上海锅炉厂有限公司600MW等级超超临界Π型锅炉方案简介

上海锅炉厂有限公司600MW 等级超超临界Π型锅炉方案简介

丘加友徐雪元杨震张建文王正光蔡宏彭玲

（上海锅炉厂有限公司，上海200245）

Brief introduction on Π-type ultra-supercritical boiler of 600MW

Qiu Jiayou, Xu Xueyuan, Yang Zhen, Zhang Jianwen, Wang Zhengguang, Cai Hong, Peng ling

Shanghai Boiler Works Co. Ltd.

摘要：本文对上海锅炉厂有限公司600MW 等级超超临界Π 型锅炉方案进行了简要介绍，主要包

括锅炉的技术规范，总体布置，受压件设计，燃烧系统设计，空气预热器设计等。关键词：超超临界600MW Π型锅炉系统

Abstract: This paper briefly illustrates the design of 600MW ultra-supercritical two pass boiler by Shanghai Boiler Works Co. Ltd., including technical specification, general outlet, design of pressure parts, design of combustion system, design of air-preheater and others. Key words: 600MW ultra-supercritical，two pass boiler，system

1 锅炉的主要技术规范

本方案锅炉为600MW 等级超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛、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Π 型锅炉。

1.1 锅炉设计容量和参数

名称单位BMCR BRL

过热蒸汽流量t/h 1810 1724

过热器出口蒸汽压力MPa(g) 29.15 29.04

过热器出口蒸汽温度℃605 605

再热蒸汽流量t/h 1529 1460

再热器进口蒸汽压力MPa(g) 6.15 5.87

再热器出口蒸汽压力MPa(g) 5.96 5.68

再热器进口蒸汽温度℃369 360

再热器出口蒸汽温度℃603 603

省煤器进口给水温度℃295 292

1.2 设计条件

煤种为国内典型烟煤。

锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。

锅炉按变压运行方式设计，采用定—滑—定的方式，变压运行的范围按30%～90%BMCR；定

压运行的范围按0～30%BMCR 和90%～100%BMCR。

制粉系统：采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统，每炉配6 台磨煤机。

给水调节：机组配置2×50%B-MCR 调速汽动给水泵和一台启动用电动调速给水泵。根据锅炉

启动旁路设置情况，推荐的电动给水泵容量为30%B-MCR。

1.3 锅炉特点

1）上海锅炉厂有限公司产品范围较广，在超超临界锅炉设计上既有螺旋管圈水冷壁设计，又有垂直管圈水冷壁的设计，两种不同水冷壁布置的设计均能满足机组变压运行的要求；本方案选用成熟的螺旋管圈水冷壁型式。

2）采用较大的炉膛断面和容积，较低的炉膛断面热负荷和炉膛出口烟气温度；3）采用单炉膛四角切圆的燃烧方式；整个炉膛作为一个大燃烧器组织燃烧，对于每个燃烧器的风量和粉量控制简单；水冷壁的吸热曲线的分布特征相对恒定，与燃料层的投运层数无关等；燃烧器采用SOFA 的布置方式，在降低NOx 排放的同时，使烟气的尖峰热流及平均温度降低，可有效防止燃烧器区域的结渣和高温腐蚀；

4）采用低NOx 同轴燃烧系统（LNCFSTM）；

LNCFS 是一种经过考验的成熟技术，迄今在全球范围内已有超过200 台的新建和改造锅炉的成

功运行业绩，总的装机容量大于62,000MW，LNCFS 在降低NOx 排放的同时，着重考虑提高锅炉不

投油低负荷稳燃能力和燃烧效率，另外LNCFS 在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差

等方面，同样具有独特的效果。

5）启动系统推荐采用带有再循环泵的启动系统，能有效回收启动阶段的工质和热量，并增加了

运行的灵活性；采用简单疏水扩容式启动系统则成本将减少，也适用于本方案；6）过热器采用煤水比加两级四点喷水，再热器采用烟气挡板调温、燃烧器摆动、低负荷过量空

气系数调节和在进口装设事故紧急喷水；

7）过热器、再热器受热面材料选取留有大的裕度；

为了降低超超临界锅炉因过热器和再热器出口汽温的提高所导致的高温段管子烟气侧高温腐蚀和管内高温氧化，采用大量的高档次奥氏体钢管。

2 锅炉整体布置

炉膛宽度

18816mm，炉膛深度18144mm，水冷壁下集箱标高为6500mm（暂定），炉顶管中心标高为75340mm（暂定）。炉膛由膜式壁组成。从炉膛冷灰斗进口（标高8546mm）到49.597m 标高处炉膛四周采用螺旋管圈，管子规格为38.1mm，节距为54mm。在此上方为垂直管圈，管子规格为34.9mm，节距为56mm。

炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过热器，炉膛折焰角上方布置高温过热器，水平烟道布置

高温再热器，尾部烟道为并联双烟道，后烟井前烟道布置有低温再热器、后烟道布置有低温过热器，在低温再热器和低温过热器管组下方布置有省煤器。

燃烧系统按中速磨冷一次风直吹式制粉系统设计。24 只直流式燃烧器分6 层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。尾部烟道下方设置两台转子直径13492mm 三分仓受热面旋转容克式空气预热器。炉底排渣系统采用机械出渣方式。锅炉运行层标高暂定为17.00m。锅炉设有膨胀中心及零位保证系统，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。

1）锅炉总体布置图：如下图1 所示。

图1 锅炉总体布置图

2）锅炉总体设计简况：如下表1 所示。

表1 锅炉的总体设计简况

序号项目螺旋管圈

1 炉型

单炉膛型布置，全悬吊结构。炉膛下部（包括冷灰斗）采用

螺旋围绕管圈经过中间混合集箱引入上部垂直管屏

2 炉膛断面尺寸18816×