超临界机组锅炉设备
超超临界锅炉汽水流程
超超临界锅炉汽水流程
超超临界锅炉（Ultra-Supercritical Boiler）是一种采用超超临界压力（蒸汽温度超过593℃，压力超过22.1MP a）工作的高效、环保的燃煤发电设备。
其汽水流程主要包括以下几个关键环节：
1. 给水系统：
原始的除盐水经过一系列处理后成为合格的高压给水。
给水泵将处理后的给水增压送入超超临界锅炉。
2. 预热阶段：
给水首先进入低温过热器，通过烟气余热加热至饱和温度或接近饱和温度。
然后进入高温过热器进一步加热，达到超临界状态（即温度和压力高于临界点），此时水已经转变为干饱和蒸汽。
3. 蒸发与再热阶段：
超临界状态下的水蒸气继续在蒸发器中吸收燃料燃烧
产生的热量，迅速蒸发并被加热到超超临界条件。
从蒸发器出来的高温高压蒸汽进入再热器，再次利用烟
气余热进行再热，提高蒸汽温度，以提高循环热效率和汽轮机的做功能力。
4. 汽轮机工作阶段：
高温高压的蒸汽随后进入汽轮机冲动级和反动级叶片，推动汽轮机转子旋转，进而带动发电机产生电能。
在汽轮机内部完成能量转换后，低压蒸汽会流回锅炉的冷凝器进行冷却和回收。
整个过程中，超超临界锅炉通过对给水的多级加热和蒸汽的多次膨胀做功，极大地提高了热效率和机组运行性能，同时减少了污染物排放。
超临界锅炉介绍
（4）直流锅炉不受工作压力的限制，而且更适于超 高压力和超临界压力，因为随压力的提高以及水和 汽的比容差的减小，工质的流动更为稳定。 （5汽压和汽温的波动较大。 但是正因为储热少，对调节的反映也快，如配有灵 敏的调节设备，可适应外界负荷变动。 （6）直流锅炉的起动和停炉的时间较短，一般不超 过1小时。汽包锅炉由于汽包壁很厚，为减少由于汽 包壁内外和上下温差而引起的热应力，在起动和停 炉时常需缓慢进行，要用3 10小时之久。 炉时常需缓慢进行，要用3～10小时之久。
三、锅炉的结构简介
汽机调门开度扰动
● 主汽流量迅速增加，随着主汽压力的下 降而逐渐下降直至等于给水流量。 ● 主汽压力迅速下降，随着主汽流量和给 水流量逐步接近，主汽压力的下降速度 逐渐减慢直至稳定在 新的较低压力。 ● 过热汽温一开始由于主汽流量增加而下 降，但因为过热器金属释放蓄热的补偿 作用，汽温下降并不 多，最终主汽流量 等于给水流量，且燃水比未发生变 化， 故过热汽温近似不变。 ● 由于蒸汽流量急剧增加，功率也显著上 升，这部分多发功率来自锅炉的蓄热。 由于燃料量没有变 化，功率又逐渐恢复 到原来的水平。
给水流量扰动
当给水流量扰动时，由于加热段、蒸发段延长而 推出一部分蒸汽，因此开始压力和功率是增加的， 但由于过热段缩短使汽温下降，最后虽然蒸汽流 量增加但压力和功率还是下降，汽温经过一段时 间的延迟后单调下降，最后稳定在一个较低的温 度上。 ●随着给水流量的增加，主汽流量也会增大。但 由于燃料量不变，加热段和蒸发段都要延长。在 最初阶段，主汽流量只是逐步上升，在最终稳定 状态，主汽流量必将等于给水量，稳定在一个新 的平衡点。 ●主汽压力开始随着主汽流量的增加而增加，然 后由于过热汽温的下降而有所回落。 ●过热汽温经过一段较长时间的迟延后单调下降 直至稳定在较低的数值。 ●功率最初由于蒸汽流量增加而增加，随后则由 于汽温降低而减少。因为燃料量未变，所以最终 的功率基本不变，只是由于蒸汽参数的下降而稍 低于原有水平。
600MW超临界机组总体介绍
600MW超临界机组总体介绍
首先，600MW超临界机组是一种燃煤发电机组，采用超临界锅炉及超
临界蒸汽参数运行。
其设计能力达到了600兆瓦，是一种大型的发电机组。
它采用了先进的燃煤发电技术，具有较高的发电效率，可以最大限度地利
用煤炭资源。
600MW超临界机组的核心设备是超临界锅炉。
它采用了高温高压的工质，将锅炉内的水蒸汽压力提高到临界值以上，使得蒸汽温度大幅度提高。
这种工艺使得机组的热效率得到提高，能耗减少。
同时，超临界锅炉还具
有较小的包容性和快速启停的特点，适合应对电网负荷波动和需求峰谷的
变化。
此外，600MW超临界机组还采用了先进的自动化控制系统。
通过实时
监测和分析各项参数，调整机组的工作状态，使其保持在最佳的工作状态。
这种自动化控制系统能够有效地提高机组的稳定性和可靠性，减少人工干
预的需求。
总的来说，600MW超临界机组是一种现代化、高效能的发电设备。
它
不仅具有高热效率和低耗能的特点，还具有较低的排放量和高度自动化的
控制系统。
这使得600MW超临界机组成为了目前燃煤发电的首选，为能源
供应提供了可靠支持，同时也对环境保护做出了贡献。
超超临界锅炉介绍详解
变压运行锅炉的水冷壁型式。
炉膛水冷壁采用螺旋管圈＋垂直管圈方式【即下部炉膛的水冷壁采 用螺旋管圈（内螺纹管），上部炉膛的水冷壁为垂直】，保证质量流 速符合要求。 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁
水冷壁采用一次中间混合联箱来实现螺旋管至垂直水冷壁管的过渡
垂直水冷壁
螺旋管圈+内螺纹管
漩涡效果 > 重力作用
第三章 主要受热面介绍
• • • • 水冷壁 过热器 再热器 省煤器
• 炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，炉膛由下部螺旋 盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水 冷壁两个不同 的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转 换连接。 • 炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺旋 水冷壁）都采用螺旋盘绕膜式管圈。 螺旋水冷壁 管（除冷灰斗采用光管外）采用六头、上升角 60°的内螺纹管。 • 由垂直水冷壁进口集箱拉出三倍于引入螺旋管数 量的管子 进入垂直水冷壁，垂直管与螺旋管的管 数比为 3：1。这种结构的过渡段水冷壁可以把 螺旋水冷壁的荷载平稳地传递到上部水冷壁。
管子内表面充满了液体
垂直水冷壁进口 螺旋水冷壁出口 螺旋水冷壁
• •
采用内螺纹管，提高水冷壁安全裕度 管间吸热偏差小，适应变压运行
3：采用前后墙对冲燃烧方式: 锅炉水冷壁出口温度偏差小 技术特点：
上部炉膛宽度方向上的烟气温度和速度分布
比较均匀，使水冷壁出口温度偏差较小，也 就有利于降低过热蒸汽温度偏差，保证过热
左侧墙
器和再热器的安全性。
左侧墙 4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 前墙 右侧墙 后墙
右侧墙 燃尽风口 流体温度(oC) 400
100%MCR
390
燃烧器
380
最大温差 燃烧方式 切圆燃烧 切圆燃烧(设置节流圈) 对冲燃烧方式
超(超)临界锅炉的特点
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%。
350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整
350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整1. 引言1.1 背景介绍随着中国能源需求的不断增长和环保要求的提高，燃煤电厂在中国能源结构中扮演着重要角色。
而超临界机组直流锅炉作为燃煤电厂的核心设备之一，其燃烧效率对于整个电厂的运行和环保效果至关重要。
随着科技的不断发展，煤炭燃烧技术也在不断提升，为了实现更高效率、更清洁的燃烧，燃煤电厂需要不断进行燃烧优化调整。
本文将探讨350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整方法，帮助电厂提升燃烧效率，降低排放量，保证电厂的可持续运行。
通过研究超临界机组直流锅炉的燃烧特点、优化调整方法、参数调整策略，燃烧效率提升措施以及设备维护保养建议，我们可以更好地认识和掌握这一关键设备的运行特点和优化方向，为我国燃煤电厂的可持续发展贡献一份力量。
2. 正文2.1 超临界机组直流锅炉燃烧特点350MW超临界机组直流锅炉是一种高效环保的热力发电设备，燃烧特点主要表现在以下几个方面：首先是燃烧效率高，超临界机组直流锅炉采用先进的燃烧技术和高效的燃烧设备，能够充分燃烧燃料，提高热效率，降低燃料消耗，减少排放物的排放。
其次是燃烧稳定性好，通过合理设计燃烧系统和控制系统，能够保持燃烧过程的稳定性，避免燃烧不完全或爆炸等安全隐患。
超临界机组直流锅炉具有较好的适应性，能够适应不同种类和质量的燃料，如煤、油、天然气等，同时还能够应对负荷波动和气候变化的影响，保持稳定的运行状态。
超临界机组直流锅炉还具有较低的NOx和SOx排放，通过先进的脱硝和脱硫技术，可以有效降低对环境的影响，符合现代能源发展的要求。
超临界机组直流锅炉具有高效、环保、稳定的燃烧特点，是当前电力行业中较为理想的发电设备之一。
2.2 燃烧优化调整方法燃烧优化调整是保障锅炉高效运行的重要环节，其主要目的是使燃烧过程更加充分、稳定和高效。
在实际操作中，燃烧优化调整方法主要包括以下几个方面：1. 燃烧参数调整：燃烧参数是指燃烧在锅炉内的各个参数，如燃料供给量、空气供给量、风压等。
超临界机组高压锅炉给水泵
超临界机组高压锅炉给水泵超临界机组高压锅炉给水泵是一种用于普通发电机组的特殊设备，主要用于将基站锅炉的冷水增压并输送到过热器中。
这种泵具有高压、高温、大流量的特点，频繁的启停以及长时间高强度的运行，对其性能和可靠性提出了很高的要求。
超临界机组高压锅炉给水泵通常由泵体、叶轮、轴承和密封件组成。
按照结构分类，它们主要分为梯级泵和轴向流泵两种。
梯级泵适用于中小型的超临界机组，它采用多级叶轮组合，能够保证较高的流量和压力；轴向流泵则适用于大型超临界机组，其叶轮与泵轴平行，能够达到更高流量和压力。
超临界机组高压锅炉给水泵的工作原理是将低温低压的水通过进口导叶，沿着叶轮的流道进入泵腔，由于叶轮的高速旋转，水分子被削弱引伸，使得压力和温度都随之提高。
然后，水流出泵体，进入管道，进入高温高压的基站锅炉，最终完成加热和汽化的过程。
超临界机组高压锅炉给水泵具有很高的技术要求。
它需要拥有适当的扬程和流量，并有足够的运行时间，以保证设备的安全和可靠性。
另外，由于其运行环境的特殊性，给水泵还必须具备较高的耐腐蚀性和耐磨性。
同时，由于频繁的启停和高强度的运转，泵叶轮、轴承和密封结构都要具备很高的强度和耐久性。
为了使超临界机组高压锅炉给水泵能够更好地工作，通常需要在其周围安装一些附加设备。
这些设备包括轴承润滑管路、冷却系统和密封系统等。
其中轴承润滑管路和冷却系统都能够为泵减少摩擦和温度的提高，提高泵的耐久性和可靠性；密封系统则能够防止泄漏和减少泵的维修费用。
总之，超临界机组高压锅炉给水泵是电力工业中不可或缺的设备之一，它的可靠性和稳定性对于整个基站的运营至关重要。
随着电力行业的不断发展和进步，超临界机组高压锅炉给水泵技术也将得到持续的改进和完善，以更好地满足电力工业的需求。
660MW超超临界机组锅炉钢结构设计简介
本项 目设计 基本 准则 汇总 如表 １ 。
１ ． ２ 传 力 设 计
锅 炉钢 结构 设 计 主要 划 分成 两 部 分 ， 传力 设
计及 布 置 设 计 。传 力设 计 是 在 基 本 准 则 的指 导
下， 根 据锅炉 设 备 的布 置 、 支 吊、 安装 及 维 护 等要 求， 进行 锅炉钢结 构的传 力平 面 与立 面布 置设计 。
中图 分 类 号 ： ＴＫ２ ２ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ ４ ７ ６ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ２ ０ ５
０ 前 言
随着 电力行 业 的快 速 发 展 ， 火 电 项 目 正 经 历
（ ３ ）执 行规 范 ： 明确 结 构设 计 依 据 的规 范 体
摘
要： 在整个锅炉设备的施工序列中， 锅 炉 钢 结 构 作 为 锅 炉设 备 的 承 载 结 构 ， 应 在 锅 炉 本 体 设 备 起 吊前 完
成 主 体 承 载结 构 的安 装 ， 相 应 的 设计 、 制 造 进 度 均 较 前 。 因此 合 理 的 锅 炉 钢 结 构 设 计 过 程 对 于 整 个 锅 炉 项 目 的 进 度 影 响较 大 。结 合 国 内某 ６ ６ ０ Ｍｗ 超 超 临 界 机 组 项 目悬 吊式 锅 炉 对 锅 炉 钢 结 构设 计 流 程 做 了概 要 介 绍 ， 希 望 能 为 类 似项 目的设 计 提 供 一 定 的参 考 。 关 键 词 ： 锅 炉 ；钢 结 构 ；设 计 ；流 程
向疲劳 裂纹 ， 直 至 裂穿 、 爆 管漏水 。
２． ５ 间 接 原 因
３ 结 语
维修更 换该 组水 冷 壁 管 时 ， 对 弯 管 部位 的成 形应 控制 波浪度 不 超标 ； 对 水 冷壁 上 部 弯 曲引 入 锅简 的管 段 ， 应 控 制 适 当 的管 子 倾 斜 角 度 （ 一 般 应保 证 ≥ １ ５ 。 ） ； 建 议 对该 组 水 冷 壁 采 取 适 当 的 防磨 措施 ， 必要 时对 上 部弯 曲倾 斜 管 段 进行 绝 热
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2020/12/18
超临界机组锅炉设备
通过此次课程的学习
1、掌握超临界的概念 2、了解超临界锅炉主要设备
超临界机组锅炉设备
n 临界与超临界定义 n 超临界锅炉和直流锅炉的关系 n 超临界锅炉的优势 n 直流锅炉的技术特点 n 国产超临界锅炉主要设备
超临界机组锅炉设备
临界与超临界定义
超临界机组锅炉设备
2.螺旋管圈水冷壁
垂直管圈 螺旋管圈
超临界机组锅炉设备
内螺纹管结构
超临界机组锅炉设备
水冷壁出口 介质温度
热负荷
流
流
向
向
燃烧器
前墙
侧墙
燃烧器
后墙
侧墙垂直管Βιβλιοθήκη 置水冷壁燃烧器燃烧器
前墙 侧墙 后墙 侧墙
螺旋上升式水冷壁
超临界机组锅炉设备
３.采用前后墙对冲燃烧方式
超临界机组锅炉设备
启停速度快 压力适应性广
金属耗量少 水泵压头高 设置汽水分离器 设置启动系统 质量流速高
汽温调节困难 热惯性小
流动阻力大 热偏差大
水动力不稳定 给水品质要求高 控制系统复杂
超临界机组锅炉设备
国产超临界锅炉主要设备
1.采用П型布置形式 2.螺旋管圈水冷壁 ３.前后墙对冲燃烧方式 ４.低氮旋流燃烧器 ５.汽水系统 ６.启动系统
超临界机组锅炉设备
1.采用П型布置形式
超临界机组锅炉设备
优点 缺点
•易于疏水 •受热面磨损小 •占地面积小 •炉膛烟温偏差小
•维修费用提高 •积灰塌落入炉膛
•锅炉高度较低 •水平烟道支吊方式简单 •尾部受热面易于布置成逆流 传热方式 •尾部烟气向下流动，有利于 吹灰
•占地面积较大 •局部磨损较大 •折焰角与水平烟道结构复杂。
二级减温器
启动分离器→顶棚过热器→包墙过热器→ 低温过热器→ 一级减温→ 屏式过热器 → 二级减温→ 高温过热器
超临界机组锅炉设备
5.汽水系统
事故减温器
低再
高再
至中压缸
事故减温器
低温再热器→ 再热器事故喷水减温→ 高温再热器
超临界机组锅炉设备
6. 启动系统
高温过热器 喷水
屏式过热器 喷水
低温过热器
３.采用前后墙对冲燃烧方式
后墙 前墙
热烟气和灰粒冲 刷的几率较小
②
③ ④
①
侧墙布置的吹灰器 可有效控制水冷壁 的积灰
燃烧器 炉膛水冷壁
① 周围的烟气卷吸到燃烧器主气 流中
② 热烟气回流到炉膛角部
③ 含有熔化灰粒的热烟气冲刷 水冷壁 ④ 灰粒在水冷壁上堆积形成结 渣 超临界机组锅炉设备
３.采用前后墙对冲燃烧方式
超临界锅炉的优势
超临界机组锅炉设备
玉环电厂
效率高
锅炉效率
93.76%
污染物排放低
NOx排放 258mg/Nm3
邹县电厂
外高桥电厂
94.46%
94.28%
267mg/Nm3 228mg/Nm3
供电煤耗 298g/kWh
296g/kWh
288g/kWh
超临界机组锅炉设备
超临界锅炉的技术特点
超临界机组锅炉设备
超临界机组锅炉设备
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
超临界机组锅炉设备
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
性能优越的煤粉浓缩器
超临界机组锅炉设备
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
快速点火、高温火焰
超临界机组锅炉设备
5.汽水系统
去中压缸 去高压缸
过热器二级减温
再热器事故减温 过热器一级减温
⑧ ⑨ 来自高加
④⑤
⑦
③ ⑥
①
② 来至高压缸出口
来自高压缸
①省煤器 ⑥低再 ②炉膛 ⑦高再 ③低过 ⑧分离器 ④屏过 ⑨贮水罐 ⑤末超过临界机组锅炉设备
5.汽水系统
水平烟道侧包
启动分离器 顶 棚 过
启动分离器 热
后竖井前包 后竖井侧包 后竖井中隔 后竖井后包
器
水平烟道侧包
二级减温器
一级减温
低
屏过
过
一级减温
高过 至高压缸
超临界机组锅炉设备
临界与超临界定义
1.临界点
水在加热过程中
的状态点
22.12MPa 374.15℃
超临界机组锅炉设备
水和蒸汽的区别
分子间距离
＜
＞
水
汽
超临界机组锅炉设备
水和蒸汽没有区别的状态
超临界机组锅炉设备
“超临界”状态
n 当流体的压力和温度超过一定的值（临界点） 时，流体会处于一种介乎于液态和气态的中间 态，称为超临界态。
高温再热器 喷水
低温再热器
高压旁路阀
喷水
HP 高压缸
低压旁路阀 疏水阀
IP 中压缸
L P 低压缸 喷水
水 冷 壁
省煤器
启动分离器
疏水扩容器
冷凝器
储水罐
水位控制阀
启动循环泵
启动排污
再循环管路水位控制阀 给水控制阀
高加
除氧器 低加
冷凝水泵 冷凝水净化器
锅炉给水泵
超临界机组锅炉设备
6. 启动系统
启动分离器
汽侧封头 手孔管接头 管接头 热电偶插座
筒身 水侧封头
超临界机组锅炉设备
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/18
超临界机组锅炉设备
n 对锅炉来说,主蒸汽压力超过（大于）临界点压 力（22.12MPa)的工况
超临界机组锅炉设备
超临界压力下朗肯循环过程的T—S图 超临界机组锅炉设备
超临界锅炉和直流锅炉关系
超临界锅炉－－从压力 上分类 直流锅炉－－从有无汽 包分类 超临界锅炉一定是直流 锅炉
直流锅炉不一定是超临 界锅炉
超临界机组锅炉设备