哈尔滨锅炉厂超超临界锅炉燃烧技术介绍
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和芜湖、苍南、古城、金陵、克旗和定襄等1000MW超超临界锅炉合 同。
超超临界锅炉的业绩和现状（一）
• 2006年5月1日，华能玉环电厂1000MW超超临界锅炉1号炉 一次顺利通过水压试验，2006年11月28日，1号炉通过 168小时试运行，2006年12月30日2号炉通过168小时试运 行，实现一年双投；2007年11月11日，3号炉通过168小 时试运；4号炉于11月23日通过168小时试运行
燃烧系统
1000MW超超临界燃烧系统 600MW超超临界燃烧系统
八角切向燃烧的特点
• 将整个炉膛作为二个大燃烧器组织燃烧，因此对每只 燃烧器的风量、粉量的控制简单。
• 锅炉负荷变化时，燃烧器按层切换，使炉膛各水平截 面热负荷分布均匀。
• 对煤种适应性强。 • 由于炉膛内气流旋转强烈，与煤粉颗粒混合好，而且
入炉膛，由于柯恩达效 应，火焰易冲刷水冷壁
墙式切圆燃烧（CUF） • 避免火焰贴壁，充分利
用炉膛的容积，因此避 免水冷壁结渣，热负荷 均匀，炉膛出口温度偏 差小
墙式切圆燃烧（CUF）的特点
墙式切圆燃烧（CUF） • 火焰和水冷壁的距
离大，因此避免结 渣 • 燃烧器的着火区有 足够的高温烟气回 流，着火稳定，抗 扰动
超超临界锅炉的业绩和现状（二）
• 通过玉环电厂1000MW超超临界锅炉及后续超超临界锅炉的 设计、制造、安装和运行，并结合超超临界锅炉技术引进 培训工作（至2006年12月28日，超超临界锅炉技术引进全 部完成），我公司已经完全掌握了该项技术，并结合我国 工程的实际情况和具体要求，进行了改进和完善
• 2004年，签订了中电投阚山2X600MW 超超临界锅炉、华能营口 2X600MW超超临界锅炉和河源2X600MW 超超临界锅炉合同。
• 2005年4月，签订了国电泰州2X1000MW超超临界锅炉合同。 • 2006年2月，签订了华电铁岭2X600MW 超超临界锅炉和华电芜湖
2X660MW 超超临界锅炉合同。 • 2006年11月，签订了大唐潮州2X1000MW超超临界锅炉合同。 • 2006年12月，签订了大唐吕四港4X660MW超超临界锅炉合同。 • 2006年4月,签订了大唐南京下关2X660MW超超临界锅炉合同。 • 2007年签订了靖江、威海、福州和岳阳等660MW超超临界锅炉合同
Increase
Decrease
Decrease
NOx 控 制 总 结
• 降低氧量燃烧 • 降低炉膛中心燃烧温度 • 高温、高煤粉浓度、高还原性气氛 • 加大炉膛分级送风 • 降低单只喷口热功率 • 采用新型燃烧器，控制的NOx
谢谢各位领导和专家的聆听!
Ignition pointo is very near due to less 1ry air flow or much coal flow (Los A/C), the metal temperature is rised.
燃烧器的调整
Increase Rear wall metal temperature rise
1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会
• 2007年6月11日，由中国机械工业联合会和中国华能 集团公司在北京人民大会堂举行了我国首套国产化 百万千瓦超超临界火电机组(玉环电厂1、2号炉）成 功运行暨性能指标的新闻发布会。
• 经过半年的成功运行，机组主要技术性能指标达到 国际先进水平，锅炉各项运行参数及污染物的排放 已达到和优于国家标准。机组的成功运行使我国电 力装备制造业的水平跻身于国际先进行列。
• 从玉环项目开始，到营口、阚山、泰州项目，我公司都派 出设计人员到日本与三菱公司一起进行联合设计，充分交 流，领会和掌握关键的设计理念
• 技术引进术覆盖了设计、制造、检查、安装、调试和标准 化
• 以上技术的掌握为新项目的设计提供了进度和质量上的充 分保证
1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会
mg/Nm3
保证值 ＜170PPm ＜34PPm
＜3 ＜88 ＜10
实测值 137 30 1.5 30 2.6
燃烧器的调整
Oppsite flame langth is long due to much 1ry air flow or less coal flow (High A/C), the metal temperature is rised.
燃 烧 器 布 置 方 案
燃烧器布置图(水平)
PM 燃烧器原理
辅助风 高浓度煤粉火焰(浓相) 低浓度煤粉火焰(淡相)
一次风/粉比
常规火焰 低NOx(PM)火焰
煤粉分离器
一次风/粉比
PM分离器
PM分离器布置图
墙式切圆燃烧（CUF） ——燃烧器水平布置图
墙式切圆燃烧（CUF）的特点
四角切圆燃烧（CCF） • 空气和燃料由角部喷射
• 2号机组：锅炉效率：93.76%，达到设计保证值；机组 在额定负荷下发电煤耗率：271.6 g/(kWh)；发电厂用电 率：4.33%，供电煤耗为283.9 g/(kWh)；烟气中氮氧化 物（NOX）排放浓度：288mg/m3，达到设计值，优于国 家排放标准；二氧化硫（SO2）排放浓度（由浙江省环 境监测中心测试）：18.1 mg/m3，优于国家排放标准。 烟尘排放浓度：34mg/m3，优于国家排放标准。
• 国电泰州电厂1000MW超超临界锅炉1号炉于2007年12月4 日通过168小时试运行，运行性能良好、稳定
• 华能营口电厂600MW超超临界锅炉1、2号炉分别于2007年 8月31日、10月14日通过168小时试运，进入商业运行， 运行性能良好、稳定
• 中电投阚山电厂1、2号600MW超超临界锅炉于2007年10月 22日、2008年1月23日顺利通过168小时试运 ，进入商业 运行，运行性能良好、稳定
器，减少了水冷壁偏差，并将节流孔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。 • 采用低NOx PM燃烧器和MACT燃烧技术。 • 反向双切圆燃烧方式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。 • 过热器采用四级布置，再热器为两级布置。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Super304H和HR3C热强钢。 • 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、燃烧器摆动并在两级再热器间装有事故紧急喷水。
延长了煤粉颗粒在炉内流动路程。 • 解决了锅炉炉膛出口左右烟温偏差问题
燃烧及制粉系统
• 燃烧系统选用6台中速磨直吹制粉系统 • 八角切向摆动燃烧器风箱结构 • 均等配风 • 燃烧器相对拉开和AA风箱拉开布置 • 采用六层PM一次风口,浓淡喷口相对布置 • 设有三层油枪用于锅炉点火及低负荷稳燃 • 合理的一、二次风动力参数保证煤粉的充分燃烧
墙式切圆燃烧（CUF） —炉膛温度场和速度场分布图
MACT燃烧技术 （Mitubishi Advanced Combustion Technology）
MACT燃烧技术
三菱重工（MHI）开发的MACT（Mitsubishi Advanced Combustion Technology）燃烧技术也称为炉内降低NOx燃烧系统。将较大比例的附 加风AA（Additional Air）角式布置在主燃烧器的上部。该附加风不 仅能够降低NOx的生成而且保证炉膛燃尽区进一步完全燃烧从而降低飞 灰可燃物的含量。 MACT燃烧技术特点是： •适应各种燃料如煤、油、气 •不增加设备投资，能减少尾部脱硝设备的投资 •降低对环境有害物质的排放 •锅炉燃烧效率和烟气流量没有改变，炉膛不会产生结渣和高温腐蚀 •炉膛内的燃烧稳定、低负荷性能良好，安全可靠，火焰检测不受影响
超超临界锅炉低NOx燃烧系统
2008年4月 哈尔滨锅炉厂有限责任公司
超超临界锅炉技术来源和业绩
超超临界锅炉技术来源与引进
• 2003年11月，哈尔滨锅炉厂有限责任公司由日本三菱重工（MHI） 进行技术支持，获得了国内第一个1000MW超超临界锅炉合同——华 能玉环4X1000MW超超临界锅炉。
• 2004年9月，哈尔滨锅炉厂有限责任公司与日本三菱重工签定了超 超临界锅炉技术的技术转让合同。
• 新华社、人民日报、中央人民广播电台、中央电视 台、经济日报、光明日报、工人日报、科技日报、 中国工业报、中国电力报等国内主要媒体的记者参 加了新闻发布会。
1000MW超超临界锅炉性能指标优异Fra Baidu bibliotek
• 1号机组：锅炉效率：93.88%，达到设计保证值；机组 在额定负荷下发电煤耗率：270.6 g/(kWh)；发电厂用电 率：4.45%，供电煤耗为283.2 g/(kWh)；烟气中氮氧化 物（NOX）排放浓度：270mg/m3，达到设计值，优于国 家排放标准；二氧化硫（SO2）排放浓度（由浙江省环 境监测中心测试）：17.6 mg/m3，优于国家排放标准； 烟尘排放浓度：39mg/m3，优于国家排放标准。
MACT燃烧技术原理
三隅#1100MW垂直水冷壁超超临界锅炉排放量 燃煤：澳大利亚Hunter Valley烟煤 负荷：1100MW
项目 NOx（锅炉出口） NOx（SCR出口） 飞灰中未燃尽炭 SOx（脱硫装置出口) 飞灰浓度（烟囱入口)
单位
PPm （6%O2）
PPm （6%O2）
重量%
PPm （6%O2）
1000MW超超临界锅炉性能指标优异
• 华能玉环电厂一期工程是国内首批1000MW超超临界 燃煤发电机组，锅炉、汽轮机各项性能指标均达到 了设计保证值，1号机组热效率为45.4%，是目前国 内容量等级最大、效率最高的燃煤发电机组。经过 严格的性能考核试验表明，该型机组的能耗和污染 物排放指标达到了当今世界同类型机组的先进水平， 效率比国内已运行的超临界600MW燃煤机组高3%以上， 是目前最先进的清洁煤发电技术，具有很大的节能 和环保效益。
玉环电厂1号炉性能试验报告
玉环电厂2号炉性能试验报告
MHI超超临界锅炉的技术特点
蒸汽参数25.4MPa.g 604/602℃
内螺纹管垂直水冷壁
PM燃烧器和MACT
抗高温热强钢
MRS磨煤机
蜂巢型垂直式催 化脱硝装置
主要技术特点
• 锅炉为Π型布置，尾部为双烟道 • 内螺纹管改进型垂直水冷壁，加装中间混合集箱及两级分配
超超临界锅炉的业绩和现状（一）
• 2006年5月1日，华能玉环电厂1000MW超超临界锅炉1号炉 一次顺利通过水压试验，2006年11月28日，1号炉通过 168小时试运行，2006年12月30日2号炉通过168小时试运 行，实现一年双投；2007年11月11日，3号炉通过168小 时试运；4号炉于11月23日通过168小时试运行
燃烧系统
1000MW超超临界燃烧系统 600MW超超临界燃烧系统
八角切向燃烧的特点
• 将整个炉膛作为二个大燃烧器组织燃烧，因此对每只 燃烧器的风量、粉量的控制简单。
• 锅炉负荷变化时，燃烧器按层切换，使炉膛各水平截 面热负荷分布均匀。
• 对煤种适应性强。 • 由于炉膛内气流旋转强烈，与煤粉颗粒混合好，而且
入炉膛，由于柯恩达效 应，火焰易冲刷水冷壁
墙式切圆燃烧（CUF） • 避免火焰贴壁，充分利
用炉膛的容积，因此避 免水冷壁结渣，热负荷 均匀，炉膛出口温度偏 差小
墙式切圆燃烧（CUF）的特点
墙式切圆燃烧（CUF） • 火焰和水冷壁的距
离大，因此避免结 渣 • 燃烧器的着火区有 足够的高温烟气回 流，着火稳定，抗 扰动
超超临界锅炉的业绩和现状（二）
• 通过玉环电厂1000MW超超临界锅炉及后续超超临界锅炉的 设计、制造、安装和运行，并结合超超临界锅炉技术引进 培训工作（至2006年12月28日，超超临界锅炉技术引进全 部完成），我公司已经完全掌握了该项技术，并结合我国 工程的实际情况和具体要求，进行了改进和完善
• 2004年，签订了中电投阚山2X600MW 超超临界锅炉、华能营口 2X600MW超超临界锅炉和河源2X600MW 超超临界锅炉合同。
• 2005年4月，签订了国电泰州2X1000MW超超临界锅炉合同。 • 2006年2月，签订了华电铁岭2X600MW 超超临界锅炉和华电芜湖
2X660MW 超超临界锅炉合同。 • 2006年11月，签订了大唐潮州2X1000MW超超临界锅炉合同。 • 2006年12月，签订了大唐吕四港4X660MW超超临界锅炉合同。 • 2006年4月,签订了大唐南京下关2X660MW超超临界锅炉合同。 • 2007年签订了靖江、威海、福州和岳阳等660MW超超临界锅炉合同
Increase
Decrease
Decrease
NOx 控 制 总 结
• 降低氧量燃烧 • 降低炉膛中心燃烧温度 • 高温、高煤粉浓度、高还原性气氛 • 加大炉膛分级送风 • 降低单只喷口热功率 • 采用新型燃烧器，控制的NOx
谢谢各位领导和专家的聆听!
Ignition pointo is very near due to less 1ry air flow or much coal flow (Los A/C), the metal temperature is rised.
燃烧器的调整
Increase Rear wall metal temperature rise
1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会
• 2007年6月11日，由中国机械工业联合会和中国华能 集团公司在北京人民大会堂举行了我国首套国产化 百万千瓦超超临界火电机组(玉环电厂1、2号炉）成 功运行暨性能指标的新闻发布会。
• 经过半年的成功运行，机组主要技术性能指标达到 国际先进水平，锅炉各项运行参数及污染物的排放 已达到和优于国家标准。机组的成功运行使我国电 力装备制造业的水平跻身于国际先进行列。
• 从玉环项目开始，到营口、阚山、泰州项目，我公司都派 出设计人员到日本与三菱公司一起进行联合设计，充分交 流，领会和掌握关键的设计理念
• 技术引进术覆盖了设计、制造、检查、安装、调试和标准 化
• 以上技术的掌握为新项目的设计提供了进度和质量上的充 分保证
1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会
mg/Nm3
保证值 ＜170PPm ＜34PPm
＜3 ＜88 ＜10
实测值 137 30 1.5 30 2.6
燃烧器的调整
Oppsite flame langth is long due to much 1ry air flow or less coal flow (High A/C), the metal temperature is rised.
燃 烧 器 布 置 方 案
燃烧器布置图(水平)
PM 燃烧器原理
辅助风 高浓度煤粉火焰(浓相) 低浓度煤粉火焰(淡相)
一次风/粉比
常规火焰 低NOx(PM)火焰
煤粉分离器
一次风/粉比
PM分离器
PM分离器布置图
墙式切圆燃烧（CUF） ——燃烧器水平布置图
墙式切圆燃烧（CUF）的特点
四角切圆燃烧（CCF） • 空气和燃料由角部喷射
• 2号机组：锅炉效率：93.76%，达到设计保证值；机组 在额定负荷下发电煤耗率：271.6 g/(kWh)；发电厂用电 率：4.33%，供电煤耗为283.9 g/(kWh)；烟气中氮氧化 物（NOX）排放浓度：288mg/m3，达到设计值，优于国 家排放标准；二氧化硫（SO2）排放浓度（由浙江省环 境监测中心测试）：18.1 mg/m3，优于国家排放标准。 烟尘排放浓度：34mg/m3，优于国家排放标准。
• 国电泰州电厂1000MW超超临界锅炉1号炉于2007年12月4 日通过168小时试运行，运行性能良好、稳定
• 华能营口电厂600MW超超临界锅炉1、2号炉分别于2007年 8月31日、10月14日通过168小时试运，进入商业运行， 运行性能良好、稳定
• 中电投阚山电厂1、2号600MW超超临界锅炉于2007年10月 22日、2008年1月23日顺利通过168小时试运 ，进入商业 运行，运行性能良好、稳定
器，减少了水冷壁偏差，并将节流孔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。 • 采用低NOx PM燃烧器和MACT燃烧技术。 • 反向双切圆燃烧方式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。 • 过热器采用四级布置，再热器为两级布置。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Super304H和HR3C热强钢。 • 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、燃烧器摆动并在两级再热器间装有事故紧急喷水。
延长了煤粉颗粒在炉内流动路程。 • 解决了锅炉炉膛出口左右烟温偏差问题
燃烧及制粉系统
• 燃烧系统选用6台中速磨直吹制粉系统 • 八角切向摆动燃烧器风箱结构 • 均等配风 • 燃烧器相对拉开和AA风箱拉开布置 • 采用六层PM一次风口,浓淡喷口相对布置 • 设有三层油枪用于锅炉点火及低负荷稳燃 • 合理的一、二次风动力参数保证煤粉的充分燃烧
墙式切圆燃烧（CUF） —炉膛温度场和速度场分布图
MACT燃烧技术 （Mitubishi Advanced Combustion Technology）
MACT燃烧技术
三菱重工（MHI）开发的MACT（Mitsubishi Advanced Combustion Technology）燃烧技术也称为炉内降低NOx燃烧系统。将较大比例的附 加风AA（Additional Air）角式布置在主燃烧器的上部。该附加风不 仅能够降低NOx的生成而且保证炉膛燃尽区进一步完全燃烧从而降低飞 灰可燃物的含量。 MACT燃烧技术特点是： •适应各种燃料如煤、油、气 •不增加设备投资，能减少尾部脱硝设备的投资 •降低对环境有害物质的排放 •锅炉燃烧效率和烟气流量没有改变，炉膛不会产生结渣和高温腐蚀 •炉膛内的燃烧稳定、低负荷性能良好，安全可靠，火焰检测不受影响
超超临界锅炉低NOx燃烧系统
2008年4月 哈尔滨锅炉厂有限责任公司
超超临界锅炉技术来源和业绩
超超临界锅炉技术来源与引进
• 2003年11月，哈尔滨锅炉厂有限责任公司由日本三菱重工（MHI） 进行技术支持，获得了国内第一个1000MW超超临界锅炉合同——华 能玉环4X1000MW超超临界锅炉。
• 2004年9月，哈尔滨锅炉厂有限责任公司与日本三菱重工签定了超 超临界锅炉技术的技术转让合同。
• 新华社、人民日报、中央人民广播电台、中央电视 台、经济日报、光明日报、工人日报、科技日报、 中国工业报、中国电力报等国内主要媒体的记者参 加了新闻发布会。
1000MW超超临界锅炉性能指标优异Fra Baidu bibliotek
• 1号机组：锅炉效率：93.88%，达到设计保证值；机组 在额定负荷下发电煤耗率：270.6 g/(kWh)；发电厂用电 率：4.45%，供电煤耗为283.2 g/(kWh)；烟气中氮氧化 物（NOX）排放浓度：270mg/m3，达到设计值，优于国 家排放标准；二氧化硫（SO2）排放浓度（由浙江省环 境监测中心测试）：17.6 mg/m3，优于国家排放标准； 烟尘排放浓度：39mg/m3，优于国家排放标准。
MACT燃烧技术原理
三隅#1100MW垂直水冷壁超超临界锅炉排放量 燃煤：澳大利亚Hunter Valley烟煤 负荷：1100MW
项目 NOx（锅炉出口） NOx（SCR出口） 飞灰中未燃尽炭 SOx（脱硫装置出口) 飞灰浓度（烟囱入口)
单位
PPm （6%O2）
PPm （6%O2）
重量%
PPm （6%O2）
1000MW超超临界锅炉性能指标优异
• 华能玉环电厂一期工程是国内首批1000MW超超临界 燃煤发电机组，锅炉、汽轮机各项性能指标均达到 了设计保证值，1号机组热效率为45.4%，是目前国 内容量等级最大、效率最高的燃煤发电机组。经过 严格的性能考核试验表明，该型机组的能耗和污染 物排放指标达到了当今世界同类型机组的先进水平， 效率比国内已运行的超临界600MW燃煤机组高3%以上， 是目前最先进的清洁煤发电技术，具有很大的节能 和环保效益。
玉环电厂1号炉性能试验报告
玉环电厂2号炉性能试验报告
MHI超超临界锅炉的技术特点
蒸汽参数25.4MPa.g 604/602℃
内螺纹管垂直水冷壁
PM燃烧器和MACT
抗高温热强钢
MRS磨煤机
蜂巢型垂直式催 化脱硝装置
主要技术特点
• 锅炉为Π型布置，尾部为双烟道 • 内螺纹管改进型垂直水冷壁，加装中间混合集箱及两级分配