1000MW超超临界锅炉的水冷壁结构

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水冷壁

防止低负荷运行时出现水动力不稳定性的基本数
据没有改变。
与传统的UP型锅炉相比，螺旋管圈水
冷壁具有热偏差较小、水动力特性稳定的优势。其主要特点是：
(1）整个管带受热相对均匀，工作在下辐射区的水冷壁盘绕炉膛四周，同步经过受热最强的区域和受热最弱的区域。（2）工质在下辐射区一次性沿着螺旋管圈上升，没有中间联箱，在工质比体积变化最大的阶段避免了再分配。
根据不同技术要求，有的锅炉选择
30%BCRM的最低直流负荷，有的选择 35%BCRM。即当负荷低于30%BCRM或 35%BCRM时，为保证水冷壁系统的正常冷却，循环泵投入运行。当机组负荷高于 30%BCRM或35%BCRM时，锅炉进入纯直流运行工况，循环泵关闭。可见，即使锅炉运行在极低负荷范围内，水冷壁中都可以维持所需的流量。
由于配置带循环泵的启动系统，在机组处
于温态或热态启动状态或极低负荷下，启动时间更短或升负荷速度更快，而且调节更灵活。即使在极低负荷下锅炉继续保持运行时仍能够保证水冷壁安全性，因而扩宽了直流锅炉的低负荷运行范围。这种系统可以使锅炉满足带基本负荷和参与快速调峰的要求，适应中国电力市场峰谷差较大的情况。

山东邹县电厂1000MW 超超临界机组锅炉沿炉膛髙度的水冷壁管内工质最高温度和管外壁最高温度以及鳍片顶端最高温度的分布曲线〈设计值〉如下图（下页）。该锅炉在炉膛下部采用内螺纹管螺旋管圈水冷壁，在混合联箱上部采用光管垂直管屏水冷壁。数据表明，在管外热负荷最高的燃烧器中心区，鳍片顶端金属温度提高约30℃。而上部光管进口处的鳍片顶端金属温度比螺旋管出口提高20℃以上，这也说明尽管上部水冷壁处于低热负荷区，但因为光管水冷壁传热能力降低，因而管壁温度和壁温偏差比下部内螺纹管螺旋管圈必然有增大趋势。

1000MW超超临界机组简介

牌号马氏体钢
Cr
Ni
Mo
Nb
Ti
其他
X20CrMoV121
10.010.0-12.5
0.300.30-0.80
0.800.80-1.20
V
P91
8.08.0-9.5
max.0.40
0.850.85-1.05
0.060.06-0.10
V,N
马氏体钢
HCM12
11.011.0-13.0
0.800.80-1.20
1000MW超超临界机组简介超超临界机组简介
一、超超临界机组概述二、超超临界机组辅机概述
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％；％％；
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。

1000MW 超超临界锅炉水冷壁超温原因分析及对策

邍ꝍ拝䪮助⿬侨
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
고湡
剒㣐鵶絯襒〄ꆀ #.$3
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机组锅炉设计说明书

1．锅炉技术规范哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持，为本工程设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、低NO X PM主燃烧器和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、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，燃用神府东胜煤、晋北煤。

锅炉主要参数如下：2．设计条件2.1 煤种电厂燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤，煤质分析数据及灰份组成如下表：2.2点火助燃用油油种#0轻柴油粘度(20℃时) 1.2~1.67°E凝固点不高于0℃闭口闪点不低于65℃机械杂质无含硫量不大于1.0%水份痕迹灰份不大于0.025%比重817kg/m3低位发热值Qnet.ar 41800KJ/ kg 2.3自然条件玉环地区气象有关数据如下：累年平均气压1004.9hPa年最高气压1028.4hPa年最低气压954.1hPa累年平均气温17.0℃极端最高气温34.7℃极端最低气温-5.4℃累年平均相对湿度80%累年最小相对湿度8%最大的月平均相对湿度91% (此时月平均最高气温25.5℃)累年平均水汽压17.7hPa累年平均降水量1368.9mm累年最大24小时降水量284.6mm累年最大1小时降水量147.0mm累年最长连续降水日数18d累年最大过程降水量225.3mm累年平均蒸发量1379.0mm累年平均雷暴日数37.5d累年平均雾日数49d累年最大积雪深度14cm累年平均风速 5.2m/s累年十分钟平均最大风速40.6m/s(1994年8月21日)累年瞬时最大风速50.4m/s(1994年8月21日)50年一遇10M高压基本风压0.8kN/m3(初步)全年主导风向N(16%)夏季主导风向SW冬季主导风向N2.4锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰（锅炉的效率—负荷曲线见附图）。

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超超临界锅炉保温施工工艺存在的问题及处理措施

套筒内保温施工完毕后可进行套筒顶板安装套筒顶板安装和支撑钢结构安装完毕后穿吊杆的钢板圆盘暂停施工使用硅酸铝耐火纤维散棉填充钢板圆盘下部套筒顶板与支撑钢结构形成的空腔要填满填实空腔填满后要比周围钢结构支撑高出10mm钢板圆盘再压缩至支撑面平齐空腔内保温密实并形成整体后钢板圆盘焊接牢固严禁钢板圆盘先安装后从周围空隙填塞硅酸铝散棉造成局部形成空洞防止由于局部保温不实造成超温
片固定形式。
ＭＷ超超临界锅炉各区域的保温施工工艺，对该施工工艺针
存在的问题进行分析，提出处理措施，决了锅炉大罩壳并解
顶部超温问题。
关键词：超ｌ锅炉；温；工工艺超晦界保施
２锅炉各热面炉墙．
炉膛中、下部的四周，冷灰斗区，平烟道底部，水
后竖井包墙保温厚度（管子中心线算起，同）从下为
２０ｍｉ，０ｌ采用厚７ｌＯｍｍ的复合氧化铝梳型砖，再铺设２层厚６５ｍｍ的高温玻璃棉板；膛上部，过炉从
的锅炉为超超临界参数变压运行、中间混合集箱、带垂直管圈水冷壁的直流锅炉，采用单炉膛、一次中间
再热、前后墙燃烧方式、平衡通风、固态排渣、钢悬全吊结构 Ⅱ型、半露天布置燃煤锅炉。锅炉容量和主
内水冷壁管及集箱、包墙管及集箱、吊挂管等保温厚
渡段（除后墙外）以上和水平烟道侧墙，至炉顶大包底范围内的炉墙厚度为２０ｍｍ，２采用厚７０ｍｍ的复合氧化铝梳型砖，铺设２层厚７再５ｍｍ的高温玻璃棉板，组成复合保温结构。

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

哈锅1000MW超超临界二次再热介绍2014-09-06

HG-2950／27.56-YM1
HG-2950／27.56-YM1 HG-2950／27.56-YM1 HG-2950／27.56-YM1 HG-2980／26.15-YM2 HG-2980／26.15-YM2 HG-3110／26.25-YM3 HG-3110／26.25-YM3 HG-3100／27.56-YM3
燃烧方式
过热器受热面布置再热器受热面布置过热器调节汽温手段一次再热器调温二次再热器调温机组效率
反向双切园
三级布置方式二级布置煤水比＋喷水烟气再循环＋尾部挡板烟气再循环＋挡板尾部 46.1％
对冲燃烧方式
三级布置方式二级布置煤水比＋喷水烟气再循环＋调节挡板管壳式热交换器 14
7
哈锅超超临界锅炉技术概况
哈锅目前已形成的超超临界锅炉炉型系列如下：
机组容量：600-1200MW（600MW、660MW、1000MW）蒸汽参数：
常规方案： 26.15Mpa.g/571℃/603℃ 26.15Mpa.g/605℃/603℃ 27.46Mpa.g/605℃/603℃ 高效方案： 28.25Mpa.g/605℃/603℃ 28.25Mpa.g/605℃/613℃ 29.30Mpa.g/605℃/623℃ 二次再热： 32.45Mpa.g/605/623/623℃ 32.87Mpa.g/605/623/623℃ 同时，哈锅承诺可与国内各汽轮机厂家进行参数匹配，提供满足用户要求的锅炉机组。
该课题于2010年通过国家科技部验收，并已形成1000MW超超临界褐煤锅炉完整的设计方案。
5
哈锅超超临界锅炉技术概况
正在进行的研制工作：
立足现有技术，开发更高容量的超超临界锅炉产品（如1200MW、1300MW)，

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。