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超超临界燃煤锅炉技术介绍

超超临界燃煤锅炉技术介绍
超超临界燃煤锅炉技术介绍

超临界萃取的技术原理

一、超临界萃取的技术原理 利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。 超临界CO2是指处于临界温度与临界压力(称为临界点)以上状态的一种可压缩的高密度流体,是通常所说的气、液、固三态以外的第四态,其分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质,同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性,比普通液体溶剂传质速率高,并且扩散系数介于液体和气体之间,具有较好的渗透性,而且没有相际效应,因此有助于提高萃取效率,并可大幅度节能。 超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数,因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。超临界CO2的粘度是液体的百分之一,自扩散系数是液体的100倍,因而具有良好的传质特性,可大大缩短相平衡所需时间,是高效传质的理想介质;具有比液体快得多的溶解溶质的速率,有比气体大得多的对固体物质的溶解和携带能力;具有不同寻常的巨大压缩性,在临界点附件,压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生很大的变化,所以可通过简单的变化体系的温度或压力来调节CO2 的溶解能力,提高萃取的选择性;通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品,省去消除溶剂的工序。 在传统的分离方法中,溶剂萃取是利用溶剂和各溶质间的亲和性(表现在溶解度)的差异来实现分离的;蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度(蒸汽压)的不同来实现分离的。而超临界CO2萃取则是通过调节CO2的压力和温度来控制溶解度和蒸汽压这2个参数进行分离的,故超临界CO2萃取综合了溶剂萃取和蒸馏的2种功能和特点,进而决定了超临界CO2萃取具有传统普通流体萃取方法所不具有的优势:通过调节压力和温度而方便地改变溶剂的性质,控制其选择性;适当地选择提取条件和溶剂,能在接近常温下操作,对热敏性物质可适用;因粘度小、扩散系数大,提取速度较快;溶质和溶剂的分离彻底而且容易。从它的特性和完整性来看,相当于一个新的单元操作,因此引起了国内外的广泛关注。二、超临界萃取的特点

超超临界燃煤发电技术的发展历程

超超临界燃煤发电技术的发展历程 从上个世纪50年代开始,世界上以美国和德国等为主的工业化国家就已经开始了对超临界和超超临界发电技术的研究。经过近半个世纪的不断进步、完善和发展,目前超临界和超超临界发电技术已经进入了成熟和商业化运行的阶段。 世界上超临界和超超临界发电技术的发展过程大致可以分成三个阶段: 第一个阶段,是从上个世纪50年代开始,以美国和德国等为代表。当时的起步参数就是超超临界参数,但随后由于电厂可靠性的问题,在经历了初期超超临界参数后,从60年代后期开始美国超临界机组大规模发展时期所采用的参数均降低到常规超临界参数。直至80年代,美国超临界机组的参数基本稳定在这个水平。第二个阶段,大约是从上个世纪80年代初期开始。由于材料技术的发展,尤其是锅炉和汽轮机材料性能的大幅度改进,及对电厂水化学方面的认识的深入,克服了早期超临界机组所遇到的可靠性问题。同时,美国对已投运的机组进行了大规模的优化及改造,可靠性和可用率指标已经达到甚至超过了相应的亚临界机组。通过改造实践,形成了新的结构和新的设计方法,大大提高了机组的经济性、可靠性、运行灵活性。其间,美国又将超临界技术转让给日本(GE向东芝、日立,西屋向三菱),联合进行了一系列新超临界电厂的开发设计。这样,超临界机组的市场逐步转移到了欧洲及日本,涌现出了一批新的超临界机组。 第三个阶段,大约是从20世纪九十年代开始进入了新一轮的发展阶段。这也是世界上超超临界机组快速发展的阶段,即在保证机组高可靠性、高可用率的前提下采用更高的蒸汽温度和压力。其主要原因在于国际上环保要求日益严格,同时新材料的开发成功和和常规超临界技术的成熟也为超超临界机组的发展提供了条件。主要以日本(三菱、东芝、日立)、欧洲(西门子、阿尔斯通)的技术为主。这个阶段超超临界机组的发展有以下三方面的趋势:

超临界萃取原理

超临界萃取原理 超临界流体萃取是当前国际上最先进的物理分离技术。 常见的临界流体中,由于CO2化学性质稳定,无毒害和无腐蚀性,不易燃和不爆炸,临界状态容易实现,而且其临界温度(31.1℃)接近常温,在食品及医药中香气成分,生理活性物质、酶及蛋白质等热敏物质无破坏作用,因而常用CO2作为作为萃取剂进行超临界萃取。 一、超临界CO2 纯CO2的临界压力是7.3MPa和31.1℃时,此状态CO2被称为超临界CO2。在超临界状态下,CO2流体是一种可压缩的高密度流体,成为性质介于液体和气体之间的单一状态,兼有气液两相的双重特点:它的密度接近液体,粘度是液体的1%,自扩散系数是液体的100倍,因而它既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和对某些物质很强的溶解能力,可以说超临界CO2对某些物质有着特殊的渗透力和溶解能力。 二、超临界CO2萃取过程 超临界CO2密度对对温度和压力变化十分敏感,所以调节正在使用的CO2的压力和密度,就可以通过调节CO2密度来调整该CO2对欲提取物质的溶解能力;对应各压力范围所得到的的萃取物不是单一的,可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,与被萃取物质完全或部分分开,从而达到分离提纯的目的。 三、超临界CO2溶解选择性 超临界状态下的CO2具有选择性溶解,对低分子、弱极性、脂溶性、低沸点的成分如挥发油、烃、酯、内脂、醚、环氧化合物等表现出优异的溶解性,而对具有极性集团(-OH、-COOH等)的化合物,极性基团愈多,就愈难萃取,故多元醇、多元酸及多羟基的芳香物质均难溶于超临界CO2。对于分子量大的化合物,分子量越大,越难萃取,分子量超过500的高分子化合物几乎不溶,因而对这类物质的萃取,就需加大萃取压力或者向有效成分和超临界CO2组成的二元体系中加入具有改变溶质溶解度的第三组成粉(即夹带剂),来改变原来有效成分的溶解度。一般来说,具有很好性能的溶剂,也往往是很好的夹带剂,如甲

700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述

700℃超超临界燃煤发电机组发展情况概述(一) 目前,在整个电网中,燃煤火力发电占70%左右,电力工业以燃煤发电为主的格局在很长一段时期内难以改变。但是,燃煤发电在创造优质清洁电力的同时,又产生大量的排放污染。为实现2008年G8(八国首脑高峰会议)确定的2050年CO2排放降低50%的目标,提高效率和降低排放的发电技术成为欧盟、日本和美国重点关注的领域。洁净燃煤发电技有几种方法,如整体煤气化联合循环(IGCC)、增压流化床联合循环(PFBC)及超超临界技术(USC)。目前,超超临界燃煤发电技术比较容易实现大规模产业化。 超超临界燃煤发电技术经过几十年的发展,目前已经是世界上先进、成熟达到商业化规模应用的洁净煤发电技术,在不少国家推广应用并取得了显著的节能和改善环境的效果。据统计,目前全世界已投入运行的超临界及以上参数的发电机组大约有600余台,其中美国约有170台,日本和欧洲各约60台,俄罗斯及原东欧国家280余台。目前发展700℃超超临界发电技术领先的国家主要是欧盟、日本和美国等。700℃超超临界机组作为超超临界机组未来发展方向,本文对其发展情况进行概述,供参考。 一、概念 燃煤发电机组是将煤燃烧产生的热能通过发电动力装置(电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置等)转换成电能。燃煤发电机组主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、发电系统(汽轮机、汽轮发电机)和控制系统等组成。燃烧系统和汽水系统产生高温高压蒸汽,发电系统实现由热能、机械能到电能的转变,控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。 燃煤发电机组运行过程中,锅炉内工质都是水,水的临界点压力为22.12MPa,温度374.15℃;在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临界点。超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12 MPa的机组,而亚临界机组是指主蒸汽压力低于这个临界压力的机组,通常出口压力在15.7~19.6 MPa。习惯上,又将超临界机组分为两个类型:一是常规超临界燃煤发电机组,其主蒸汽压力一般为24兆帕左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为566~593℃;二是超超临界燃煤发电机组,其主蒸汽压力为25~35 MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度一般600℃以上,700℃超超临界燃煤发电机组是超超临界发电技术发展前沿。在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,即由湿蒸汽直接成

超临界锅炉运行技术

超临界锅炉运行技术 4. 超临界机组协调控制模式 (1)CCBF,机炉自动,机调负荷,炉调压力; 能充分利用锅炉蓄热,负荷响应快;主汽压力控制存在较大延迟,降低了主汽压稳定性。 (2)CCTF,机炉自动,炉调负荷,机调压力; 主汽压稳定性好,负荷响应慢。 (3)机炉协调; 机炉同时接受负荷和主汽压力指令,同步响应负荷和主汽压力的变化。 其中:(1)应用最广,(3)的调节器若匹配不当,机炉间容易引起震荡。 3.2.3 600MW超临界机组协调控制策略 1. 被控参数 (1)给水流量/蒸汽流量 因为给水系统和蒸汽系统是直接连通的,且由于超临界锅炉直流蓄热能力较小,给水流量和蒸汽流量比率的偏差过大将导致较大的汽压波动。 (2)煤水比 稳定运行工况时,煤水比必须维持不变,以保证过热器出口汽温为设计值。而在变动工况下,煤水比必须按一定规律改变,以便既充分利用锅炉蓄热能力,又按要求增减燃料,把锅炉热负荷调到与机组

新的负荷相适应的水平. (3)喷水流量/给水流量 超临界锅炉喷水仅能瞬时快速改变汽温.但不能始终维持汽温,因为过热受热面的长度和热焓都是不定的。为了保持通过改变喷水流量来校正汽温的能力,控制系统必须不断地把喷水流量和总给水流量之比恢复到设计值。 (4)送风量/给煤量(风煤比) 为了抑制NOx的产生,以及锅炉的经济、安全运行,需对各燃烧器的进风量进行控制,具体是通过各层燃烧器的二次风门和燃尽风门控制风量,每层风量根据负荷对应的风煤比来控制。 2 协调控制回路 超临界机组蓄热能力相对较小.锅炉跟随系统的局限性较大,对于锅炉和汽机的控制指令既考虑稳态偏差又要考虑动态偏差。为了在机组负荷变化时机炉同时响应,机组负荷指令作为前馈信号分别送到锅炉和汽机的主控系统,以便将过程控制变量维持在可接受的限度内。 汽轮机调节汽门直接控制功率,锅炉控制主汽压力(CCBF),给水流量由锅炉给水泵改变。功率指令直接发送到汽轮机调节汽门,使得功率响应较快。由于锅炉惯性大,负荷应变较慢.为防止汽机调门动作过大锅炉燃烧跟不上,设计了压力偏差拉回逻辑,当压力偏差过大时限制调门进一步动作,直到燃烧满足负荷需求。 在协调控制模式下,主汽压力偏差一直作为限制主汽调门响应负荷需

超临界二氧化碳萃取技术

摘要:介绍了超临界二氧化碳萃取技术的基本原理和特点,简单说明了该技术在香料、医药、食品等工业上的应用。 关键词:超临界二氧化碳萃取分离技术基本原理 前言 超临界流体萃取,又称超临界萃取、压力流体萃取、超临界气体萃取。它是以高压、高密度的超临界状态流体为溶剂,从液体或固体中萃取所需要的组分,然后采用升温、降压或二者兼用和吸收(吸附)等手段将溶剂与所萃取的组分分离。 早在1897年,人们就已经认识到了超临界萃取这一概念。当时发现超临界状态的压缩气体对于固体具有特殊的溶解作用。例如再高于临界点的条件下,金属卤化物可以溶解再在乙醇或四氯化碳中,当压力降低后又可以析出。但直到20世纪60年代,才开始了其工业应用的研究。目前超临界二氧化碳萃取已成为一种新型萃取分离技术,被广泛应用于食品、医药、化工、能源、香精香料的工业的生产部门。 1 超临界萃取的原理 当液体的温度和压力处于它的临界状态。 如图1是纯流体的典型压力—温度图。图中, AT表示气—固平衡的升华曲线,BT表示液— 固平衡的熔融曲线,CT表示气-液平衡的饱 和液体的蒸汽压曲线,点T是气-液-固三相 共存的三相点。按照相率,当纯物的气-液- 固三相共存时,确定系统状态的自由度为零, 即每个纯物质都有自己确定的三相点。将纯物 质沿气-液饱和线升温,当达到图中的C时, 气-液的分界面消失,体系的性质变得均一, 不再分为气体和液体,称点C为临界点。与该点相对应的临界温度和压力分别称 为临界温度T 0和临界压力P 。图中高于临界温度和临界压力的有影阴的区域属 于超临界流体状态。 在这种状态下,它既不完全与一般气相相同,又不是液相,故称为超临界流体。超临界流体有气、液相的特点,它既有与气体相当的高渗透力和低粘度,又兼有液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。这种溶解能力能随体系参数的变化而连续的改变,因而可以通过改变体系的温度和压力,方便的调节组分的溶解度和萃取的选择性。利用上述特点,超临界二氧化碳萃取技术主要分为两大类原理流程即恒温降压流程和恒压升温流程。前者萃取相经减压,后者萃取相经升温。

超临界、超超临界燃煤发电技术

1.工程热力学将水的临界状态点的参数定义为:2 2.115MPa,374.15℃。当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度时,则称其为超临界参数。超超临界设定在蒸汽压力大于25MPa、或蒸汽温度高于593℃的范围。 2.提高机组热效率:提高蒸汽参数(压力、温度)、采用再热系统、增加再热次数。 3.常规亚临界机组参数为16.7MPa/538℃/538℃,发电效率约38%;超临界机组主汽压力一般为24MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为538—560℃,典型参数为2 4.1MPa/538℃/538℃,发电效率约41%;超超临界追压力25—31MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度为580—600℃及以上。超临界机组热效率比亚临界机组的高2%—3%,超超临界机组的热效率比超临界机组高4%以上。 4.在超超临界机组参数条件下,主蒸汽压力提高1MPa,机组的热效率就可下降0.13—0.15%;主蒸汽温度每提高10℃,机组的热效率就可下降0.25%—0.30%。再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.15%—0.20%。如果增加再热参数,采用二次再热,则其热耗率可下降1.4%—1.6%。当压力低于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升很快;当压力高于30MPa时,机组热效率随压力的提高上升幅度较小。 5.锅炉布置主要采用Ⅱ型布置、塔式布置、T型布置。超超临界机组可采用四角单切圆塔式布置、墙式对冲塔式布置、单炉膛双切圆Ⅱ型布置及墙式对冲Ⅱ型布置。Ⅱ型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;塔式炉适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式;T型布置适用于切向燃烧方式和旋流对冲燃烧方式。 6.水冷壁型式:变压运行超临界直流锅炉水冷壁:炉膛上部用垂直管,下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。 7.我国超超临界技术参数:一次再热、蒸汽参数(25—28)MPa/600℃/600℃,相应发电效率预计为44.63%—44.99%,发电煤耗率预计为275—273g/kWh。 8.煤粉燃烧方式:切向燃烧方式(四角、六角、八角、墙式)、墙式燃烧方式(前墙燃烧、对冲燃烧)、W型火焰燃烧方式(拱式燃烧)。切向燃烧指煤粉气流从布置在炉膛四角的直流式燃烧器切向引入炉膛进行燃烧。对冲燃烧是将一定数量的旋流式燃烧器布置在两面相对的炉墙上,形成对冲火焰的燃烧方式。W型火焰燃烧是将直流或弱旋流式燃烧器布置在燃烧室两侧炉墙拱上,使火焰开始向下,再折回向上,在炉内形成W状火焰。 9.空冷机组的水耗率比同等容量的常规湿冷机组约低65%,但其供电煤耗率同比高3%—5%,电厂总投资同比高10%—15%。因此,空冷机组尤其适合在缺水或水价昂贵而燃烧便宜的的地区建设。 10.常规火电湿冷循环冷却系统系统采用自然通风冷却塔形式,循环水损失约占电厂耗水量的80%。而空冷几乎没有循环水损失。 11.直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,蒸汽与空气进行热交换,冷却所需的空气由机械通风方式供应。

国外超超临界机组技术的发展状况

国外超超临界机组技术的发展状况 一、超超临界的定义 水的临界状态点:压力 22.115MPa,温度374.15℃;蒸汽参数超过临界点压力和温度称为超临界。锅炉、汽轮机系列(通常以汽轮机进口蒸汽初压力划分等级):次中压2.5 MPa,中压3.5 MPa,次高压6.5 MPa,高压9.0MPa,超高压13.5 MPa ,亚临界16.7 MPa,超临界24.1 MPa。 超超临界(Ultra Super-critical)(也有称高效超临界High Efficiency Supercritical))的定义:丹麦人认为:蒸汽压力27.5MPa是超临界与超超临界的分界线;日本人认为:压力>24.2MPa,或温度达到593℃(或超过 566℃)以上定义为超超临界;德国西门子公司的观点:从材料的等级来区分超临界和超超临界;我国电力百科全书:通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。 结论:其实没有统一的定义,本质上超临界与超超临界无区别。 二、国外超超临界技术发展趋势 (一)超超临界机组的发展历史 超超临界机组发展至今有50年的历史,最早的超超临界机组于1957年投产,建在美国俄亥俄州(Philo 电厂6#机组),容量为125MW,蒸汽进汽压力31MPa,进汽温度621 / 566 / 566 C(二次再热)。汽轮机制造商为美国GE公司,锅炉制造商为美国B&W公司。 世界上超超临界发电技术的发展过程一般划分为三个阶段: 第一阶段(上世纪50-70年代)

以美国为核心,追求高压/双再的超超临界参数。1959年Eddystone 电厂1#机组,容量为325MW,蒸汽压力为34.5MPa,蒸汽温度为 649 / 566 / 566 C(二次再热),热耗为8630kJ/kWh,汽轮机制造商美国WH 公司,锅炉制造商美国CE公司。其打破了最大出力、最高压力、最高温度和最高效率的4项记录。1968 年降参数(32.2MPa/610/560/560 C)运行直至今,但至今仍是世界上蒸汽压力和温度较高的机组。 结果,早期的超超临界机组,更注重提高初压(30MPa或以上),迫使采用二次再热。使结构与系统趋于复杂,运行控制难度更难,并忽视了当时技术水平和材料水平,使机组可用率不高。 第二阶段(上世纪80年代) 以材料技术发展为中心,超超临界机组处于调整期。锅炉和汽轮机材料性能大幅度提高,电厂水化学方面的认识更趋深入,美国对已投运的超临界机组进行大规模的优化和改造,形成了新的结构和新的设计方法,使可靠性和可用率指标达到甚至超过了相应的亚临界机组。其后,美国将超临界技术转让给日本,GE公司转让给东芝和日立公司,西屋公司转让给三菱公司。 第三阶段(上世纪90年代开始) 迎来了超超临界机组新一轮的发展阶段。主要原因是国际上环保要求日趋严格,新材料的开发成功,常规超临界技术的成熟。大规模发展超超临界机组的国家以日本、欧洲(德国、丹麦)为主要代表。日本以川越电厂31 MPa /654℃/566℃/566℃超超临界为代表,开拓了一条从引进到自主开发,有步骤有计划的发展之路,成为当今超超临界技术领先国家。其值得我们认真学习。 三、各国超超临界发电技术情况

超超临界燃煤空冷机组锅炉设备价格表

附件5 价格表 价格总表 单位:人民币万元 项目1#炉2#炉合计备注 设备本体 51389.851389.8102779.6 见附表1 随机备品备件 127.6 127.6 255.2 见附表2 专用工具 6.3 6.3 12.6 见附表3 运杂费含在设备本体 价中含在设备本体 价中 含在设备本体 价中 见附表5 设备(DDP)价格小计 51523.7 51523.7 103047.4 技术服务费 116.3116.3232.6 见附表4 总价 51640 51640 103280 附表1 分项价格表(单台) 单位:万元人民币序号设备品名规格型号数量单价DDP价格产地/制造厂名备注 1.地脚螺栓,柱底板及安 装架1套39.6 见附件6 2.第一层钢架1套435 见附件6 3.第二层钢架1套612 见附件6 4.第三层及以上钢架,大 板梁,平台扶梯等1套2130 见附件6 5.空气预热器1套1760 见附件6 6.炉顶钢结构(顶板及密 封件) 1套682 见附件6 7.锅炉外护板及炉顶罩壳1套409.7 见附件6 8.轻型屋盖1套121.1 见附件6 9.启动系统1套1011 北京巴威公司

序号设备品名规格型号数量单价DDP价格产地/制造厂名备注 10.水冷壁系统1套5384.4 北京巴威公司 11.过热器系统1套22237.7 北京巴威公司 12.再热器系统1套9380.2 北京巴威公司 13.省煤器系统1套2204.15 北京巴威公司 14.燃烧器1套612 北京巴威公司 15.吹灰器,减压站,程控装 置及管道阀门1套479.4 见附件6 16.烟温探针及控制设备1套16.2 见附件6 17.空气预热器间隙自控装 置-0 - 18.炉膛火焰监视工业电视1套7.7 见附件6 19.FSSS炉前控制设备-0 - 20.过热器出口动力排放阀 (PCV) 1套0 见附件6 21.安全阀1套105.3 见附件6 22.调节阀1套186.9 见附件6 23.其它进口阀门1套765.35 见附件6 24.消音器,排放管道及支 吊架1套144.7 见附件6 25.燃烧器二次风门及燃烧 器执行机构1套113.4 见附件6 26.炉内可升降检修平台0.5套51.8 见附件6 两炉共用 27.其它1套2500.2 见附件6 合计51389.8 注: 1. 第27项其它包括:紧身封闭、国产阀门、风箱、尾部烟道、省煤器灰斗、空预器灰斗、刚性梁、尾部挡板、炉墙附件等。

超临界大型火电机组安全控制技术示范文本

超临界大型火电机组安全控制技术示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

超临界大型火电机组安全控制技术示范 文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 目前,国内装机容量已突破4亿千瓦,引进和建设低 煤耗、大容量的超临界大型火电机组可以提高我国发电厂 的经济性,同时也能满足节能、环保的要求,国内已投产 600 MW、800 MW、900 MW级超临界燃煤机组多台, 邹县电厂2×1000 MW超超临界燃煤机组立项在建。随着 超临界燃煤机组占国内装机容量的比重越来越大,其运行 情况将对电网安全产生很大影响。所以根据超临界大型火 电机组的特点,实施科学合理的安全控制监测,将对确保 电力安全生产发挥积极的作用。 1 超临界机组安全生产的特点 超临界大型火电机组蒸汽参数高(压力≥22.12 MPa、

温度≥540 ℃),和亚临界机组相比在运行过程中存在的问题有所不同。其主要问题有:①过热器进出口的部分管子过度磨损和水冷壁管、再热器管的泄漏,这些问题大多与燃料的含灰量和烟气流速有关;②汽机高压缸第一级叶片根部腐蚀,此种现象在机组投运6~8年后渐渐严重,蒸汽品质是主要的原因;③高压阀门的泄漏问题。 超临界大型火电机组的不可用率(包括强迫停炉、维修与计划停运)的影响因素是多方面的,超临界压力锅炉的不可用率约为汽轮机、发电机和电站辅机的3倍。水冷壁管泄漏是锅炉方面的主要问题,大部分是由于过热所致。管壁结垢和水冷壁中质量流量过低、管内紊流程度不够,使锅炉在高热负荷区发生核态沸腾所引起。造成上述问题的原因大多是锅炉水冷壁无法得到足够的冷却和缺少凝结水除盐设备或除盐设备不完善。水的品质对于超临界机组的可靠运行极为重要。

1000MW 超超临界锅炉启动过程分析

1000MW超超临界锅炉启动过程分析 刘崇刚国电泰州发电有限公司生产运行部 江苏泰州 213000 择要:本文简单介绍泰州电厂工程概况及等离子助燃点火,重点论述超超临界1000MW机组在启动过程如何成功实现无油点火,而且对启动过程中出现的具体问题进行详细分析并提出针对性解决方法,具有很大的推广价值,为即将投产和在建机组超超机组提供了实现无油启动成功的范列。 关键词:等离子无油点火锅炉启动参数控制关键点控制 一、工程概况 国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社(Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd)提供技术支持,设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉,采用П型布置、双炉膛、一次中间再热、低NO X PM 主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切园燃烧方式,底层1A磨煤机采用等离子助燃技术,炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁,循环泵启动系统;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,设计煤种为神华煤,校核煤种分别为兖州煤和同忻煤。 锅炉主要参数如下: 二、启动过程分析 1、等离子点火 等离子点火原理:等离子是利用直流电流在介质气压0.01~0.03Ma的条件下接触引弧,并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体在燃烧器的中心燃烧筒中形成温度》5000K的梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在1/1000秒内迅速释放出挥发物,使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反

我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析

第39卷第6期2011年6 月Vol.39No.6 Jun.2011 我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的瓶颈浅析 金利勤1,王家军2,王剑平1 (1.浙江浙能嘉华发电有限公司,浙江嘉兴314201;2.杭州电子科技大学自动化研究所,杭州310018) 摘要:对我国1000MW级超超临界燃煤发电技术的现状进行了综述,并和发达工业国家的超超临界燃煤机组进行了对比分析。针对我国超超临界机组发展的技术瓶颈,提出了亟需研究解决的课题。对高超超临界燃煤发电技术进行了展望。 关键词:1000MW级;超超临界;燃煤火力发电;技术瓶颈 作者简介:金利勤(1960-),男,高级工程师,从事火电厂技术管理工作。 中图分类号:TK325文献标志码:A文章编号:1001-9529(2011)06-0976-04 基金项目:浙江省科技厅重点软科学研究资助项目(2010C25096) Analysis on the Technological bottleneck of1000MW Ultra-supercritical Coal-fired Power Generation in China JIN Li-qin1,WANG Jia-jun2,WANG Jian-ping1 (1.Jiahua Power Generation Co.Ltd of Zhejiang Zhe Energy,Jiaxing Zhejiang,314201; 2.Institute of Automation,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang,310018) Abstract:In this paper,a survey is given about the present1000MW ultra supercritical coal-fired power generation technology in China.The development of ultra supercritical coal-fired power generation technology in China is ana-lyzed and compared with that of industrialized countries.After summarizing the technological bottlenecks existed in this field,the problems needing to be solved are pointed out and the future developments of ultra supercritical coal-fired power generation technology are proposed. Key words:1000MW;ultra-supercritical;coal-fired power generation;technology bottleneck Foundation items:The Important Soft Science Research Foundation of Science Technology Department of Zhejiang Province(2010C25096 櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚) 参考文献: [1]陈春元,李永兴.大型煤粉锅炉燃烧设备的优化设计问题[J].锅炉制造,1992(2). [2]范从振.锅炉原理[M].北京:水利电力出版社,1986.[3]VAPNIK V N.The nature of statistical learning theory[M].NY:Springer-Verlag,1995:8-50.[4]VAPNIK V N,LEVIN E,LE Cun Y.Measuring the VC-dimension of a learning machine[J].Neural Computation, 1994(6):851-876. [5]连慧莉.电站锅炉燃煤特性预测建模研究[D].南京:东南大学,2005. 收稿日期:2010-03-28 本文编辑:王延婷 1000MW级超超临界燃煤发电是一种先进、高效的发电技术,代表了当前火力发电的最高水平,1000MW级超超临界燃煤发电技术的研发和应用对实现我国火电结构调整、节能降耗,建设资源节约型、环境友好型社会,促进电力工业可持续发展具有重要意义。国家能源局表示在“十二五”期间将进一步降低200MW以下小型火电机组在整个发电装机容量中的比例,提高600MW 以上超超临界发电机组的比例,特别是1000MW 级超超临界燃煤发电机组将成为当前我国火电发展的主流机组。 虽然我国已投运和在建、拟建的1000MW 级超超临界燃煤发电机组居世界首位,但是在超超临界燃煤发电的核心技术方面与发达工业国家

超超临界锅炉制造技术的研究

超超临界锅炉制造技术的研究 摘要:超超临界锅炉的材料以及结构有其自身的制造特点,要想能够使得超临 界锅炉的制造技术能够实现进一步的发展,就需要在有效掌握超临界锅炉制造工 艺特点的基础上,采取有效的方式来对超超临界锅炉制造技术进行改进,选取合 理的制造技术应用到超超临界锅炉的研制当中,从而使得超超临界锅炉的未来应 用范围更加的宽广。本文将对超超临界锅炉制造技术进行研究。 关键词:超超临界锅炉,螺旋管圈水冷壁,细晶粒不锈钢,集箱管座机械焊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。 1超超临界锅炉用钢 超超临界机组蒸汽压力和温度的提高对关键部件材料带来更高的要求,尤其 是材料的高温强度性能、抗高温腐蚀和氧化性能以及高温疲劳蠕变性能。超超临 界机组广泛采用各种低合金高强钢、耐热钢。如水冷壁采用具有优异的焊接性能 的T23和T24,联箱和蒸汽管道主要采用P91、P92、P122等马氏体高强钢,过热器、再热器主要采用P91马氏体高强钢及uper304H和TP347HFG奥氏体耐热钢。 2超超临界直流锅炉制造工艺方案 2.1 集箱制造工艺 超超临界锅炉集箱本体的材料与超临界、亚临界锅炉略有不同,主要体现在 过热器和再热器集箱选用了性能更好的 T P347H、P92 作为集箱本体材料。集箱管径较大、管壁较厚,特别是超长集箱给集箱制造、翻转、吊运及运输等均带来一 定的难度,另外,尤为关键的是所有管座与集箱连接的角焊缝均要求全焊透。根 据以上特点,我们采取了如下措施: (1)针对 TP347H、P92、P91 等钢的焊接难点,避免焊接返修,保证一次合格率,我们新研制了1 台集箱环缝对接的窄间隙自动焊机。此设备能实现不点固焊 装配、全自动氩弧焊打底及细丝窄间隙埋弧焊一次性焊妥,此技术在国内外尚无 先例,系自主创新成果。 (2)对于管径大于 108mm 的管座角焊缝,我们采用机械焊,用先进的工艺装 备保证产品质量。 (3)对于全焊透结构的小管座角焊缝,我们尽量采用自动内孔氩弧焊封底+ 手 工电弧焊焊妥工艺。对有些无法采用内孔氩弧焊设备的长管接头角焊缝,在选用 合理的焊接坡口的同时,我们采用独创的外壁自动氩弧焊打底设备焊接,保证根 部全焊透,然后用手工电弧焊焊妥。 (4)对于超长集箱的翻转、吊运及运输,除了添置必需的工艺装备之外,我们 还制定了一系列的吊运、运输工艺守则及注意事项,防止集箱碰伤、碰坏。 (5)针对 TP347H 不锈钢集箱的制造难点,我们设计制作了焊缝背面气体保护 防氧化工装,选用合理的焊接规范,控制层间温度,减少在敏化温度区域内的停 留时间,并通过焊后稳定化处理解决受焊接热循环影响出现的“贫铬区”间隙。 2.2 “三器”制造工艺 对于蛇形管的制造工艺,无论是超(超)临界机组还是亚临界机组均无明显区别,只是按锅炉容量的大小在管径、壁厚和外形尺寸上有所不同。超超临界锅炉的“三器”管排均为超长、超宽管排,且末级过热器和再热器采用 Super304H、TP347HFG 等细晶粒不锈钢,针对制造中的难点,我们采取如下措施:

660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放的试验研究

660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放的试验研究 摘要:随着我国经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,对空气质量和环 境的舒适度也在逐渐的增加。在传统的超超临界和超临界燃煤锅炉使用的过程中,一般是采用低NOx旋流煤粉燃烧器及空气分级燃烧技术,并且这是目前应用最广 泛的燃烧技术。即在燃烧的过程中,主燃烧区域一般是在缺氧、富燃料条件下进 行的,并通过燃烧调整,对其燃烧过程中所产生的NOx进行一定程度上的控制。 但是,在这样情况下,就会在燃烧的过程中,产生大量的CO,其浓度也较为偏高,并且在燃烧的过程中,时常会出现一定程度上的偏差,这样就会给我国环境 保护工作带来了严重的威胁,给人们的日常生活环境也必然带来一定程度上的威胁。 关键词:超超临界;燃煤锅炉;660MW;超临界 进入21世纪,我国经济正在迅猛发展,对各个行业领域都提出了更高的要求。在我国新 成立的660MW超超临界燃煤锅炉工作的过程中,一般情况下会选择低NOx旋流煤粉燃烧器 及空气分级燃烧技术,并对燃烧过程中所产生的NOx进行一定程度上的控制。但是,在燃烧 的过程中,不仅仅燃烧的方式存在着一定程度上的不足,对后期环保工作而言也相应的出现 了一些问题,并且在燃烧的过程中,烟气中NOx和CO的生成和相互间一定程度的制约关系,会给生产人员带来一定程度上的调节、操作难度。在这样的情况下,为限制超超临界燃煤锅 炉燃烧过程中所产生的NOx,就会相应地生成大量的CO。这种现象的出现不仅仅给我国在环境保护工作的过程中带来了严重的影响,也给人们的日常生活环境带来极大不便。本文对 660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放进行了分析和探究,以此来促进我国的环保事业的发展。 一、660MW超超临界燃煤锅炉的正常运行的现状 (一)、CO分布较为不均匀 在660MW超超临界燃煤锅炉正常运行和调整过程中,通常会以传统的形式进行运转, 利用空预器对660MW超超临界燃煤锅炉中的CO的排放量和密度,进行一定程度上的测试和分析,这样可以有效的得到660MW超超临界燃煤锅炉炉膛中含有的CO的释放量和密度。但是,在660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中,空预器在锅炉前后的分布并不均匀,呈现 一边大一边小的形式。另外,在660MW超超临界燃煤锅炉正常运行的过程中,空预器中含 有的CO与氧气量的分布正好呈现相反分布状态,其两边的偏差尤为显著,最高的密度可以 达到9500mg/m3,最低的仅有60mg/m3,其平均的含量为2190mg/m3,工作人员对显示出来 的数据进行的了研究和分析,认为660MW超超临界燃煤锅炉两侧的风粉分配是不均匀的, 导致660MW超超临界燃煤锅炉产生的CO的分布也是非常不均匀。 (二)、当前主流的660MW超超临界燃煤锅炉运行情况 在当前主流的660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中,运行人员将同层的燃烧器外采 用均等的配风。但是在660MW超超临界燃煤锅炉运行过程中,因为风粉没有均匀的分配, 这样就导致660MW超超临界燃煤锅炉的两端产生大量的CO气体,其密度较大,这样在一定程度上就会影响了660MW超超临界燃煤锅炉的稳定运行和正常的燃烧调整。因此,在 660MW超超临界燃煤锅炉的运行的过程中,生产人员理应对这样的现象给予高度的重视, 应当对660MW超超临界燃煤锅炉的运行进行分析和探究,避免出现当前660MW超超临界 燃煤锅炉运行方式所带来的问题。如图1所示: 二、660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放方法分析 (一)、对配风形式进行一定的控制 在660MW超超临界燃煤锅炉运行的过程中,对配风方式的设定了可以有效的缓解CO的 排放量,一般情况下,对氧量的设置为4.50%,但是在实际工作中,氧量却在依次的降低, 分别为5.54%、5.29%、4.95%,这样就导致燃料的燃烧的过程中,会有一些残留的CO物质,

二氧化碳超临界萃取技术

超临界CO2萃取装置 该装置主要由萃取釜、分离釜、精镏柱、CO2高压泵、副泵、制冷系统、CO2贮罐、换热系统、净化系统、流量计、温度、压力控制(保护)系统等组成。 超临界CO2萃取装置的主要技术指标 萃取釜:0.5L、1L、2L、5L/50Mpa;10L、24L/40Mpa;50-200L/32Mpa,固态两用。配水夹套循环加热,温度可调。 分离釜:0.3-10L/30Mpa;50-100L/16-22Mpa。配水夹套循环加热,温度可调。 精镏柱:内径ф25×2-3m/30Mpa;ф35×2-3m/30Mpa;ф48×4-6m/30Mpa;ф78×4-6m/30Mpa,根据工艺要求可分4节、6节、8节梯度控温;柱内根据工艺要求由用户选相关填料。 CO2高压泵:20L/40Mpa·h双柱塞,50L/50Mpa·h双柱塞调频,400L/40Mpa·h三柱塞调频,800L/40Mpa·h三柱塞调频,泵头带冷却系统。 携带剂泵:用于萃取过程中,夹带溶剂来改变CO2极性,扩大应用范围。 制冷系统:配半封式、全封式压缩机,制冷量满足工艺要求。 换热及温度的控制系统:根据工艺要求,萃取釜、分离釜、精镏柱分别配置换热和温控系统,温度控制-85℃水循环、室温-150℃油循环,温度控制数显双屏控制水浴温度,测试CO2流体温度,控温±1℃ 压力控制(保护):高压泵出口配电接点压力表,设定工作压力,超压自动保护停泵。高压泵、萃取釜、分离釜、精镏柱,根据最高工作压力,分别配安全阀,超压自动泄压保护。萃取釜出口配背压阀系统,压力稳定,易于调整,压控制精度(动态)±0.1Mpa 流量显示:金属转子流量计,数显远传,分别显示瞬时流量和累积流量 管路:接触流体的容器、阀门、管件、管线均采用不锈钢制作。 其他:电源三相四线制380V/50Hz,CO2食品级≥99.5,用户自备 超临界CO2萃取装置的基本流程 1、CO2→萃取釜→分离Ⅰ→分离Ⅱ→回路; 2、CO2→萃取釜→分离Ⅰ→分离Ⅱ→精镏柱→回路; 3、CO2→萃取釜→精镏柱→分离Ⅰ→分离Ⅱ→回路; 4、CO2→萃取釜→分离Ⅰ→精镏柱→分离Ⅱ→回路。 超临界CO2萃取装置的特点

第五章 超临界锅炉工作原理及基本型式

第五章超临界锅炉工作原理及基本型式 超临界锅炉的工作原理 根据锅炉蒸发系统中汽水混合物流动工作原理进行分类,锅炉可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉三种。 若蒸发受热面内工质的流动是依靠下降管中水与上升管中汽水混合物之间的密度差所形成的压力差来推动,此种锅炉为自然循环锅炉;若蒸发受热面内工质的流动是依靠锅水循环泵压头和汽水密度差来推动,此种锅炉为强制循环锅炉;若工质一次性通过各受热面,此种锅炉为直流锅炉。 直流锅炉是由许多管子并联,然后再用联箱连接串联而成。它可以适用于任何压力,通常用在工质压力≥16MPa的情况,且是超临界参数锅炉唯一可采用的炉型。 1.直流锅炉的工作原理 直流锅炉依靠给水泵的压头将锅炉给水—次通过预热、蒸发、过热各受热面而变成过热蒸汽。直流锅炉的工作原理如图5-1所示。 图5-1直流锅炉的工作原理示意图 在直流锅炉蒸发受热面中,由于工质的流动不是依靠汽水密度差来推动,而是通过给水泵压头来实现,工质一次通过各受热面,蒸发量D等于给水量G,故可认为直流锅炉的循环倍率K=G/D=1。 直流锅炉没有汽包,在水的加热受热面和蒸发受热面间,及蒸发受热面和过热受热面间无固定的分界点,在工况变化时,各受热面长度会发生变化。 沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化情况示于图5-2: 图5-2 直流锅炉管子工质的状态和参数的变化情况 图5-2直流锅炉管子工质的状态和参数的变化阻力,工质的压力沿受热面长度不断降低;工质的焓值沿受热面长度不断增加;工质温度在预热段不断上升,而在蒸发段由于压力不断下降,工质温度不断降低,在过热段工质温度不断上升。 2.直流锅炉的特点 2.1直流锅炉的结构特点 直流锅炉无汽包,工质一次通过各受热面,且各受热面之间无固定界限。直流锅炉的结

1000 MW超超临界燃煤锅炉燃烧与NO_x排放特性试验研究

第46卷第4期2010年2月 机械工程学报 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Vbl.46NO.4 Fe:b.20lO DoI:103901/硼ⅥE.2010.04.105 1000MW超超临界燃煤锅炉燃烧与N仉 排放特性试验研究t 胡志宏1郝卫东1薛美盛2王军3 (1.山东电力研究院热能工程研究所济南250002: 2.中国科学技术大学自动化系合肥230026: 3.东方锅炉(集团)股份有限公司锅炉研究所自贡643000 摘要:为实现高效燃烧和低NO,排放,在一台1000MW对冲燃烧烟煤锅炉上进行燃烧优化调整试验,测量炉膛烟气温度分布,研究煤种、省煤器出口氧量、燃尽风量、燃烧器及燃尽风风门开度、燃烧器投运方式和负荷等因素对燃烧和Nq排放的影响规律。试验表明,省煤器出口氧量和燃尽风量对锅炉效率和Nq排放有较大影响,二者分别保持在3.O%和750t/h时运行效果较好,且利于消除屏式过热器结焦;调整同层燃烧器外二次风挡板开度可减轻沿炉膛宽度的氧量不均;燃用设计煤种、全关燃尽风喷口外二次风挡板、保持燃烧器中心风母管风门开度为50%并在满负荷时尽量停止一层上排燃烧器利于降低飞灰中碳的质量分数。调整后测得锅炉效率超过94.4%,Nq排放浓度低于300mg/m3,明显优于国内目前运行的锅炉。 关键词:超超临界燃煤锅炉对冲燃烧氮氧化物排放 中图分类号:TK227.1 ExperimentalStudyonCombustionandNokEmissionCharacteristicof1000MWUltra—supercriticalCoal—firedBoiler HUZhihon91HAOWeidon91XUEMeishen92WANGJun3 (1.DepartmentofThermalEngineering,ShandongElectriealPowerResearchInstitute,Jinan250002; 2.DepartmentofAutomatism,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026; 3.BoilerResearchInstitute,DongfangBoiler(Group)Co.Ltd.,Zigong643000 Abstract:ForgettinghigherefficiencyandlowerNOxemission,atesttooptilIlizecombustionsystemisconductedina1000 MWbituminouscoal—firedboilerinopposedfiringpattern.Duringthetest,thegastemperaturedistributioninfilmaceismeasured,combustionandNOxemissioncharacteristicisstudiedbyvaryingsuchfactors舔typeofcoal,02砒economizerexit,massflowofOVerfiredair(OFA),airdsmperpositionofburnerandafterairport(AAP),combinationsofburnersandboilerload.Itindicatesthat02aleconomizerexitandln私sflowofOFAhavegreateffectonboilerefficiencyandNOxemission.It’Sbettertokeepthesetwoparametersat 3.0%and750t/hrespectively,whichcanalsoeliminateslaggingonplatensuperheater.02deviationalongftlrnacewidthcanbeeliminatedbysettingoutersecondairdamperofburnersinsamehorizontalrOWatdifferentproporpositions.UnburnedcarboninflyashCanbedecreasedbyusingdesigncoal,closingoutersecondairdamperofAAEsettingburner’Scoreairdamper砒50%andshuttingdownone-layerupperrowburnersatfullloadifpossible.Aft盱adjustment,themeasuredefficiencyofboilerisabove94.4%andNqemissionconcentrationislowerthan300mg/m3.111eyareobviouslybetterthanthoseofboilersinserviceinChina. Keywords:Ultra-supereriticalCoal—firedboilerOpposedfiringN0iemission O前言 在锅炉燃烧生成的诸多排放物中,Nq是唯一 ?国家高技术研究发展计划资助项目(863计划,2007AA042195)。 20090301收到初稿.20090804收到修改稿可以通过改进燃烧方式降低排放量的气体污染物,为了满足日益严格的环保要求,近年来开发了一系列降低NQ排放的燃烧控制技术并在电站锅炉上应用,例如吴少华等【l。l提出了水平浓淡燃烧的风包粉燃烧技术并介绍了在300MW及以下容量锅炉上的应用情况,李争起等14J提出了适用于贫煤的中心给 万方数据

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