超临界机组锅炉设备
超超临界锅炉汽水流程
超超临界锅炉汽水流程
超超临界锅炉（Ultra-Supercritical Boiler）是一种采用超超临界压力（蒸汽温度超过593℃，压力超过22.1MP a）工作的高效、环保的燃煤发电设备。
其汽水流程主要包括以下几个关键环节：
1. 给水系统：
原始的除盐水经过一系列处理后成为合格的高压给水。
给水泵将处理后的给水增压送入超超临界锅炉。
2. 预热阶段：
给水首先进入低温过热器，通过烟气余热加热至饱和温度或接近饱和温度。
然后进入高温过热器进一步加热，达到超临界状态（即温度和压力高于临界点），此时水已经转变为干饱和蒸汽。
3. 蒸发与再热阶段：
超临界状态下的水蒸气继续在蒸发器中吸收燃料燃烧
产生的热量，迅速蒸发并被加热到超超临界条件。
从蒸发器出来的高温高压蒸汽进入再热器，再次利用烟
气余热进行再热，提高蒸汽温度，以提高循环热效率和汽轮机的做功能力。
4. 汽轮机工作阶段：
高温高压的蒸汽随后进入汽轮机冲动级和反动级叶片，推动汽轮机转子旋转，进而带动发电机产生电能。
在汽轮机内部完成能量转换后，低压蒸汽会流回锅炉的冷凝器进行冷却和回收。
整个过程中，超超临界锅炉通过对给水的多级加热和蒸汽的多次膨胀做功，极大地提高了热效率和机组运行性能，同时减少了污染物排放。
超临界机组锅炉设备
2020/12/18
超临界机组锅炉设备
通过此次课程的学习
1、掌握超临界的概念 2、了解超临界锅炉主要设备
超临界机组锅炉设备
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超临界机组锅炉设备
临界与超临界定义
超临界机组锅炉设备
2.螺旋管圈水冷壁
垂直管圈 螺旋管圈
超临界机组锅炉设备
内螺纹管结构
超临界机组锅炉设备
水冷壁出口 介质温度
热负荷
流
流
向
向
燃烧器
前墙
侧墙
燃烧器
后墙
侧墙垂直管Βιβλιοθήκη 置水冷壁燃烧器燃烧器
前墙 侧墙 后墙 侧墙
螺旋上升式水冷壁
超临界机组锅炉设备
３.采用前后墙对冲燃烧方式
超临界机组锅炉设备
启停速度快 压力适应性广
金属耗量少 水泵压头高 设置汽水分离器 设置启动系统 质量流速高
汽温调节困难 热惯性小
流动阻力大 热偏差大
水动力不稳定 给水品质要求高 控制系统复杂
超临界机组锅炉设备
国产超临界锅炉主要设备
1.采用П型布置形式 2.螺旋管圈水冷壁 ３.前后墙对冲燃烧方式 ４.低氮旋流燃烧器 ５.汽水系统 ６.启动系统
超临界机组锅炉设备
1.采用П型布置形式
超临界机组锅炉设备
优点 缺点
•易于疏水 •受热面磨损小 •占地面积小 •炉膛烟温偏差小
•维修费用提高 •积灰塌落入炉膛
•锅炉高度较低 •水平烟道支吊方式简单 •尾部受热面易于布置成逆流 传热方式 •尾部烟气向下流动，有利于 吹灰
超临界锅炉举例
型号HG-1950/25.4-YM1 哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克技术 生产
末级过热器 屏式过热器
燃烧器 炉膛及水冷壁
冷灰斗
锅炉整体布置图
高温再热器
低温再热器
一级过热器
省煤器
空预器
2锅.锅炉炉整整体体布布置置
制粉系统采用双进双出钢球磨直吹系统，每炉配4台磨煤 机，B-MCR工况下4台运行无备用。每台磨煤机供布置于 前、后墙同一层的LNASB燃烧器，前后墙各4层，每层布置 4只。在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置1层燃烬风，每层 有7只风口。
制粉系统
省煤器
序号
项
目
1 省煤器设计压力（BMCR）
2 省煤器工作压力（BMCR）
3 省煤器管型
4 布置方式
5 设计进口温度（BMCR）
6 设计出口温度（BMCR）
7 受热面积（蛇形管/悬吊管）
8 省煤器压降（BMCR） 9 省煤器管内/外径 10 省煤器管节距
11 省煤器管材质
12 省煤器管的防磨设施
数值
4.79% 3.46％ 1.30％ 0.09% 0.17％ 0.3％ 89.39％ 93.82％ 0.37％
93.45％ 93.6％
项目
燃烧器区域壁面热负荷 空气预热器进风温度
一次风温度 二次风温度 空气预热器出口热风温度 一次风温度 二次风温度 ECO出口空气过剩系数 炉膛出口过剩空气系数 燃料消耗量 炉膛容积热负荷 炉膛断面热负荷
• 一级过热器布置于尾部双烟道中的后部烟道中，由3段水 平管组和1段立式管组组成，第1、2段 水平过热器沿炉宽 布置190片、横向节距为115 mm，每片管组由4根φ57×8mm 、材料为 SA-213 T12的管子绕成。至第3段水平过热器， 管组变为95片，横向节距为230mm，每片管组由8根 φ51×6.6mm、材料为SA-213 T12的管子绕成，立式一 级过热器采用相同的管子和节距，并引至出口集箱。
600MW超临界机组总体介绍
600MW超临界机组总体介绍
首先，600MW超临界机组是一种燃煤发电机组，采用超临界锅炉及超
临界蒸汽参数运行。
其设计能力达到了600兆瓦，是一种大型的发电机组。
它采用了先进的燃煤发电技术，具有较高的发电效率，可以最大限度地利
用煤炭资源。
600MW超临界机组的核心设备是超临界锅炉。
它采用了高温高压的工质，将锅炉内的水蒸汽压力提高到临界值以上，使得蒸汽温度大幅度提高。
这种工艺使得机组的热效率得到提高，能耗减少。
同时，超临界锅炉还具
有较小的包容性和快速启停的特点，适合应对电网负荷波动和需求峰谷的
变化。
此外，600MW超临界机组还采用了先进的自动化控制系统。
通过实时
监测和分析各项参数，调整机组的工作状态，使其保持在最佳的工作状态。
这种自动化控制系统能够有效地提高机组的稳定性和可靠性，减少人工干
预的需求。
总的来说，600MW超临界机组是一种现代化、高效能的发电设备。
它
不仅具有高热效率和低耗能的特点，还具有较低的排放量和高度自动化的
控制系统。
这使得600MW超临界机组成为了目前燃煤发电的首选，为能源
供应提供了可靠支持，同时也对环境保护做出了贡献。
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%。
600MW超临界机组技术专题2
冷灰斗
眩陕丑堵庆毛锌彼湖淌棕悟湾祖泥辽瞒星呆胰锌燎卓讨宛屑汉频宏攘幽仰600MW超临界机组技术专题2600MW超临界机组技术专题2
晶甚能灸唇蛇仿优扒编耶冻举犊阂氖靡摈隧铂檬尔婶磅臃酵桨倍运碰陇促600MW超临界机组技术专题2600MW超临界机组技术专题2
螺旋管圈水冷壁
喜粪键舜诀非撞仆乒坤伐淳蚂案化伤秸匪搪区努慈踪恒应酱颧厘瞅费质沾600MW超临界机组技术专题2600MW超临界机组技术专题2
oC
313/327
310/322
排烟温度(修正前/后)
oC
123/118
121/115
语孪蓬浊挺昌做丸闰白耿约彼分庞量荫豆亩烛下辖薯坐盎越半贵员篓扇映600MW超临界机组技术专题2600MW超临界机组技术专题2
名称
单位
姚孟
阳逻
炉膛容积热负荷
kw/m3
83.11
79.99
炉膛断面热负荷
kw/m2
森镀靡具墅凸哭眯靡泰鸭株乞闪捷撒太阜伎蒙页帘恳袒朝光党美杜眼樱舰600MW超临界机组技术专题2600MW超临界机组技术专题2
锅炉主要界限尺寸
锅炉深度
mm
44500
锅炉宽度(外侧柱)
mm
44000
锅炉宽度(内侧柱)
mm
25000
大板梁标高
mm
85900
炉膛宽度
mm
19419.2
炉膛深度
4950
4370
燃料耗量
kg/h
265800
232680
锅炉计算效率(按低位热值)
％
93.72
93.38
炉膛出口过剩空气系数
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。
超临界机组高压锅炉给水泵
超临界机组高压锅炉给水泵超临界机组高压锅炉给水泵是一种用于普通发电机组的特殊设备，主要用于将基站锅炉的冷水增压并输送到过热器中。
这种泵具有高压、高温、大流量的特点，频繁的启停以及长时间高强度的运行，对其性能和可靠性提出了很高的要求。
超临界机组高压锅炉给水泵通常由泵体、叶轮、轴承和密封件组成。
按照结构分类，它们主要分为梯级泵和轴向流泵两种。
梯级泵适用于中小型的超临界机组，它采用多级叶轮组合，能够保证较高的流量和压力；轴向流泵则适用于大型超临界机组，其叶轮与泵轴平行，能够达到更高流量和压力。
超临界机组高压锅炉给水泵的工作原理是将低温低压的水通过进口导叶，沿着叶轮的流道进入泵腔，由于叶轮的高速旋转，水分子被削弱引伸，使得压力和温度都随之提高。
然后，水流出泵体，进入管道，进入高温高压的基站锅炉，最终完成加热和汽化的过程。
超临界机组高压锅炉给水泵具有很高的技术要求。
它需要拥有适当的扬程和流量，并有足够的运行时间，以保证设备的安全和可靠性。
另外，由于其运行环境的特殊性，给水泵还必须具备较高的耐腐蚀性和耐磨性。
同时，由于频繁的启停和高强度的运转，泵叶轮、轴承和密封结构都要具备很高的强度和耐久性。
为了使超临界机组高压锅炉给水泵能够更好地工作，通常需要在其周围安装一些附加设备。
这些设备包括轴承润滑管路、冷却系统和密封系统等。
其中轴承润滑管路和冷却系统都能够为泵减少摩擦和温度的提高，提高泵的耐久性和可靠性；密封系统则能够防止泄漏和减少泵的维修费用。
总之，超临界机组高压锅炉给水泵是电力工业中不可或缺的设备之一，它的可靠性和稳定性对于整个基站的运营至关重要。
随着电力行业的不断发展和进步，超临界机组高压锅炉给水泵技术也将得到持续的改进和完善，以更好地满足电力工业的需求。
超临界机组锅炉设备
技术发展
高效燃烧技术
采用先进的燃烧技术和控制系统 ，提高锅炉燃烧效率，降低能耗
。
清洁排放技术
采用高效脱硫、脱硝、除尘等技 术，降低锅炉排放物对环境的影
响。
智能化控制技术
利用物联网、大数据等先进技术 ，实现锅炉设备的远程监控和智
能控制。
未来趋势
高效化
未来超临界机组锅炉将进一步提高燃烧效率、热 效率等性能指标，降低运行成本。
超临界机组锅炉设备
目录
• 设备概述 • 设备运行与控制 • 设备安全与环保 • 设备应用与发展
01
设备概述
定义与特点
定义
超临界机组锅炉是一种利用超临 界压力的锅炉设备，其工作压力 超过水的临界压力（22.12 MPa ）。
特点
具有高效、低耗、低污染等优点 ，是当前火力发电厂的主流技术 之一。
工作原理
排放监测与报告
建立排放监测系统，定期 对污染物排放进行监测和 报告，确保符合国家和地 方环保标准。
事故处理与预防
事故应急预案
制定针对超临界机组锅炉可能发生的 事故的应急预案，明确应急处置流程 和责任人。
事故演练与培训
事故原因分析
对发生的事故进行深入分析，找出事 故原因，采取有效措施预防类似事故 再次发生。
清洁化
随着环保要求的提高，超临界机组锅炉将更加注 重环保减排，减少对环境的负面影响。
智能化
智能化技术将进一步应用于超临界机组锅炉，实 现远程监控、智能诊断和优化运行等功能。
THANKS
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温度
超临界机组锅炉的运行温度需根据不同工况进行控制，以实现高效的能量转换 和减少污染物排放。运行过程中需密切关注温度的变化，及时调整燃料和风量 等参数，保持温度稳定。
超临界机组锅炉设备培训
超临界机组锅炉设备培训1. 引言超临界机组锅炉是目前热电厂中最常见的锅炉类型之一。
它具有高效节能、环保等优点，是现代热电厂不可或缺的关键设备。
为了保障超临界机组锅炉的正常运行和维护，需要进行相应的设备培训，使操作人员熟悉锅炉的结构、工作原理以及常见故障排除方法。
本文将介绍超临界机组锅炉设备培训的一般内容和培训效果评估方法。
2. 超临界机组锅炉设备培训内容超临界机组锅炉设备培训内容通常包括以下几个方面:2.1 锅炉结构和工作原理在超临界机组锅炉设备培训中，首先需要介绍锅炉的结构和工作原理。
这包括了锅炉的主要组成部分，如炉膛、过热器、再热器和空预器等，以及燃烧过程、水蒸气循环等工作原理。
2.2 锅炉控制系统锅炉控制系统是超临界机组锅炉的重要组成部分，它负责监测和控制燃烧过程、水位、压力和温度等关键参数。
设备培训中应重点介绍控制系统的功能、工作原理和常见故障处理方法。
2.3 锅炉操作和维护操作和维护是保证超临界机组锅炉正常运行的关键环节。
在设备培训中，应提供相关操作规程和维护标准，培训操作人员熟悉日常操作流程、设备检修和故障排除方法。
2.4 安全与环保超临界机组锅炉的运行安全和环保性能是热电厂关注的重点。
设备培训中应介绍安全操作规范、事故预防措施以及锅炉的排放控制技术，提高操作人员的安全意识和环保意识。
3. 超临界机组锅炉设备培训效果评估为了确保超临界机组锅炉设备培训的有效性，需要进行培训效果评估。
常用的评估方法包括：3.1 知识测试通过对培训人员进行知识测试，评估他们对超临界机组锅炉设备的理解和掌握程度。
测试内容可以包括锅炉结构、工作原理、控制系统和常见故障处理等方面的知识。
3.2 模拟操作训练模拟操作训练是评估培训效果的一种有效方法。
培训人员通过模拟操作设备，检验他们在实际操作中应对各种情况的能力，包括正常操作流程、故障处理和应急情况的处理等。
3.3 实际操作考核在培训结束后，可以进行一次实际操作考核，评估培训人员在真实环境下的操作能力和反应速度。
660MW超临界机组锅炉主辅设备选型及分析.doc
660MW超临界机组锅炉主辅设备选型及分析
一台新建机组投运以后的运行性能，除了机组本身的制造和安装质量外，与机组设计阶段的选型恰当与否有直接关系。
大型超临界机组的国产化，是提高机组热效率、改善环境和优化我国火电装机结构最现实和最有效的途径，具有显著的社会效益和经济效益。
因此，发展超临界和超超临界机组是我国目前发展洁净
煤技术的必然选择。
煤质情况对电厂设备选型至关重要。
本文首先对蔚县新建2×660MW超临界燃煤机组燃烧所用煤源煤质的组成进行了分析，对煤质结渣结焦、煤质的磨损系数进行了理论分析计算，给出了结论。
以此为基础，分别对锅炉、磨煤机、三大
风机、脱硫脱硝方式、控制方式等进行研究，寻求符合实际要求的、比较经济合
理的配置方案。
根据本工程的具体实际情况提出设计方案，并对方案进行选型优化。
通过对设计方案进行分析比较论述，得出符合工程的推荐方案。
文中在进行深入细致的调查研究和技术经济论证后，给出了在设备选型时采取的步骤及选型依据，为推荐方案的确定给出了理论支持。
1000MW超超临界塔式锅炉
２０ ０ ８年 ５月至 ２ ０ ０ ８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 ．／ ９７ ｔ ３ ｈ超 过 设 计 值 ２ ５ ｔ ：Ｏ ０ Ｗ 负荷锅 炉效率试验两个工况实 ９ ５ ｈ １０ Ｍ ／ 测值分别为 ９ ． ％和 ９ ．３ ４２ ５ ４１％，修正后的锅炉效 率 为 ９ ． ％和 ９ ＿ ％，高于保 证值 ９ ＿ ％； ４３ ６ ４２ ０ ３７ ２ １ ０ Ｍ 负荷空气预热器漏风试验两个工况漏风 ０ Ｗ ０ 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 ，０ ７年设计制造 出我 ２０
国首 台 １ ０ ＭＷ 等级 超超 临界 塔式 锅 炉 ，填 补 了 ０ ０
国内空 白。
锅炉 Ｎ ｘ排放浓度为 ２ ５ ｍ ／ ｍ。 Ｏ ２ ｇＮ ， 低于设计保
证值 ２ ０ ／ 。 ５ ｍｇＮｍ。
１ 概 况
２ 特 点
外 高 桥 三 期 ２Ｘ ０ ０ １ ０ ＭＷ 机 组 所 配 置 的 ２ ５ｔ ９ ５／ 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 ２ ０ ０ ８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
超临界机组锅炉设备培训课件分析(ppt32张)
超临界锅炉一定是直流 锅炉
直流锅炉不一定是超临 界锅炉
超临界锅炉的优势
玉环电厂
效率高
锅炉效率
93.76%
污染物排放低
NOx排放 258mg/Nm3
邹县电厂
外高桥电厂
94.46%
94.28%
267mg/Nm3 228mg/Nm3
供电煤耗 298g/kWh
器
水平烟道侧包
二级减温器
一级减温
低
屏过
过
一级减温
高过 至高压缸
二级减温器
启动分离器→顶棚过热器→包墙过热器→ 低温过热器→ 一级减温→ 屏式过热器 → 二级减温→ 高温过热器
5.汽水系统
事故减温器
低再
高再
至中压缸
事故减温器
低温再热器→ 再热器事故喷水减温→ 高温再热器
6. 启动系统
高温过热器 喷水
5.汽水系统
去中压缸 去高压缸
过热器二级减温
再热器事故减温 过热器一级减温
⑧ ⑨ 来自高加
④⑤
⑦
③ ⑥
①
② 来至高压缸出口
来自高压缸
①省煤器 ⑥低再
②炉膛 ③低过 ④屏过 ⑤末过
⑦高再 ⑧分离器 ⑨贮水罐
5.汽水系统
水平烟道侧包
启动分离器 顶 棚 过
启动分离器 热
后竖井前包 后竖井侧包 后竖井中隔 后竖井后包
1.采用П型布置形式
优点 缺点
•易于疏水 •受热面磨损小 •占地面积小 •炉膛烟温偏差小
•维修费用提高 •积灰塌落入炉膛
•锅炉高度较低 •水平烟道支吊方式简单 •尾部受热面易于布置成逆流 传热方式 •尾部烟气向下流动，有利于 吹灰
超临界锅炉单元机组协调控制系统课件
随着系统智能化程度的提高，数据安全问题也日益突出，需要采取 有效的措施保障数据安全。
人员培训
随着系统复杂性的增加，人员培训也面临新的挑战，需要不断提高操 作人员的技能水平。
未来发展的展望
1 2 3
更加高效、环保的运行
通过不断的技术创新和优化，超临界锅炉单元机 组协调控制系统将实现更加高效、环保的运行。
增强系统稳定性
改进协调控制系统的性能 ，增强超临界锅炉单元机 组的稳定性，减少运行波 动和事故风险。
提升响应速度
提高协调控制系统的响应 速度，以便快速应对各种 工况变化，保证机组安全 、高效运行。
系统优化的方法
先进控制算法
采用现代控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，对协调控制 系统进行优化。
模型预测控制
04
CHAPTER
超临界锅炉单元机组协调控 制系统的实现
系统实现的步骤
系统设计
根据需求分析结果，设计系统 的架构、模块和接口。
系统测试
对开发完成的系统进行测试， 确保系统功能正常、性能达标 。
需求分析
明确系统需要实现的功能和目 标，分析系统的输入和输出。
系统开发
根据系统设计，编写代码并实 现各个模块的功能。
预测控制技术
超临界锅炉单元机组的参数和特性会随着 运行工况的变化而变化，需要采用自适应 控制技术来适应这种变化。
超临界锅炉单元机组具有大时滞、大惯性 等特性，需要采用预测控制技术来减小时 滞和惯性对控制系统的影响。
系统实现的注意事项
安全性与可靠性
超临界锅炉单元机组是高参数、 大容量的机组，其协调控制系统
超临界锅炉单元机组协调控制 系统课件
目录
CONTENTS
火力发电厂超临界锅炉综合介绍
02
火力发电厂中超临界锅 炉应用现状
国内外发展概况
国际发展
自20世纪50年代起，超临界锅炉技术在发达国家开始得到应用，随着技术进步和环保要求提高，超临界锅炉逐渐 成为火力发电厂的主流选择。目前，国际上超临界锅炉技术已经非常成熟，并在不断提高效率和环保性能。
国内发展
我国自20世纪80年代开始引进超临界锅炉技术，经过消化吸收和自主创新，目前已经形成了具有自主知识产权的 超临界锅炉设计制造能力。近年来，随着国内火电市场的快速发展和环保要求的提高，超临界锅炉在国内的应用 也越来越广泛。
关键技术与优化措施
超临界技术
燃烧优化技术
通过提高锅炉的运行压力和温度，使水在 临界点以上进行加热，从而提高蒸汽的做 功能力和机组的热效率。
采用先进的燃烧控制技术，实现燃料与空 气的精确配比和充分混合，提高燃烧效率 并减少污染物排放。
传热强化技术
节能减排技术
通过改进受热面的结构和布置方式，增加 受热面积和传热系数，提高锅炉的传热效 率。
主要参数及性能指标
主要参数
超临界锅炉的主要参数包括蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度、排烟温度、热效率 等。这些参数直接影响锅炉的性能和经济性。
性能指标
超临界锅炉的性能指标主要包括热效率、污染物排放、负荷适应性等。热效率是 衡量锅炉能量转换效率的重要指标，污染物排放反映了锅炉环保性能，负荷适应 性则体现了锅炉在不同负荷下的运行稳定性。
性能评价指标体系建立
热效率Βιβλιοθήκη 01衡量锅炉能量转换效率的重要指标，超临界锅炉热效率通常高
于亚临界锅炉。
污染物排放
02
包括氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等排放物的浓度和总量，需
要符合国家或地区的环保标准。
超临界机组直流锅炉运行工况分析
超临界机组直流锅炉运行工况分析第一部分超临界机组锅炉运行特点分析。
(2)第二部分直流锅炉工作原理剖析。
(4)第三部分燃料如何影响超临界机组工况。
(6)第四部分超临界机组工况下的水质要求。
(9)第五部分超临界机组工况下锅炉安全保障。
(12)第六部分超临界机组锅炉工况优化策略。
(14)第七部分超临界机组锅炉运行经济性探讨。
(18)第八部分超临界机组锅炉工况影响因素总结。
(22)第一部分超临界机组锅炉运行特点分析。
超临界机组锅炉运行特点分析超临界机组锅炉运行的特点主要体现在以下几个方面：1.高压力、高温运行。
超临界机组锅炉的运行压力一般在 22.1MPa以上，最高可达 35MPa 左右，运行温度一般在560℃以上，最高可达600℃以上。
锅炉运行在如此高的压力和温度下，不仅可以大大提高锅炉的热效率，而且还可以减少锅炉的体积和重量，从而降低锅炉的建设成本。
2.一次再热循环。
超临界机组锅炉一般采用一次再热循环，即蒸汽在锅炉内经过两次加热，第一次加热称为初次过热，第二次加热称为再热。
一次再热循环可以大大提高锅炉的热效率，使锅炉的蒸汽温度达到更高的水平，从而提高机组的发电效率。
3.采用炉膛水冷壁和对流受热面。
超临界机组锅炉的炉膛水冷壁与对流受热面采用不同材质的钢管，炉膛水冷壁采用低合金钢管，对流受热面采用高合金钢管。
这样做是为了适应不同温度区域对钢管材料的不同要求，提高锅炉的寿命和可靠性。
4.采用强制循环。
超临界机组锅炉采用强制循环，即利用循环泵将锅水从锅筒输送到锅炉的各受热面，然后将受热后的蒸汽输送到锅筒。
强制循环可以大大提高锅炉的传热效率，使锅炉的热效率达到更高的水平。
5.采用电除尘器。
超临界机组锅炉一般采用电除尘器，以去除锅炉烟气中的粉尘。
电除尘器可以大大减少锅炉烟气对环境的污染，提高鍋爐的環保性能。
6.采用脱硫脱硝装置。
超临界机组锅炉一般采用脱硫脱硝装置，以去除锅炉烟气中的二氧化硫和氮氧化物。
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器
水平烟道侧包
二级减温器
一级减温
低
屏过
过
一级减温
高过 至高压缸
二级减温器
启动分离器→顶棚过热器→包墙过热器→ 低温过热器→ 一级减温→ 屏式过热器 → 二级减温→ 高温过热器
5.汽水系统
事故减温器
低再
高再
至中压缸
事故减温器
低温再热器→ 再热器事故喷水减温→ 高温再热器
6. 启动系统
高温过热器 喷水
1.采用П型布置形式
优点 缺点
•易于疏水 •受热面磨损小 •占地面积小 •炉膛烟温偏差小
•维修费用提高 •积灰塌落入炉膛
•锅炉高度较低 •水平烟道支吊方式简单 •尾部受热面易于布置成逆流 传热方式 •尾部烟气向下流动，有利于 吹灰
•占地面积较大 •局部磨损较大 •折焰角与水平烟道结构复杂。
2.螺旋管圈水冷壁
296g/kWh
288g/kWh
超临界锅炉的技术特点
启停速度快 压力适应性广
金属耗量少 水泵压头高 设置汽水分离器 设置启动系统 质量流速高
汽温调节困难 热惯性小
流动阻力大 热偏差大
水动力不稳定 给水品质要求高 控制系统复杂
国产超临界锅炉主要设备
1.采用П型布置形式 2.螺旋管圈水冷壁 ３.前后墙对冲燃烧方式 ４.低氮旋流燃烧器 ５.汽水系统 ６.启动系统
屏式过热器 喷水
低温过热器
高温再热器 喷水
低温再热器
高压旁路阀
喷水
HP 高压缸
低压旁路阀 疏水阀
IP 中压缸
L P 低压缸 喷水
水 冷 壁
省煤器
启动分离器
疏水扩容器
冷凝器
储水罐
水位控制阀
启动循环泵
启动排污
再循环管路水位控制阀 给水控制阀
高加
除氧器 低加
冷凝水泵 冷凝水净化器
锅炉给水泵
6. 启动系统
分子间距离
＜ d0
＞ d0
水
汽
水和蒸汽没有区别的状态
“超临界”状态
当流体的压力和温度超过一定的值（临界点） 时，流体会处于一种介乎于液态和气态的中间 态，称为超临界态。 对锅炉来说,主蒸汽压力超过（大于）临界点压 力（22.12MPa)的工况
超临界压力下朗肯循环过程的T—S图
超临界锅炉和直流锅炉关系
5.汽水系统
去中压缸 去高压缸
过热器二级减温
再热器事故减温 过热器一级减温
⑧ ⑨ 来自高加
④⑤
⑦
③ ⑥
①
② 来至高压缸出口
来自高压缸
①省煤器 ⑥低再
②炉膛 ③低过
⑦高再 ⑧分离器
④屏过 ⑤末过
⑨贮水罐
5.汽水系统
水平烟道侧包
启动分离器 顶 棚 过
启动分离器 热
后竖井前包 后竖井侧包 后竖井中隔 后竖井后包
启动分离器
汽侧封头 手孔管接头 管接头 热电偶插座
筒身 水侧封头
谢谢
踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。20.12.1020.12.10Thurs day, December 10, 2020 弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。09:03:2009:03: 2009:0312/10/2020 9:03:20 AM 安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1009:03:2009:03Dec-2010-Dec-20 重于泰山，轻于鸿毛。09:03:2009:03: 2009:03Thurs day, December 10, 2020 不可麻痹大意，要防微杜渐。20.12.1020.12.1009:03:2009: 03:20December 10, 2020 加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月10日 上午9时 3分20.12.1020.12.10 追求卓越，让自己更好，向上而生。2020年12月10日星期 四上午9时3分20秒09: 03:2020.12.10 严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午9时 3分20.12.1009:03Dec ember 10, 2020 重规矩，严要求，少危险。2020年12月10日 星期四9时3分20秒09: 03:2010 December 2020 好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午9时3分20秒 上午9时 3分09: 03:2020.12.10 每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.1020.12.1009: 0309:03:2009: 03:20Dec-20 务实，奋斗，成就，成功。2020年12月10日 星期四9时3分20秒Thursday, December 10, 2020 抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。20.12.102020年 12月10日星期 四9时3分20秒 20.12.10
燃烧器 炉膛水冷壁
① 周围的烟气卷吸到燃烧器主气 流中
② 热烟气回流到炉膛角部
③ 含有熔化灰粒的热烟气冲刷 水冷壁 ④ 灰粒在水冷壁上堆积形成结 渣
３.采用前后墙对冲燃烧方式
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
性能优越的煤粉浓缩器
４.采用新型低NOX旋流燃烧器
快速点火、高温火焰
超临界机组锅炉设备
通过此次课程的学习
1、掌握超临界的概念 2、了解超临界锅炉主要设备
临界与超临界定义 超临界锅炉和直流锅炉的关系 超临界锅炉的优势 直流锅炉的技术特点 国产超临界锅炉主要设备
临界与超临界定义
临界与超临界定义
1.临界点
水在加热过程中
的状态点
22.12MPa 374.15℃
水和蒸汽的区别
超临界锅炉－－从压力 上分类 直流锅炉－－从有无汽 包分类
超临界锅炉一定是直流 锅炉
直流锅炉不一定是超临 界锅炉
超临界锅炉的优势
玉环电厂
效率高
锅炉效率
93.76%
污染物排放低
NOx排放 258mg/Nm3
邹县电厂
外高桥电厂
94.46%
94.28%
267mg/Nm3 228mg/Nm3
供电煤耗 298g/kWh
垂直管圈
螺旋管圈
内螺荷
流
流
向
向
燃烧器
前墙
侧墙
燃烧器
后墙
侧墙
垂直管布置水冷壁
燃烧器
燃烧器
前墙 侧墙 后墙 侧墙
螺旋上升式水冷壁
３.采用前后墙对冲燃烧方式
３.采用前后墙对冲燃烧方式
后墙 前墙
热烟气和灰粒冲 刷的几率较小
②
③ ④
①
侧墙布置的吹灰器 可有效控制水冷壁 的积灰