超出了设计参数，导致了锅炉运行的波动和不稳定。

解决方案：针对这一问题，首先需要检查进口水系统的管道是否受阻或者堵塞，清理管道中的杂物。

需要调整进口水泵的工作参数，保持进口水压力在设计范围内。

可以考虑安装压力控制装置，实时监控进口水的压力，一旦超出范围，及时报警并采取相应措施。

二、超温过热器管道泄漏解决方案：针对这一问题，首先需要对超温过热器管道进行全面检查和维护，确保管道的密封性和安全性。

可以考虑增加超温过热器管道的监测系统，实时监测管道的温度和压力变化，及时发现问题并进行处理。

对超温过热器管道进行全面的改造和升级，采用更加耐高温和耐腐蚀的材料，提高管道的使用寿命和安全性。

三、过量空气导致煤粉燃烧不完全解决方案：针对这一问题，首先需要优化燃烧系统，合理控制空气的输入量，确保煤粉燃烧的完全性。

可以考虑优化燃烧系统的结构，提高燃烧效率，减少烟气排放。

可以采用先进的烟气脱硫、除尘等设备，对烟气进行处理，达到环保排放标准。

四、水冷壁结焦五、出口烟气温度过高解决方案：针对这一问题，首先需要优化锅炉的烟气排放系统，减少烟气的损失和热量的排放。

可以采用先进的烟气余热回收技术，将烟气中的余热回收利用，提高锅炉的热效率。

可以对锅炉进行节能改造，采用先进的燃烧控制技术和热力优化技术，减少烟气温度，提高锅炉的节能性能。

专题1锅炉设计说明书一、概述本次为浙江国华宁海电厂二期2×1000MW扩建工程机组超超临界锅炉提出的方案是上海锅炉厂有限公司采用Alstom Power 公司Boiler GmbH（以下简称APBG公司）的技术，总体方案是在该公司为外高桥二期、三期设计的2×900MW 超临界和2×1000MW超超临界锅炉的基础上，根据本工程燃煤特性、蒸汽参数特点以及相关要求进行设计的。

锅炉的系统、性能设计由上海锅炉厂有限公司与技术支持方APBG公司联合进行，性能保证将由技术支持方APBG公司负责。

本方案提供1000MW等级螺旋管圈水冷壁方案。

对于本工程，卖方认为锅炉设计时主要考虑采用成熟先进的超临界锅炉技术，以确保机组的可用率和获得高的经济性；炉膛尺寸及燃烧设备的选用保证炉膛及炉膛出口处受热面不结渣、高的燃烧效率、低负荷稳燃、降低NOx排放、防止低温受热面飞灰沾污和磨损、防止炉内受热面的腐蚀和锅内高温蒸汽氧化等。

卖方有信心为浙江国华宁海电厂提供二台技术既成熟又可靠、性能优良、环保水平高、质量优等、交货及时、服务到位的1000MW超超临界锅炉，产品性能、质量符合国际一流火力发电厂的要求。

二、锅炉的主要技术规范本方案锅炉为1000MW等级超（超）临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、采用单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。

设计煤种/校核煤种为神华煤。

1、锅炉设计容量和参数蒸汽参数按与上海汽轮机有限公司提供的1000MW超超临界汽机热平衡参数相匹配，也可以同国内相同容量级汽机制造商的汽机相匹配。

投标文件以锅炉出口蒸汽参数27.56MPa(a)/605/603℃为准，除7、技术数据表外，其它文字部分均适合于蒸汽参数26.25MPa(a)/605/603℃方案。

对应于蒸汽参数26.25 MPa(a)/605/603℃方案的7、技术数据表单列于附件1方案二中。