超超臨界機(jī)組介紹

1、國(guó)家政策情況節(jié)能調(diào)度一、 基本原則和適用范圍（一）節(jié)能發(fā)電調(diào)度是指在保障電力可靠供應(yīng)的前提下，按照節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的原則，優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源，按機(jī)組能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次調(diào)用化石類發(fā)電資源，最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。（二）基本原則。以確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和連續(xù)供電為前提，以節(jié)能、環(huán)保為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)各類發(fā)電機(jī)組按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、區(qū)域內(nèi)優(yōu)化、區(qū)域間協(xié)調(diào)的方式，實(shí)施優(yōu)化調(diào)度，并與電力市場(chǎng)建設(shè)工作相結(jié)合，充分發(fā)揮電力市場(chǎng)的作用，努力做到單位電能生產(chǎn)中能耗和污染物排放最少。（三）適用范圍。節(jié)能發(fā)電調(diào)度適用于所有并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組，上網(wǎng)電價(jià)暫按國(guó)家現(xiàn)

2、行管理辦法執(zhí)行。對(duì)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的外商直接投資企業(yè)的發(fā)電機(jī)組，可繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有購(gòu)電合同，合同期滿后，執(zhí)行本辦法。二、機(jī)組發(fā)電序位表的編制（四）機(jī)組發(fā)電排序的序位表（以下簡(jiǎn)稱排序表）是節(jié)能發(fā)電調(diào)度的主要依據(jù)。各省（區(qū)、市）的排序表由省級(jí)人民政府責(zé)成其發(fā)展改革委（經(jīng)貿(mào)委）組織編制，并根據(jù)機(jī)組投產(chǎn)和實(shí)際運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整。排序表的編制應(yīng)公開(kāi)、公平、公正，并對(duì)電力企業(yè)和社會(huì)公開(kāi)，對(duì)存在重大分歧的可進(jìn)行聽(tīng)證。（五）各類發(fā)電機(jī)組按以下順序確定序位：1.無(wú)調(diào)節(jié)能力的風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能、水能等可再生能源發(fā)電機(jī)組；2.有調(diào)節(jié)能力的水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)電機(jī)組和滿足環(huán)保要求的垃圾發(fā)電機(jī)組；3.核能發(fā)

3、電機(jī)組；4.按“以熱定電”方式運(yùn)行的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，余熱、余氣、余壓、煤矸石、洗中煤、煤層氣等資源綜合利用發(fā)電機(jī)組；5.天然氣、煤氣化發(fā)電機(jī)組；6.其他燃煤發(fā)電機(jī)組，包括未帶熱負(fù)荷的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；7.燃油發(fā)電機(jī)組。（六）同類型火力發(fā)電機(jī)組按照能耗水平由低到高排序，節(jié)能優(yōu)先；能耗水平相同時(shí)，按照污染物排放水平由低到高排序。機(jī)組運(yùn)行能耗水平近期暫依照設(shè)備制造廠商提供的機(jī)組能耗參數(shù)排序，逐步過(guò)渡到按照實(shí)測(cè)數(shù)值排序，對(duì)因環(huán)保和節(jié)水設(shè)施運(yùn)行引起的煤耗實(shí)測(cè)數(shù)值增加要做適當(dāng)調(diào)整。污染物排放水平以省級(jí)環(huán)保部門最新測(cè)定的數(shù)值為準(zhǔn)。據(jù)測(cè)算，目前全國(guó)小型機(jī)組總?cè)萘考s為1.15億千瓦，如全面實(shí)施節(jié)能發(fā)電調(diào)度，加上

4、“十一五”關(guān)停5000萬(wàn)千瓦小機(jī)組，到2010年可實(shí)現(xiàn)一年節(jié)約9000萬(wàn)噸原煤，減排二氧化碳2.16億噸，二氧化硫220萬(wàn)噸。目前我省超臨界機(jī)組的現(xiàn)狀鍋爐簡(jiǎn)介我省華潤(rùn)電力常熟有限公司、國(guó)電常州發(fā)電有限公司、揚(yáng)州第二發(fā)電有限公司擴(kuò)建工程為哈鍋爐型；鎮(zhèn)江發(fā)電有限公司、國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司、沙洲發(fā)電有限公司為上鍋爐型及華能太倉(cāng)電廠為東鍋爐型。技術(shù)來(lái)源分別為三井巴布科克能源公司、美國(guó)ALSTOM能源公司及日本巴布科克-日立公司。三廠鍋爐皆為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行本生直流鍋爐，采用單爐膛、型布置、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)，采用煤水比和兩級(jí)減溫水調(diào)節(jié)過(guò)熱汽溫，水冷壁為膜

5、式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁為垂直管屏。哈鍋從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器、水平煙道中的高溫再熱器，然后至尾部雙煙道中煙氣分兩路，一路流經(jīng)前部煙道中的立式和水平低溫再熱器、省煤器，一路流經(jīng)后部煙道的一級(jí)過(guò)熱器、省煤器，采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫；上鍋從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經(jīng)上爐膛的分隔屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器、水平煙道中的高溫再熱器和高溫過(guò)熱器，然后至尾部單煙道中低溫再熱器和省煤器，用燃燒器擺動(dòng)調(diào)節(jié)再熱汽溫；東鍋從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器、水平煙道中的高溫再熱器，然后至尾部雙煙道中煙氣分兩路，一路

6、流經(jīng)前部煙道中的兩級(jí)水平低溫再熱器，一路流經(jīng)后部煙道的一級(jí)過(guò)熱器、兩級(jí)水平省煤器，采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫。BMCR工況下鍋爐主要參數(shù)名稱單位哈鍋上鍋東鍋主汽流量t/h195019101900主汽壓力MPa主汽溫度543/571571571冷再壓力MPa41冷再溫度307317321熱再流量t/h158916141608熱再壓力MPa32熱再溫度569569569給水溫度289282282計(jì)算效率%保證效率%哈鍋的爐型在常二主蒸汽溫度為543，在國(guó)電常州為571。啟動(dòng)系統(tǒng)型式三廠的啟動(dòng)系統(tǒng)皆為內(nèi)置式，從小類別來(lái)看，哈鍋為再循環(huán)泵型，上鍋為大氣擴(kuò)容型，東鍋為疏水?dāng)U容器型。設(shè)計(jì)煤種常二和鎮(zhèn)電為神府

7、東勝煙煤，華太為神華煙煤。項(xiàng)目單位常二鎮(zhèn)電華太Car%Har%Oar%Nar%Sar%Mar%Aar%Qnet,arkJ/kg238262300022768Vdaf%38DT116011161130ST119011561160FT129011961210燃燒系統(tǒng)哈鍋燃燒器采用三井巴布科克公司的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器（LNASB），燃燒器采用前后墻布置方式，對(duì)沖燃燒。前后墻上在標(biāo)高18.351、22.194、26.037m、29.880上各布置4排燃燒器，每排各有4只LNASB燃燒器，共32只LNASB燃燒器。在最上層煤粉燃燒器上方，前后墻標(biāo)高處各布置1排燃盡風(fēng)口，每排布置7只，共14只燃盡

8、風(fēng)。每只LNASB燃燒器裝有1支1.2t/h的油槍用于點(diǎn)火、暖爐和低負(fù)荷穩(wěn)燃。制粉系統(tǒng)采用冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配置4臺(tái)BBD4360型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)帶一層燃燒器，每端帶前墻或者后墻的四只燃燒器。上鍋采用美國(guó)阿爾斯通能源公司的擺動(dòng)式四角切圓CFS-型低NOx同軸燃燒系統(tǒng)，其主要組件為緊湊燃盡風(fēng)（CCOFA）、可水平擺動(dòng)的分離燃盡風(fēng)（SOFA）、預(yù)置水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴及強(qiáng)化著火（EI）煤粉噴嘴。主風(fēng)箱設(shè)有6層帶燃料風(fēng)的EI噴嘴，相鄰兩層煤粉噴口間布置一組輔助風(fēng)噴嘴，其中包括上下2只CFS噴嘴和中間的1只直吹風(fēng)噴嘴。在主風(fēng)箱上部設(shè)有2層CCOFA噴嘴，在主風(fēng)箱下部

9、設(shè)有1層火下風(fēng)（UFA）噴嘴。在主風(fēng)箱上方設(shè)有5層SOFA噴嘴。主燃燒器噴嘴和SOFA燃燒器分別由一臺(tái)氣動(dòng)執(zhí)行器集中帶動(dòng)作上下擺動(dòng)。在燃燒器二次風(fēng)室中配置了三層共12支3.575t/h的Y型蒸汽霧化噴嘴輕油槍。制粉系統(tǒng)采用冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配置6臺(tái)HP1003型中速磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)帶一層4只燃燒器。東鍋燃燒器采用日本巴布科克-日立公司的HT-NR3型旋流煤粉燃燒器，燃燒器采用前后墻布置方式，對(duì)沖燃燒。前后墻上各布置3排燃燒器，每排各有6只HT-NR3燃燒器，共36只HT-NR3燃燒器。在最上層煤粉燃燒器上方，前后墻各布置1排燃盡風(fēng)口，每排布置8只，包括6只中心燃盡風(fēng)口和2

10、只側(cè)燃盡風(fēng)口，共16只燃盡風(fēng)。每只HT-NR3燃燒器裝有1支250kg/h機(jī)械霧化點(diǎn)火油槍，每只前墻中、下排及后墻中排燃燒器裝有1支2.2t/h蒸汽霧化啟動(dòng)油槍。制粉系統(tǒng)采用冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配置6臺(tái)HP1003型中速磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)帶前墻或者后墻的6只燃燒器。哈鍋和上鍋燃燒系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位哈鍋上鍋單只煤粉噴嘴輸入熱GJ/h一次風(fēng)率%20二次風(fēng)率%80一次風(fēng)速度m/s/25二次風(fēng)速度m/s/57一次風(fēng)溫/76二次風(fēng)溫307345燃燒器一次風(fēng)阻力kPa燃燒器二次風(fēng)阻力kPa燃料消耗量t/h224237爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)/爐膛容積熱負(fù)荷kW/m3爐膛截面熱負(fù)荷MW/

11、m2燃燒器區(qū)域面積熱負(fù)荷MW/m2東鍋燃燒系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位數(shù)值爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)/燃燒器區(qū)域化學(xué)當(dāng)量比/燃燒器區(qū)域化學(xué)當(dāng)量比推薦范圍/一次風(fēng)量（含密封風(fēng)）kg/s二次風(fēng)量（含燃盡風(fēng)）kg/s453燃盡風(fēng)量kg/s燃燒器投運(yùn)層的二次風(fēng)量（單層）kg/s二次風(fēng)壓力值kPa一次風(fēng)壓力值kPa二次風(fēng)溫331一次風(fēng)溫77煤耗量kg/s運(yùn)行燃燒器數(shù)量只30爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)/爐膛容積熱負(fù)荷kW/m3爐膛截面熱負(fù)荷MW/m2燃燒器區(qū)域面積熱負(fù)荷MW/m2主要輔助配備江蘇省600MW機(jī)組鍋爐輔機(jī)設(shè)備情況一覽表（流量/風(fēng)量，t/h；壓力，kPa）參數(shù)揚(yáng)二一期揚(yáng)二二期鎮(zhèn)江電廠三期國(guó)華太倉(cāng)國(guó)電常州利港三

12、期常熟二廠一期華能太倉(cāng)二期沙洲一期闞山一期鍋爐型號(hào)/541/541/543/569/571/569/571/569/571/569/543/569/543/569/571/569/571/569/605/603設(shè)計(jì)煤種神府煤神府煤神府煤神府煤神府煤神府煤神府煤神府煤神府煤徐州混煤燃燒方式對(duì)沖旋流燃燒對(duì)沖旋流燃燒四角切圓四角切圓對(duì)沖旋流燃燒四角切圓對(duì)沖旋流燃燒對(duì)沖旋流燃燒四角切圓四墻切圓BMCR煤量磨煤機(jī)型號(hào)MPS89GHP1003HP1003HP1003HP1003HP1003BBD4360HP1003HP1003HP1003磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)6666664666磨BMCR出力實(shí)際運(yùn)行電流108X5(

13、3kV)116X5(3kV)57X556X558X559X5159X457X554X5一次風(fēng)機(jī)型號(hào)1462A2/1355AST-1782/1120G6-2X45PAF18-PAF18-L3N2412.02.00DBV6TPAF17-1888AZ/1145PAF19-出口風(fēng)壓實(shí)際運(yùn)行電流90/97(10kV)72/72(kV)111/10399/95113/113182/179133/131設(shè)計(jì)一次風(fēng)量引風(fēng)機(jī)型號(hào)1444AZ/2489/0AN35e6(V13+4º)AN35e6(V13-1)AN35e6(V19+4º)AN35e6(V19+4º)AN37e6AN35

14、e6(V13-1)AN35e6(V13-1)AN31e6(V13+4º)設(shè)計(jì)煙氣量245629042472249823792577進(jìn)口風(fēng)壓運(yùn)行電流145/142(10kV)151/149(10kV)225/230263/263226/230255/263251/246258/260288/284送風(fēng)機(jī)型號(hào)ASN2730/140014-1ANN-2660/1400NFAF25-14-1出口風(fēng)壓實(shí)際運(yùn)行電流179/181(3kV)173/170(3kV)83/8590/91設(shè)計(jì)二次風(fēng)量1411.9(m3/h)175117471571燃燒系統(tǒng)對(duì)比與分析三臺(tái)鍋爐都采用空氣分級(jí)燃燒技術(shù)，該技術(shù)

15、是美國(guó)在20世紀(jì)50年代首先發(fā)展起來(lái)的，是目前使用最為普遍的低NOx燃燒技術(shù)之一?？諝夥旨?jí)燃燒的基本原理為：將燃燒所需的空氣量分成兩級(jí)送入，使第一級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)在0.8左右，燃料先在缺氧的富燃料條件下燃燒，使得燃燒速度和溫度降低，因而抑制了熱力型NOx的生成，同時(shí)燃燒生成的CO與NO進(jìn)行還原反應(yīng)，以及燃料N分解成中間產(chǎn)物相互作用或與NO進(jìn)行還原反應(yīng)，抑制了燃料型NOx的生成；在第二級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)，將燃燒用空氣的剩余部分以二次空氣輸入，成為富氧燃燒區(qū)，此時(shí)空氣量雖多，一些中間產(chǎn)物被氧化生成NO，但因火焰溫度低其生成量不大，從而最終空氣分級(jí)燃燒可使NOx生成量降低30%40%?？諝夥旨?jí)燃燒可以

16、分成兩類，一類是爐內(nèi)空氣分級(jí)燃燒，另一類是燃燒器空氣分級(jí)燃燒。爐內(nèi)空氣分級(jí)燃燒又可以分為采用緊湊式燃盡風(fēng)（簡(jiǎn)稱CCOFA）噴口和分離式燃盡風(fēng)（簡(jiǎn)稱SOFA）噴口技術(shù)。哈鍋和東鍋采用由前后墻對(duì)沖布置的低NOx旋流燃燒器和分離式燃盡風(fēng)噴口組成的燃燒系統(tǒng)，而上鍋采用由CFS-型四角切圓的低NOx直流燃燒器和緊湊式及分離式燃盡風(fēng)噴口組成的燃燒系統(tǒng)。哈鍋煤粉燃燒器區(qū)域化學(xué)當(dāng)量比為1.05，SOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.14；東鍋煤粉燃燒器區(qū)域化學(xué)當(dāng)量比為0.8，SOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.34。東鍋采用低氧燃燒（簡(jiǎn)稱LEA）技術(shù)，爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)為1.14，相應(yīng)的氧量?jī)H僅為2.58%。這兩個(gè)廠的鍋爐同層或同一

17、垂直線上相鄰兩只旋流燃燒器旋向相反，加強(qiáng)煙氣混和，提高爐內(nèi)氧量利用率，再加上前后墻布置方式，能有效降低爐膛出口煙氣流場(chǎng)不均勻性。面向前墻來(lái)看，上鍋前墻左角為#1角，后墻左、右角分別為#2、#3角，前墻右角為#4角。上鍋每角燃燒器從下到上依次為AA層火下風(fēng)噴口、A層端部風(fēng)噴口、A層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、A層CFS噴口、AB層帶油槍輔助風(fēng)噴口、B層CFS噴口、B層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、B層CFS噴口、BC層不帶油槍輔助風(fēng)噴口、C層CFS噴口、C層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、C層CFS噴口、CD層帶油槍輔助風(fēng)噴口、D層CFS噴口、D層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、D層CFS噴口、DE層不帶油槍輔助風(fēng)噴口、

18、E層CFS噴口、E層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、E層CFS噴口、EF層帶油槍輔助風(fēng)噴口、F層CFS噴口、F層煤粉燃燒器及周界風(fēng)噴口、F層端部風(fēng)噴口、CCOFA噴口、CCOFA噴口、SOFA噴口、SOFA噴口、SOFA噴口、SOFA噴口、SOFA噴口。#1/#3角CFS噴口形成8228的假想切圓，#2/#4角CFS噴口形成11655的假想切圓；#1/#3角其它噴口形成2043的假想切圓，#2/#4角其它噴口形成1716的假想切圓，皆呈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。煤粉燃燒器區(qū)域化學(xué)當(dāng)量比為0.72，CCOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.12，SOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.36。SOFA噴口可以在水平方向上手動(dòng)調(diào)節(jié)角度，其水平擺角范

19、圍為-15°+15°，對(duì)應(yīng)假想切圓直徑從逆時(shí)針的#1/#3角8147mm和#2/#4角4529mm到順時(shí)針的#1/#3角4200mm和#2/#4角7843mm，可以通過(guò)調(diào)節(jié)SOFA水平擺角來(lái)消除主燃燒器余旋，從而提高爐膛出口煙氣流場(chǎng)均勻性。燃燒器旋流燃燒器實(shí)際上是高強(qiáng)度擾動(dòng)式燃燒器，因而也是高NOx燃燒器，但是只要采取一些空氣調(diào)節(jié)手段，推遲燃料與空氣的混合，就能使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈蚇Ox燃燒器，而且這種燃燒器還具有燃燒穩(wěn)定，在相當(dāng)?shù)偷娜紵俣认虏恢劣诔霈F(xiàn)過(guò)多未燃物損失的優(yōu)點(diǎn)。哈鍋和東鍋采用低NOx雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。哈鍋LNASB燃燒器結(jié)構(gòu)圖東鍋HT-NR3型燃燒器結(jié)構(gòu)

20、圖哈鍋LNASB燃燒器采用直流一次風(fēng)和旋流的二、三次風(fēng)，并配中心風(fēng)。燃燒器一次風(fēng)管內(nèi)靠近爐膛端部布置有鑄造的整流器，用于在煤粉氣流進(jìn)入爐膛前對(duì)其進(jìn)行濃縮。整流器的濃縮作用和二次風(fēng)、三次風(fēng)調(diào)節(jié)協(xié)同配合，以達(dá)到在煤粉燃燒初期減少NOx生成量之目的。燃燒器風(fēng)箱為每個(gè)LNASB燃燒器提供二次風(fēng)和三次風(fēng)，每個(gè)燃燒器設(shè)有1個(gè)風(fēng)量均衡擋板，用以使進(jìn)入各個(gè)燃燒器的分風(fēng)量保持平衡。二次風(fēng)和三次風(fēng)通過(guò)燃燒器內(nèi)同心的二次風(fēng)、三次風(fēng)環(huán)形通道在煤粉燃燒的不同階段分別送入爐膛，燃燒器內(nèi)設(shè)有套筒式檔板用來(lái)調(diào)節(jié)二次風(fēng)和三次風(fēng)之間的分配比例。二次風(fēng)和三次風(fēng)通道內(nèi)布置有各自獨(dú)立的旋流裝置，三次風(fēng)旋流裝置為不可調(diào)節(jié)的型式，固定在燃

21、燒器出口最前端位置；而二次風(fēng)旋流裝置為沿軸向可調(diào)節(jié)的型式，調(diào)整旋流裝置的軸向位置即可調(diào)節(jié)二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。燃燒器設(shè)有中心風(fēng)管，其內(nèi)布置油槍，一股小流量的中心風(fēng)通過(guò)中心風(fēng)管送入爐膛，以提供油槍用風(fēng)，井且在油槍停運(yùn)時(shí)防止灰渣在此部位集聚。東鍋HT-NR3燃燒器采用直流一次風(fēng)、直流二次風(fēng)和旋流三次風(fēng)。一次風(fēng)噴口內(nèi)靠近爐膛端部布置錐形煤粉濃縮器；燃燒器風(fēng)箱為每個(gè)HT-NR3燃燒器提供二次風(fēng)和三次風(fēng)。內(nèi)二次風(fēng)道上設(shè)有一個(gè)套筒式擋板，用于調(diào)節(jié)二次風(fēng)和三次風(fēng)之間的分配比例；三次風(fēng)旋流裝置設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的切向葉片型式，并設(shè)有執(zhí)行器以實(shí)現(xiàn)程控調(diào)節(jié)，調(diào)整旋流裝置的調(diào)節(jié)導(dǎo)軸即可調(diào)節(jié)三次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。由于該燃燒器沒(méi)有設(shè)

22、置中心風(fēng)管，故而在一次風(fēng)粉管最后一個(gè)彎頭前設(shè)置了冷卻風(fēng)管，以便燃燒器停用時(shí)冷卻噴口，并在啟動(dòng)油槍投運(yùn)時(shí)提供根部風(fēng)。上鍋煤粉燃燒器采用強(qiáng)化著火（簡(jiǎn)稱EI）煤粉噴嘴，其特點(diǎn)是采用出口部分收縮設(shè)計(jì)能使煤粉聚集在噴口出口中心部位，在噴口內(nèi)設(shè)置格柵和在噴口外設(shè)置周界風(fēng)以加強(qiáng)卷吸煙氣能力，并與水平偏轉(zhuǎn)25°的低風(fēng)量CFS噴口配合，推遲一次風(fēng)粉氣流與二次風(fēng)的混和并在水冷壁附近形成富氧氣氛，從而使火焰穩(wěn)定在噴嘴出口一定距離內(nèi)，使揮發(fā)分在富燃料的氣氛下快速著火，保持火焰穩(wěn)定，從而提高鍋爐無(wú)輔助燃料低負(fù)荷穩(wěn)燃能力，有效降低NOx的生成，延長(zhǎng)焦碳的燃燒時(shí)間，提高鍋爐燃燒效率，防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣和高溫腐蝕。燃燼風(fēng)

23、哈鍋燃燼風(fēng)口包含2股獨(dú)立的氣流：中央部位的氣流是非旋轉(zhuǎn)的氣流，它直接穿透進(jìn)入爐膛中心；外圈氣流是旋轉(zhuǎn)氣流，用于和靠近爐膛水冷壁的上升煙氣進(jìn)行混合。東鍋燃盡風(fēng)噴口包含6個(gè)中心燃盡風(fēng)噴口（AAP）和兩個(gè)側(cè)燃盡風(fēng)噴口（SAP）。中心燃盡風(fēng)噴口（見(jiàn)下圖）由一次風(fēng)，二次風(fēng)，三次風(fēng)組成。一次風(fēng)為直流風(fēng)，二、三次風(fēng)為旋流風(fēng)。一次風(fēng)通過(guò)手柄調(diào)節(jié)套筒位置來(lái)進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)；二、三次風(fēng)通過(guò)風(fēng)量擋板和切向旋流葉片實(shí)現(xiàn)風(fēng)量和旋流強(qiáng)度調(diào)節(jié)。側(cè)燃燼風(fēng)噴口（見(jiàn)下圖）由一次風(fēng)和二次風(fēng)組成，一次風(fēng)為直流風(fēng)，二次風(fēng)為旋流風(fēng)。一次風(fēng)通過(guò)手柄調(diào)節(jié)套筒位置來(lái)進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)；二次風(fēng)通過(guò)調(diào)節(jié)切向旋流葉片實(shí)現(xiàn)旋流強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。東鍋中心燃盡風(fēng)噴口

24、結(jié)構(gòu)圖東鍋側(cè)燃盡風(fēng)噴口結(jié)構(gòu)圖上鍋燃盡風(fēng)噴口包括兩層CCOFA噴口和五層SOFA噴口，都采用四角切圓直流燃盡風(fēng)布置方式，設(shè)計(jì)風(fēng)速為57m/s。在主燃燒器上布置CCOFA，能及時(shí)補(bǔ)充氧量，提高焦碳燃盡率，同時(shí)通過(guò)控制CCOFA份額，可以降低NOx生成量增幅，然后再通過(guò)布置SOFA，進(jìn)一步提高焦碳燃盡率，控制爐膛溫度水平，再次降低NOx生成量增幅，從而達(dá)到提高鍋爐燃燒效率和降低NOx排放濃度這雙重目的。主燃燒器風(fēng)箱底部和頂部標(biāo)高分別為24373mm和36785mm，SOFA風(fēng)箱底部和頂部標(biāo)高分別為42288mm和45910mm，下CCOFA緊貼上端部風(fēng)布置，兩層CCOFA間距為110mm，第一層SO

25、FA與上CCOFA之間的距離為5595mm，CCOFA間距為110mm。CCOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.12，其中下CCOFA為0.04，上CCOFA為0.08；SOFA化學(xué)當(dāng)量比為0.36，五層SOFA均分。省內(nèi)600MW級(jí)超臨界機(jī)組鍋爐NOx排放濃度一覽表鍋爐國(guó)電常州1爐國(guó)電常州2爐華潤(rùn)常熟#3爐揚(yáng)州二廠#3爐揚(yáng)州二廠#4爐國(guó)華太倉(cāng)#7爐國(guó)華太倉(cāng)#8爐利港電廠#6爐沙洲電廠1爐華能太倉(cāng)#3爐鍋爐廠家哈鍋哈鍋哈鍋哈鍋哈鍋上鍋上鍋上鍋上鍋東鍋燃燒型式前后墻對(duì)沖旋流燃燒前后墻對(duì)沖旋流燃燒前后墻對(duì)沖旋流燃燒前后墻對(duì)沖旋流燃燒前后墻對(duì)沖旋流燃燒四角切圓直流燃燒四角切圓直流燃燒四角切圓直流燃燒四角切圓直流燃

26、燒前后墻對(duì)沖旋流燃燒負(fù)荷,MW600600600600600600600660620655NOx排放濃度(6%O2),mg/Nm3420378290382464171145204250221鍋爐熱效率,%制粉系統(tǒng)超臨界機(jī)組采用雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)首次是在華潤(rùn)常熟二廠。雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)對(duì)于煤種適應(yīng)性好，而中速磨煤機(jī)對(duì)于煤質(zhì)比較敏感。雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)配超臨界直流爐主要解決負(fù)荷風(fēng)量測(cè)量的問(wèn)題以及負(fù)荷風(fēng)攜帶煤粉的比例問(wèn)題。因?yàn)橹绷鳡t投入?yún)f(xié)調(diào)控制時(shí)粗調(diào)是按照煤水比來(lái)控制的。對(duì)于中速磨煤機(jī)給煤機(jī)煤量就是入爐煤量。對(duì)于雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)由于有一個(gè)可以儲(chǔ)存20t的筒體，只有精確掌握入爐的煤量才能按照煤水比來(lái)調(diào)節(jié)。在常熟二廠

27、由于開(kāi)始時(shí)選型、設(shè)計(jì)、制造、施工時(shí)并未意識(shí)到此問(wèn)題。導(dǎo)致在#1機(jī)組投用后很長(zhǎng)事件無(wú)法投入?yún)f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。主要原因是磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)量由于幾乎無(wú)直管段，初期采用的測(cè)量元件對(duì)直管段要求很高，測(cè)量的負(fù)荷風(fēng)量無(wú)法反映實(shí)際情況與趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)多次更換風(fēng)速測(cè)量元件并對(duì)負(fù)荷風(fēng)處的風(fēng)道進(jìn)行改造，風(fēng)量測(cè)量裝置基本能反應(yīng)變化趨勢(shì)。再根據(jù)積累的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷風(fēng)量與入爐煤量的擬合得出經(jīng)驗(yàn)公式。目前三臺(tái)機(jī)組的協(xié)調(diào)均正常投入滿足了江蘇省電網(wǎng)調(diào)度的要求。鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)上鍋啟動(dòng)系統(tǒng) 哈鍋啟動(dòng)系統(tǒng)東鍋啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)由啟動(dòng)分離器、儲(chǔ)水罐、儲(chǔ)水罐水位控制閥（361閥）等組成。啟動(dòng)分離器布置在爐前，垂直水冷壁混合集箱出口，采用旋風(fēng)分離形式，分離

28、器規(guī)格為876×98（保證內(nèi)徑680），材料為SA-336F12，直段高度，總長(zhǎng)為，數(shù)量為每臺(tái)爐兩個(gè)。經(jīng)水冷壁加熱以后的工質(zhì)分別由6根連接管沿切向向下傾斜15°進(jìn)入兩分離器，分離出的水通過(guò)分離器下方的連接管進(jìn)入儲(chǔ)水罐，蒸汽則由分離器上方的連接管引入頂棚入口集箱。分離器下部水出口設(shè)有阻水裝置和消旋器。啟動(dòng)分離器儲(chǔ)水罐的規(guī)格為972×111（保證內(nèi)徑750），材料為SA-336F12，直段高度，總長(zhǎng)為，數(shù)量為每臺(tái)爐一個(gè)。帶爐水循環(huán)泵系統(tǒng)的啟動(dòng)系統(tǒng)由于在轉(zhuǎn)直流之前需控制儲(chǔ)水箱水位，很容易控制不好導(dǎo)致?tīng)t水泵跳閘導(dǎo)致省煤器入口流量低鍋爐跳閘，但帶爐水泵系統(tǒng)省水，啟動(dòng)速度快等

29、優(yōu)點(diǎn)。大氣擴(kuò)容式啟動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。華能玉環(huán)電廠運(yùn)行情況簡(jiǎn)介2004年6月開(kāi)工，一期工程于2006年12月建成投產(chǎn)。全廠熱效率45.16%。性能考核#1機(jī)組汽機(jī)熱耗7295.8kJ/kWh，鍋爐效率93.88%，在額定負(fù)荷下發(fā)電煤耗，發(fā)電廠用電率4.45%，供電煤耗，氮氧化物排放濃度270mg/m3；#2機(jī)組汽機(jī)熱耗7314.9kJ/kWh，鍋爐效率93.76%，額定負(fù)荷下發(fā)電煤耗，發(fā)電廠用電率4.33%,供電煤耗。2006年度參加全國(guó)60萬(wàn)kW級(jí)機(jī)組競(jìng)賽的81臺(tái)機(jī)組分別屬于全國(guó)34家發(fā)電企業(yè)，平均供電煤耗，2005年度為，平均生產(chǎn)廠用電率為4.94%，2005年度為4.75%。而10萬(wàn)kW級(jí)競(jìng)

30、賽的179臺(tái)機(jī)組分屬74家發(fā)電企業(yè)，平均供電煤耗為，2005年度為。超超臨界機(jī)組的發(fā)展國(guó)際上通常把主蒸汽壓力在28MPa以上或主蒸汽、再熱蒸汽溫度在580及其以上的機(jī)組定義為超超臨界（Ultra supercritical；簡(jiǎn)稱USC）機(jī)組或高效超臨界（high efficiency supercritical）機(jī)組。圖一容量從表1可看出九十年代以來(lái)開(kāi)發(fā)的超超臨界機(jī)組的容量除丹麥外，絕大部分為6001000MW，大多數(shù)為百萬(wàn)千瓦等級(jí)（即9001000MW），這是因?yàn)閱螜C(jī)容量增大后，無(wú)論從廠用電率，機(jī)組的散熱損失，單位千瓦的金屬耗量乃至電廠運(yùn)行人員的配置數(shù)量均有所降低。目前，日本已投運(yùn)和正在建造

31、中的百萬(wàn)千瓦等級(jí)的超超臨界機(jī)組已有十多臺(tái)。德國(guó)已投運(yùn)和在建的超超臨界鍋爐也均為百萬(wàn)千瓦等級(jí)。只有丹麥的三臺(tái)超超臨界機(jī)組由于采用深海水低背壓運(yùn)行方式，機(jī)組容量受到汽輪機(jī)排汽口面積的限制為400MW等級(jí)。表1 九十年代以來(lái)世界上投運(yùn)和在建的大型超超臨界機(jī)組業(yè)績(jī)電 站 名 稱功率MW蒸 汽 參 數(shù)MPa、鍋 爐 制造 商燃料投運(yùn)年月日本Kawagoe（川越）#170031.0,566/566/566MHI液化天然氣Kawagoe（川越）#270031.0,566/566/566MHI液化天然氣Hekinan（碧南）#370024.1,538/593IHI煙煤Noshiro（能代）#260024.1,

32、566/593IHI煙煤Nanaohta（七尾太田）#150024.1,566/593日立煙煤Haramachi（原町）#1100024.5,566/593MHI煙煤Matsura（松浦）#2100024.1,593/593日立煙煤Misumi（三隅）#1100024.5,600/600MHI煙煤Nanaoohta（七尾太田）#270024.1,593/593IHI煙煤Haramachi（原町）#2100024.5,600/600日立煙煤Tachibanwan（桔灣）#1105025.0,600/610IHI煙煤Tachibanwan（桔灣）#2105025.0,600/610日立煙煤Tsur

33、uga（敦賀）#270024.1,593/593MHI煙煤Hekinan（碧南）#4100024.1,566/593IHI煙煤Hekinan（碧南）#5100024.1,566/593IHI煙煤Isogo-sin（磯子）#160025.0,600/610IHI煙煤Tomatoatsuma（苫東厚真）#470025.0,600/610IHI煙煤Reihoku（苓北）#270024.1,593/593MHI煙煤Hitachinaka（常陸那珂）#1100024.5,600/600日立煙煤Hirono（廣野）#560024.5,600/600MHI煙煤Maizuru（舞鶴）#190024.5,595

34、/595MHI煙煤丹麥Skærbæk #341528.5,580/580/580FLsmilj天然氣Nordiylland #341528.5,580/580/580FLsmilj煙煤Avedre #241530.5,582/600FLsmilj天然氣/油2001德國(guó)Boxberg91026.6,545/583德B&W煤2000Lippendorf R/S94026.7,554/583德B&W煤1999/2000Niederauen K100026.5,580/600ALSTOM煤2002Frimmerdorf91526.5,576/599德B&W煤

35、Schwarze Pumpe81526.8,547/565ALSTOM煤1998上海外高橋二期90025,538/566ALSTOM煤20032004發(fā)展大容量超臨界機(jī)組是必要的，也是必然的到2020年，我國(guó)電力裝機(jī)將增加到8.59億kW，每年新增裝機(jī)需要25003000萬(wàn)kW，其中燃煤機(jī)組約為1700萬(wàn)2000萬(wàn)kW，屆時(shí)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的格局已經(jīng)形成。只有裝設(shè)600MW及更大容量機(jī)組作為電網(wǎng)主力機(jī)組才能滿足負(fù)荷增漲要求。2001年，我國(guó)燃煤機(jī)組每kWh煤耗率為392g標(biāo)準(zhǔn)煤，到2020年，如煤耗率能降到332g，即比2001年降60g/kWh，則與2001年比，當(dāng)年的節(jié)煤量即達(dá)1500萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，

36、約合2000萬(wàn)t原煤。只有大規(guī)模發(fā)展高效的超臨界機(jī)組，才能大量降低煤耗。新標(biāo)準(zhǔn)與1996年標(biāo)準(zhǔn)相比，排放大氣的污染物標(biāo)準(zhǔn)有很大降低。其中顆粒物由200mg/Nm3降為100mg/Nm3，SO2由1200mg/Nm3降為400mg/Nm3，揮發(fā)份>10%煤種的NOX控制在650mg/Nm3，揮發(fā)份<10%煤種NOX控制在1000mg/Nm3。另外，在兩控區(qū)還要控制排放總量。排放者還要按規(guī)定繳納排污費(fèi)。實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，新建電廠除塵設(shè)施效率將要求提高到99.5%以上，需采用56電場(chǎng)的ESP，或采用布袋除塵器。即便采用含硫1%以下的低硫煤，也要求裝設(shè)FGD。在脫氮方面，用低NOX燃燒方式雖可

37、以滿足要求，但裝設(shè)煙氣脫氮裝置也將很快提上日程。采用超臨界機(jī)組，由于效率提高，可以相應(yīng)降低污染物排放總量。我國(guó)已加入控制CO2排放的京都議定書，而燃煤電廠是排放CO2的大戶。每臺(tái)600MW機(jī)組每年CO2排放量約為470萬(wàn)(亞臨界)435萬(wàn)(超臨界)或400萬(wàn)(USC)t，即USC機(jī)組比亞臨界機(jī)組減排15%。如每年有10臺(tái)600MW USC機(jī)組投產(chǎn)，即可比采用亞臨界機(jī)組減排CO2 700萬(wàn)t/年。在超臨界機(jī)組發(fā)展初期，即在195070年代時(shí)，由于設(shè)計(jì)、運(yùn)行、材料使用等問(wèn)題（主要是材料問(wèn)題），運(yùn)行可靠性低于亞臨界機(jī)組，但目前情況已有變化。到1998年為止，全球有超過(guò)350臺(tái)超臨界機(jī)組。這項(xiàng)技術(shù)已有

38、20多年的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展。經(jīng)不少國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的評(píng)估和統(tǒng)計(jì)數(shù)字，其可靠性至少與常規(guī)亞臨界機(jī)組一樣好。在大型高效清潔煤發(fā)電技術(shù)中，IGCC和PFBC只有在示范電站項(xiàng)目成功，發(fā)電成本能和常規(guī)電廠相競(jìng)爭(zhēng)后，才有推廣的可能，而這大約需要1020年后。當(dāng)前，只有USC技術(shù)，加上FGD和SCR和布袋除塵器，才是可行的成熟的技術(shù)。圖二圖三超超臨界參數(shù)的選擇蒸汽參數(shù)與發(fā)電效率的關(guān)系根據(jù)日立公司資料，以亞臨界機(jī)組為基數(shù)，各種超臨界及超超臨界參數(shù)機(jī)組相對(duì)效率的提高如下表：16.6 MPa538/5380MPa538/538+1.9%MPa538/566+2.3%MPa566/566+3.1%MPa566/566+3.3

39、%MPa600/600+5.1%MPa600/600+5.6% MPa538/566 MPa593/593機(jī)組的效率提高2.2%（實(shí)際）初壓的選擇在現(xiàn)階段以選用25MPa比較合理。理由：(1) 進(jìn)汽壓力，從25MPa提高到30MPa，效率提高僅為0.5%，好處不大。(2) 國(guó)內(nèi)汽機(jī)廠已有的積木塊設(shè)計(jì)，可用于初壓25MPa。高于25MPa時(shí)，需對(duì)高壓缸修改設(shè)計(jì)。(3) 采用25MPa壓力，鍋爐水冷壁最高溫度在460以下，可采用13CrMo44等常規(guī)材料。如提高到27MPa以上，即需改用7CrMoVTiB10-10等高一級(jí)材料，增大鍋爐造價(jià)。(4) 采用25MPa壓力，給水泵可與常規(guī)SC爐采用同樣

40、規(guī)格設(shè)備。初溫的選擇在現(xiàn)階段，以選用600/600比較合理。理由是：(1) 汽溫從566/566提高到600/600，效率提高1.81.9%，好處大。如只提高到580/600，則效率比600/600要低0.3%，而兩者所用材料基本一致。(2) 高溫材料的發(fā)展結(jié)果，已有使用在600/600的成熟材料。所有600以下的材料，均已由ASME、DIN或MITI批準(zhǔn)。對(duì)600鍋爐，只有末級(jí)過(guò)熱器和再熱器需用18Cr的奧氏體鋼(如TP347HFG)。汽機(jī)全部為12Cr以下的鐵素體合金鋼。一次再熱或是二次再熱在現(xiàn)階段，以一次再熱比較合理。理由：(1) 在同級(jí)溫度參數(shù)下，采用二次再熱(如600/620/620

41、)與一次再熱(如600/620)相比，其循環(huán)效率上升0.6%左右，而投資則增加6%10%，運(yùn)行成本增加,可靠性下降。(2) 采用二次再熱，可避免汽機(jī)末級(jí)葉片處濕度過(guò)高，但如進(jìn)汽溫度從566提高到600，在進(jìn)汽壓力為25MPa時(shí)，采用一次再熱排汽濕度為0.9098,與亞臨界機(jī)組相當(dāng)。蒸汽參數(shù)八十年代末，日本投運(yùn)的二臺(tái)700MW超超臨界機(jī)組（川越電廠#1、#2），由于受當(dāng)時(shí)耐熱鋼材的限制，蒸汽壓力雖由25MPa提高到31MPa，但汽溫仍維持在569/569/569，由于當(dāng)時(shí)蒸汽壓力和溫度不能匹配，不得不采用二次再熱以避免汽輪機(jī)排汽濕度過(guò)高，二次再熱雖是成熟的技術(shù)，但31MPa，566二次再熱與24

42、.1MPa，566一次再熱相比機(jī)組熱效率可提高約2%（其中二次再熱可提高效率1.31.5%，壓力的提高均可提高機(jī)組效率1%），無(wú)論是汽機(jī)或鍋爐的系統(tǒng)大為復(fù)雜，以鍋爐來(lái)說(shuō)，二次再熱的布置，一、二次再熱調(diào)溫方式和相互之間的影響和對(duì)自控設(shè)計(jì)的要求等均成為設(shè)計(jì)中的難題從而增加機(jī)組的造價(jià)，使電站的投資增加約1015%，隨著新型熱強(qiáng)鋼的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用取得了成熟經(jīng)驗(yàn)（如25Cr20Ni，Super304H以及TP347HFG），日本九十年代生產(chǎn)的大批超超臨界機(jī)組均采用2425MPa，593610的一次再熱機(jī)組，其熱效率僅比川越的二次再熱機(jī)組低0.5%左右，降低了設(shè)備造價(jià)也簡(jiǎn)化了系統(tǒng)和運(yùn)行。以歐洲來(lái)說(shuō)，丹麥九十年

43、代末投運(yùn)的二臺(tái)400MW超超臨界機(jī)組也采用了二次再熱580/580/580a，582/600以仍能保持較高的機(jī)組效率，德國(guó)近年投標(biāo)的幾臺(tái)百萬(wàn)等級(jí)的燃煤超臨界機(jī)組，主汽壓力稍高均大于26MPa，均采用一次再熱，蒸汽溫度已由前二臺(tái)的550/580提高到后二臺(tái)的580/600，新投運(yùn)和正設(shè)計(jì)中的百萬(wàn)級(jí)超超臨界機(jī)組的熱效率均可達(dá)到45%以上（改進(jìn)了機(jī)組加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和增加鍋爐尾部煙側(cè)的換熱器等）。根據(jù)國(guó)內(nèi)外汽機(jī)制造廠的分析，在超超臨界參數(shù)范圍內(nèi)，主汽壓力從25MPa提高到28MPa，汽機(jī)熱效率相對(duì)提高值約為0.560.57%，若主汽溫度從580提高到600則汽機(jī)熱效率相對(duì)提高值為0.540.56%，看

44、起來(lái)在超超臨界參數(shù)范圍內(nèi)，提高壓力與提高主汽溫對(duì)汽機(jī)熱效率的改善幾乎是相同的，但根據(jù)華東電力設(shè)計(jì)院與浙江電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)分析，由于提高主汽壓力后給水泵電耗的增加等因素，與提高主汽溫度相比，供電效率的增加甚微，28MPa，580/600與25MPa，600/600相比，機(jī)組供電效率僅增加0.1%，供電煤耗基本不變，而提高主汽壓力從25MPa到28MPa，對(duì)鍋爐來(lái)說(shuō)，由于所有受壓件鋼材用量和閥門費(fèi)用的增加，將使鍋爐投資增加810%，對(duì)汽機(jī)來(lái)說(shuō)，由于高壓缸需增加一級(jí)，主汽閥噴咀室等的壁厚有所增加，使整機(jī)成本增加69%，使整個(gè)電廠造價(jià)增加23%。同時(shí)提高主汽壓力，由于鍋爐受壓部件和汽機(jī)進(jìn)汽部分壁厚的增

45、加，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間會(huì)有所延長(zhǎng)。而主汽溫度從580提高到600，對(duì)鍋爐來(lái)說(shuō)，鍋爐受壓件金屬總重增加較少，過(guò)熱器的蛇形管需采用Super304H（18Cr10NiNb）或25Cr20Ni級(jí)的優(yōu)質(zhì)奧氏體鋼（HR3C即Sus310JITB），上部水冷壁或許需采用少量的T23（HCM25）的優(yōu)質(zhì)珠光體鋼，末級(jí)過(guò)熱器出口集箱和導(dǎo)管則必須采用P92（NF616），但鍋爐總的成本增加較少。汽機(jī)廠認(rèn)為主汽溫度采用600與580相比，所采用的鋼材是相同的。因此目前國(guó)際上（日本、德國(guó)等）對(duì)超超臨界機(jī)組均出現(xiàn)了采用簡(jiǎn)單的一次中間再熱，主汽壓力保持2425MPa水平而大幅度提高主汽溫度到600，甚至更高的水平的趨勢(shì)，以進(jìn)

46、一步提高機(jī)組的熱效率。隨著新型熱強(qiáng)鋼的開(kāi)發(fā)研究日益成熟，歐洲已開(kāi)始執(zhí)行為期15年的采用更高蒸汽參數(shù)（最終予期達(dá)到37.5MPa，700/700）的先進(jìn)火電廠發(fā)展規(guī)劃，將現(xiàn)有的超超臨界機(jī)組的熱效率4445%水平，最終提高到50%的熱效率，使火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性可以與蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電廠相媲美。超超臨界機(jī)組機(jī)爐主蒸汽參數(shù)匹配 (1) 由于管道阻力增大使得管道的等焓溫降增大，而且隨著機(jī)組工作壓力的提高愈加明顯。按我國(guó)現(xiàn)東南沿海地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格以及管道價(jià)格，當(dāng)主蒸汽管道的溫降（包括管道等焓溫降和散熱溫降）在45oo oC左右。30.0MPa的超超臨界的機(jī)組，隨著機(jī)組工作壓力提高，主蒸汽管道的最大壓降比應(yīng)

47、從5%逐漸降低至3%左右。例如主蒸汽壓力為31.0MPa的超超臨界的機(jī)組，當(dāng)主蒸汽壓降比達(dá)到4.4%的時(shí)候，若管道的壓降繼續(xù)增大，雖然管道的投資費(fèi)用降低，但管道費(fèi)用的降低已無(wú)法抵消因設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的提高而引起的鍋爐給水泵功耗的增大。30.0MPa范圍內(nèi)的超超臨界機(jī)組，當(dāng)蒸汽壓力小于27.5MPa，主蒸汽壓降比選擇45%最佳；當(dāng)蒸汽壓力大于27.5MPa，則主蒸汽壓降比選擇34%較為合適。再熱蒸汽系統(tǒng)(1) 高溫再熱蒸汽管道壓降采用高壓缸排汽壓力的3%左右，低溫再熱蒸汽管道壓降為2%左右較經(jīng)濟(jì)，在此壓降下高溫再熱蒸汽管道選擇2oC的溫降是適合的。(2) 雖然再熱蒸汽系統(tǒng)的壓降對(duì)機(jī)組的熱耗影響

48、很大，但是即使不考慮鍋爐投資的增加，僅管道費(fèi)用的增加，選擇8%的再熱系統(tǒng)總壓降從經(jīng)濟(jì)性上講不如10%的總壓降來(lái)得經(jīng)濟(jì)。按10%的再熱系統(tǒng)總壓降來(lái)設(shè)計(jì)還是適合的。機(jī)爐蒸汽參數(shù)匹配的原則30.0MPa、580600oC的超超臨界機(jī)組，若蒸汽壓力小于27.5MPa，則主蒸汽管道的壓降比選擇45%、溫降選擇5 o1.25MPa，對(duì)應(yīng)的主蒸汽流速為55m/s左右；若蒸汽壓力較高，大于27.5MPa，則主蒸汽管道的壓降比選擇34%，對(duì)應(yīng)的管道溫降仍為4 oC，此時(shí)主蒸汽流速約為4550m/s之間。再熱系統(tǒng)壓降選擇10%的高壓缸排汽壓力還是合適的，其中高溫再熱管道選擇總壓降的30%左右最經(jīng)濟(jì)。在此壓降下，高

49、溫再熱蒸汽管道選擇2 oC溫降是可行的。在國(guó)外的機(jī)組上也有成功的先例。對(duì)USC鍋爐的技術(shù)要求預(yù)期性能(燃燒煙煤時(shí))(1) 鍋爐效率：93.5%(2) 最低穩(wěn)燃負(fù)荷：30%BMCR(3) 變負(fù)荷速度：24%/分鐘(4) NOX排放：200400mg/Nm3(5) 運(yùn)行方式：變壓運(yùn)行(6) 起動(dòng)時(shí)間：冷態(tài)56hrs，溫態(tài)23hrs，熱態(tài)11.5hrs。(7) 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)：6%爐型：可以用塔式或型。型爐是傳統(tǒng)的，但塔式爐有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 受熱面加熱均勻。型爐在爐膛出口煙氣轉(zhuǎn)彎，引起的流速不勻問(wèn)題。(2) 受熱面磨損較小。型爐在后部受熱面中因煙氣流向與煙塵流向相同，引起的磨損較大。(3) 消

50、除了型爐前后流道熱膨脹不均勻問(wèn)題。(4) 受熱面可以完全放空疏水，起動(dòng)時(shí)間較短。塔式爐的缺點(diǎn)：爐架高，爐架基礎(chǔ)荷載大，對(duì)不均勻沉降的要求嚴(yán)格。歐洲的超超臨界鍋爐均采用塔式布置，其優(yōu)點(diǎn)是水冷壁（尤其是上爐膛）回路簡(jiǎn)單，不僅爐膛各墻水冷壁間熱力與水動(dòng)力偏差小，而且后水冷壁回路也特別簡(jiǎn)單，煙氣自下向上垂直流動(dòng)，消除了型鍋爐中因有二次90°轉(zhuǎn)彎（爐膛出口和尾部轉(zhuǎn)向室）而導(dǎo)致的煙側(cè)偏差，此外從減輕對(duì)流受熱面的結(jié)渣和煙側(cè)磨損也是有利的。缺點(diǎn)是：鍋爐較高，增加了安裝難度，四根大立柱承受鍋爐全部荷載，對(duì)柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求較高，增加了鍋爐房地基的費(fèi)用。日本的超超臨界鍋爐均采用雙煙道的型布置，其主要優(yōu)點(diǎn)是

51、鍋爐高度稍小，易于安裝；單根柱的荷載較小，地基的費(fèi)用較少，適用于沿海電廠的軟地基，缺點(diǎn)是水冷壁特別是上部后水冷壁的回路較復(fù)雜，其熱力與水力偏差稍大，過(guò)熱器與再熱器沿爐寬方向的煙側(cè)偏差稍大；轉(zhuǎn)向室后的低溫對(duì)流受熱面存在局部煙側(cè)磨損的可能性?？傊N爐型代表了不同的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)，均有其優(yōu)缺點(diǎn)，只要設(shè)計(jì)合理，均能保證鍋爐的可靠運(yùn)行。燃燒方式：與亞臨界鍋爐相同，可以用對(duì)沖燃燒、四角(八角)燃燒等方式，并有OBA，OFA等燃盡風(fēng)，以減少NOX的形成。為減少未燃盡碳損失和提高鍋爐效率，可在磨煤機(jī)出口配備旋轉(zhuǎn)可調(diào)式煤粉分離器，提高煤粉細(xì)度。目前世界上已投運(yùn)百萬(wàn)千瓦等級(jí)燃煤超超臨界鍋爐就其燃燒方式而言仍分切向燃

52、燒和對(duì)沖燃燒二大類，而在切向燃燒方式中又分單切圓和雙切圓二種，德國(guó)、丹麥等歐洲國(guó)家均采用單切圓正方形爐膛，能保證較好的燃燒效果和爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，已投運(yùn)的最大的正方形爐膛為德國(guó)Schwarze Pump的800MW褐煤爐，其截面尺寸為24m×24m，其次為Niedrauen的900MW褐煤爐，其尺寸為×；外高橋900MW超臨界煙煤爐的爐膛尺寸為×，哈爾濱鍋爐廠已投運(yùn)的元寶山#3褐煤鍋爐的爐膛斷面尺寸為×，除外高橋900MW外，均已順利運(yùn)行，說(shuō)明百萬(wàn)級(jí)單切圓正方形爐膛是可行的，在直流燃燒器的火焰穿透能力及燃燒組織方面沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題。日本三菱重工（MHI）為

53、了消除型布置單切圓燃燒沿爐寬方向水冷壁、高溫過(guò)熱器和再熱器的煙側(cè)偏差，改善切向燃燒爐膛內(nèi)的空氣動(dòng)力場(chǎng)，從八十年代末開(kāi)始采用旋轉(zhuǎn)方向相背的雙切圓矩型爐膛，已為十余臺(tái)容量為700MW1000MW的超臨界和超超臨界鍋爐所采用并取得了良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)。日本日立和石川島播磨（IHI）二家公司的超臨界和超超臨界鍋爐均采用旋流式燃燒器前后墻對(duì)沖布置，均有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)，也均采用矩形爐膛，對(duì)于百萬(wàn)千瓦級(jí)的燃煤鍋爐，其爐寬可達(dá)30m，因此對(duì)長(zhǎng)伸縮式吹灰器的工作性能有很高要求。為了降低NOx生成量，所有投運(yùn)的超超臨界鍋爐的爐膛均采用了分級(jí)燃燒，ALSTOM公司煙煤超臨界鍋爐運(yùn)行中的NOx生成量可達(dá)到240mg/m3，日本MHI生產(chǎn)的1000MW超超臨界鍋爐（三隅電廠#1爐）燃用澳大利亞煙煤時(shí)在鍋爐出口測(cè)得的NOx生成量?jī)H為137 PPm，而在脫硝裝置后測(cè)得的NOx量又降到30PPm，因此為了滿足對(duì)火力發(fā)電廠日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，絕大部分超超臨界鍋爐均采用分級(jí)燃燒和脫硝裝置。水汽循環(huán)啟動(dòng)系統(tǒng)：直流爐在啟動(dòng)時(shí)與汽包爐完全不同。它有一套專門的啟動(dòng)系統(tǒng)，在點(diǎn)火前就在水冷壁中建立起一定的起動(dòng)流量(約30%額定蒸發(fā)量)，以保證點(diǎn)火后水冷壁有足夠的冷卻，保持水動(dòng)力穩(wěn)定。從水冷壁流出的熱水或汽水混合物，不允許進(jìn)入過(guò)熱器。另外，還能回收熱量，減少工質(zhì)損