1000MW超超临界锅炉介绍-哈锅
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国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是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)的技术支持下,设计的超超临界变压运行直流锅炉,采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX PM (Pollution Minimum)主燃烧器和MACT(Mitsuibishi Advanced Combustion Technology)型低NOx 分级送风燃烧系统、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、兖州、同忻煤。
锅炉型号:HG-2980/26.15-YM2型。
其中HG表示哈尔滨锅炉厂,2980表示该锅炉BMCR 工况蒸汽流量,单位是t/h。
26.15表示该锅炉额定工况蒸汽压力,单位是MPa,YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤,设计序列号为2。
2.1锅炉技术规范2.2.1锅炉主要设计参数锅炉的最大连续蒸发量(B-MCR)为2980t/h。
在B-MCR工况下,锅炉出口主蒸汽参数26.25MPa(a)/605,再热蒸汽参数为 4.85MPa/603℃,对应汽机的入口参数为25.0MPa(a)/600/600℃锅炉型号:HG-2980/26.15-YM2,锅炉的主要设计参数见表2-1。
表2-1 锅炉的主要设计参数2.2.2锅炉设计条件锅炉的设计条件主要包括锅炉运行后主要燃用的煤种、点火及助燃用油,对锅炉给水及蒸汽品质要求,电厂的厂用电系统电压配置及配电原则,锅炉运行条件,年利用小时数和年可用小时数,机组运行模式等。
1.煤种泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核,各煤种的有关参数如表2-2所示:表2-2 煤种参数2.点火及助燃用油点火与助燃用油的有关参数见表2-3。
玉环1000MW超超临界直流锅炉启动系统设计介绍哈尔滨锅炉厂有限责任公司在三菱重工业株式会社的技术支持下,获得国内首台百万级超超临界及锅炉机组的供货合同。
经过一段时间的工作,锅炉的技术设计已基本完成,但由于所配汽机与三菱公司以往投运的机组不同,因此在锅炉启动系统的设计上存在许多与三菱所供机组启动系统不同的地方,经过与华能玉环电厂、华东电力设计院、三菱公司、西门子公司及上海汽轮机厂的多次配合,最终确定了锅炉的启动系统。
下面就锅炉启动系统的设计原则及设计过程介绍如下。
1.锅炉概况华能玉环电厂1000MW机组锅炉采用超超临界参数,变压运行垂直管圈水冷壁直流炉、一次中间再热,采用八角双火球切园燃烧方式,平衡通风、固态排渣,全钢悬吊构架,露天布置燃煤锅炉,设计煤种:神华煤,校核煤种:晋北煤。
锅炉运行条件如下:机组承担基本负荷,但能参与调峰,采用定滑定运行方式。
锅炉在燃用设计煤种时,不投油最低稳燃负荷为35%BMCR。
锅炉有良好的启动特性和负荷变化适应性,锅炉的动态特性能满足机动性的要求。
本锅炉在25%至100%负荷范围内以纯直流方式运行,在25%负荷以下以带循环泵的再循环方式运行,启动系统用以保证启动的安全可靠性和经济性。
低的NOx排放,锅炉NOx排放浓度不超过360mg/Nm3(干烟气6%O2)。
锅炉设计参数如下:主蒸汽流量:2953 t/h(BMCR)2742 t/h(BRL)再热汽流量:2457 t/h(BMCR)2279 t/h(BRL)蒸汽压力过热器出口:27.56 MPa.g(BMCR)再热器入口: 6.0 MPa.g(BMCR)再热器出口: 5.8 MPa.g(BMCR)蒸汽温度过热器出口:605 ℃(BMCR)再热器入口:359 ℃(BMCR)再热器出口:603 ℃(BMCR)给水温度298 ℃(BMCR)2.三菱公司供货的同类机组启动系统的介绍启动系统功能如下:对于超临界直流锅炉来讲,在锅炉启动及本生负荷以下运行时,从水冷壁中出来的工质是单相的水或汽水混合物,因此为保证锅炉在启动及本生负荷以下的负荷运行时,能将汽水混合物分离并保证过热器中不进水,同时由于直流锅炉没有水容积较大的汽包,因此当锅炉启动发生汽水膨胀时,要将短期内发生汽水膨胀时排出的多余的水疏掉,必须设置启动系统满足直流锅炉的特殊要求。
超(超)临界锅炉的特点一、引言随着我国火力发电事业的快速发展和节能、环保要求的日趋严格,提高燃煤机组的容量与蒸汽参数,进一步降低煤耗是大势所趋。
在这个基础上,节约一次能源,加强环境保护,减少有害气体的排放,已越来越受到国内外的高度重视。
超超临界机组因其煤耗低,节约能源,我国已经把大幅度提高发电效率、加速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的重要措施。
尽管在同等蒸汽参数情况下,联合循环的效率比蒸汽循环的效率高10%左右,但是,由于PF-BC和IGCC尚处于试验或示范阶段,在技术上还存在许多不完善之处,而超临界技术已十分成熟,超超临界机组也已批量投运,且积累了良好的运行经验,国外已有一套完整而成熟的设计、制造技术。
因此,技术成熟的大容量超临界和超超临界机组将是我国清洁煤发电技术的主要发展方向,也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的最现实和最有效的途径。
超超临界压力锅炉的关键技术是多方面的,在材料的选择、水冷壁系统及其水动力安全性、受热面布置、再热系统汽温的调控等多方面均存在设计和制造上的高难技术。
二、超(超)临界锅炉的特点超临界机组区别与普通机组主要有以下特点:1、蒸汽参数的选择机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。
一般压力为16.6~31.0MPa、温度在535~600℃的范围内,压力每提高1MPa,机组的热效率上升0.18%~0.29%:新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热效率就提高0.25%~0.3%;因此提高蒸汽参数是提高机组热效率的重要途径。
目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准,下表列举了一些发达国家的典型机组的参数[1]。
现在常规的超临界机组采用的蒸汽参数为24.1MPa、538℃/566℃。
一般认为蒸汽压力大于25MPa,蒸汽温度高于580℃称为超超临界。
研究分析[2]指出对600/600℃这一温度等级,当主汽压力自25MPa升高到28MPa,锅炉岛和汽机岛的钢耗量将分别增加3.5%和2%。
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。
超超临界锅炉(1000MW)安装技术交底超超临界锅炉(1000MW)特点:锅炉工程量大,安装工期长,作业面广,涉及工种多,交叉多而成为工程建设的主线,同时作为超超临界锅炉,新材料的焊接数量多,焊接工期长。
锅炉上下部水冷壁全部由垂直管膜式水冷壁构成,上下部水冷壁之间设有混合集箱。
炉膛上部布置屏式过热器,沿烟气流程方向分别设置二级过热器(大屏)和三级过热器(后屏),折焰角上方布置有四级过热器(末过)。
在水平烟道处布置了垂直二级再热器(高温再热器)。
尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道。
前部布置水平一级再热器(低温再热器)和省煤器。
后部布置水平一级过热器(低温过热器)和省煤器。
在后竖井烟道底部设置了烟气调节挡板装置。
烟气通过调节挡板后又汇集在一起经两个尾部烟道引入左右各一的回转式空气预热器。
锅炉启动系统为带再循环泵系统,二只立式内置式汽水分离器布置于锅炉的后部上方,由后竖井后包墙管上集箱引出的锅炉顶棚包墙系统的全部工质均通过4根连接管送入二只汽水分离器。
在启动阶段,分离出的水通过水连通管与一只立式分离器贮水箱相连,而分离出来的蒸汽则送往水平低温过热器的下集箱。
分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道,作为再循环工质与给水混合后流经省煤器—水冷壁系统,进行工质回收。
除启动前的水冲洗阶段水质不合格时排往扩容器系统外,在锅炉启动期间的汽水膨胀阶段、在渡过汽水膨胀阶段的最低压力运行时期以及锅炉在最低直流负荷运行期间由贮水箱底部引出的疏水均通过三只贮水箱水位调节阀送入冷凝器回收或通过炉水循环泵送入给水管道进入水冷壁进行再循环。
借助于再循环泵和给水泵,在锅炉启动期间水冷壁系统内始终保持相当于锅炉最低直流负荷流量(25%BMCR),启动初期给水泵保持5%BMCR给水流量,随锅炉出力达到5%BMCR,三只贮水箱水位调节阀全部关闭,锅炉的蒸发量随着给水量的增加而增加,而通过循环泵的再循环流量则利用泵出口管道上的再循环调节阀逐步关小来调节,当锅炉达到最小直流负荷(25%BMCR),再循环调节阀全部关闭,此时,锅炉的给水量等于锅炉的蒸发量,启动系统解列,锅炉从二相介质的再循环模式运行(即湿态运行)转为单相介质的直流运行(即干态运行)。