[经典专业文档]600MW机组锅炉本体设备

项目 再热器压降 炉膛压力 炉膛至省煤器出口烟气压降 省煤器出口至 空气预热器出口烟气压降 空气预热器进口烟温 排烟温度(未校／已校正)
单位 kPa kPa kPa kPa
℃ ℃
空气预热器进口风温(平均值) ℃
空气预热器出口一次风温
℃
空气预热器出口二次风温
℃
省煤器压降
kPa
空气预热器进口二次风压
kPa
（１）炉膛与燃烧器
锅炉炉膛尺寸为宽１９.５５８m、深１６.４３２m， 炉膛容积１５４８４m³,除了炉膛上部被壁式再热器覆 盖部分采用光管水冷壁外，炉膛四周均为Φ５１mm内 螺纹管组成的膜式水冷壁。炉膛设 计压力７８１３Pa。 最上层燃烧器标高３２.６１，至屏底距离为１６.７m， 锅炉顶棚管标高为 ６６.１６m，运转层标高为１３.７ m。
平朔 晋北煤 洗中煤
50
30
1110
20
过热蒸汽 调温方式
一级喷水
二级 喷水
二级喷 三级
水
喷水
喷水
三级 喷水
喷水
21
再热蒸汽 调温方式
燃烧器摆 动+喷水
同左
同左
一级 喷水
汽-汽热交 换器高负荷 同左 时喷水
同左
燃料低位 22 发热量
Qar,net(kJ/kg)
22441 22901 20934 11304
北仑电厂第一台600MW机组的锅炉由美 国燃烧工程公司(CE)设计制造，其型式为 亚临界压力、一次中间再热、控制循环单 汽包锅炉，采用平衡通风、直流式四角切 向燃烧系统，设计燃料为山西晋北烟煤。
（一）锅炉主要设计参数
锅炉主要设计参数见表1-1-2。
表1-1-2 锅炉主要设计参数
项目 蒸发量 给水温度 主蒸汽温度 主蒸汽压力 过热器压降 再热蒸汽流量 再热器进口汽温 再热器进口汽压 再热器出口汽温 再热器出口汽压
297．8 103．3／ 108．9 27．8 272 277 41．7 1．22 1．33 25 137．2 93．52
100％MCR 18 0．124 1．16 1．66
353．9 130／135
27．2 312 322 138．9 2．25 1．20 25 248．6 92．8
(二)锅炉的整体布置
省煤器进口联箱1、省煤器蛇形管2、省煤器中间联箱3、 省煤器悬吊管4、省煤器出口联箱5、省煤器出口联接管6 由汽包底部进入汽包7，并与汽包中的锅水混合，然后经 下降母管8进入锅水循环泵进口联箱9，锅水循环泵11将 水从进口联箱吸入，经锅水循环泵进口短管10、锅水循 环泵出口截止／逆止阀12和锅水循环泵出口短管13进入 水冷壁环形下联箱(水包)14—17。
（三）锅炉汽水系统
该锅炉的水和饱和蒸汽的 流程如图1-1-2所示 CE公司设计和制造的北仑 电厂1号锅炉，其锅水循环 是利用安装在下降母管管路 中的3台锅水循环泵来进行 的。 为确保各水循环回路出 口含汽率均一 ，在水冷壁的 下集箱(水包)内的每根水冷 壁管的入口处设置了孔径为 6.35～31.75mm的节流孔 板。来自给水母管的给水经
量等级的机组也是目前我国火电建设中将要大 力发展的系列之一。从1985年我国第一台引进 的600MW火力发电机组在元宝山电厂投运开始， 我国进入了发展600MW火电机组的年代，在这 些机组中，大部分是引进的、具有一定先进水 平的大型火力发电机组 。
一、600MW机组锅炉的类型和特性
表1-1-1列出2000年我国已投运的或在建的几台600MW 级锅炉的主要设计特性。
质达到往复循环。另外，由于自然循环锅炉具有 能适应炉膛内吸收热量变化而进行自调节的优点， 因此吸收热量最多的管子通过的水量也最多，可 防止传热不均匀现象的产生。自然循环不需用循 环泵，故投资及运行费用均可减少。在炉膛高热 负荷区域为使管子得到充分冷却并维持核态沸腾， 需要一定的质量流速，而这种流速随着汽包运行 压力的升高而增加。
序 号
项目
1
制造厂或 供应商
2
装机台数 ×容量
3 炉型
4 投产日期
北仑电厂
石洞口 平圩电 元宝山 伊敏电 神头二
二厂 厂
电厂
厂
厂
美国燃烧工 程公司 （CE）
美CE瑞 士sulzer
哈尔滨 锅炉厂
德国斯 坦因缪 勒公司
苏·波道 尔斯克 （苏IIk3)
捷·斯可 达公司
2×600
2×600 2×600 1×600 2×500 2×500
二、国外大型机组锅炉的技术经济指标 及发展方向
(一)技术经济指标 1．机组的可靠性 2．机组运行经济性
3．负荷适应性
(二) 电站锅炉技术发展动向
1．超临界压力机组的设计 2．发展变压运行机组,提高负荷适应性 3．炉内燃烧方面
第二节 600MW控制循环锅炉
一、北仑电厂600MW控制循环锅炉的 总体介绍及设计特点
倒U型
1989.11.4 1992.12.24
倒U型
1992.6.1 1
n型
塔式
1990.5.4
1985.12. 30
n—78T 型
塔式
蓟县电 厂
苏·波道 尔斯克 (苏 IIk3)
2×500
n—76T 型
5 循环方式
强制循 环汽包 炉
超临界 压力直 流炉
控制循 环汽包 炉
亚临界 压力本 生直流
超临界 压力直 流炉
神头府谷 晋北烟煤
平圩 烟煤
元宝 伊敏 山褐煤 褐煤
无油助燃时
16
最低允许 30
负荷(%)
17
燃烧室出口 温度(℃)
964
燃烧室容积
18
热强度
(W/m2)
燃烧室断面
19
热强度
30
30
30
1235
1086 1095
1050
123.4×1 98.91× 76.648×
03
106
103
139
135
90.5 91.5
(2)控制循环锅炉
控制循环锅炉是美国燃烧工程公司(CE)的专利， 我国哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂也引进此种锅炉 的制造技术， 第一、二台600MW级的控制循环 锅炉已在安徽平圩电厂投运。由于引进CE的制造 技术 ， 以后会在国内不少电厂安装这种类型 600MW级的锅炉。 控制循环锅炉的主要特点是 在锅炉循环回路的下降管和上升管之间加装循环 泵以提高循环回路的流动压头，因此汽包及上升 管、下降管可采用较小的直径。但是加装辅助循 环泵，运行时需消耗一定的功率，一般情况下循 环泵消耗功率相当于锅炉功率的0.3%-0.4% 。
从表1-1-1可以看出，这些600MW级锅炉基本上 是从国外引进或用引进技术进行制造的，它的设 备或技术基本引进于美国燃烧工程公司(CE)、拔 柏葛公司(B&W)及福斯特·惠勒公司(FW)，许多 国家的锅炉设计也都在不同程度上承袭了上述三 公司的设计特点。
1．锅炉蒸发系统内工质的流动方式
锅炉蒸发系统内工质的流动方式主要有自然循环、 控制循环、直流炉及直流复合循环四种。直流炉 适合于超临界压力及亚临界压力参数，自然循环 及控制循环只适宜于亚临界压力参数。国内目前 600MW级锅炉主要有自然循环、控制循环和直 流炉三种型式。
低倍率 强制循 环汽包 炉
超临界 压力直 流炉
锅炉容量 6 (MCR工
况)(t/h)
2008 1900 2008 1832 1650 1650 1650
7
主蒸汽压力 (MPa)
18.21
25.3
17.3
18.6
25.0
17.46 25.0
8 主蒸汽温(℃) 537
541
540.6 545
545
540
省煤器出口过剩空气系数
环境温度
℃
燃煤量(按高位热值计算)
t／h
锅炉效率(按低位热值计算)
％
42．1％MCR 8．0 0．124 0．27 0．39
50％MCR 10 0，124 0．44 0．67
277．2 103．9／ 110．6 27．8 258 260 34．7 1．2 1．22 25 118．2 93．69
单位 t／h ℃ ℃ MPa kPa t／h ℃ MPa ℃ MPa
42．1％MCR 846．7 229．4 540 11．24 34 747．5 299．4 1．65 540 1．57
50％MCR 1004 237．8 540 16．77 38 878．6 285 1．97 540 1．87
100％MCR 2008 279．7 540 18．2 121 1683．3 324．4 3．82 540 3．64
(3) 直流锅炉
直流锅炉也是大容量锅炉发展方向之一。特别 是采用超临界参数的锅炉，直流锅炉是唯一能采 用的锅炉型式。本生型直流锅炉发源于德国，早 期本生型锅炉的炉膛蒸发受热面管子是多次上升 垂直管屏，用中间混合联箱与不受热的下降管互 相串联。通用压力型锅炉(UP炉)是拔柏葛公司在 本生炉基础上加以改进的一种炉型，所谓通用压 力型锅炉是指无论亚临界或超临界参数，均可采 用的炉型。对于UP炉来说一般用于大型超临界压 力直流炉，以确保水冷壁管内的质量流速 。
过热蒸汽和再热蒸汽系统流程如图1-1-3和图1-1-4所示
1.过热蒸汽和再热 蒸汽系统布置如图 1-1-3所示
2.过热蒸汽和再热蒸汽系 统流程如图1-1-4所示
（四）锅炉主要设计特点
１.锅炉结构上的特点
(1) 炉膛与燃烧器 (2) 水冷壁循环系统 (3) 过热器和再热器系统 (4) 制粉系统 (5) 空气预热器
锅水进水冷壁下联箱后，首先经过孔径为4.76mm 的多孔板滤网进行过滤，然后经节流孔板进入水冷壁管。 在锅炉启动期间，部分锅水也可从水冷壁下联箱进入省 煤器再循环管36，以确保省煤器内水流量，以保证其安 全。
锅水在水冷壁管内进行加热并向上流动、平行流过下列 三部分管路：
(1) 前水冷壁管18、19
313.3/ 540.6
331/545 295/545 333/540 295/545
12 给水温度(℃) 27Biblioteka .7 286272.2 257
275
255
275
13
排烟温度 (℃)
130
14
锅炉效率 (%)
92.8
130
125
140
153
92.53
92.39 91.5
89.5
15
燃料品种
晋北烟煤
545
9
再热蒸汽流 量(t/h)
1683
1613
1696
1688
1380
1481
1360
再热蒸汽压 10 力(进/
出)(MPa)
3.813/ 3.635
/4.47
3.49/3.3 1
4.36/4.1 5
/4.0
4.211/ 4.003
/3.9
11
再热蒸汽温 度(进/出) (℃)
322.2/53 7
338/566
锅炉本体设备
设备部锅炉室 裴宏 2009年02月
第一章 锅炉整体设备介绍
第一节 600MW机组锅炉的类型和发展概况 第二节 600MW控制循环锅炉 第三节 600MW自然循环锅炉 第四节 600MW超临界压力直流锅炉
第一节 600MW机组锅炉的类型 和发展概况
600MW级燃煤机组是世界多数工业发达国家 重点发展的火电主力机组， 在一些国家火力发 电机组标准系列中是一个重要的级别。 这一容
(2)后水冷壁管20、21，后水冷壁折焰角管22，后水冷 壁悬吊管23，炉膛延伸侧墙管24和水冷壁垂帘管25；
(3) 侧水冷壁管26。在水冷壁管中生成的汽水混 合物， 由水冷壁各出口联箱27～31汇集后经汽水引出管32～35 引入汽包，汽水混合物在汽包中进行分离，饱和蒸汽进入 过热汽系统，水返回到汽包水侧继续进行循环
锅炉的本体示意图1-1-1
锅炉的布置呈倒“U”形，在标 高为36.7m层以上为全露天， 从煤仓间到除尘器进口共设有 10根立柱，紧靠除氧跨的是煤 仓间，煤仓间布置有6只原煤仓， 标高17m层平台上布置6台美 国STOCK公司生产的电子称量 式给煤机，2台送风机和2台一 次风机沿炉膛中心线对称布置， 静电除尘器为4个通道5个电场， 有2台导叶调节的离心式引风机
10790
18190 22458
23
燃料全水分 Mar(%)
9.61
16.45 9.82 25.12
38
12.46
24
燃料灰分 Aar(%)
19.77 7.19 25.28 30.09
15.6
25
可燃基挥发 分Vdaf(%)
22.82
23.56 23.09 23.74
47
37.0 19.77 39.3 32.31
(1)自然循环汽包炉
(2)控制循环锅炉
(3)直流锅炉
(1)自然循环汽包炉
自然循环汽包炉的主要特点是流动方式简单、运 行可靠，在以往的电站锅炉中采用自然循环锅炉 是相当普遍的。拔柏葛公司根据其在亚临界压力 直流炉上为防止膜态沸腾而采用内螺纹管的经验， 在自然循环汽包炉上亦加用内螺纹管，以保证循 环可靠，使其成为保证炉膛水冷壁达到充分冷却 的最简单、有效及可靠的方法。自然循环主要依 靠下降管内水的平均密度与水冷壁内汽水混合物 的平均密度之差而进行的，由于它们的密度差造 成一定的流动压头，从而使蒸发受热面内工