国电建投内蒙古能源公司布连电厂调研报告

国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂调研报告1.概述

国电建投内蒙古能源有限公司由国电电力发展股份有限公司、河北省建设投资公司按50%∶50%比例出资组建的新型煤电一体化企业。公司于2005年11月18日在内蒙古自治区鄂尔多斯市注册成立。布连电厂一期2×660MW 机组于2010年7月获得国家发改委核准。

2012年12月28日，#1机组实现首次并网，2013年1月31日通过168小时试运，7月23日完成了性能考核试验，期间最高负荷710MW。

2013年5月19日，#2机组实现首次并网，6月27日通过168小时试运，8月30日完成了性能考核试验，期间最高负荷730MW。

2.布连电厂主要设计优化及新技术概况

锅炉设计参数优化

➢锅炉主汽压力由提高到28MPa；

➢锅炉排烟温度由130℃降低至125 ℃；

➢再热系统压降由高压缸排气压力的10%减至8%。

系统配置优化

➢锅炉辅机采用单列布置，包括空气预热器、主给水系统、送引风系统；

➢采用100%高压旁路，锅炉过热器系统取消安全阀。

蒸汽侧设计优化

➢采用四级过热器布置方式，尽量减小各级受热面的面积，控制各级高温受热面的焓增，可以有效减小屏间和管间温度偏差，大大降

低受热面管子极端高温的温度水平；

➢受热面顺流布置，避免高温烟气和高温蒸汽相遇的情况；

➢在各级受热面进口集箱设置节流孔，控制屏间和管间流量偏差；

➢屏式过热器采用发卡式结构，使得同屏管间流程长度均匀一致，减小管间流量偏差；

➢采用跳管措施，平衡各管间流程差异和传热强度差异，使得各管流量和蒸汽温度均匀；

➢受热面不采用小弯管半径结构，末级再热器采用大U形布置方式，防止氧化皮脱落阻塞，且有利于吹管过程中将异物吹出；

➢材料种类和规格采用保守的设计原则。

烟气侧设计优化

➢墙式对冲燃烧—烟气侧空气动力场和温度场分布均匀；可将炉膛左右温度偏差控制在20℃以内。同时，墙式对冲燃烧方式不会因锅炉容量的变化来影响这种分布均匀性，尤其是大容量锅炉更具优势；

➢6层、每层6只，共36只燃烧器的布置方式—进一步分散热输入，使得空气动力场和温度场分布更加均匀，有利于降低高温受热面的最高温度水平。

➢炉膛大折烟角的结构形式，有利于烟气转向时的均流，使得烟气在水平烟道处的温度和速度分布非常均匀。

其他主要创新技术的应用

➢使用等离子点火，取消燃油系统；

➢取消炉顶节流圈；

➢采用无循环泵的简化启动系统；

➢部分穿墙管道采用柔性密封技术等。

3.布连电厂锅炉设备概况及主要设计参数

锅炉设备概况

国电建投内蒙古能源有限公司煤电一体化项目布连发电厂

2×660MW超超临界空冷燃煤机组的锅炉设备为北京B&W公司按美国

B&W公司SWUP锅炉技术标准，结合本工程燃用的设计、校核煤质特性和自然条件，进行性能、结构优化设计的超超临界参数SWUP（Spiral Wound UP）锅炉。

锅炉配有不带循环泵的内置式启动系统。锅炉设计煤种和校核煤种均为本地煤矿的烟煤。锅炉采用中速磨直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，配置B&W公司DRB-4ZTM型低NOx双调风旋流燃烧器及NOx 喷口（OFA）。锅炉尾部设置分烟道，采用烟气调温挡板调节再热器出口汽温。锅炉尾部采用单列布置，锅炉竖井下设置一台三分仓回转式空气预热器。

图3-1为国电布连660MW SWUPTM锅炉岛总图。

图3-1：国电布连660MW SWUPTM锅炉岛总图

锅炉主要设计参数

表3-1 锅炉主要技术参数

表3-2 炉膛几何尺寸和热工参数

煤质特性参数

表3-3 煤质元素分析

表3-4 煤质工业分析

表3-4 煤质灰分析

4.布连电厂锅炉主要性能指标

#1、#2 锅炉分别于2013 年8 月和2013 年9 月通过性能考核试验，两台炉主要考核指标与锅炉保证值的比较见表4-1：表4-1 两台炉性能试验数据与保证对比

从表4-1 中可看出，两台锅炉的热效率测试值均高于锅炉效率保证值。尤其是1 号机组的效率高于保证值的个百分点，两台炉的未燃尽碳热损失%和%均远低于设计值的%各个百分点和个百分点，锅炉的排烟温度也分别低于设计值的8℃和10℃；汽水侧的各项阻力均低于保证值，尤其是2 号炉在取消水冷壁进口集箱的节流孔圈后，水冷壁和省煤器的总阻力低于设计；1 号炉的最大出力高于设计值

20t/h。实测NOx 排放浓度也比保证值下44 mg/m3。烟风侧阻力也在锅炉保证范围内。

表4-2 #1机组性能考核测试数据

从以上各项指标均表明，布连项目的两台锅炉的设计在各项性能指标上均达到了最优，创下了国内的领先水平。

5.布连电厂锅炉设计优化具体情况

布连电厂为了贯彻落实国电集团公司和国电电力发展股份有限

公司关于学习上海外高桥第三发电有限责任公司工程建设和科技创

新经验，在布连电厂一期工程中控制造价，提高质量，建设创新型工程，提高工程优化设计和节能降耗水平，在2009 年4 月依据国电电力发展股份有限公司国电股工【2009】87 号文件“布连电厂2×660MW 超超临界燃煤空冷机组设计优化技术创新方案审查会议纪要”的精神

指导下，根据锅炉补充技术协议及技术创新的精神对锅炉进行了一系列的优化及设计创新。主要包含以下几个方面：

主机设备参数和运行方式优化

锅炉主蒸汽压力由原设计的MPa 提高到28MPa，汽轮机设计背压由原来的13kPa 优化至12kPa，再热系统压降由原来的10%优化至8%，再热器进出口压力得到优化。另外，为了进一步提高锅炉热效率，经过优化锅炉受热面及空预器受热面的布置，锅炉排烟温度由原设计值的130℃（BMCR 工况）降低到125℃（BMCR 工况）。优化前和优化后的设计参数见表5-1。

表5-1 优化前后锅炉设计参数变化