1000MW超超临界机组锅炉启动系统结构与运行特性
1000MW超超临界直流锅炉启动系统设计
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邹县电厂四期工程2×1000MW超超临界机组锅炉设备技术培训
2.5 BCP的辅助管路
1）再循环泵过冷管路：防止在快速降负荷时， 再循环泵进口循环水发生闪蒸引起循环泵的汽蚀。 2）再循环泵最小流量回流管路：改善BCP的调节 特性，维持循环泵的最小安全流量。
东方锅炉
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锅炉启动系统设计原则
1）满足锅炉启动及机组运行模式的要求 2）充分保证系统安全可靠 3）尽可能提供锅炉启动及极低负荷运行的经济性 4）尽可能简化系统，使得运行维修方便
东方锅炉
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1.3东方超临界锅炉启动系统的分类
常规超临界锅炉启动系统流程图
高加
冷凝器
水位控制 阀(361)
给水泵 增压泵 除氧器
冷凝水泵
低加
冷凝水 净化器
前墙
A B C
点火油枪
启动油枪
后墙
ห้องสมุดไป่ตู้D E F 煤粉燃烧器
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锅炉启动、运行
冷态启动 抽真空 锅炉初始清洗 锅炉冷态清洗 锅炉点火
热态启动
热态清洗 汽机冲转 并网、升至 25%负荷
东方锅炉
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2.4 再循环管路
为保证锅炉在启动和低负荷运行时水冷壁 管内流速，设置了再循环管路。管路从储水罐 出口引出，通过气动闸阀、再循环泵(BCP)、止 回阀、电动闸阀阀、流量调节阀(360阀)和流量 计后引至省煤器入口的给水管路。
1000MW超超临界塔式锅炉超低负荷运行特性研究
图3 行驶机械刹车结构图（2）工作位置的制动。
安置在电动飞车后侧。
在工作位时，通过旋转操作手柄带动左右丝杆轴旋转，让两块锁紧压板同时压向导输电线，压板上的耐磨胶皮抱紧导线，防止坡度作业时，飞车沿导线滑动。
新型折叠电动地线飞车使用效果新式折叠电动地线飞车通过客户使用，发现结构非常合理，表现在：（1）高强度铝合金折叠架构，图1 锅炉受热面布置图表1 锅炉蒸汽参数名称单位BMCR过热蒸汽流量t/h3099过热器出口蒸汽压力MPa27.46过热器出口蒸汽温度℃605再热蒸汽流量t/h2587再热器进口蒸汽压力MPa 6.08再热器进口蒸汽温度℃372再热器出口蒸汽压力MPa 5.87再热器出口蒸汽温度℃603省煤器进口给水温度℃299实验方法本文选取190MW、250MW和286MW三个超低负荷进图2 不同负荷下的水煤比 图3 不同负荷下过热汽温再热汽温对机组经济性和安全性至关重要。
图4给出了负荷对再热器进、出口汽温的影响，随着负荷增加，再热器进、出口温度同步增加，由此可见，过热器出口汽温偏低是再热气温下降的原因之一。
在985MW工况，再热蒸汽温基本能达到要求，494MW工况（再热器进口温度更高），即使降低再热气压，再热器出口温度仍然加速下降，主要是因为锅炉的布置决定了两级再热器都是以对流换热为主，随着负荷下降，吸热比下降，负荷进一步下降至200MW时，再热器出口温度仅有499℃。
因此，对于再热汽温的调节，首先采取措施满足过热汽温，再配合调整燃烧器摆角，以提高再热汽温，如还不中国设备工程 2023.11 (下)之一。
煤燃烧过程中NOx以NO为主，生成机理可以分为热力型和燃料型，而锅炉的运行温度低于热力型生成温度，因此，本实验中NO以燃料型为主，其生成受燃烧气氛影响，氧化性气氛越强，NO生成量越多，而还原性气氛越强，NO生成就越少。
如图5所示，当锅炉机组负荷较高时，风煤比维持在6左右，当负荷降到后，风煤比增加到11.3，这主要是空气量需要满足磨煤机和一次风风速等的需求，因此，随着负荷减小，O2含量急剧增加。
浅谈1000MW超超临界机组直流锅炉启动系统特性(精)
浅谈1000MW超超临界机组直流锅炉启动系统特性Di s c u s s i o n o n Ch a r a c t e r i s t i c s o n On c e — t h r o u g h Bo i l e rS t a r t i n g S y s t e m o f 1 0 0 0 MW S u pe r c r i t i c a l Ge n e r a t i n g Un i t孙伟，王岩。
魏长宏( 1 ．东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳 1 1 0 0 0 6 ；2 ．辽宁电力勘测设计院，辽宁沈阳 1 1 0 0 0 5 )摘要：介绍1 0 0 0 MW超超临界机组直流锅炉启动系统的特点，并阐述了其冷态启动过程及启动过程中的注意事项。
关键词：超超临界；直流锅炉；启动系统[ 中图分类号] T M 2 2 7 ．7 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1 0 0 4—7 9 1 3( 2 0 0 7 )1 2～0 0 2 8—0 3在超超临界机组直流锅炉各个系统中，启动系统至关重要。
掌握启动系统特点在保证锅炉及整个机组的安全稳定、缩短启动过程及节省燃油等方面具有重大经济价值。
本文介绍了华电国际邹县发电厂1 0 0 0 MW超超临界机组直流锅炉启动系统特性。
1 1 0 0 0 MW 超超临界直流锅炉概况华电国际邹县发电厂1 0 0 0 MW超超临界燃煤机组，其锅炉为单炉膛，倒u型布置、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道，复合变压运行锅炉。
炉膛由膜式壁组成。
从炉膛冷灰斗进口到折焰角稍下方处炉膛四周采用螺旋管圈水冷壁，在此上方为垂直管圈。
炉膛上部布置有屏式过热器，水平烟道依次布置高温过热器和高温再热器，尾部烟道布置有低温再热器、低温过热器和省煤器。
锅炉制粉系统采用双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统。
燃烧器在炉膛前、后墙各三层布置，每层8只。
煤粉和空气经燃烧器送人炉膛，在炉膛中呈前、后墙对冲燃烧方式。
1000MW超(超)临界机组直流锅炉干、湿态转换控制技术分析
电力系统2020.7 电力系统装备丨87Electric System2020年第7期2020 No.7电力系统装备Electric Power System Equipment化输出电压，改善噪音，并以一半的静态电流提供两倍速度。
0PA2277运放器在工作电压内具有良好的性能。
二次侧的电流电压信号在经0PA2277运放处理后，信号中存在大量干扰高频信号，不利于数据处理，需继续对二次侧绕组予以数据滤波。
此次测试系统的一次侧，通入工频50 Hz 的交流电，为低频，变电站现场以高频干扰为主，故选择低通滤波器。
而且，巴特沃兹滤波器的幅频特性较好，被大量应用，本系统应用了二阶巴特沃兹的低通滤波器。
②软件处理。
经硬件处理后，信号里的高频信号已大体滤出，需把采集数据输入STM32F103芯片予以软件处理，互感器一次侧接通工频50 Hz 信号，但信号频率不稳。
所以，设计了自适应频率的跟踪算法，当频率发生变化时，也可准确地进行数据采集，提升数据精度。
先借助迅速傅里叶变换（FFT ）处理信号，算出输入信号频率。
依据采样间隔的频率，对A/D 采样时间做出调整，保证各周期的采样点数相同，确保了采样精度。
3.3 测试方案此次测试系统有测试方案的导入模块，变电站中有很多间隔，各间隔由断路器、隔离开关、电力互感器、电流互感器、避雷器构成。
测试方案以间隔单元作为基础，包括全部种类的互感器、接线模式、测试方法，按照导入的测试方案展开测试，方案可提示操作人员现在测试的互感器种类及接线方式。
依据测试方案给出的互感器类型及接线方式，数据处理模块，对比相应的判据，比较采集信号与判据，进而判定互感器的极性正确与否。
由于不同的变电站适应不同的测试方案，实际工作中，可根据变电站情况，制定多种测试方案，测试时，结合需要进行选择。
工作薄表示Excel 文件名，输入文件名完成搜寻，点击格式转换键，不仅可以转换文件格式，而且还把文件储存于该软件的文件夹，保存后，把txt 文件复制在SD 卡上，数据处理模块由SPI 端口可读取信息，结束测试。
1000mw等级超超临界机组运行导则
1000mW等级超超临界机组运行导则1. 引言本文档旨在制定1000mW等级超超临界机组的运行导则，以确保机组运行安全、高效稳定。
本导则适用于超超临界机组的设备运行和操作管理人员，旨在提供指导和规范机组的操作和管理。
2. 超超临界机组的特点和工作原理超超临界机组是一种新型的高效节能发电机组，采用超超临界工质进行蒸汽循环，具有较高的效率和较低的排放。
其工作原理如下：1.超超临界机组以高温高压下的水作为工质，在超过临界点的温度和压力下形成超超临界状态，蒸汽的浓度和温度均达到很高的水平。
2.超超临界机组在蒸汽循环中加入再热和再生装置，能够充分利用蒸汽的热能，提高发电效率。
3.超超临界机组采用先进的控制和监测系统，可以实时监测运行参数，并采取相应的控制措施，确保机组的安全稳定运行。
3. 机组运行前的准备工作在机组正式运行之前，需要进行以下准备工作：3.1 设备检查和调试•对机组的各项设备进行全面检查和调试，确保设备运行正常、无故障。
•检查并清理燃烧系统，确保燃料供应正常，并调试燃烧过程。
3.2 系统测试和调整•进行机组系统的静态和动态测试，包括水循环系统、蒸汽循环系统、控制系统等。
•对机组的安全保护系统进行测试，确保系统能够及时响应异常情况。
3.3 运行参数设定和调整•设定机组的运行参数，包括温度、压力、流量等，确保与设计要求相匹配。
•根据实际情况，对运行参数进行必要的调整，以确保机组的高效稳定运行。
4. 机组运行中的操作管理4.1 运行监测和参数调整•对机组的运行参数进行实时监测，并根据监测结果进行必要的调整。
•关注机组的热力参数，如压力变化、温度偏移等，及时采取相应的控制措施。
4.2 事故处理和应急措施•在机组运行过程中，如发生事故或异常情况，要及时采取应急措施，确保人员安全和机组的正常运行。
•完成事故记录和事故分析，及时消除故障和做好相应的故障排查工作。
4.3 机组检修和维护•定期对机组设备进行检修和维护，保持设备良好的运行状态。
超超临界1000MW机组锅炉的基本特点
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超超临界锅炉介绍-哈锅
1000MW超超临界锅炉 设计特点
锅 炉 纵 剖 图
锅 炉 水 平 图
Control and steam temperature matching: 汽温的控制和匹配
Operation of Once-through Boilers separator 直流锅炉的运行 • Positionisofselected to system
The brief schematic diagram of furnace portion including furnace intermediate header is shown below.
Furnace Intermediate Header Design Basis Schematic Diagram of Intermediate Header
MHI Business Confidential
Preface
The basic concept of Furnace Intermediate Header Design Procedure is described. This is applied to furnace intermediate header for ultra-supercritical sliding pressure operation coal firing one-through (USC) boiler.
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1000MW等级超超临界锅炉主要特点
• • • 采用内螺纹管改进型垂直水冷壁，加装了中间混合集箱及两级分配器， 进一步减少了水冷壁偏差，并将节流管圈装于水冷壁下联箱外面的水冷 壁管上以便于调试、简化结构。 采用低NOx的改进型PM主燃烧器，分级燃烧技术。 采用墙式布置且原燃烧方式。同时A-A的偏转角度可现场调节。以获得 均匀的炉内空气动力场和热负荷分配，降低炉膛出口烟气温度场和水冷 壁出口工质温度的偏差。 采用较大的炉膛截面和容积，较低的炉膛断面热负荷、容积热负荷和炉 膛出口烟温；因采用双切圆使燃烧器数目成倍增加，降低了单只燃烧器 热功率，这些均对防止结焦有利。 过热汽温调温方式为煤水比加三级喷水，再热汽为烟气挡板调温、燃烧 器摆动并装有事故紧急喷水。 过热器采用四级布置，再热器为二级布置。为了降低超超临界锅炉因主 汽/再热汽温提高到605℃/ 603℃所导致的高温级管子的烟侧高温腐蚀 和内壁蒸汽氧化问题，采用了经过长期运行考验的25Cr20Ni奥氏体钢。 采用带有再循环泵的启动低负荷系统，能回收启动阶段的工质和热量并 增加了运行的灵活性。
浅析火力发电厂超超临界1000MW机组运行方式
浅析火力发电厂超超临界1000MW机组运行方式摘要：汽轮机长期低负荷运行，在变负荷运行时可采用定压和滑压两种运行方式，介绍了这两种运行方式的特点，分析比较了它们对热经济性的影响。
通过热经济性数学模型的计算，以热耗率作为汽轮机定压和滑压运行热经济性比较指标，指出了某超超临界机组低负荷时的经济运行方式。
关键词：火力发电厂；超超临界；电站机组；运行方式引言：我国要实现节能减排的有效技术途径之一是发展超超临界发电技术。
当前我国已投入运行的超超临界百万机组近50台，平均煤耗为290.36g/kW•h。
对国内外同类型的先进机组的运行经验进行研究后发现，出于机组建设的实际情况及建成后的运行的要求对机组进行设计初始优化及运行优化是十分必要的。
同时也需要对机组的启动系统的特点进行分析。
1超超临界机组启动过程及特点直流锅炉启动系统按分离器正常运行时是否参与汽水系统工作可以分为外置式分离器启动系统和内置式分离器启动系统。
外置式启动分离器只在启动和低负荷时投用，而在直流运行中切除，适用于定压运行机组。
设计制造简单，投资成本低，对于定压运行的基本负荷机组，有可取之处。
但系统控制复杂，对机组启停不利。
内置式分离器启动系统是指在正常运行时，从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器，进入过热器，此时分离器仅起到连接通道作用。
内置式分离器系统一般可分为：扩容器式（大气式、非大气式两种）、启动疏水热交换器式、再循环泵式（并联和串联两种）。
内置式启动分离器系统在锅炉启停及正常运行过程中，汽水分离器均投入运行，所以该系统具有控制简便，避免过热器带水运行等优点，所以目前超超临界机组大部分采用内置式启动分离器。
通过在1000MW机组仿真机上完成机组冷态（汽轮高压缸第一级内部金属温度＜240℃，停机超过150h）启动仿真过程，先后完成了机组就地操作、投运汽机辅助系统、投运锅炉辅助系统、汽机冲转、800rpm暖机、发电机并网、升负荷至满负荷过程。
在与汽包锅炉的启动过程对比的基础上，得出以下结论：1)直流锅炉较汽包锅炉启动系统简单，造价低，系统维护量小，人工操作量小；2)系统汽水分离器结构简单，操作简易，热量损失小，启动初期至满负荷操作步骤小，监视量少；3)直流锅炉启动系统安装有启动循环泵，水循环特性较汽包炉好，启动用水量及工质损失小；4)水冷壁下部采用内螺纹管螺旋管圈水冷壁，不设任何节流圈，安全裕度大，可靠性高；2优化机组启动流程,缩短机组启动时间2.1启动前的准备阶段即要合理安排好机组的系统恢复及检查工作检修工作后期尽可能多的恢复基础系统运行，比如循环水、工业水等，减少启机前工作量，而不应该去等开机指令才去恢复。
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1000MW超超临界机组锅炉启动系统结构与运行特性摘要介绍了国产1000MW超超临界机组锅炉启动系统结构及运行特性，阐述了启动系统的结构，启动系统的流程以及运行特性，分析了各种启动系统之间的不同（包括安全性，经济性等）以及不同设备运行对于启动系统运行的影响等。
关键词：超超临界启动系统结构特性运行特性AbstractIntroduced domestic 1000MW Supercritical Boiler Start System structure and operating characteristics, described the structure of the boot system, boot the system processes, and operational characteristics of the different promoters, the difference between the systems (including security, economy, etc.) andstart the system running for different devices running on and so on.Keywords：USC；Start System ；operational characteristics；operating characteristics目录第一章前言 (3)第二章 1000MW超超临界锅炉主要系统 (5)第三章超超临界锅炉启动系统 (9)第一节超超临界锅炉启动系统的结构 (9)第二节超超临界锅炉启动系统的分类 (12)第三节锅炉启动系统的比较 (15)第四章超超临界锅炉启动系统运行特性分析 (17)第五章典型超超临界锅炉启动系统 (20)第六章结束语 (28)参考文献 (29)附录 (30)第一章前言一、超超临界机组发展背景火电机组的发展已历经百年，发达国家超临界机组运用已有40多年的历史，1949年苏联建造了第一台超超临界试验机组才使该项技术应用有所突破，由于能源紧缺的局面日益凸显，为提高发电效率和降低煤耗必须不断提高蒸汽初参数。
50年代，美国、西德、日本相继仿造，但因缺少高性能耐热钢，被迫将机组降到超临界参数运行，直到1978年美国研制成功铁素体耐热钢T/P91，为超临界机组提供了条件。
90年代，T/P92钢的出现，为超超临界机组的发展奠定了基础。
二﹑国内超超临界机组发展概况随着我国国民经济的迅速发展，对电力市场的需求越来越大，而火力发电在电力资源中占据主导地位，积极建设低煤耗，大容量的超超临界火电机组和发展超超临界火电机组技术势在必行。
由于超超临界燃煤发电机组具有煤耗低，环保性能好，技术含量高等特点，成为国际上燃煤发电机组的重要发展方向。
从我国的国情出发，发展超超临界机组，有利于降低我国平均共电煤耗，有利于电网调峰的稳定性和经济性，有利于保持生态环境，提高环保水平（节能环保），有利于技术跨越创建国际一流的火力发电厂。
我国从事直流锅炉的制造厂家有上海锅炉厂，哈尔滨锅炉厂和东方电气集团公司。
国家重点工程华能玉环电厂1号机组是我国首台1000MW超超临界机组，于2006年11月28日顺利完成168h投运正式投入商业运行。
华电国际邹县发电厂四期工程扩建两台百万级超超临界，是国内首批百万级火电机组，也是国内单机容量最大，运行参数最高的燃煤发电机组。
该工程7号机组以于2006年12月4日建成投产，8号机组以于2007年7月建成投产。
最近几年，随着国家经济的发展，超超临界机组得到大力发展，在总装机容量中所占的比例越来越大。
对于火电机组的启动系统，随着装机容量的增大，机组对于设备及蒸汽参数等方面的要求也不断提高，启动系统作为超（超）临界机组启动时不可缺少的环节，为保证过热器等设备不进水以水冷壁运行期间的安全以及正常供汽，对于启动系统中各个设备及部件的要求也进一步提高。
三、课题主要任务本次设计的主要任务是对1000MW超超临界锅炉启动系统和启动系统的结构特性及运行特性进行分析，主要介绍超超临界机组的启动系统，启动系统的结构特点，了解超超临界启动系统的流程以及系统中各段管道的作用，并对不同的启动系统加以比较，包括可靠性，经济性等，同时还对超超临界启动系统的运行特性进行分析，了解启动系统中设备对于机组运行所产生的影响。
第二章 1000MW超超临界锅炉主要系统超超临界机组锅炉的系统与超临界锅炉的系统相似，包括水冷壁系统，过热器系统，再热器系统，燃烧系统，启动系统，给水及省煤器系统，制粉系统，烟风系统，吹灰系统等，以下简单介绍水冷壁系统，过热器系统，再热器系统，燃烧系统等。
一、水冷壁系统对超超临界变压运行锅炉,水冷壁结构型式主要有螺旋管圈水冷壁和垂直管水冷壁两种型式,目前这两种水冷壁结构型式均已成功运行，螺纹管圈水冷壁布置形式分为两段, 在折焰角下方水冷壁螺旋上升（倾斜角度大约23.6°）,这是在炉膛的高热负荷区,管圈中每根管子能同样地绕过炉膛的各个壁面,因而每根管子的吸热量相同,管间的热偏差最小。
再通过中间混合集箱或分叉管过渡到在热负荷较低的炉膛上部垂直管水冷壁。
螺纹管圈的主要优点是可以自由地选择管子的尺寸和数量,因而能选择较大的管径和较高的质量流速,适用于变压运行,得到了广泛的应用,至今仍是超(超)临界锅炉水冷壁的主要结构型式。
其缺点是螺旋管圈制造安装支承困难,流动阻力大且吹灰困难。
为了克服螺旋管圈的上述缺点,日本三菱重工开发了内螺纹管的垂直水冷壁技术。
由于受到质量流速的限制,因此只能适用于600 MW以上的大型机组。
应用内螺纹管来防止传热恶化的发生,在水冷壁进口采用成组节流圈来补偿管子的吸热偏差,同时在后烟道中布置部分对流蒸发器,降低水冷壁出口的温度水平,以减小炉膛水冷壁在变压运行时的温度偏差。
这种水冷壁结构简单,支承安装方便,水冷壁落渣容易,使水冷壁的结渣减少;管内流速降低,压力损失减小。
由于具有上述优点,这种布置形式已在多台机组上成功应用。
二、过、再热器系统过、再热器的运行安全要求在某种程度上要高于水冷壁。
当前,对于超超临界锅炉过、再热器水动力设计技术和运行技术已经比较成熟。
现在1000MW超超临界锅炉的主、再汽温度已经升高到605℃/603 ℃,可以说已经达到当前金属材料所能承受的顶级,加之锅炉容量的增加,热偏差也随之增大,所以对于锅炉过、再热器而言必须周密设计,稍有不慎就会产生严重后果。
1000MW超超临界锅炉的过热器一般采用多级布置,严格控制每一级的焓升,以防止热偏差过大。
基本采用辐射- 对流组合式,包括顶棚、包覆、低温过热器、分割屏过热器、后屏过热器和高温过热器等几个部分。
顶棚和包覆布置在低温区域,吸热少,传热效果差。
低温过热器一般布置在尾部烟道中分墙后部,由水平和立式两部分组成,顺列布置横向节距较大,以控制烟气流速,减少对管子的磨损。
屏式过热器布置在炉顶前部,悬吊在炉膛前上方,起到分隔炉膛烟气、减少烟气出口残余扭转的作用。
后屏过热器布置在炉膛上部的后半部分,高温过热器布置在水平烟道后部,一般在低过和屏过后布置2～3级减温水,以控制主汽温度,消除热偏差,保护过热器的安全。
以上是1000MW超超临界锅炉过热器的一般形式,不同的锅炉布置会略有不同。
由热力学可知,采用再热循环可以提高朗肯循环的效率, 一般可使机组的效率提高2%～3%,因此在大容量电站中普遍采用。
再热器一般采用两段布置,低温再热器布置在尾部烟道中分墙前部,高温过热器布置在水平烟道后部,大多数机组布置在高温过热器后面。
在级间有喷水减温器,以防止汽温过高烧坏再热器,但是减温水不能作为调节再热汽温的手段, 再热汽温调节由摆动燃烧器摆角和调节烟气挡板实现。
在超临界机组中,采用两次再热,可以进一步提高热效率,但是管路系统复杂,成本加大,因此当前在一般超超临界机组中基本上都采用一次再热。
但是二次再热是一种发展趋势,国外的锅炉生产厂商均倾向于在大容量超超临界锅炉上使用二次再热,丹麦的两台超超临界机组采用两次再热,使用深海冷却水可以使热效率达到47%,是当前世界上效率最高的超超临界机组。
三、炉膛和燃烧系统现代超超临界锅炉一般都配备先进的燃烧系统,无论是直流燃烧器切圆燃烧还是旋流燃烧器前后墙对冲布置,都能达到预防结渣、降低NOx排放和飞灰可燃物含量的目的。
切圆燃烧中四角火焰的相互支持,一、二次风的混合便于控制,其煤种适应性更强,可以燃用各种低灰分和高灰分的煤种,适合我国燃煤电站锅炉煤种多变和煤质逐渐变差的特点,因而采用直流燃烧器切圆燃烧方式更适合我国的国情,目前投运600MW以上的超(超)临界机组绝大多数采用切圆燃烧方式。
同时为了防止大容量锅炉切圆燃烧炉膛出口烟气流存在残余旋转,使炉膛出口烟温及烟量分布偏差加剧,导致炉膛出口过热器与再热器区域烟温偏大,ALSTOM - CE率先使用了单炉膛反向双切圆燃烧技术,后来三菱重工引进了这种燃烧技术的专利,设计了多台超临界和超超临界机组。
由于双切圆燃烧技术增加了燃烧器数量,降低了单只燃烧器的负荷,可以有效防止结渣,保证燃尽,使炉膛内热负荷分布均匀,炉膛出口烟温偏差降低。
因此,采用单炉膛双切圆燃烧技术已成为Π型布置切圆燃烧锅炉超大型化后的发展趋势。
直流燃烧器和旋流燃烧器均普遍使用了煤粉浓淡分离技术,利用风粉混合物通过入口分离器分成浓淡两股,分别通过浓相和淡相两个喷嘴通道进入炉膛。
浓相煤粉浓度高,所需着火热量少,利于着火和稳燃;由淡相补充后期所需的空气利于煤粉的燃尽。
同时浓淡燃烧均偏离了NOx生成量高的化学当量燃烧区,大大降低了NOx生成量。
超超临界锅炉一般采用分级供氧方式,一次风设计风率一般15%～25% ,二次风设计风率为60%～70%,二次风喷嘴围绕燃烧器相间布置,在最底部通常有一个风量较小的二次风喷嘴,以托起火焰防止未燃尽的煤粉落入冷灰斗。
此外在燃烧器最顶部设置大约为15%的燃尽风(OFA) ,以实现二级燃烧,控制NOx生成。
这种布置方式可以实现燃料燃烧分三个阶段完成,避免高温和高氧浓度这两个条件同时出现,以抑制NOx和SO2的生成量。
燃烧过程中煤粉气流首先与少量根部二次风混合, 浓相煤粉迅速、稳定燃烧,但这部分空气只能使挥发份基本燃烬和焦炭被点燃,其后与二次风迅速混合,强烈燃烧使火焰中心形成,但是火焰中心区域的氧浓度有限,前面两个阶段进入的总空气量略小于理论空气量,还处于一定的还原气氛,使NOx具有良好的裂变还原条件。
最后是燃尽风助燃,使前两阶段未能燃尽的可燃物燃尽,此时虽然氧浓度较高,但燃烧已处于火焰中心区域之外,温度低而NOx生成量较少。
四、启动系统超超临界机组的启动系统由汽水分离器、储水箱、炉水再循环泵、分离器储水箱水位调节阀WDC、大气扩容器及炉水回收水箱、炉水回收泵、管道及附件组成。