百萬機(jī)組機(jī)組超超臨界鍋爐技術(shù)特點(diǎn)分析

1、主蒸汽主蒸汽279 (設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力)542C 774.4 kg/s (2,788 t/h)再熱蒸汽再熱蒸汽 69 (設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力)568C 687.6 kg/s (2,475 t/h)給水給水273 C煤種煤種 煙煤煙煤縱切面縱切面 0.0 m+ 126.3 m 外高橋三期外高橋三期臺(tái)數(shù)：臺(tái)數(shù)：2 2流量：流量：2955t/h2955t/h壓力：壓力：28.0 MPa28.0 MPa溫度：溫度：605/603 605/603 o oC C國華浙江寧海電廠國華浙江寧海電廠臺(tái)數(shù)：臺(tái)數(shù)：2 2流量：流量：3093t/h3093t/h壓力：壓力：27.46 MPa27.46 MPa溫度：溫度：

2、605/603 605/603 o oC C 天津國投北疆電廠天津國投北疆電廠臺(tái)數(shù)：臺(tái)數(shù)：2 2流量：流量：3102t/h3102t/h壓力：壓力：27.46 MPa27.46 MPa溫度：溫度：605/603 605/603 o oC C廣東粵電平海電廠廣東粵電平海電廠臺(tái)數(shù)：臺(tái)數(shù)：2 2流量：流量：3093t/h3093t/h壓力：壓力：27.46 MPa27.46 MPa溫度：溫度：605/603 605/603 o oC C方案一 方案二 名 稱 單位 BMCR BRL BMCR BRL 過熱蒸汽流量 t/h 3091 2943 3099 2951.6 過熱器出口蒸汽壓力 MPa(g)

3、27.46 27.34 26.15 26.03 過熱器出口蒸汽溫度 oC 605 605 605 605 再熱蒸汽流量 t/h 2580.9 2465.4 2590.7 2474.9 再熱器進(jìn)口蒸汽壓力 MPa(g) 6.06 5.78 6.05 5.78 再熱器出口蒸汽壓力 MPa(g) 5.86 5.59 5.85 5.59 再熱器進(jìn)口蒸汽溫度 oC 374 366 381 366 再熱器出口蒸汽溫度 oC 603 603 603 603 省煤器進(jìn)口給水溫度 oC 298 295 298 295 設(shè)計(jì)煤種 校核煤種 煤種 項(xiàng)目 活雞兔礦煤 變動(dòng)范圍 烏蘭木倫礦 工業(yè)分析 1. 工工業(yè)業(yè)元元

4、素素及及可可磨磨性性分分析析 全水分 Mt % 14.00 4 16.50 干燥基水份 Mad % 5.90 6.70 灰分 Aar % 7.04 5 13.07 碳 Car % 63.25 56.38 氫 Har % 3.40 3.37 全硫 St,ar % 0.50 0.3 0.58 氧 Oar % 11.18 9.44 Nar % 0.64 0.66 高位發(fā)熱值 Qgr,ar MJ/kg 24.50 22.15 低位發(fā)熱值 Qnet,ar MJ/kg 23.39 2.34 20.98 干燥無灰基揮發(fā)份 Vdaf % 33.19 38.00 哈氏可磨性指數(shù) HGI 62 55 2. 灰灰熔

5、熔點(diǎn)點(diǎn) DT(變形溫度) 1080 1060（10501150） ST(軟化溫度) 1120 1080（11001200） HT(半球溫度) 1180 1120（11101250） FT(熔融溫度) 1220 1450（11501300） 3. 灰成分 SiO2 % 26.31 45.01 (3050) Al2O3 % 12.66 14.99 (920) TiO2 % 0.48 0.41 (0.41.5) Fe2O3 % 20.66 6.11 (620) CaO % 18.09 18.21 (1535) MgO % 1.08 1.18 (0.81.8) K2O % 0.70 1.20 (0.2

6、2.0) Na2O % 0.43 0.82 SO3 % 16.20 6.69 (812) MnO2 % 0.06 0.46 其它 % 3.33 4.92 Effect on Fuels in Furnace Sizing0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.020002100220023002400250026002700280029003000NHI MWCSAHRR MW/m2Severely SlaggingHightly SlaggingModerately SlaggingNon Slagging外高橋三期寧海二期 項(xiàng) 目 螺旋管圈 單位 1、爐膛寬度深度 231

7、6023160 mm 2、上排燃燒器至屏底距離 26630 mm 3、下排燃燒器至冷灰斗上沿距離 5233 mm 4、上下一次風(fēng)噴口距離 21137 mm 5、相鄰層燃燒器間距 1612 mm 6、水冷壁下集箱標(biāo)高 4000 mm 7、爐頂管標(biāo)高 117910 mm 9、大扳梁頂標(biāo)高 126160 mm 10、鍋爐寬度（鍋爐構(gòu)架范圍） 53516 mm 11、鍋爐深度（鍋爐構(gòu)架范圍） 63435 mm 12、中間過渡集箱標(biāo)高 67575 mm 名 稱 單位 外高橋二期 外高橋三期 寧海二期 一、結(jié)構(gòu)參數(shù)比較 1、爐膛尺寸 mmmm 2148021480 2148021480 231602316

8、0 2、爐膛斷面積 M2 461.4 461.4 536.4 3、下排一次風(fēng)噴口中心線至冷灰斗轉(zhuǎn)角距離 mm 5120 5111 5233 4、上下燃燒器一次風(fēng)噴口中心線距離 mm 21500 21558 21137 5、上排燃燒器一次風(fēng)噴口中心線至 SH1 屏距離 mm 23380 28331 26630 6、冷灰斗轉(zhuǎn)角至 SH1 屏距離 m 50 55 53 7、爐膛容積 M3 3209032090 3637336373 8、有效輻射受熱面積EPRS M2 1347913479 1469014690 二、熱力數(shù)據(jù) 1、BMCR 下鍋爐蒸發(fā)量 t/h 2788 2955 3091 2、 過熱

9、器/再熱器出口溫度 oC 542/568 605/603 605/603 3、過熱器出口壓力 MPa.g 25.8 27.90 27.46 4、BMCR 下蒸汽邊熱量 MW 2170.62170.6 22622262 5、熱量差值 % 100100 1004.21004.2 6、計(jì)算屏底溫度 oC 12351235 12201220 7、計(jì)算爐膛出口溫度 10111011 995995 寧海爐膛尺寸15680120052332113798230530001700037230dxw=23160 x2316055ELV.=117910SH1（逆流）SH3（順流）RH2（順流）SH2（逆流）RH1（

10、逆流）ECO(順流）爐膛出口斷面317080458000下層一次風(fēng)噴口上層一次風(fēng)噴口SOFA風(fēng)箱上沿SOFA風(fēng)箱下沿外高橋三期爐膛尺寸144801200511121558100830550001898137830dxw=21480 x2148055ELV.=119310SH1（逆流）SH3（順流）RH2（順流）SH2（逆流）RH1（逆流）ECO(順流）爐膛出口斷面335076758000下層一次風(fēng)噴口上層一次風(fēng)噴口SOFA風(fēng)箱上沿SOFA風(fēng)箱下沿外高橋二期爐膛尺寸14480120051202150088020500001363031020dxw=21480 x2148055ELV.=10650

11、0SH1（逆流）SH3（順流）RH2（順流）SH2（逆流）RH1（逆流）ECO(順流）爐膛出口斷面238085607000下層一次風(fēng)噴口上層一次風(fēng)噴口SOFA風(fēng)箱上沿SOFA風(fēng)箱下沿37820SH-1PL SH-3 RH-2 SH-2 RH-1 ECO parallelflow counterflow counterflow parallelflow parallelflow counterflow 185061002390325032503250185023903250507505500021480 x 21480120014480Evaporator3782010730055SH-1PL

12、SH-3 RH-2 SH-2 RH-1 ECO 26.2117205Heating surfaceNo. TubeMaterialSH1-Grid148,3 x 7,62T92248,3 x 6,60T91348,3 x 7,11T91448,3 x 8,64T91548,3 x 7,11S 304H 2)648,3 x 7,11S 304H SB 2)748,3 x 7,11S 304H SB 2)848,3 x 8,13TP 310N 3)948,3 x 9,14TP 310N 3)1057,2 x 3,05T121157,2 x 3,05T23 1)1257,2 x 3,43T91136

13、0,3 x 3,05S 304H SB 2)1460,3 x 3,81TP 310N 3)1560,3 x 4,19TP 310N 3)1) alternatively T242) alternatively DMV 304 HCu3) alternatively HR3CSH2 ARH2RH1SH3SH2 B管子所處位置材質(zhì)外徑壁厚mm設(shè)計(jì)壓力MPa最高工質(zhì)溫度 oC管子中間點(diǎn)計(jì)算壁溫oC計(jì)算管子外壁溫度oC強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力下的許用溫度oC材料抗氧化溫度oC管子壁溫裕度oC一、水冷壁1、冷灰斗螺旋管SA-209 T138.67.3334.15375425435482482572、螺旋管圈1S

14、A-213 T1238.67.3333.95426486501502552163、螺旋管圈2SA-213 T2338.67.3332.99468518533560593424、垂直管圈1SA-213 T2338.67.3332.21484534544562593285、垂直管圈2SA-213 T2344.457.3332.0148552052454259322二、過熱器1、SH1及懸吊管管組1省煤器上方SA-213 T1248.39.6031.3348050550851555210懸吊管SA-213 T2348.311.131.1548552052358859368SA-213 T2348.3

15、9.0330.86490540545563593232、SH1屏管見圖計(jì)算點(diǎn)1SA-213 T9248.39.0330.75521579589597650183、SH2見圖計(jì)算點(diǎn)2SA-213 T9144.456.7830.32516.253153556065029見圖計(jì)算點(diǎn)3SA-213 T9144.457.3330.2353054855257265024見圖計(jì)算點(diǎn)4SA-213 T9144.458.4730.1554957257658865016見圖計(jì)算點(diǎn)5Super 304H44.457.3330.07577603607633700304、SH3見圖計(jì)算點(diǎn)6Super 304H 噴丸48

16、.37.9029.7658061762363670019見圖計(jì)算點(diǎn)7HR3C48.39.029.5359062463064270018見圖計(jì)算點(diǎn)8HR3C48.310.229.4362064064665770017三、再熱器1、RH1見圖計(jì)算點(diǎn)10SA-213 T1257.23.817.8047049049452155231見圖計(jì)算點(diǎn)11SA-213 T2357.23.817.7651454054458159341見圖計(jì)算點(diǎn)12SA-213 T9157.23.817.72536563567599650362、RH2見圖計(jì)算點(diǎn)13Super 304H 噴丸57.23.817.6756061261

17、866970057見圖計(jì)算點(diǎn)14HR3C57.23.817.6358162162765770036見圖計(jì)算點(diǎn)15HR3C57.24.237.6062064264866970027Flue gas duct width/depth mmTemperature C400450500550600650-10000-8000-6000-4000-20000200040006000800010000Final SH 3 OutletFinal RH 2 OutletDesign SH 3 OutletDesign RH 2 Outletleft sideright sidecenter溫 度 oC AS

18、ME Code Case 2179 MPa ECCC99 MPa ECCC05 MPa 580 105.69 100.67 94.67 590 96.75 90.67 84.67 600 88.15 82.00 75.33 610 79.71 73.33 66.67 620 71.27 64.67 58.00 630 63.05 56.67 50.00 640 54.86 49.33 43.33 650 47.00 42.67 37.33 不同標(biāo)準(zhǔn)下不同標(biāo)準(zhǔn)下ASTM Grade 92材料許用應(yīng)力材料許用應(yīng)力0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0

19、090.00100.00110.00120.00580585590595600605610615620625630635640645650溫度溫度 oC許用應(yīng)力許用應(yīng)力 MPaASME 2179ECCC99ECCC05Heating SurfacesSeperated Overfire AirClose Coupled Overfire AirTangential Firing System with Tilting BurnersSOFAIntermediate & Lower WindboxUpper Windbox incl. CCOFAHeating SurfacesSeperated

20、 Overfire AirClose Coupled Overfire AirTangential Firing System with Tilting BurnersNOx versus burner stoichiometry; 95 % loadOperating results from May 30th and June 8th, 20040501001502002503003504004505000,900,920,940,960,981,001,021,041,061,081,101,12burner stoichiometry -NOx mg/NmNOxLinear (NOx)

21、煤倉間、鍋爐本體、空預(yù)器煤倉間、鍋爐本體、空預(yù)器 ：ALSTOMALSTOM公司至今已經(jīng)有公司至今已經(jīng)有9494臺(tái)雙切圓的鍋爐，其中臺(tái)雙切圓的鍋爐，其中4949臺(tái)容量大于臺(tái)容量大于675MW675MW 螺旋管：螺旋管： 管子根數(shù)：管子根數(shù)：654654根根 管子節(jié)距：管子節(jié)距：54mm54mm 管子規(guī)格：管子規(guī)格： 38.138.1 管子材料：管子材料：15CrMoG15CrMoG 螺旋角度：螺旋角度：20.742420.7424 垂直管垂直管 管子根數(shù)：管子根數(shù)：19621962根根 管子節(jié)距：管子節(jié)距：50.8mm50.8mm 管子規(guī)格：管子規(guī)格： 31.831.8 管子材料：管子材料：1

22、5CrMoG15CrMoG， T22T22 螺旋管螺旋管/ /垂直管比：垂直管比：1 1：3 3負(fù) 荷 單位 螺旋管 垂直管 30%BMCR kg/m2.s 832 571 50%BMCR kg/m2.s 1329 911 75%BMCR kg/m2.s 1992 1367 高加全切 kg/m2.s 2025 1389 BRL kg/m2.s 2530 1736 BMCR kg/m2.s 2657 1823 B層一次風(fēng)REARWALLRIGHT SIDEWALL Inclined tubing LEFT SIDEWALLFRONTWALL螺旋管圈水冷壁出口蒸汽溫度螺旋管圈水冷壁出口蒸汽溫度鎮(zhèn)江

23、電廠鎮(zhèn)江電廠600MW600MW380390400410420430440450020406080100管子根數(shù)出口蒸汽溫度(oC)測量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)380390400410420430440450020406080100管子根數(shù)出口蒸汽溫度(oC)測量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)380390400410420430440450020406080100管子根數(shù)出口蒸汽溫度(oC)測量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)380390400410420430440450020406080100管子根數(shù)出口蒸汽溫度(oC)測量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)41.36.0 Super 304H41.37.5 SA-213 T9141.36.5 SA-213 T

24、9141.36.0 SA-213 T9141.36.5 Super 304H SB41.37.5 HR3C47.68.0 Super 304H SB47.610.0 HR3C41.37.0 Super 304H SB574.0 Super 304H SB574.0 HR3C574.0 SA-213 TP347H鎮(zhèn)江電廠600MW超臨界鍋爐末級(jí)再熱器沿爐膛寬度溫度分布鎮(zhèn)江電廠600MW超臨界鍋爐末級(jí)再熱器沿爐膛寬度溫度分布（BMCR）（BMCR）520.0530.0540.0550.0560.0570.0580.0590.0600.0610.0620.0123456789101112131415

25、161718192021222324252627282930313233管屏號(hào)（從左至右）出口汽溫 oC平均值最大值最小值PUMPED START-UP SYSTEMECONOMIZERBCP MEFCVTo SuperheaterFLASH TANK WL- 1Isolation WL-1 WL-2WL-2Isolation FEEDWATER INFURNACE WALLSTo SeparatorsFigure 1Pumped Start up System vs. Drain Type System with Heat RecoveryComparison of Flow to Flas

26、h Tank 1000 MW ExampleCold Start-up 020040060080010001200140016000:001:002:003:004:005:006:007:008:00Time (hh:mm)Leaving Separarator. t/hrFlow to Flash Tank - Drain System with Heat RecoveryFlow to Flash Tank (Recirc. Pump in Service)The Pumped System has Flow to the Flash Tank Only During this Short Time of Boiler SwellThe Drain Type Start up Systemhas Flow to the Flash tank During the Entire Time of Boiler Start upComparison of Heat LossesP