1000MW超超临界锅炉介绍-哈锅

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国电泰州电厂2x1000MW锅炉简介

国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司在日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）的技术支持下，设计的超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX PM （Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx 分级送风燃烧系统、反向双切圆燃烧方式，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、兖州、同忻煤。

锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2型。

其中HG表示哈尔滨锅炉厂，2980表示该锅炉BMCR 工况蒸汽流量，单位是t/h。

26.15表示该锅炉额定工况蒸汽压力，单位是MPa，YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤，设计序列号为2。

2.1锅炉技术规范2.2.1锅炉主要设计参数锅炉的最大连续蒸发量（B-MCR）为2980t/h。

在B-MCR工况下，锅炉出口主蒸汽参数26.25MPa(a)/605，再热蒸汽参数为 4.85MPa/603℃，对应汽机的入口参数为25.0MPa(a)/600/600℃锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2，锅炉的主要设计参数见表2－1。

表2－1 锅炉的主要设计参数2.2.2锅炉设计条件锅炉的设计条件主要包括锅炉运行后主要燃用的煤种、点火及助燃用油，对锅炉给水及蒸汽品质要求，电厂的厂用电系统电压配置及配电原则，锅炉运行条件，年利用小时数和年可用小时数，机组运行模式等。

1.煤种泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核，各煤种的有关参数如表2－2所示：表2－2 煤种参数2.点火及助燃用油点火与助燃用油的有关参数见表2－3。

1000MW等级超超临界双烟道锅炉

势在必行。超（）临界锅炉以其高效、环保、技超术先进、市场前景广阔等显著优势，成为国内市场
需求的主导产品。
业绩的锅炉生产企业。
首台产品锅炉性能鉴定试验于２１年３完００月成。在试运行生产期间，锅炉在各种不同负荷情况
１前言
火力发电厂的热经济性随着蒸汽参数的提高而卜，提高机组热效率是火电机组发展的Ｖ升Ｉ
标之一。白２世纪５年代以来，国外火电机组００
用于高参数机组材料的开发有关，而且与设计技术
装有负压测点。锅炉本体部分配有安全阀和动力
释放阀。锅炉炉顶采用大罩壳热密封，炉顶管采用全金属密封，炉墙为轻型结构带梯型金属外护板，屋顶为轻型金属屋盖。锅炉构架采用全钢结构，主
要构件的接头采用扭剪型高强度螺栓连接，其他构件的接头采用高强度螺栓或焊接连接。除回转式空气预热器支撑在构架上以外，锅炉其余部分全悬吊
内结渣以及高温受热面的安全；同时兼顾煤种变化
和煤质变差的情况。
２３炉膛水冷壁采用螺旋管圈水冷壁的优化．
设计
对于超临界及超超临界锅炉，既有螺旋管圈水冷壁设计，又有垂直管圈水冷壁设计，而采用螺旋管圈水冷壁设计，尤其是结合切向燃烧方式，有其
力、负荷调节能力、低Ｎ排放、低负荷稳燃、炉Ｏｘ
锅炉出渣采用机械出渣系统。锅炉配备两台三分仓回转式空气预热器。空

哈锅1000MW锅炉启动系统设计介绍

玉环1000MW超超临界直流锅炉启动系统设计介绍哈尔滨锅炉厂有限责任公司在三菱重工业株式会社的技术支持下，获得国内首台百万级超超临界及锅炉机组的供货合同。

经过一段时间的工作，锅炉的技术设计已基本完成，但由于所配汽机与三菱公司以往投运的机组不同，因此在锅炉启动系统的设计上存在许多与三菱所供机组启动系统不同的地方，经过与华能玉环电厂、华东电力设计院、三菱公司、西门子公司及上海汽轮机厂的多次配合，最终确定了锅炉的启动系统。

下面就锅炉启动系统的设计原则及设计过程介绍如下。

1．锅炉概况华能玉环电厂1000MW机组锅炉采用超超临界参数，变压运行垂直管圈水冷壁直流炉、一次中间再热，采用八角双火球切园燃烧方式，平衡通风、固态排渣，全钢悬吊构架，露天布置燃煤锅炉，设计煤种：神华煤，校核煤种：晋北煤。

锅炉运行条件如下：机组承担基本负荷，但能参与调峰，采用定滑定运行方式。

锅炉在燃用设计煤种时，不投油最低稳燃负荷为35%BMCR。

锅炉有良好的启动特性和负荷变化适应性，锅炉的动态特性能满足机动性的要求。

本锅炉在25%至100%负荷范围内以纯直流方式运行，在25%负荷以下以带循环泵的再循环方式运行，启动系统用以保证启动的安全可靠性和经济性。

低的NOx排放，锅炉NOx排放浓度不超过360mg/Nm3（干烟气6%O2）。

锅炉设计参数如下：主蒸汽流量：2953 t/h（BMCR）2742 t/h（BRL）再热汽流量：2457 t/h（BMCR）2279 t/h（BRL）蒸汽压力过热器出口：27.56 MPa.g（BMCR）再热器入口： 6.0 MPa.g（BMCR）再热器出口： 5.8 MPa.g（BMCR）蒸汽温度过热器出口：605 ℃（BMCR）再热器入口：359 ℃（BMCR）再热器出口：603 ℃（BMCR）给水温度298 ℃（BMCR）2．三菱公司供货的同类机组启动系统的介绍启动系统功能如下：对于超临界直流锅炉来讲，在锅炉启动及本生负荷以下运行时，从水冷壁中出来的工质是单相的水或汽水混合物，因此为保证锅炉在启动及本生负荷以下的负荷运行时，能将汽水混合物分离并保证过热器中不进水，同时由于直流锅炉没有水容积较大的汽包，因此当锅炉启动发生汽水膨胀时，要将短期内发生汽水膨胀时排出的多余的水疏掉，必须设置启动系统满足直流锅炉的特殊要求。

黄莺——哈锅1000MW等级超超临界锅炉介绍(2010.11)

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4.哈锅高效大容量超超临界锅炉典型炉型
单位
玉环工程
泰州工程
潮州工程
型式炉膛尺寸
/
直流Π型
直流Π型
直流Π型
m 32.084×15.67 32.084×15.67 34.22×15.67
过热蒸汽流量过热蒸汽压力蒸汽温度再热蒸汽流量蒸汽温度排烟温度截面热负荷容积热负荷炉膛出口烟温计算效率投运时间
1000 1000
烟煤烟煤
正在设计正在设计
总设计台数：23台投运台数：10台
哈尔滨锅炉厂有限责任公司
HARBIN BOILER COMPANY LIMITED
6
3.哈锅1000等级超超临界锅炉技术特点
去高压缸
去中压缸
过热器三级减温过热器二级减温
再热器事故减温热器一级减温
技术特点：
➢良好的变压、调峰和再启动性能 ➢燃烧稳定、热负荷分配均匀、防结渣性能
哈尔滨锅炉厂有限责任公司
HARBIN BOILER COMPANY LIMITED
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4.哈锅1000MW等级超超临界锅炉运行情况
设计与运行数据比较说明：
玉环3号
➢从运行画面上来看，机组运行的数据比较稳定，蒸汽两侧的偏差较小 ➢从壁温测点的运行数据来看，水冷壁的壁温比较均匀，相邻管子之间的偏差在30℃以内。过
➢采用带泵的内置式启动系统，系统简单，
运行操作方便，适合于机组调峰要求
➢完成锅炉给水系统、水冷壁和省煤器的
冷态和温态水冲洗
➢建立启动压力和启动流量，确保水冷壁
安全运行
➢在启动过程中能回收更多的工质和热量 ➢能节约冲洗水量，节省工质与热量 ➢在锅炉启动过程中，可有效的控制燃烧

超(超)临界锅炉的特点

超（超）临界锅炉的特点一、引言随着我国火力发电事业的快速发展和节能、环保要求的日趋严格，提高燃煤机组的容量与蒸汽参数，进一步降低煤耗是大势所趋。

在这个基础上，节约一次能源，加强环境保护，减少有害气体的排放，已越来越受到国内外的高度重视。

超超临界机组因其煤耗低，节约能源，我国已经把大幅度提高发电效率、加速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的重要措施。

尽管在同等蒸汽参数情况下，联合循环的效率比蒸汽循环的效率高10%左右，但是，由于PF-BC和IGCC尚处于试验或示范阶段，在技术上还存在许多不完善之处，而超临界技术已十分成熟，超超临界机组也已批量投运，且积累了良好的运行经验，国外已有一套完整而成熟的设计、制造技术。

因此，技术成熟的大容量超临界和超超临界机组将是我国清洁煤发电技术的主要发展方向，也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的最现实和最有效的途径。

超超临界压力锅炉的关键技术是多方面的，在材料的选择、水冷壁系统及其水动力安全性、受热面布置、再热系统汽温的调控等多方面均存在设计和制造上的高难技术。

二、超（超）临界锅炉的特点超临界机组区别与普通机组主要有以下特点：1、蒸汽参数的选择机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。

一般压力为16.6～31.0MPa、温度在535~600℃的范围内，压力每提高1MPa，机组的热效率上升0.18％~0.29％：新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就提高0.25％~0.3％；因此提高蒸汽参数是提高机组热效率的重要途径。

目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准，下表列举了一些发达国家的典型机组的参数[1]。

现在常规的超临界机组采用的蒸汽参数为24.1MPa、538℃/566℃。

一般认为蒸汽压力大于25MPa，蒸汽温度高于580℃称为超超临界。

研究分析[2]指出对600/600℃这一温度等级，当主汽压力自25MPa升高到28MPa，锅炉岛和汽机岛的钢耗量将分别增加3.5％和2%。

超超临界1000MW机组锅炉的基本特点

超超临界1000MW机组锅炉的基本特点1华能玉环电厂华能玉环电厂的锅炉与我厂一样，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司在日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）技术支持下制造的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燃烧技术、反向双切圆燃烧方式，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。

锅炉主要参数见表1－3：表1－3 华能玉环电厂锅炉主要参数锅炉不投油最低稳燃负荷为35%BMCR，锅炉点火和助燃采用轻柴油，油燃烧器的总输入热量按30%BMCR，油枪采用机械雾化式。

2国电北仑电厂三期工程北仑电厂位于浙江省宁波市北仑区，地处杭州湾口外金塘水道之南岸。

电厂现装有五台单机容量为600MW亚临界燃煤机组，装机总容量为3000MW。

国电北仑三期扩建2×1000MW工程厂址位于电厂一期工程北侧的原电厂海涂渣场内。

厂址西侧和北侧为原渣场大堤，南侧为原有的老海塘大堤，东侧为电厂煤码头引桥及渣场。

装设二台1000MW燃煤汽轮发电机组。

锅炉为超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧方式，Π型锅炉。

设计煤种：晋北烟煤1，校核煤种1：晋北烟煤2，校核煤种2：神华东胜煤。

计划于2009年底前全部建成投产。

(1) 锅炉容量和主要参数北仑电厂三期工程的锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司制造，锅炉出口蒸汽参数为27.56MPa(a)/605/603℃，对应汽机的入口参数为26.25MPa(a)/600/600℃。

锅炉的主要参数见表1－4。

表1－4 北仑电厂三期锅炉主要参数（主蒸汽压力为汽机入口参数）：图1－1 压力负荷曲线水冷壁采用螺旋盘绕内螺纹管圈＋垂直管屏全焊接的膜式水冷壁，保证燃烧室的严密性，鳍片宽度能适应变压运行的工况。

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.
•
• •
•
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。

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）。

华能玉环1000MW超超临界锅炉运行说明书

1.3.5
吹灰器 1.
2.
3. 4. 5.
为了保持水冷壁和各受热面的清洁需要投入吹灰器。如果吹灰器不能及时投运会直接影响锅炉性能。另外在受热面结大量的渣或灰会降低锅炉效率。相反，过于频繁的投入吹灰器将导致受压部件磨损直至爆管。因此运行人员要密切注意烟气阻力和温度的变化，从而确定吹灰的顺序和频率。吹灰器的运行应注意下列问题
3
6. 相关的运行和维护见第四章。
1.3.6
蒸汽温度控制 1. 对于一台锅炉来说过热器和再热器出口温度的控制范围是被确定的。一旦运行人员选择温度控制范围超出了设计范围，则应注意防止受热面超温。 2. 各级过热器汽温和喷水量随负荷的变化而变化。如果负荷不变，由于下面一项或多项因素会导致汽温高和喷水量大。 • 过量空气系数高。 • 给水温度低。 • 水冷壁结渣严重。 • 燃烧不稳定。 • 燃烧延迟。 • 蒸汽温度控制设定不合理。
锅炉的设计理念 1. 锅炉实际上就是一个把一定温度的给水变成指定的压力和温度的蒸汽的设备。然而，如果锅炉长期背离参数运行会对设备造成严重的损害。 2. 如果各级受热面能保持清洁，那么负荷和过量空气系数与烟气温度和阻力降成比例。这就意味着锅炉的初始特性是给定的，一旦与之相背离锅炉将无法完成达到要求的参数。本文给出了补救方法以减轻对本体及辅机造成的损害。按要求做好运行记录以利于分析运行状况，并在需要时总结用。 3. 必须测量并记录燃煤量和定期分析煤质，以便于解决煤种变化对锅炉燃烧造成的影响。煤样分析的内容应包括：热值、水分和其它元素的百分
4
1.3.8
锅炉运行 1. 锅炉上水之前应检查所有受压部件，如：管子、集箱和分离器等，确认没有异物堵塞。 2. 必须检查联锁保护系统的每个回路以确认它们没有被解列。 3. 锅炉上水时确认过热器集箱或管排没有进水。 4. 当锅炉上水时，保证省煤器进出口水温差值不超过 105℃以减轻热应力。上水过程中，仅当各级受热面排气完成后，才能关闭相应的排气门。 5. 点火前进行吹扫，风量 30%BMCR 5 分钟。 6. 如果初次点火失败应立刻停止燃料并进行炉膛吹扫，然后重新点火。运行人员应总结原因。 7. 任何燃烧器停运包括事故停机后都应进行炉膛吹扫。 8. 锅炉运行过程中不能超过 1.9 节和第 5 章规定的限定值。 9. 在锅炉启停期间为了维持燃烧稳定应该投油枪。 10. 投磨前，必须保证相应的油层已经投运。 11. 运行过程中应通过观察孔监视燃烧情况，所有相关人员应清楚高温烟气窜出炉膛的危险性。因此运行人员应佩戴面具、眼镜、手套等。同时确认观察孔附近的吹灰器没有投运。 12. 尽管锅炉压力和温度的限制决定了启动的时间，新建机组初次启动升压速度一定尽量慢。初次启动期间，运行人员和调试人员应认真检查锅炉各部件的位移和膨胀尤其注意钢结构是否阻碍。另外，这些操作运行人员一定要亲自进行以便于熟悉设备特性。运行人员一旦掌握、熟悉后就可以在允许范围内尽快升压。锅炉热量输入率是受水冷壁出口温度限制的。这些参数在第二章里提到，相应的调整应在调试阶段完成。 13. 启动期间，应定期检查机组的护板、集箱、管道等的热膨胀，确认无阻碍。 14. 启动期间，对所有蒸汽管道进行暖管和疏水操作。 15. 启动期间，过热器及其相关部件的排汽应该打开直到汽机并网以便于保护受热面。当锅炉压力和蒸汽流量确定后排汽阀可适当关小。当蒸汽参数达到汽轮机要求时全关排汽阀。 16. 在再热器尚未建立流量之前，控制燃料投入量以保护再热器。因此在再热器建立起流量之前控制炉膛出口烟气温度低于 560℃ 。另外确认过热器和再热器温度不超过保护值。这些参数在调试过程中确定。 17. 启动期间直到两台相邻的磨煤机投运后能维持的最低负荷（至少为额定出力的 35%以上）后，才可以停油枪（试运期间确定）。 18. 在多数情况下，为了满足汽轮机的需要，温态和热态启动时需要控制蒸汽温度。这些情况经常涉及到蒸汽温度匹配。这需要锅炉和汽轮机的密切配合。

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超超临界锅炉总论

过热器出口蒸汽压力
27.56MPa
再热器入口蒸汽压力
6.14MPa
再热器出口蒸汽压力
5.94MPa
再热蒸汽流量(B-MCR) 2446t/h
汽轮机
制造厂：
上海汽轮机有限公司
汽轮机型式：
超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、
八级回热抽汽。
铭牌功率：汽轮机参数：给水温度: 加热器级数：工作转速：
二、1000MW超超临界锅炉整体布置
1．燃料特性和灰特性电厂燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤
表1-4-1煤质分析数据及灰份组成
名称及符号
工业分析
收到基全水分空气干燥基水分收到基灰分收到基挥发份
收到基固定碳
收到基低位发热量
哈氏可磨系数
元素分
收到基碳收到基氢收到基氧
技术支持方
采购途径国产国产国产国产国产国产国产国产进口进口进口进口进口进口
设备名称凝结水泵
循环水泵
供货商 Sulzer 德国KSB 美国Flowserve 英国Weir 日本荏原日本酉岛 ITT 日本酉岛日本荏原 Sulzer ITT 英国Weir 德国KSB 美国Flowserve
机组热耗小于7420KJ/Kwh 。
锅炉主要特性对比
项目名称技术支持方
锅炉型式炉膛尺寸 (2810t/h)
炉膛尺寸 (2950t/h)
水冷壁型式
启动系统
过热器系统过热蒸汽调温方式再热器系统
哈锅（HBC）
三菱公司（MHI,JAPAN） Л型炉单炉膛燃烧器八角双切圆
31.016×15.314×65.500

600MW超临界、1000MW超超临界、空冷汽轮机技术介绍(哈汽)

原町#1电站
用户:
日本东北电力公司
开始运行: 1997年7月
汽轮机: 双轴四排汽再热机组
CC4F-41”
出力:
1000MW
主蒸汽: 24.6MPa 566℃
再热蒸汽: 593℃
转速: 3000rpm/1500rpm
n东芝公司汽轮机业绩运行业绩
1000MW超临界机组
碧南#4、#5电站
用户:
日本中部电力公司
700MW及以上 24
500MW-700MW 33
350MW-500MW 10
合计
67
n东芝公司汽轮机业绩
运行业绩
超超临界机组
蒸汽参数超过24.2MPa-566/566℃
机组川越#1 川越#2 敦贺#1 能代#2 苓北#1 原町#1 七尾大田#2 知内#2 橘湾#1 橘湾#1 敦贺#2 苅田新#1 CALLIDE #1 CALLIDE #2 碧南#4 碧南#5 TARONG #1 苓北#2
最大进汽量
1900 t/h
排汽压力
4.9 kPa
回热级数
调节控制系统型式通流级数高压部分级数中压部分级数低压部分级数末级动叶片长度 mm 汽轮机总长 mm 汽轮机最大宽度 mm 汽轮机本体重量 t 汽轮机中心距运行层标高 mm
8级
DEH 44 I+9 6 2×2×7 1029 ～27200 11400 ～1108
沁北超临界高中压设计特点
解决超临界机组设计难点
n 高温材料选择
高温静叶片
进汽阀门及导汽管
内缸
高中压转子
喷嘴高温动叶片
沁北超临界高中压设计特点
持久强度
12%Cr
NiCrMoWV 538 ℃设计

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

目前主要国内制造厂1000MW超超临界锅炉设备及特点

第五章目前主要国内制造厂1000MW超超临界锅炉设备及特点概述我国电力工业以煤为主要燃料，以煤为主的发电格局在今后相当长的时期内不会改变。

超临界机组在国际上已经是商业化成熟的发电技术，对于超临界机组，一般可以分为两个层次，一个是常规超临界机组（Conventional Supercritical）,其中主汽压力一般为240bar 左右，主汽和再热蒸汽温度为540－560℃，另一个是高效超临界机组（High Efficiency Supercritical Cycle）,通常也称为超超临界机组（Ultra Supercritical）或者高参数超临界机组（Advanced Supercritical）,其中主汽压力为280～300bar，主汽和再热蒸汽温度为580～600℃。

目前我国超超临界锅炉的主要设计生产厂家主要有：哈尔滨锅炉厂（简称HBC），其技术支持方为日本三菱重工业株式会社（MHI）；东方锅炉厂（简称DBC），其技术支持方为日本巴布科克-日立公司（BHK）；上海锅炉厂（简称SBWL）的技术支持方为美国阿尔斯通公司（API）。

哈尔滨锅炉厂选定三菱重工株式会社（MHI）作为技术支持方。

MHI是全球著名的发电设备和重型机械制造公司之一，在开发超临界和超超临界技术方面走在世界的前列，到目前为止已投运的容量大于500MW的超临界和超超临界锅炉已达60台，其中采用螺旋管圈水冷壁的变压运行超临界锅炉为21台，采用新型的垂直管圈水冷壁的变压超临界锅炉和超超临界锅炉已投运12台。

采用内螺纹管垂直管圈、变压运行的超超临界锅炉在技术上代表了当前高效超临界锅炉的最新水平。

到2003年，MHI已生产了68台超临界锅炉和超超临界锅炉，其中500MW 以上的锅炉为59台，而1000MW的超临界和超超临界锅炉共有7台；如以运行方式分类，则32台为定压运行，36台为变压运行；如从蒸汽参数上看，超超临界锅炉共有9台，其中2台为31MPa，566/566/566℃二次再热，其余均为一次再热，蒸汽压力为24.1～24.5MPa，蒸汽温度为566/593，593/593直至600/600℃。

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）。