哈锅超临界循环流化床介绍
哈尔滨300MW循环流化床锅炉机组说明书
HG-1025/ 17.5-L.HM37锅炉机组说明书编号:06.1500.089-01用户：编制:校对:审核:审定：批准:哈尔滨锅炉厂有限责任公司2008年9月目录1. 前言 (2)2.锅炉主要设计参数及整体布置 (4)2.1 锅炉主要设计参数 (4)1) 煤种 (6)2.2锅炉主要计算数据 (11)2.3锅炉基本尺寸 (11)2.4锅炉水容积 (11)2.5锅炉整体布置 (12)2.6 锅炉设计的主要特点 (16)2.7锅炉受压元件的规格材料汇总表 (19)3.锅炉主要部件结构 (22)3.1锅炉给水和水循环系统 (22)3.2 锅筒 (23)3.3 锅筒内部设备 (24)3.4 燃烧室及水冷壁 (25)3.5 水冷壁延伸墙 (26)3.6 下水管 (27)3.7 汽水引出管 (27)3.8 水冷布风板 (27)3.9 过热器系统及汽温调节 (28)3.10 再热器系统及汽温调节 (30)3.11 省煤器 (31)3.12空气预热器 (32)3.13旋风分离器和连接烟道 (32)3.14 返料装置 (33)3.15外置换热器 (33)3.16冷渣器 (34)3.17刚性梁 (35)3.18锅炉范围内管道 (35)3.19 吹灰系统 (37)3.20膨胀中心 (37)3.21 床料填加系统 (37)3.22 风系统 (38)3.23锅炉构架 (38)3.24启动燃烧器 (45)3.25炉前油、蒸汽、空气管路系统 (48)3.26炉墙 (50)1.前言300MW CFB锅炉是采用ALSTOM公司的引进技术设计和制造的。
锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉，燃用褐煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1025t/h；机组电负荷为300MW(即额定工况)时，锅炉的额定蒸发量为943.8t/h。
循环流化床（CFB）锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。
哈锅超临界循环流化床介绍(200811)
2）锥段及水冷风室采用低质量流速的光管，其质量 流速约为790kg/m2.s，且工质为单项水，因此 沿程阻力极低，阻力特性以静压为主，因此各个 管道阻力值非常接近，不会由此产生流量偏差；
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600MWe超临界循环流化床锅炉运行技术与性能研究 测试
06－10
中科院热物理所
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二、哈锅600MW超临界CFB锅炉方案
哈锅超临界CFB锅炉设计开发思路 1. 本方案是基于哈锅与清华大学在十五863计划中“600MW 超
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循环流化床锅炉水动力特点
1）热负荷低 2）炉膛热量分配相对均匀 3）热负荷最高点位于炉膛底部 4）必须采用垂直管圈水冷壁
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超临界CFB水动力安全性分析
哈锅超临界CFB锅炉方案
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锅炉汽水流程
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锅炉烟风系统流程
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3）锥段截止区以上采用中质量流速（1050kg/m2 .s)加部分内螺纹管结构，由于上部介质比容较大， 且质量流速较高，摩擦阻力特性有所增加，对整 个水冷壁流量分配起主导作用；
哈锅650℃高效超超临界锅炉技术介绍
技术预可行性研究》，深 度 参 与 6 5 0 1 材料解决方
案 、锅炉关键技术研究、机组热力性能分析、机组
系统集成优化等工作。 2017 ~ 2 0 1 8 年 ，哈锅承担中国电力工程顾问
集 团 有 限 公 司 等 级 660MW高效超超临界
燃 煤 发 电 技 术 研 究 》，哈 锅 参 与 完 成 660MW
1)
掀 开 锯 夹 具 压 板 ，将 两 端 已 车 好 螺 纹 的 直连 接 板 ，焊 接 直 管 和 斜 管 为 “Y ”型 接 头 。
管放在“V”型槽 中 ，此时应将直管的下端紧贴钜 4 结束语
炉 膛 条 件 下 ，主 汽 流 量 降 低 ，水 冷 壁 吸 热 比 例 相 对
增 加 ，受 制 于 现 场 工 艺 条 件 ，水冷壁可选材料有 限 ，T23/T24/T9 1 新材料的使用带来的焊接、热处
理等工艺难题。
3 ) 高温受热面壁温上升，高温部件出口管接
头不平衡蒸汽温度已达到670T
炉内受
掌握了 650t ：~700T；重点材料 HR6W、617B 等大口径管焊接工艺，可 用 于 6 5 0 1 〜700丈锅炉 集箱和管道。
5 下一步工作安排
研究现有成熟铁素体耐热应用6 5 0 1 集箱和 管 道 可 行 性 ，以 及 镍 基 材 料 应 用 于 集 箱 、管道的可 加 工 性 、焊 接 性 等 。
道材料的选取研究。
4)
水冷壁候选材料工艺性能和母材性能优
化 ，研究现有成熟铁素体耐热应用650丈集箱和管
道可行性，以及镍基材料应用于集箱、管道的可加
图 2 650T 高效超超临界二次再热锅炉技术方案
工性、焊接性等,选择出适用于650T 机组的材料。
循环流化床(CFB)
结构不会被破坏。
2 电除尘3和4电场的灰可以直接掺到水泥中。
3 做陶粒后再做空心砌块。（80％灰）
4 高掺量的粉煤灰烧结转。（80％灰）
5 做化肥。
（二）链条炉
1 细灰少、炉渣多
2 由于炉渣中含炭量高、粒经大所以用于建材
范围小。
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六 自动化程度
（一）CFBB(循环流化床锅炉) 1 自动化程度高，可实现程序控制 DCS MFT FSSS 2 控制环节及控制过程安全可靠
（二）链条炉 1 机械化 2 人工操作
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七 初投资及后期相对社会效益 和经济效益
（一）CFBB(循环流化床锅炉) 1 初投资较大。锅炉本体相差不大，64MW2台 （1000万）与116MW1台（650万）差不多。主要 在电除尘器和DCS的投资上（电除尘器300万、 DCS水炉100万）。 2 后期相对社会效益和经济效益高。因为CFBB 能实现高效、节能、环保、综合利用，既能造 福于民，又能利于循环经济发展，所以社会效 益和经济效益较是不可估量的 。
汽联合循环)
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高效 节能 低污染 综合利用
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洁净燃烧技术之一
循环流化床(CFB)锅炉
哈尔滨电力职业技术学院
哈锅660MW高效超超临界循环流化床锅炉方案研究
2 锅炉布置方案及关键技术研究
660 MW高效超超临界循环流化床锅炉为超 临 界 参 数 变 压 运 行 直 流 锅 炉 ，采 用 单 炉 膛 单 布 风 板 、二次上升水冷壁系统、一 次中间再热循环流化 床锅炉。
表 1 660 MW高 效超超临界CFB锅炉蒸汽参数
负 荷 （BMCR) 主汽温度 主汽压力
再热器入口温度 再热器入口压力 再热器出口温度 再热器出口压力
给水温度
单位 X.
MPa. g X.
MPa. g X
MPa. g X.
数值 605 29.4 302.9 6. 16 623 5.96 302.9
图 3 高温再热器外置床方案壁温计算
可 以 看 出 不 考 虑 壁 温 屏 间 偏 差 时 ，高再管子 壁温与汽温差高达到58T 。由于本方案高温再 热器 汽 温 高 达 623T ，若考虑到外置床中的传热 偏 差 ，高温再热 器 的 材 料 选 择 非 常 困 难 。 因 此 ， 本方案外置床内全部布置汽温相对较低的中温 过 热 器 ，可 确 保 外 置 床 中 受 热 面 的 安 全 性 。高 温 再 热 器 采 用 屏 式 结 构 布 置 在 炉 膛 内 ，通过炉 内 成 熟 的 屏 偏 差 控 制 技 术 ，保 证 高 温 再 热 器 受 热面的安全。 2 . 4 水动力方案设计
第2 期 2021 年 03 月
锅炉制造
BOILER MANUFACTURING
百万千瓦等级高效超临界技术研究介绍[1]
![百万千瓦等级高效超临界技术研究介绍[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8565065e77232f60ddcca119.png)
哈锅百万千瓦等级高效超临界锅炉技术介绍哈尔滨锅炉厂有限责任公司二○○二年九月一、概述改革开放以来，我国的电力工业取得了突飞猛进的发展，到上世纪末，火力发电设备的装机容量已达到3亿千瓦。
我国煤炭储量十分丰富，年产量达10亿吨，居世界第一位。
但我国人口众多，人均拥有的储煤量和产量在世界上仅属中等水平。
我国煤炭多分布在中西部地区，而用电负荷多集中在东部沿海地区，发电用煤的长距离运输已成为铁路部门的沉重负担。
此外我国的火力发电平均煤耗与世界先进水平相差约80克/度，一次能源浪费十分惊人。
节约能源是我国的一项紧迫任务，提高发电机组的热效率已是刻不容缓。
众所周知，提高蒸汽初参数是提高机组热效率的主要途径。
据分析，将蒸汽参数从16.7MPa，538℃/538℃提高到24.2MPa，538℃/538℃，汽轮机热耗可降低约1.8%，如将初压提高到31.1MPa，热耗可再下降1%。
提高主汽温度对提高机组热效率的效果更明显，当主汽压力为24.2MPa时，主汽温度由538℃提高到566℃，热耗可下降0.9%，再热汽温由538℃提高到566℃，热耗可下降0.8%。
从而降低电厂运行成本，这将有利于缩短投资回收年限，并减少对环境污染，超临界机组的市场前景看好。
此外，“六五”期间我国引进了300MW、600MW亚临界参数，控制循环机组的设计制造技术，使我国的超临界锅炉开发有了一个较高的起点。
由亚临界参数向超临界参数过渡是火力发电技术发展的必然趋势。
上海石洞口二厂(2×600MW)，华能南京和营口(2×300MW)，盘山和伊敏(2×500MW)，绥中（2×800MW)，后石（2×500MW)等超临界电站的相继建成，并取得良好的运行业绩，为超临界电站的建设、运行和管理积累了经验。
我国大力推广和应用超临界技术的条件已经成熟。
我国超临界机组的研究开发起步较晚，70年代哈锅设计制造了一台12t/h、24.6MPa/570℃的超临界试验直流锅炉，并投入运行，并完成了一系列试验。
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
300MW循环流化床锅炉运行说明书(哈锅)
300MW循环流化床锅炉运行说明书发布时间：2011-1-20 阅读次数：126 字体大小: 【小】【中】【大】本广告位全面优惠招商！欢迎大家投放广告！广告投放联系方式运行说明书编号：1500.CFB-001（A版）哈尔滨锅炉厂有限责任公司前言循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，燃烧温度一般在850-920℃。
循环流化床锅炉主要有高脱硫效率、低NOX排放、高碳燃烬率、长燃料停留时间、强烈的颗粒返混、均匀的床温、燃料适应性广等优点。
随着循环流化床锅炉技术的发展，我公司引进了ALSTOM公司200～350MW 等级大型CFB锅炉技术，锅炉造价远低于同种容量煤粉锅炉加脱硫或脱硝设备，是新一代的环保型绿色锅炉。
发电有限责任公司2X300MW开远工程的循环流化床锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的HG-1025/17.5-L.HM37型锅炉。
采用引进的Alstom公司的循环流化床锅炉技术进行技术设计，并完全按照引进技术所确定的原则进行施工设计和制造。
本说明书根据该炉的设计特点，介绍锅炉本体的使用要求，运行原则及注意事项。
说明书中的各项内容是对锅炉使用过程中提出的基本要求，目的在于防止损坏锅炉，保证锅炉的使用性能和寿命。
有关锅炉配合整套发电机组运行的详细规程，应由用户自行制定。
本说明书仅作为用户编制锅炉启动和运行规程时的指导性资料，有关启动及运行的具体规定，需由用户参照相关规定编制锅炉操作规程。
目录1. CFB锅炉基本运行原理 ------------------------------- 32. 锅炉概况 ------------------------------------------- 43. 锅炉整体启动前的几项重要调试过程 ------------------- 74. 锅炉整体启动前的准备 ------------------------------- 105. 锅炉冷态启动 --------------------------------------- 136. 锅炉温态启动 --------------------------------------- 177. 锅炉热态启动 --------------------------------------- 178. 锅炉运行调整 --------------------------------------- 199. 锅炉停炉 ------------------------------------------- 2210.锅炉停炉保护 --------------------------------------- 2511.常见事故处理 --------------------------------------- 26锅炉启动曲线 --------------------------------------- 36主要设计参数表： ----------------------------------- 391. CFB锅炉基本运行原理循环流化床锅炉的炉膛接纳经过破碎的煤粒和脱硫所需要的石灰石，与大量强烈扰动的细灰粒混合，在其内以相对较低的温度（约850℃）完成燃烧和脱硫过程。
循环流化床(CFB)
二 环境保护
（一）CFBB(循环流化床锅炉) 1 能有效控制SO2和NOx对大气所造成的污染， 属于洁净燃烧技术 2 脱SO2效率在90％以上，NOx可控制在150 PPM左右，(是煤粉炉的25％) 3 无需设备，只是控制燃烧就可以实现，而不 像链条炉那样无能为力，更不像煤粉炉那样 投入巨大资金
（二）链条炉
很宽。好煤、次煤、劣煤、矸 石、垃圾
比较项目
燃料制备系统 炉膛结渣机会 积灰机会 炉膛吹灰 燃料水分要求 机械装置数量 炉膛烟气流速 灰的利用方面 灰渣对地下水、地表水污染影响 钢材消耗量 预热空气温度 飞灰中的含碳量 耗电量（厂用电）
煤 粉 炉
复杂 高 高 需要 需干燥到 1-----3% 高（烟气脱硫） 4．5---------9 窄
1 燃料适应性广。 2 燃烧效率高。 3 降低污染。 4 燃烧热强度大、传热能力强。 5 负荷调节性能好、幅度大。25%~100%MCR正常运行， 6 无制粉系统。减少能耗和运行维护量。 7 自动化程度高（DCS、FSSS、MCS、DAS、MFT），可 与600MW机组相比。 8 由于燃烧温度低，灰渣活化性能好，有利于综和利用。 9 节约能源。
六 自动化程度
（一）CFBB(循环流化床锅炉) 1 自动化程度高，可实现程序控制 DCS MFT FSSS 2 控制环节及控制过程安全可靠 （二）链条炉 1 机械化 2 人工操作
七 初投资及后期相对社会效益 和经济效益
（一）CFBB(循环流化床锅炉) 1 初投资较大。锅炉本体相差不大，64MW2台 （1000万）与116MW1台（650万）差不多。主要 在电除尘器和DCS的投资上（电除尘器300万、 DCS水炉100万）。 2 后期相对社会效益和经济效益高。因为CFBB 能实现高效、节能、环保、综合利用，既能造 福于民，又能利于循环经济发展，所以社会效 益和经济效益较是不可估量的 。
哈尔滨30MW循环流化床锅炉机组说明书.doc
HG-1025/ 17.5-L.HM37锅炉机组说明书编号:06.1500.089-01用户：编制:校对:审核:审定：批准:哈尔滨锅炉厂有限责任公司2008年9月目录1. 前言 (2)2.锅炉主要设计参数及整体布置 (4)2.1 锅炉主要设计参数 (4)1) 煤种 (6)2.2锅炉主要计算数据 (11)2.3锅炉基本尺寸 (11)2.4锅炉水容积 (11)2.5锅炉整体布置 (12)2.6 锅炉设计的主要特点 (16)2.7锅炉受压元件的规格材料汇总表 (19)3.锅炉主要部件结构 (22)3.1锅炉给水和水循环系统 (22)3.2 锅筒 (23)3.3 锅筒内部设备 (24)3.4 燃烧室及水冷壁 (25)3.5 水冷壁延伸墙 (26)3.6 下水管 (27)3.7 汽水引出管 (27)3.8 水冷布风板 (27)3.9 过热器系统及汽温调节 (28)3.10 再热器系统及汽温调节 (30)3.11 省煤器 (31)3.12空气预热器 (32)3.13旋风分离器和连接烟道 (32)3.14 返料装置 (33)3.15外置换热器 (33)3.16冷渣器 (34)3.17刚性梁 (35)3.18锅炉范围内管道 (35)3.19 吹灰系统 (37)3.20膨胀中心 (37)3.21 床料填加系统 (37)3.22 风系统 (38)3.23锅炉构架 (38)3.24启动燃烧器 (45)3.25炉前油、蒸汽、空气管路系统 (48)3.26炉墙 (50)1.前言300MW CFB锅炉是采用ALSTOM公司的引进技术设计和制造的。
锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉，燃用褐煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1025t/h；机组电负荷为300MW(即额定工况)时，锅炉的额定蒸发量为943.8t/h。
循环流化床（CFB）锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。
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
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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。
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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)，
哈锅循环流化床锅炉技术情况的介绍
哈锅循环流化床锅炉技术情况介绍哈锅的循环流化床锅炉技术主要源于与国外公司的技术合作，技术引进以及国科研院所的合作。
结合国的市场情况以及用户的特殊要求，哈锅将合作、引进的技术进行有机的结合，并进行多方面的优化设计，推出具有哈锅特色、符合中国国情的循环流化床锅炉技术，为哈锅打开并占领国循环流化床锅炉市场创造了技术上的优势。
多年来，哈锅在原有的基础上，总结多台投运锅炉的运行经验，不断改革创新，推出新技术新产品，大大丰富了自己的设计思路和设计方案，从而满足了不同用户的各种要求。
到目前为止，哈锅设计的燃料包括烟煤，贫煤、褐煤，无烟煤，煤矸石，煤泥以及煤+气混烧等，涉及燃料覆盖面很广；采用的回料阀包括单路回料阀和双路回料阀；采用的风帽包括大直径的钟罩式风帽和猪尾巴管式风帽；使用的冷渣器包括风水联合冷渣器、滚筒冷渣器和螺旋冷渣器；采用的点火启动方式包括床上点火、床下点火以及床上+床下联合点火启动；给煤方式包括前墙给煤、后墙给煤和前墙+后墙联合给煤。
下面详细介绍一下哈锅循环硫化床锅炉技术改进情况：1、分离器哈锅利用引进技术对分离器设计进行了优化，以提高分离器的分离效率，这些优化措施主要有：a、分离器入口烟道向下倾斜，使进入分离器的烟气带有向下倾角，给烟气中的固体颗粒一个向下的动能，有助于气固分离。
b、偏置分离器中心筒，即可减轻中心筒的磨损，又可改善中心筒周围的流场提高分离效率。
c、独有的导涡器（中心筒）设计，有效控制上升气流的流速，减少漩涡气流对颗粒的裹带，提高分离效率。
d、分离器入口烟道设置成加速段，提高分离器的入口烟速，有利于气固分离。
经过优化后分离器分离效率可达到99.5%以上,切割粒径d50=10-30um、d99=70-80um。
高效分离器是降低飞灰可燃物的有效措施，同时也是实现高循环倍率的重要保证。
哈锅在原有的高温绝热分离器的基础上，推出了汽冷分离器设计，并将之应用到多台锅炉设计中。
汽冷分离器外壁由管子加扁钢制成，外衬保温材料和T型外护板；壁仅衬薄层耐火材料，汽冷分离器主要优点有：1）、汽冷分离器衬很薄的耐磨耐火材料（60mm），与高温分离器相比，可节省大量的耐磨耐火材料，降低了初投资。
哈锅超临界循环流化床介绍(200811)
(22) (22) (14)(8) (8) (10)(8) (8) (26) (26) (26) (2) (14) (13) (13) (14) (1) (2)(1)(26) (26) (26) (8) (8) (10)(8) (8) (14) 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 8050 34
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哈锅超临界CFB锅炉方案
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哈锅超临界CFB锅炉方案
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HARBIN BOILER COMPANY LIMITED
尾部对流烟道宽度(两侧包墙中心线距离) 22800mm
尾部对流烟道深度(前后包墙中心线距离) 11200 mm
锅炉最高点标高(顶板上标高) 76000mm
锅炉宽度(两侧外支柱中心线距离)
锅炉深度(KA柱至KH柱中心线距离)
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西交大：根据哈锅提供的数据对水动力的安全性进行校验， 并对热循环回路进行划分；
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循环流化床锅炉水动力特点
1）热负荷低
2）炉膛热量分配相对均匀 3）热负荷最高点位于炉膛底部 4）必须采用垂直管圈水冷壁
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一次上升回路水冷壁质量流量 kg/m2.s
超临界循环流化床-循环床大型化的新方向
25.88
24.32
19.32
14.41
再热蒸汽流量 t/h
1363. 2 348
1320. 9 345
自然循环汽包锅炉与强制循环直流 锅炉的差异
外在无大差别
自然循环汽包锅炉与强制循环直流 锅炉的差异之一
• 亚临界自然循环汽包锅炉的燃烧室蒸发受热面与 汽包构成循环回路。受热面上升管吸热量越大， 则上升管内的含汽率增大，与下降管比重差增大， 因此推动更大的循环量。其特性是带有“自补偿” 性质的。 • 直流锅炉燃烧室内的平行上升管组吸热量越大则 工质比容增大，体积流速变大，阻力增大。对带 有联箱的平行管组，吸热多的管子质量流量必然 降低，其特点是“直流”性质的。
水蒸气的汽液临界点 （P=22.565MPa， t=374.15℃； h=505.6kcal/kg）， 对大多数压力低于 18MPa 的锅炉水系统 利用下降管中的水和上 升管中的汽水密度差采 用自然循环汽包炉较为 适宜，对20MPa以上压 力包括超临界参数的锅 炉由于水汽的密度差变 小，水的自然循环已经 不可靠，应采用强制循 环直流锅炉设计。
自然循环汽包锅炉与强制循环直流 锅炉的差异之二
亚临界汽包炉采用大 口径大水容积汽包， 水容积大，有连排 超临界锅炉采用小口 径汽水分离器和集水 器，水容积小，无连 排
自然循环汽包锅炉与强制循环直流 锅炉的差异之三
亚临界锅炉无特 殊启动系统 超临界锅炉需要 启动系统
超临界直流锅炉的炉膛辐射受热面 结构形式
德国西门子公司首先在德国Farge电 厂一台320MWe的超临界煤粉炉进 行了优化的内螺纹垂直管段试验运 行。质量流率小于1000Kg/m2s。运 行时间为10000小时。 然后于2002年在中国河南姚梦电厂 300MWe煤粉炉改造项目上进行全 锅炉商业运行验证。该炉为亚临界 参数（16.4MPa,570/570），主蒸汽 流量935T/h。商业运行证明了本生 低质量流率内螺旋管设计的可靠性
超临界产品介绍
专业： 机械设计、机械制造、 机械电子、电气一体化、 自动化、 核工程技术、 焊接、金属材料、热处理等。
研发平台： 与哈尔滨工业大学、哈尔滨
工程大学、北京生产力中心合作， 培养了一批能熟练掌握Ansys 应力分析、Fluent 流体分析技术人员， 建立了三维立体研发平台。
6
1.4 研发能力
哈电阀门公司承担并完成了多项国家、省、市科研攻关课题,主要有： ➢ “八五”期间，完成了国家攻关课题
PN2.5～PN32、PW5410V～ PW5420V Class150 ～ Class4500 执行标准： JB/T3595、ASME B16.34 结构形式： J(9)61Y- 、 J(9)65Y连接方式：
25
法兰或焊接连接
整体模锻截止阀(J61Y-)：
√ 阀体、阀盖均采用整体模锻件，结构紧凑、重量轻
厚要求。
√ 阀门所有承压件完全选用ASME材料。
√ 阀门呈Y型结构，介质流动阻力小。
√ 阀体、阀盖均采用整体模锻件，具
有结构紧凑、重量轻、外形美观等特点。
√ 阀体、阀盖采用T形螺纹连接，销钉
定位，结构简单、拆卸维修方便。
√ 采用无填料室结构，减少泄漏点，
采用组合式填料压盖可实现良好的填料密
封。
27
锻焊截止阀（专利产品）
超临界锅炉技术介绍
71
72 73 74
华能平凉二期
华润登封二期 华润登封二期 山西兴能古交电厂
2
3 4 1
HG-2072/25.4-YM12
HG-2141/25.4-PM18 HG-2141/25.4-PM18 HG-2000/25.4-YM12
600
600 600 600
烟煤
贫煤 贫煤 烟煤
2010.3.21
2011.3.10
2008年2月，哈锅应市场发展的要求，又自主设计开发350MW超临界燃用褐煤的切圆 燃烧方式锅炉（长春四热发电厂），此锅炉的成功开发，进一步提高了哈锅在市场 的占有率和竞争力。
2010年与广西鹿寨电厂签订了国内首台350MW超临界W火焰锅炉，该锅炉的签订使我 公司的350MW超临界锅炉覆盖了所有煤种。
2
1 2 3 4 1 2 1
HG-1930／25.4-HM2
HG-1965／25.4-YM5 HG-1965／25.4-YM5 HG-2115/25.4-YM12 HG-2115/25.4-YM12 HG-2156/25.4-YM12 HG-2156/25.4-YM12 HG-1962/25.4-YM3
超临界锅炉方案水动力研究”；
2007年采用自主技术设计开发了600MW等级π 型配中速磨的褐煤锅炉和 600MW等级切圆燃烧超临界锅炉，如华能九台电厂、呼伦贝尔电厂和伊敏
二期、宁夏水东沟、江西贵溪等电厂。
4 专题介绍
350MW~600MW等级超临界锅炉技术发展
350MW技术来源与发展：
技术来源:-完全自主化 超临界和超超临界锅炉技术引进方，均无350MW超临界锅炉业绩，而且300MW等级超 临界不属于技术引进的范畴。 2006年10月份哈锅与华能瑞金发电厂签订了国内首台自主设计开发的350MW超临界 锅炉。 2007年3月，哈锅又与海南东方电厂签订了2台350MW超临界机组，表明哈锅设计的 350MW超临界机组进一步开阔了市场。
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哈尔滨锅炉厂有限责任公司
HARBIN BOILER COMPANY LIMITED
主要内容
CONTENT
1.哈锅600MWCFB锅炉课题情 况
2.哈锅600MW超临界CFB锅炉方 案
3.哈锅600MWCFB锅炉关键 技术
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哈锅哈锅600MW超临界CFB锅炉方案
采用单炉膛裤衩腿结构 六个旋风分离器对称布置于炉
膛两侧 六个外置床 采用垂直管圈水冷壁 滚筒冷渣器 床上床下联合启动 自平衡回料阀 锥形阀控制排渣 两个四分仓空气预热器
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哈锅超临界CFB锅炉方案
B-MCR 工况一次上升回路出口工质温度
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一次上升回路水冷壁质量流量 kg/m2.s
超临界CFB锅炉水动力计算结果分析
1140 1120 1100 1080 1060 1040 1020 1000
980 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 水冷壁回路
锅炉最高点标高(顶板上标高)
76000mm
锅炉宽度(两侧外支柱中心线距离)
46000mm
锅炉深度(KA柱至KH柱中心线距离)
59500mm
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三、超临界CFB开发的关键技术
3.1超临界CFB锅炉水动力 3.2超大尺寸炉膛的可靠性 3.3分离器的的布置及可靠性分析 3.4外置床工作可靠性设计 3.5锅炉的给煤均匀性问题 3.6冷渣器的布置 3.7保证低负荷床温的措施 3.8启动系统的设计 3.9降低机械不完全燃烧损失的措施 3.10抑制翻床的措施 3.11采用四分仓回转式空气预热器 3.12锅炉的防磨 3.13保证锅炉启动经济可靠的方案
69 (22) 70 (24)
(46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46)
(22) 14 (24) 15
71 (24)
(24) 16
72 (28)
(28) 17
73 (20) 74 (20)
55
54
53
52 51
50 49 48
47 46
(20) 18 (20) 19
1）如右图所示荷 <0，因此不存在超温风险；
2）锥段及水冷风室采用低质量流速的光管，其质量 流速约为790kg/m2.s，且工质为单项水，因 此沿程阻力极低，阻力特性以静压为主，因此 各个管道阻力值非常接近，不会由此产生流量 偏差；
30% 工况一次上升回路水冷壁出口工质温度
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一次上升水冷壁回路出 口工质质量流量 kg/m2.k
超临界CFB锅炉水动力计算结果分析
400 380 360 340 320 300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 水冷壁回路
(22) 27 (20) 28
84 (28)
(28) 29
85 (24) 86 (24)
(46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46) (46)
(24) 30 (24) 31
87 (22)
(22) 32
88 (2)(1)(26)(26) (26) (8) (8)(10)(8) (8)(14)(14)(13()13)(14)(14)(8) (8)(10)(8) (8) (26) (26) (26)(1)(2) 33
水动力计算结果
工 质温度
内壁 温度
外壁 温度
50
鳍 端温度
40
30
20
10
0
320 340 360 380 400 420 440 460 480
温度（ oC）
通过反复的方案论证及 计算，确定了采用中质 量流速垂直管圈水冷壁 方案。
西交大的校核计算结果 表明，整个水动力系统 工作比较稳定，没有出 现传热恶化现象。
5）经过出口烟窗的管子多了四个弯头，且管道相对 较长，因此阻力相对较大，但由于出口窗区敷 设有耐磨材料，因此该类型的管子吸热量最低， 安全可靠。
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为了配合水动力计算，哈锅完成了如下工作： 水冷壁系统的技术设计工作 对水冷壁系统的各个回路的详细信息进行了汇总 采用FLUENT软件对炉内流场进行了模拟 结合流场计算给出了整个炉膛的热负荷分布 12月份将在分宜330MW 锅炉上进行热流分布测试
炉高（ m）
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一次上升回路水冷壁出口工质温度℃
超临界CFB锅炉水动力计算结果
420 415 410 405 400 395 390 385
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 水冷壁回路
一、600MW超临界CFB锅炉课题
——国家十一五科技支撑计划
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一、600MW超临界CFB锅炉课题
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二、哈锅600MW超临界CFB锅炉方案
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哈锅超临界CFB锅炉方案
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锅炉汽水流程
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锅炉烟风系统流程
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3.1超临界CFB锅炉水动力
哈锅在超临界水动力方面的优势 在十五863计划中，哈锅与清华大学曾进行过超临界循环流化床的研
发，对其水动力性能进行过深入的研究，并完成了水冷壁传热模型
哈锅生产设计的1000MW 超超临界机组采用的就是垂直管圈水冷壁 技术，其技术特点基本满足超临界CFB水动力要求
75
左 侧 76
水 77
冷
壁 78 入
口 79
集 箱
80
81
(20) (28) (32) (34) (32) (34) (30)
(20) 20 (28) 21 (32) 22 (34) 23 (32) 24 (34) 25 (30) 26
82 (22)
83
(20)
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
B-MCR 工况一次上升回路质量流量
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一次上升回路水冷壁出口工质温度℃
超临界CFB锅炉水动力计算结果分析
395 390 385 380 375 370
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 水冷壁回路
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哈锅超临界CFB锅炉方案
炉膛宽度(两侧水冷壁中心线距离)
16952mm
炉膛深度(前后水冷壁中心线距离)
25736mm
尾部对流烟道宽度(两侧包墙中心线距离) 22800mm
尾部对流烟道深度(前后包墙中心线距离) 11200 mm
哈锅超临界CFB锅炉设计开发思路 • 本方案是基于哈锅与清华大学在十五863计划中“600MW 超
临界”的研发成果基础之上进行的 • 尽量采用现有成熟技术，减少开发风险 • 立足自主开发 • 关键技术考虑咨询国外公司 1. 力争开发出达到国际先进水平的产品
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水冷壁循环回路划分图
3000
后水冷壁入口集箱
9250 8050
3000
67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
68 (2()1)(26)(26) (26) (8) (8)(10)(8) (8)(14)(14)(13()13)(14)(14)(8) (8)(10)(8) (8) (26) (26) (26)(1)(2) 13
水冷壁循环回路划分图
控制此处蒸汽温度 大于相变点温度
双面水冷壁
水冷壁
水冷屏
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哈锅为了配合水动力所做的数值模拟计算
偏差工况温度场模拟
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热循环回路流场模拟
75%THA 工况一次上升回路水冷壁质量流量
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一次上升回路水冷壁出口工质温度℃
超临界CFB锅炉水动力计算结果分析