1000MW超超临界锅炉水冷壁结构

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1000MW 超超临界锅炉水冷壁超温原因分析及对策

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反向双切圆燃烧方式，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，水冷壁入口装设节流孔圈，同时在燃烧器上
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部装设中间混合集箱和混合器，对由下炉膛来的工质进行充分混合，消除由下炉膛的吸热不均产生的偏差。锅炉采用了平衡通风、露天布置、固态排渣、全悬吊结构、全钢构架。机组负荷250MW~500MW 运行
量来调整炉内切圆大小，通过调平八根粉管热一次风量，使得每个燃烧器喷口均匀燃烧。由于磨组 B、C、 D 磨煤机容易出现堵粉管现象，并且母管装有可调缩孔以及煤粉分配器，磨组A、E、F 在首次测量时发现粉管风速初始偏差均在国标要求的±5% 范围以内，故调平实验主要针对B、C、D 三台磨煤机进行。 2.3.1 调平前一次风粉测量与分析
78
熋撋劼
再热器出口蒸汽压力 / MPa(g) 再热器进口蒸汽温度 /℃
粉分配器分成八根后接至炉膛八个角的同一层煤粉喷
再热器出口蒸汽温度 /℃
6.205 6.5 369.3 613
嘴。锅炉主要参数见表1。
省煤器进口给水温度 /℃
302.1
괄㹁䊨ⲃ #3-
2852 28.13 605 2354.6 5.926 5.736 361.3 613 294.9
过热蒸汽流量 /（t/h）过热蒸汽出口压力 / MPa(g)
过热蒸汽出口温度 /℃
2994 28.25 605
时，水冷壁超温位置主要集中于前墙水冷壁中部（见
再热蒸汽流量 /（t/h）
24温度在445℃ ~590℃，再热器进口蒸汽压力 / MPa(g)
锅炉的最高度达608℃。设计煤种由40% 澳洲煤与 60% 印尼煤组成的混煤。锅炉配置6台ZGM123G-III 型中速磨煤机，每台磨的出口为四根煤粉管道，经煤

1000WM超超临界二次再热直流锅炉水冷壁超温分析及对策

1000WM超超临界二次再热直流锅炉水冷壁超温分析及对策摘要：大唐国际雷州发电有限责任公司一期1、2号锅炉型式为超超临界参数变压运行螺旋管圈+垂直管圈直流锅炉。

自 2019 年投产以来，在低负荷时锅炉水冷壁常有短时超温现象，长期超温存在四管泄露风险，严重威胁锅炉受热面的安全运行。

现对锅炉水冷壁超温原因及对策进行简要分析。

关键词：超超临界直流锅炉；水冷壁；超温引言雷州发电厂1、2号锅炉型号为HG-2764/33.5/605/623/623-YM2，为哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈+垂直管圈直流锅炉，单炉膛、二次再热、采用双切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置、π型锅炉。

从1号机组投产以来，锅炉前墙水冷壁发生大面积超温，而且管壁温升曲线基本与A侧过热汽温曲线一致570℃，水冷壁温度报警值为为515℃，此现象频繁发生在机组负荷波动期间，负荷刚开始波动时，水煤比短时失调，汽温、及水冷壁温超温频繁出现，当负荷开始稳定，水冷壁超温现象消失。

水冷壁超限不但严重威胁锅炉受热面的安全运行，而且影响了机组的调峰能力，特别是在广东省实行现货交易方式期间，严重威胁机组安全稳定运行。

1 原因分析1.1 超温发生工况通过对现场试验及数据的汇总，总结超温主要发生在以下工况：（1）低负荷段超温一般发生在400 -500MW 之间，A、B、C三层底层磨煤机运行。

（2）变负荷时负荷频繁变化，且负荷涨降时间没有稳定时间，汽温及水冷壁温都会出现超限的现象。

（3）启停制粉系统时：因雷州电厂制粉系统CD层之间间隔较大且没有CD层大油枪稳燃，制粉系统倒换方式受限，容易造成热负荷过于集中，而且上下层制粉系统倒换过程中不同制粉系统对AB侧烟气温度影响程度不同。

（4）炉膛吹灰长期无法投入：根据实际情况，炉膛吹灰投入条件要求负荷550MW及以上，长期低负荷，为了稳定燃烧无法投入吹灰。

1.2 影响水冷壁超温的因素（1）水冷壁表面积灰和结渣不均以及灰渣脱落引起的热偏差。

1000MW超超临界锅炉技术介绍

• 不必采用壁厚的大直径水冷壁下集箱，简化了结构，不需定期维修。
• 便于节流孔圈的调试。 • 便于更换和检查。
第三十五页，编辑于星期五：四点二十四分。
型式
水冷壁入口节流孔圈
定位销式（需维修）
先进的管内式（不需维修）
业绩调整时间
螺栓
节流孔板螺母
螺栓与螺母
节流孔圈
松浦#1炉（1989年投运）新地#2炉
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，
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。
需双向调整
较复杂
（有时可靠性较低）
第三十二页，编辑于星期五：四点二十四分。
螺旋管圈水冷壁SS：在焊件与管子之间不可避免的温差（在负荷震荡期间）
——潜在的疲劳破坏的根源——
螺旋管圈结构详图
第三十三页，编辑于星期五：四点二十四分。
内螺纹管优良的传热特性
膜态沸腾
核态沸腾
偏离核态沸腾
核态沸腾

一种新型1000_MW_超临界锅炉水冷壁爬壁机器人结构设计

难题。
1 水冷壁爬壁机器人
爬壁机器人是传统机械结构学与现代智能控制
理论相结合的产物,作为典型的特种移动机器人,它
具备吸附和爬壁 2 个基本功能,通过移动机构和吸附
结构的优化组合, 将地面移动技术拓展到垂直空
间 [7] 。它是通过吸附装置吸附在壁面上,移动机构在
的可控性。同时,较高的遥控操作灵敏度、延迟时间
不超过 1 s,使得机器人能快速响应操作指令。
1. 2 驱动模块
驱动模块设计是爬壁机器人的关键组成部分,
它的稳定性、效率和可靠性直接影响机器人的工作
性能,本文所设计的爬壁机器人驱动模式如图 2
所示。
图 2 爬壁机器人驱动模式
爬壁机器人的前后摄像头是其对周围环境感知
功能的重要组成部分,爬壁机器人环境感知功能如图
4 所示,摄像头具有 360° 全景拍摄能力,分辨率达到
不低于 1920 × 1080 的标准。这样的配置不仅可以实
时获取机器人周围的环境信息,还能对高空水冷壁的
检测位置和路径进行实时监视和调整,确保扫查轨迹
power plants. At present the inspection of boiler water wall at home and abroad is mainly carried out by manual
methods such as visual inspection caliper measurement ultrasonic thickness measurement and flashlight inspection
损,但其吸附力大,满足爬壁机器人在有一定负载的

1000MW超超临界机组简介

2.4锅炉受压件钢材锅炉受压件钢材 • 由于超超临界机组主汽和再热汽温度由超临界锅炉的538℃~566℃提高到超临界锅炉的 ℃ ℃提高到580℃以 ℃ 至近几年的600℃及600℃以上，因此锅炉至近几年的 ℃ ℃以上，高温受热面不仅要求有高热强性高热强性即高温下高温受热面不仅要求有高热强性即高温下的高蠕变强度和持久强度，的高蠕变强度和持久强度，而且还应具有优良的抗烟侧高温腐蚀抗烟侧高温腐蚀和优良的抗烟侧高温腐蚀和抗蒸汽侧高温氧的性能。化的性能。
1.1凝汽器型式和结构凝汽器型式和结构 • 型式：表面式、循环水双进双出、单流程、型式：表面式、循环水双进双出、单流程、 • 双壳体双背压 • 凝汽器主要部件：凝汽器上部、凝汽器下凝汽器主要部件：凝汽器上部、前水室、后水室、后水室连通管、部、前水室、后水室、后水室连通管、与低压排汽口连接的补偿节、凝结水集水箱、低压排汽口连接的补偿节、凝结水集水箱、死点座、支撑座、背包式疏水扩容器等。死点座、支撑座、背包式疏水扩容器等。 • 补偿节：不锈钢和橡胶两种材料的补偿节补偿节：在现有机组中均有采用，在现有机组中均有采用，补偿量均能满足任何工况的运行要求。任何工况的运行要求。
•
2.3水冷壁系统水冷壁系统 • 世界上已经投运的超超临界机组锅炉水冷壁多数炉膛采用螺旋管圈螺旋管圈，冷壁多数炉膛采用螺旋管圈，上炉膛采用垂直管圈，优点：垂直管圈，优点：水冷壁沿炉膛四周热偏差小，对煤种和燃烧方式的变化敏感性小，差小，对煤种和燃烧方式的变化敏感性小，也不需采用内螺纹管和节流孔圈；缺点：也不需采用内螺纹管和节流孔圈；缺点：水冷壁阻力大。水冷壁阻力大。
一、超超临界机组概述
• 1、参数概述、常规亚临界循环的典型参数为 16.7MPa/538℃/538℃，发电效率约为 ℃ ℃ 发电效率约为38 ~39％；％；当汽机进口参数超过水临界状态％~39％；当汽机进口参数超过水临界状态点的参数，即压力为22.115MPa、点的参数，即压力为、 374.15℃，统称为超临界机组；一般超临 ℃ 统称为超临界机组；界机组的参数是24.1MPa/538℃/538℃或者界机组的参数是 ℃ ℃ 24.1MPa/538℃/566℃，对应的发电效率约 ℃ ℃ 为41％~42％；％％；

1000MW超超临界锅炉介绍-哈锅

Furnace Intermediate Header Design Basis Schematic Diagram of Intermediate Header
MHI Business Confidential
Preface
The basic concept of Furnace Intermediate Header Design Procedure is described. This is applied to furnace intermediate header for ultra-supercritical sliding pressure operation coal firing one-through (USC) boiler.
MHI供货业绩（日本≥600MW锅炉）垂直型水冷壁（SV） 11台（首台为1989年）螺旋管水冷壁 10台（首台为1981年）
特点
1、结构简单 2、对负荷变化、启动与停炉的高耐久性（热应力较小） 3、易于制造与安装 4、易于维修
垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁比较
垂直水冷壁
螺旋管水冷壁
（内螺纹管）
高
流量增加
流体水动力流动特性正向流动
摩擦
增加
摩擦
增加
静压
减少
静压
减少
负向流动
温度偏差
小（优点）
大（缺点）
先进的装在管内的水冷壁入口节流孔圈
型式定位销式（需维修）先进的管内式（不需维修）
螺栓
节流孔板
螺母
螺栓与螺母节流孔圈
业绩松浦#1炉（1989年投运）新地#2炉 3天川越#1~2(1989年投运) 碧南#1、原町#1 三隅#1、神户钢厂#1 3天

1000MW超超临界锅炉介绍-哈锅

1000MW超超临界锅炉设计特点
锅炉纵剖图
锅炉水平图
Control and steam temperature matching: 汽温的控制和匹配
Operation of Once-through Boilers separator 直流锅炉的运行 • Positionisofselected to system
The brief schematic diagram of furnace portion including furnace intermediate header is shown below.
Furnace Intermediate Header Design Basis Schematic Diagram of Intermediate Header
MHI Business Confidential
Preface
The basic concept of Furnace Intermediate Header Design Procedure is described. This is applied to furnace intermediate header for ultra-supercritical sliding pressure operation coal firing one-through (USC) boiler.
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1000MW等级超超临界锅炉主要特点
• • • 采用内螺纹管改进型垂直水冷壁，加装了中间混合集箱及两级分配器，进一步减少了水冷壁偏差，并将节流管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。采用低NOx的改进型PM主燃烧器，分级燃烧技术。采用墙式布置且原燃烧方式。同时A-A的偏转角度可现场调节。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。采用较大的炉膛截面和容积，较低的炉膛断面热负荷、容积热负荷和炉膛出口烟温；因采用双切圆使燃烧器数目成倍增加，降低了单只燃烧器热功率，这些均对防止结焦有利。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、燃烧器摆动并装有事故紧急喷水。过热器采用四级布置，再热器为二级布置。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25Cr20Ni奥氏体钢。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。

哈尔滨锅炉厂_1000MW超超临界单炉膛双切圆燃烧锅炉说明书.

设计煤种采用神府煤，校核煤种为混煤，燃油采用 0 号轻柴油。 2.3.6 水源 2.3.6.1 海水水源
电厂厂址位于靠近长江下游的南京河段南岸，长江作为我国第一大河流，水量充沛，流量均匀，其流域面积 180 万 km2，厂址河段多年平均径流量达 28500m3/s，历年最小枯水流量为 4620m3/s，97%设计枯水径流量为 5610m3/s，其流量完全可以满足本工程 4×1000MW 机组容量供水要求。 2.3.7 循环冷却水系统
收到基氧分
收到基氮析
收到基全硫
灰变形温度
熔软化温度
融流动温度
性
二氧化硅
三氧化二铝
三氧化二铁
氧化钙灰
氧化镁分
五氧化二磷分析三氧化硫
氧化钠
氧化钾
Car Har Oar Nar St,ar DT ST
FT
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO P2O5 SO3 Na2O K2O
4
京大件起重运输集团有限公司栖霞重件码头约 9km，距治江河河口直立式码头约 2km，距南京化肥厂港池码头约 15km，电厂对外水陆交通条件良好。
本工程建设一个 5 万吨兼靠 7 万吨级泊位，三期工程建设时增设一个 5 万吨兼靠 7 万吨级泊位的卸煤码头。电厂不设专用设备接卸码头，当超极超限件采用水运方式运输时，通过南京化肥厂港池码头卸船后陆运至施工现场。 2.3.5 燃料
华能金陵电厂二期工程 2×1030MW 超超临界燃煤发电机组
HG-3100/27.46-YM3 锅炉
超超临界直流锅炉本体说明书
编号：F0310BT001A051
编写: 校对：审核: 审定: 批准:
哈尔滨锅炉厂有限责任公司二 00 九年四月

1000MW直流塔式超超临界锅炉水冷壁裂纹分析及处理

收稿日期：００—１ — ４２１１０
现场硬度测试焊缝位置与焊接残余应力测点相
同。选择相同测点是为了将水冷壁应力分布情况与
焊接接头的硬度联系起来，合分析裂纹产生情况综
与残余应力分布情况以及焊接质量之间的关系。
第４期
唐豪毅，：００Ｍ直流塔式超超临界锅炉水冷壁裂纹分析及处理等１０Ｗ
・５・４
２４２螺旋水冷壁６处镶嵌板焊缝处泄漏（．．５ｍ安装焊口）检查分析漏点位于水冷壁管子与镶嵌板焊缝处，位置在与刚性梁焊缝附近，处结构应力较大。对漏点打此
最大主应力值在２０～０ａ浮动。可见，冷壁０３０ＭＰ水
在测试位置选择了出现泄露较多的４０—７０ｍ
与刚性梁角部连接板角焊缝位置应力值均偏高。
２２现场焊缝硬度分析．
标高区间，共选择２处标高，检测了６个测点位置的焊接残余应力状况，图３图４所示。从测试结果如、看，测点的应力水平普遍偏高：６个２测点的最大
０引言
某电厂５机组锅炉为新建百万千瓦等级的塔式火力发电超超临界锅炉，冷壁管采用Ｔ３新型水２钢材料。锅炉为单炉膛、次再热、圆燃烧方式、一切露天布置、平衡通风、固态排渣、悬吊钢结构塔式全锅炉。锅炉标高７０ｍ以下为螺旋管圈水冷壁，冷水壁转角及中心固定装置的连接采用管间镶嵌钢板，连接板与嵌板及管子的连接采用满焊的形式。根据已投产同类型机组的运行经验，因水冷壁泄露造成了多次不同程度的停炉。为避免上述问题的发生，在５锅炉整套启动前与整套启动停炉期间进行了多次水压试验，均有不同程度的泄露。

邹县电厂1000MW超超临界锅炉水冷壁系统设计及结构特点

棚）６炉膛由下部内螺纹管螺旋水冷壁和为４，螺旋水冷壁的高度约为４３ｍ。
的适应变压运行的超超临界直流锅炉螺旋管圈结
构型式。
收稿日期：０７— ３—１２００９
０引言
邹县电厂四期工程２×１０ＭＷ超超临界机００组锅炉采用单炉膛，Ｕ型布置，衡通风，次倒平一
邹县电厂超超临界机组锅炉水冷壁的这种下
部螺旋管圈一上部普通垂直管圈的型式非常适合于变压运行。其结构特点是：由多管平行管组成管带，炉底下集箱平行引出，旋上升，炉膛从盘沿绕１２圈。在炉膛出口折焰角下面通过中间混合．集箱过渡成垂直上升管。在传统螺旋管圈水冷壁的基础上进行了大量改进，括在下部炉膛高热包负荷区采用内螺纹管螺旋绕制的水冷壁结构，优
维普资讯
第３期
２００７年７月
锅
炉
制
造
Ｎｏ．３
ＢＯＩＬＥＲＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＣ
Ｊ１２０ｕ．０７
文章编号：Ｎ３—１４（０７０ —０００Ｃ２２９２０）３０９— ５
邹县电厂１０超超临界锅炉水冷壁００ＭＷ系统设计及结构特点
ＡｂｓｒｃＴｈｉｅｔｒｗａｌｄｓｇｅｔｒｓ，ｓｒｃｕｅａｎｅｎｆｄｆｅｅｔｒｗａｌ，ａｔａｔ：ｅｂｏｌｒｗａｅｌｅｉｎｆａｕｅｔｕｔｒ￣ａｇｍｅｔｏｉｆｒｎｔｗａｅｌｓｎｄｆｅｕｐｏｙｔｍ．ｅｃｏｕｉｎＰｏｒＰｌｎ ×１００ＭＷｌｒｉｄｓｐｒｓｓｅｘｔｔ．ｆＺｏｘａｗｅａｔ２０ｕｔａ—ｓｐｒｒｔｃｌｕｉｒｎｒ — ｕｅｃｉａｎｔａｅｉｔｏｉｄｃｄｉｈｒｉｌｕｅｎｔｅａｔｃｅ．ＫｅｙｗｏｄＵｌｒｒｓ：ｔａ—ｓｐｒｒｔｃｌＢｏｌｒＢｏｌｒＤｅｉｎ；ａｅｌｕｅｅｉｉａｉｅ；ｉｅｓｇＷｔｒｗａｌ

超超临界锅炉(1000MW)安装技术交底

超超临界锅炉（1000MW）安装技术交底超超临界锅炉（1000MW）特点：锅炉工程量大，安装工期长，作业面广，涉及工种多，交叉多而成为工程建设的主线，同时作为超超临界锅炉，新材料的焊接数量多，焊接工期长。

锅炉上下部水冷壁全部由垂直管膜式水冷壁构成，上下部水冷壁之间设有混合集箱。

炉膛上部布置屏式过热器，沿烟气流程方向分别设置二级过热器（大屏）和三级过热器（后屏），折焰角上方布置有四级过热器（末过）。

在水平烟道处布置了垂直二级再热器（高温再热器）。

尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道。

前部布置水平一级再热器（低温再热器）和省煤器。

后部布置水平一级过热器（低温过热器）和省煤器。

在后竖井烟道底部设置了烟气调节挡板装置。

烟气通过调节挡板后又汇集在一起经两个尾部烟道引入左右各一的回转式空气预热器。

锅炉启动系统为带再循环泵系统，二只立式内置式汽水分离器布置于锅炉的后部上方，由后竖井后包墙管上集箱引出的锅炉顶棚包墙系统的全部工质均通过4根连接管送入二只汽水分离器。

在启动阶段，分离出的水通过水连通管与一只立式分离器贮水箱相连，而分离出来的蒸汽则送往水平低温过热器的下集箱。

分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道，作为再循环工质与给水混合后流经省煤器—水冷壁系统，进行工质回收。

除启动前的水冲洗阶段水质不合格时排往扩容器系统外，在锅炉启动期间的汽水膨胀阶段、在渡过汽水膨胀阶段的最低压力运行时期以及锅炉在最低直流负荷运行期间由贮水箱底部引出的疏水均通过三只贮水箱水位调节阀送入冷凝器回收或通过炉水循环泵送入给水管道进入水冷壁进行再循环。

借助于再循环泵和给水泵，在锅炉启动期间水冷壁系统内始终保持相当于锅炉最低直流负荷流量（25%BMCR），启动初期给水泵保持5%BMCR给水流量，随锅炉出力达到5%BMCR，三只贮水箱水位调节阀全部关闭，锅炉的蒸发量随着给水量的增加而增加，而通过循环泵的再循环流量则利用泵出口管道上的再循环调节阀逐步关小来调节，当锅炉达到最小直流负荷（25%BMCR），再循环调节阀全部关闭，此时，锅炉的给水量等于锅炉的蒸发量，启动系统解列，锅炉从二相介质的再循环模式运行（即湿态运行）转为单相介质的直流运行（即干态运行）。

1000MW超临界锅炉水冷壁壁温计算研究

1000MW超临界锅炉水冷壁壁温计算研究作者：王晔崔文杰来源：《科学家》2015年第10期摘要本文选取的研究对象是某台1000MW的超临界塔式锅炉，采用的计算方法是分区计算，并简化高参数锅炉内的对流与辐射，将不同锅炉负荷条件下冷壁壁温的分布规律进行总结，对实测数据进行比较。

我们发现，超超临1000MW机组锅炉启动冷态时，水冷壁易出现超温现象，从而对水冷壁管材的寿命会产生一定的影响。

因此，计算100MW超临界锅炉水冷壁壁温很有必要。

计算结果表明，水冷壁爆管属于短时过热爆管。

当水循环不良时或者水冷壁管出现堵塞时，会比较容易造成水冷壁爆管。

因此，为了避免事故的发生，保证壁温适中，在锅炉运行时必须加强监控，控制煤含硫量以及入炉氧量。

关键词 1000MW；超临界锅炉；水冷壁壁温计算中图分类号 TK2文献标识码 A文章编号2095-6363（2015）10-0052-01目前我国的发电技术已经走向了高效清洁的超临界燃煤技术，利用这种方式发电必须要提高发电效率，而发电的效率取决与蒸汽动力的循环参数，如果参数高，那么机组的操作效率就高，如果参数低，那么机组的操作效率就偏低。

机组在运行的过程中，1000MW超临界塔式锅炉的工质流动状态会发生很大的变化，这也会引起锅炉内的温度发生变化，因此，我们需要对锅炉温度进行计算，将温度控制在一定范围之内，以免发生意外现象。

本文主要从超临1000MW机组锅炉水冷壁超温情况、炉灶的分区、数学模型的建立以及温度的计算与分析四个方面进行阐述，其具体情况如下。

1 超临1000MW机组锅炉水冷壁超温情况电厂1000MW超超临锅炉机组水冷壁的结构为垂直管屏膜式水冷壁，其中运用了经过改进的内螺纹管。

其材质为AS213-T12，在上下炉膛间有设计水冷壁中间集箱，其工质在经过两级混合，再进入上炉膛。

通过查询生产信息系统（SIS）的数据记录，这组数据将电厂2009年1月12日到2010年1月22日所有机组5次水冷壁超温的情况，具体情况如下。

1000MW超超临界塔式锅炉

２００８年５月至２００８年９月对锅炉进行了性
能鉴定试验。试验表明，高桥样外７号超超临界压力直流锅炉主要运行参数正常，主辅机运行稳定，
锅炉最大连续出力为２５．／９７ｔ３ｈ超过设计值２５ｔ：Ｏ０Ｗ负荷锅炉效率试验两个工况实９５ｈ１０Ｍ／测值分别为９．％和９．３４２５４１％，修正后的锅炉效率为９．％和９＿％，高于保证值９＿％；４３６４２０３７２１０Ｍ负荷空气预热器漏风试验两个工况漏风０Ｗ０率平均值Ａ、Ｂ两侧为４低于设计值６锅炉％，％；
产品为大型火力发电设备，０７年设计制造出我２０
国首台１０ＭＷ等级超超临界塔式锅炉，填补了００
国内空白。
锅炉Ｎｘ排放浓度为２５ｍ／ｍ。Ｏ２ｇＮ，低于设计保
证值２０／。５ｍｇＮｍ。
１概况
２特点
外高桥三期２Ｘ００１０ＭＷ机组所配置的２５ｔ９５／超临界压力直流锅炉是上海锅炉厂有限ｈ超
口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。
３与国内外同类产品比较
同时灰粒的运动特点也有利于燃烬，在相同的煤粉细度情况下，塔式锅炉的燃烬率要高于其他炉
础上自行设计制造的首批超超临界压力直流锅炉。两台机组分别于２００８年３月和６月投入商业运
行，实现了国内百万等级超超临界机组一年内双投

1000MW直流锅炉受热面超温分析及控制措施

学术论坛 1000MW直流锅炉受热面超温分析及控制措施薛森林（广东惠州平海发电厂有限公司，广东惠州 516000）摘要：某电厂1000MW机组，为超超临界燃煤直流炉，锅炉采用Π型结构，锅炉受热面分为启动部分、过热器系统及再热蒸汽系统，启动部分为省煤器、水冷壁、分离器，过热器部分为顶棚过热器、低温过热器、前屏过热器、后屏过热器、高温过热器，再热器部分为低温再热器、高温再热器。

水冷壁采用上下分段的结构,炉膛下部水冷壁采用螺旋管圈,从冷灰斗进口标高处炉膛四周采用螺旋管圈，炉膛上部水冷壁采用垂直管圈，冷灰斗采用螺旋管圈，螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合联箱型。

关键词：锅炉受热面；超温分析；控制措施锅炉受热面超温一直以来在火电机组频繁发生，给机组安全运行带来一定的隐患，各电厂协同锅炉厂家也在不断分析总结相关经验，从多方面着手，避免或减少锅炉受热面超温情况的发生。

锅炉受热面超温情况复杂，原因各有不同，下面将从几个方面阐述锅炉受热面超温的危害、原因及控制措施。

1 直流锅炉受热面超温的危害锅炉受热面是按照其相应区域热负荷、烟气温度及内部流通的介质温度的不同而选材的，如果因为各方面因素造成受热面管壁超温，达到一定的累积值，金属管材会产生疲劳损伤，金属的机械性能及金相组织会发生变化，蠕变速度也会加快，不仅会影响金属管材的使用寿命，当达到一定的损失程度，最终会导致锅炉受热面爆管，给设备安全和生产运行均带来一定的威胁。

2 直流锅炉受热面超温原因分析受热面的金属材质。

因超超临界机组的蒸汽压力和温度均较高，对受热面等各金属材质要求也相应较高，如果选材不当，高温区域受热面选用低耐热金属材质，极易造成该处受热面金属管材超温，如果长期超温运行，达到了疲劳损伤极限，就会造成管壁爆管，需停炉进行换管处理。

结构布置及安装质量。

锅炉结构及各受热面的布置方式，以及在安装时的质量监督和验收方面，都会影响到日后运行中壁温超温情况的发生，特别是在工艺流程的执行、酸洗和吹管是否合格等方面因素的影响，如果酸洗或吹管不彻底，运行中会造成管子中的杂质堵塞部分管子，工质无法流通，引起该处管壁超温，严重时导致爆管。

1000MW超超临界锅炉的水冷壁结构解析

NCEPU
NCEPU 螺旋管圈水冷壁
NCEPU 螺旋管圈的支撑
垂直管圈炉膛水冷壁本身就作支吊件，支承炉膛荷重。
而近乎水平的螺旋管圈水冷壁的重量通过张力扳将力传递至炉膛上部垂直水冷壁。张力扳的横向节距为1500mm，板厚12mm，板宽2×100mm，由平行的两块板组成。在两块板间沿管子轴线方向间距 400～500mm布置的梳形板作为管子与张力板间的连接件，其作用是一方面传递水冷壁的重力，另一方面起热桥的作用，将水冷壁的热量传递给张力板，使张力板的温度与水冷壁温度有良好的跟随性，以减少二者间存在的温度应力。
螺旋管向垂直管的过渡是依靠特殊铸造的单弯头、双弯头以及中间混合集箱及其引入、引出管来实现。
NCEPU
螺旋水冷壁垂直水冷壁
垂直水冷壁入口集箱
混合集箱
NCEPU
垂直水冷壁
垂直水冷壁进口螺旋水冷壁出口螺旋水冷壁
NCEPU 螺旋管与垂直管过渡段
NCEPU 下部螺旋水冷壁管屏带弯头出厂
NCEPU 现场水冷壁的布置图
NCEPU
张力扳的横向节距为1500mm，板厚12mm，板宽2×100mm，由平行的两块板组成。在两块板间沿管子轴线方向间距400～500mm布置的梳形板作为管子与张力板间的连接件，其作用是一方面传递水冷壁的重力，另一方面起热桥的作用，将水冷壁的热量传递给张力板，使张力板的温度与水冷壁温度有良好的跟随性，以减少二者间存在的温度应力。
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

哈锅1000MW超超临界锅炉燃烧器特性探讨

哈锅1000MW超超临界锅炉燃烧器特性探讨摘要：简要介绍了哈尔滨锅炉厂的1000MW级超超临界锅炉机组燃烧器及燃烧系统和水冷壁的工作特性。

其采用Π型布置、单炉膛、一次中间再热、低XNO等燃烧技术，相对于传统锅炉燃烧技术有相当大的改进。

关键词：超超临界锅炉；燃烧器；水冷壁概述哈锅的超超临界变压运行直流锅炉由三菱重工业株式会社提供技术支持，采用Π型布置、单炉膛、一次中间再热、低XNO PM主燃烧器和MACT 燃烧技术、反向双切圆燃烧方式，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统；调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。

设计煤种及锅炉设计参数设计煤种为内蒙神府东胜煤，校核煤种为山西晋北烟煤。

由表1可以看出，神府东胜煤高钙、低钠、低硫、低灰熔点、高挥发分、易燃尽并且易结渣。

再以华能玉环电厂1000MW机组锅炉为例：其采用变压运行垂直管圈水冷壁直流炉、一次中间在热，锅炉采用八角双火球切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣。

锅炉燃烧参数参考何振东论文中的数据：炉膛容积热负荷：82.7kW/m3；炉膛截面热负荷：4.59MW/m2；炉膛出口烟温：1000℃；屏底烟温：1300℃；锅炉保证效率：93.65%(BRL)。

燃烧器及燃烧系统燃烧系统设计的主要任务是：良好的燃尽；低负荷稳燃；低NO X排放；防止结渣及高温腐蚀；良好的煤种适应性。

根据这些设计要求,华能玉环电厂1000MW超超临界锅炉采用MHI的PM型燃烧器和MACT燃烧技术,PM型的燃烧器如图2所示。

风粉混合物通过入口分离器分成浓淡两股,分别通过浓相和淡相2只喷嘴进入炉膛。

图3是PM燃烧器NOx生成量示意图，由图3可以看出，浓相煤粉浓度高，所需着火热量少，有利于着火和稳燃；由淡相补充后期所需的空气，有利于煤粉的燃尽，同时浓淡燃烧均偏离NOx生成量高的化学当量燃烧区，大大降低了NOx生成量（与传统的切向燃烧器相比，NOx生成量可显著降低）。

1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述

1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案综述1000MW超超临界塔式锅炉是目前国内外电站中常见的一种大型锅炉，具有高效节能、环保燃烧等特点。

但在使用过程中，常常会遇到一些问题，影响锅炉的正常运行。

本文将综述1000MW超超临界塔式锅炉典型问题及解决方案，希望能够为相关从业人员提供一些参考。

一、进口水压力过高问题描述：部分1000MW超超临界塔式锅炉在使用过程中，进口水的压力过高，超出了设计参数，导致了锅炉运行的波动和不稳定。

解决方案：针对这一问题，首先需要检查进口水系统的管道是否受阻或者堵塞，清理管道中的杂物。

需要调整进口水泵的工作参数，保持进口水压力在设计范围内。

可以考虑安装压力控制装置，实时监控进口水的压力，一旦超出范围，及时报警并采取相应措施。

二、超温过热器管道泄漏解决方案：针对这一问题，首先需要对超温过热器管道进行全面检查和维护，确保管道的密封性和安全性。

可以考虑增加超温过热器管道的监测系统，实时监测管道的温度和压力变化，及时发现问题并进行处理。

对超温过热器管道进行全面的改造和升级，采用更加耐高温和耐腐蚀的材料，提高管道的使用寿命和安全性。

三、过量空气导致煤粉燃烧不完全解决方案：针对这一问题，首先需要优化燃烧系统，合理控制空气的输入量，确保煤粉燃烧的完全性。

可以考虑优化燃烧系统的结构，提高燃烧效率，减少烟气排放。

可以采用先进的烟气脱硫、除尘等设备，对烟气进行处理，达到环保排放标准。

四、水冷壁结焦五、出口烟气温度过高解决方案：针对这一问题，首先需要优化锅炉的烟气排放系统，减少烟气的损失和热量的排放。

可以采用先进的烟气余热回收技术，将烟气中的余热回收利用，提高锅炉的热效率。

可以对锅炉进行节能改造，采用先进的燃烧控制技术和热力优化技术，减少烟气温度，提高锅炉的节能性能。

1000MW超超临界火电机组锅炉设计说明书

专题1锅炉设计说明书一、概述本次为浙江国华宁海电厂二期2×1000MW扩建工程机组超超临界锅炉提出的方案是上海锅炉厂有限公司采用Alstom Power 公司Boiler GmbH（以下简称APBG公司）的技术，总体方案是在该公司为外高桥二期、三期设计的2×900MW 超临界和2×1000MW超超临界锅炉的基础上，根据本工程燃煤特性、蒸汽参数特点以及相关要求进行设计的。

锅炉的系统、性能设计由上海锅炉厂有限公司与技术支持方APBG公司联合进行，性能保证将由技术支持方APBG公司负责。

本方案提供1000MW等级螺旋管圈水冷壁方案。

对于本工程，卖方认为锅炉设计时主要考虑采用成熟先进的超临界锅炉技术，以确保机组的可用率和获得高的经济性；炉膛尺寸及燃烧设备的选用保证炉膛及炉膛出口处受热面不结渣、高的燃烧效率、低负荷稳燃、降低NOx排放、防止低温受热面飞灰沾污和磨损、防止炉内受热面的腐蚀和锅内高温蒸汽氧化等。

卖方有信心为浙江国华宁海电厂提供二台技术既成熟又可靠、性能优良、环保水平高、质量优等、交货及时、服务到位的1000MW超超临界锅炉，产品性能、质量符合国际一流火力发电厂的要求。

二、锅炉的主要技术规范本方案锅炉为1000MW等级超（超）临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、采用单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。

设计煤种/校核煤种为神华煤。

1、锅炉设计容量和参数蒸汽参数按与上海汽轮机有限公司提供的1000MW超超临界汽机热平衡参数相匹配，也可以同国内相同容量级汽机制造商的汽机相匹配。

投标文件以锅炉出口蒸汽参数27.56MPa(a)/605/603℃为准，除7、技术数据表外，其它文字部分均适合于蒸汽参数26.25MPa(a)/605/603℃方案。

对应于蒸汽参数26.25 MPa(a)/605/603℃方案的7、技术数据表单列于附件1方案二中。