国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂调研报告
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国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂调研报告
1.概述
国电建投内蒙古能源有限公司由国电电力发展股份有限公司、河北省建设投资公司按50%∶50%比例出资组建的新型煤电一体化企业。公司于2005年11月18日在内蒙古自治区鄂尔多斯市注册成立。布连电厂一期2×660MW 机组于2010年7月获得国家发改委核准。
2012年12月28日，#1机组实现首次并网，2013年1月31日通过168小时试运，7月23日完成了性能考核试验，期间最高负荷710MW。
2013年5月19日，#2机组实现首次并网，6月27日通过168小时试运，8月30日完成了性能考核试验，期间最高负荷730MW。
2.布连电厂主要设计优化及新技术概况
2.1锅炉设计参数优化
锅炉主汽压力由26.15MPa提高到28MPa；
锅炉排烟温度由130℃降低至125 ℃；
再热系统压降由高压缸排气压力的10%减至8%。
2.2系统配置优化
锅炉辅机采用单列布置，包括空气预热器、主给水系统、送引风系统；
采用100%高压旁路，锅炉过热器系统取消安全阀。
2.3蒸汽侧设计优化
采用四级过热器布置方式，尽量减小各级受热面的面积，控制精选范本,供参考！ 各级高温受热面的焓增，可以有效减小屏间和管间温度偏差，大大降低受热面管子极端高温的温度水平；
受热面顺流布置，避免高温烟气和高温蒸汽相遇的情况；
在各级受热面进口集箱设置节流孔，控制屏间和管间流量偏差；
屏式过热器采用发卡式结构，使得同屏管间流程长度均匀一致，减小管间流量偏差；
采用跳管措施，平衡各管间流程差异和传热强度差异，使得各管流量和蒸汽温度均匀；
受热面不采用小弯管半径结构，末级再热器采用大U形布置方式，防止氧化皮脱落阻塞，且有利于吹管过程中将异物吹出；
材料种类和规格采用保守的设计原则。
2.4烟气侧设计优化
墙式对冲燃烧 — 烟气侧空气动力场和温度场分布均匀；可将炉膛左右温度偏差控制在20℃以内。同时，墙式对冲燃烧方式不会因锅炉容量的变化来影响这种分布均匀性，尤其是大容量锅炉更具优势；
6层、每层6只，共36只燃烧器的布置方式 — 进一步分散热输入，使得空气动力场和温度场分布更加均匀，有利于降低高温受热面的最高温度水平。
炉膛大折烟角的结构形式，有利于烟气转向时的均流，使得烟气在水平烟道处的温度和速度分布非常均匀。 精选范本,供参考！ 2.5其他主要创新技术的应用
使用等离子点火，取消燃油系统；
取消炉顶节流圈；
采用无循环泵的简化启动系统；
部分穿墙管道采用柔性密封技术等。
3.布连电厂锅炉设备概况及主要设计参数
3.1锅炉设备概况
国电建投内蒙古能源有限公司煤电一体化项目布连发电厂2×660MW超超临界空冷燃煤机组的锅炉设备为北京B&W公司按美国B&W公司SWUP锅炉技术标准，结合本工程燃用的设计、校核煤质特性和自然条件，进行性能、结构优化设计的超超临界参数SWUP（Spiral
Wound UP）锅炉。
锅炉配有不带循环泵的内置式启动系统。锅炉设计煤种和校核煤种均为本地煤矿的烟煤。锅炉采用中速磨直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，配置B&W公司DRB-4ZTM型低NOx双调风旋流燃烧器及NOx喷口（OFA）。锅炉尾部设置分烟道，采用烟气调温挡板调节再热器出口汽温。锅炉尾部采用单列布置，锅炉竖井下设置一台三分仓回转式空气预热器。
图3-1为国电布连660MW SWUPTM锅炉岛总图。
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图3-1：国电布连660MW SWUPTM锅炉岛总图
3.2锅炉主要设计参数
表3-1 锅炉主要技术参数
项目 单位 BMCR BRL
过热蒸汽流量 t/h 2082 2022
过热蒸汽压力 MPa 28 27.94
过热蒸汽温度 ℃ 605 605
给水温度 ℃ 297 294
再热蒸汽流量 t/h 1755 1697
再热蒸汽进口压力 MPa 6.102 5.868
再热蒸汽出口压力 MPa 5.872 5.646
再热蒸汽进口温度 ℃ 370 364
再热蒸汽出口温度 ℃ 603 603
锅炉保证效率（BRL,按低位发热量） % 94
保证最低不投油稳燃负荷 %BMCR 30
NOx 排放保证值（O2=6%） mg/Mm3 350
一次汽压降（省煤器入口至过热器出口） MPa 3.6
再热器压降 MPa 0.23
精选范本,供参考！ 表3-2 炉膛几何尺寸和热工参数
名称 单位 布连DES
炉膛高度 mm 64500
炉膛宽度 mm 23192.7
炉膛深度 mm 16304.7
炉膛容积热负荷 kW/m3 75.88
膛容界面负荷 kW/m3 4.292
燃烧器壁面热负荷 MW/m2 1.466
上排燃烧器至屏低距离 m 25.06
3.3煤质特性参数
表3-3 煤质元素分析
元素分析 符号 单位 布连DES 布连ALT
收到基碳 Car % 60.02 56.71
收到基氢 Har % 3.58 3.34
收到基氧 Oar % 8.15 8.75
收到基氮 Nar % 0.80 0.75
收到基硫 Sar % 0.80 0.70
收到基灰份 Aar % 10.65 17.64
收到基全水份 Mt % 16.00 12.11
表3-4 煤质工业分析
工业分析 符号 单位 布连 DES 布连 ALT
可燃基挥发份 VMdaf % 36.05 32.63
收到基挥发份 VMar % 26.44 22.92
收到基灰份 Aar % 10.65 17.64
收到基全水份 Mt % 16.00 12.11
固定碳 FC % 46.91 47.33
变形温度 IT oC 1150 1030
软化温度 ST oC 1160 1080 精选范本,供参考！ 半球温度 HT oC 1160 1080
溶化温度 FT oC 1170 1090
可磨性系数 HGI / 48 75
收到基低位发热量 Qnet.ar kJ/kg 22700 20900
表3-4 煤质灰分析
灰分析 符号 单位 布连 DES 布连 ALT
二氧化硅
SiO2
%
39.23
42.53
三氧化二铝
Al2O3
%
16.73
15.21
二氧化钛
TiO2
%
0.95
0.63
三氧化二铁
Fe2O3
%
9.84
14.79
氧化钙 CaO % 18.63 17.60
氧化镁 MgO % 3.49 0.95
氧化钾
K2O
%
1.68
1.26
氧化钠
Na2O
%
0.72
1.77
五氧化二磷
P2O5
%
0.00
0.00
氧化锰
MnO2
%
0.00
0.00
三氧化硫
SO3
%
8.11
3.78
其它 % 0.62 1.47
4.布连电厂锅炉主要性能指标
#1、#2 锅炉分别于2013 年8 月和2013 年9 月通过性能考核试验，两台炉主要考核指标与锅炉保证值的比较见表4-1：
表4-1 两台炉性能试验数据与保证对比 精选范本,供参考！ 项目 单位 保证值 #1 炉测量值 #2 炉测量值
效率
%
94
95.23
考核效率计算标 准 ASME
PTC4.1 94.36
考核效率计算标
准 ASME PTC4，如
转化成 ASME
PTC4.1（锅炉合同
约定），效率约为
94.57%
排烟温度（BRL 修正后） ℃ 118 110.6 107.8
未燃尽碳热损失 Luc 0.63 0.13 0.311
BMCR 工况锅炉最大出力 t/h 2082 2104 2084
NOx 排放(含氧量 6%) mg/m3 350 306.7 无
不投油稳燃（负荷/流量） %BMCR（t/h） 30（62.4.6） 29.4（613） 无
水冷壁压降 MPa 1.99 1.69
1.31
省煤器压降 MPa 0.25 无
过热器压降 MPa 1.61 1.5 1.519
再热器压降 MPa 0.23 0.23 0.18
空预器烟气侧压降 KPa 1.39 1.31 1.26
锅炉烟道阻力 KPa 1.6±10% 无 1.643
空预器漏风率 % 5 4.7 4.94
从表4-1 中可看出，两台锅炉的热效率测试值均高于锅炉效率保证值。尤其是1 号机组的效率高于保证值的1.23 个百分点，两台炉的未燃尽碳热损失0.13%和0.311%均远低于设计值的0.63%各0.5 个百分点和0.319 个百分点，锅炉的排烟温度也分别低于设计值的8℃和10℃；汽水侧的各项阻力均低于保证值，尤其是2 号炉在取消水冷壁进口集箱的节流孔圈后，水冷壁和省煤器的总阻力低于设计0.93MPa；1 号炉的最大出力高于设计值20t/h。实测NOx 排放浓度也比保证值下44 mg/m3。烟风侧阻力也在锅炉保证范围内。
