1000MW超超临界机组锅炉塔式炉与Π型炉技术比较(经典)
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1000MW 超超临界机组 塔式炉与Π型炉技术比较
上海锅炉厂有限公司分别于 2003 年和 2004 年引进了 ALSTOM 美国公司型 和 ALSTOM 德国公司塔式超临界及超超临界锅炉技术。 作为 ALSTOM 超临界技 术的受让方，上海锅炉厂有限公司已获得目前 1000MW 等级最先进的超临界和 超超临界锅炉设计制造技术， 受转让的范围覆盖了设计、 制造、 质量控制、 仪控、 安装、投运和调试等各个方面的专有技术、方法和经验，水冷壁采用螺旋管，燃 烧方式为四角切圆燃烧方式， 运行模式可适应汽机的要求包括滑压运行。 到目 前为止，上海锅炉厂有限公司应该说完全有能力设计和制造 1000MW 容量等级 的超超临界型和塔式锅炉。 塔式炉与Π型炉做一下对比： 下面对上海锅炉厂有限公司所拥有的 1000MW
3
炉膛水冷 壁型式 （塔式炉 和Π炉 采用的是 相同的水 冷壁布置 方式）
4
过热器、 再热器、 省煤器布 置方式及 优缺点
5
旁路系统
6
钢架重量
燃烬率要高于其他炉型。实际运行效率 大。 相对设计效率比是升高的。 煤粉燃烬率 同时塔式锅炉的烟气阻力也远低于 相对低于塔式炉， 其他炉型。 实际运行效率相 对设计效率比是 降低的。 下部炉膛采用螺旋管圈； 下部炉膛采用 上部炉膛采用垂直管圈； 螺旋管圈； 垂直管和螺旋管的过渡通过过渡联箱 上部炉膛采用 连接； 垂直管圈； 从冷灰斗转角开始的螺旋圈数大于 垂直管和螺 1 圈。 旋管的过渡通过 过 渡联箱连接； 从冷灰斗转 角开始的螺旋圈 数 大于 1 圈。 所有的受热面均采用水平布置， 蛇行 尾部低温再热 上升，易于疏水。有利于停炉保养和起 器、低温过热器、 动时蒸汽通畅流动，具备优异的备用和 省 煤 器 采 用 水 平 快速启动特点； 布置，其余受热面 均采用 U 型布置； 受热面可以进行酸洗； 在采用 U 型布置 启动阶段产生的氧化铁剥离物及金属 颗粒极易被蒸汽冲走，并被旁路系统直 的 受 热 面 目 前 还 接送入凝汽器。按德国规范，只有当凝 没有疏水的方法， 尾部结水合格，包括含铁量达标后才能 该 部 分 受 热 面 不 冲转汽轮机，故汽轮机 SPE 也就不再成 可以进行酸洗； 为问题。 下排燃烧器距离屏底距离较 启动阶段产生 高，可减轻屏底挂渣情况，有利于稳定 的 氧 化 铁 剥 离 物 运行。 及金属颗粒极易 U 型布置的受热面 中积存，故可能会 产生汽轮机 SPE 问 题。 一般采用 100%旁路。 目前上锅厂推荐 既可采用 100% 采用 100% 高压旁路 +50% 低压旁路配 高 压 旁 路 +50% 低 置； 或也可按照 30%~40%容量的两级串 压旁路配置；或也 联旁路配置；若考虑到今后运行中对受 可 按 照 30%~40% 热面的保护上锅厂不推荐一级大旁路； 容 量 的 两 级 串 联 旁路配 置； 考 虑到今后运行中 对受热面的保护 上锅厂不推荐一 级大旁路； 高度高，重量重； 1000MW 容量等级
7
安装周期
8 9 10 11 12
主立柱数 量 主立柱最 大荷载 尾部受热 面磨损 蒸汽温度 偏差 烟气阻力
1000MW 容量等级的烟煤塔式锅炉， 的烟煤锅炉，钢架 钢架重量约为 14500 吨； 重 量 约 为 11000 吨； 相对没有塔式 塔式锅炉由于受力结构的特点和主钢 架的构件少、重量大，吊装周期相对很 锅 炉 的 吊 装 时 间 短且只要将主钢架、炉顶平台、大板梁 短的优势； 及其桁架安装完毕，就可以开始吊装受 热面。 可以同时进行辅钢架平台和吊装受热 面的安装，对缩短安装周期带来益处。 4根 11 根 11000 吨 4000 吨
序号
对比项目
1
占地 采用单炉膛单烟道布置，占地面积小； 对于已有的 1000MW 容量等级的电厂 塔式锅炉占地约为 2040 平方米； 塔 式锅炉占地只是同等容量的Π型锅炉的 61%（不包括预热器结构占地） ，大大节 省了空间有利于电厂的总体布置。对于 布置空间较为紧张的电厂，塔式布置提 供了很大的便利。 单炉膛单烟道布置； 所有的受热面布置在炉膛上部，在对 流受热面中，烟气流向没有 90 °急转 弯， 烟气流场均匀， 局部磨损大大降低。 均匀的烟气流场分布形成了均匀的过 热器、再热器烟气温度分布，使得过热 器、再热器蒸汽出口温度分布均匀。 塔式锅炉烟气流速方向和灰粒的重力 方向相反，灰粒的运动速度低于烟速， 所以同样的烟气流速条件下，塔式锅炉 的磨损速率远低于其他炉型。 同时灰粒的运动特点也有利于燃尽， 在相同的煤粉细度情况下，塔式锅炉的
Π炉 采用单炉膛双切 圆双烟道布置，占 地面积较大； 对 于已有的 1000MW 容量等级 的电厂 Π型锅炉占地约 为 3395 平方米； 单炉膛双切圆双 烟道布置; Π型布置由于 烟气流向有 90 ° 急转弯，导致烟气 流场不均匀，但双 切圆布置有效改 善了炉 膛出口的 烟气偏差，但偏差 仍然存在。 尾部受热面 易于灰份的堆积。 飞灰磨损相对较
13
地基的处 理方案 （根据咨 询结果分 析）
由于相对П型锅炉的烟速小，大大降低 受 热 面 的 磨 损 相 了受热面的磨损。 对较大。 相对较小。 采用双切圆布置， 相对较小。 塔式锅炉烟气侧的阻力较小，估计为 П 型 锅 炉 烟 气 侧 2500Pa 估计为 3500Pa 在地基的处理上塔式锅炉可以采用整 一 般 采 用 条 状 地 板地基（外高桥三期）和条状地基（宁 基。 海二期） ； 地基基础的处理费用在最差 的地质条件下（如上海地区）塔式锅炉 的费用不会高， 在地质条件好的地区 （如 丘陵地区象广东台山） 由于占地面积小， 塔式锅炉的地基总体费用会比Π型锅炉 要低。
上海锅炉厂有限公司分别于 2003 年和 2004 年引进了 ALSTOM 美国公司型 和 ALSTOM 德国公司塔式超临界及超超临界锅炉技术。 作为 ALSTOM 超临界技 术的受让方，上海锅炉厂有限公司已获得目前 1000MW 等级最先进的超临界和 超超临界锅炉设计制造技术， 受转让的范围覆盖了设计、 制造、 质量控制、 仪控、 安装、投运和调试等各个方面的专有技术、方法和经验，水冷壁采用螺旋管，燃 烧方式为四角切圆燃烧方式， 运行模式可适应汽机的要求包括滑压运行。 到目 前为止，上海锅炉厂有限公司应该说完全有能力设计和制造 1000MW 容量等级 的超超临界型和塔式锅炉。 塔式炉与Π型炉做一下对比： 下面对上海锅炉厂有限公司所拥有的 1000MW
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炉膛水冷 壁型式 （塔式炉 和Π炉 采用的是 相同的水 冷壁布置 方式）
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过热器、 再热器、 省煤器布 置方式及 优缺点
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旁路系统
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钢架重量
燃烬率要高于其他炉型。实际运行效率 大。 相对设计效率比是升高的。 煤粉燃烬率 同时塔式锅炉的烟气阻力也远低于 相对低于塔式炉， 其他炉型。 实际运行效率相 对设计效率比是 降低的。 下部炉膛采用螺旋管圈； 下部炉膛采用 上部炉膛采用垂直管圈； 螺旋管圈； 垂直管和螺旋管的过渡通过过渡联箱 上部炉膛采用 连接； 垂直管圈； 从冷灰斗转角开始的螺旋圈数大于 垂直管和螺 1 圈。 旋管的过渡通过 过 渡联箱连接； 从冷灰斗转 角开始的螺旋圈 数 大于 1 圈。 所有的受热面均采用水平布置， 蛇行 尾部低温再热 上升，易于疏水。有利于停炉保养和起 器、低温过热器、 动时蒸汽通畅流动，具备优异的备用和 省 煤 器 采 用 水 平 快速启动特点； 布置，其余受热面 均采用 U 型布置； 受热面可以进行酸洗； 在采用 U 型布置 启动阶段产生的氧化铁剥离物及金属 颗粒极易被蒸汽冲走，并被旁路系统直 的 受 热 面 目 前 还 接送入凝汽器。按德国规范，只有当凝 没有疏水的方法， 尾部结水合格，包括含铁量达标后才能 该 部 分 受 热 面 不 冲转汽轮机，故汽轮机 SPE 也就不再成 可以进行酸洗； 为问题。 下排燃烧器距离屏底距离较 启动阶段产生 高，可减轻屏底挂渣情况，有利于稳定 的 氧 化 铁 剥 离 物 运行。 及金属颗粒极易 U 型布置的受热面 中积存，故可能会 产生汽轮机 SPE 问 题。 一般采用 100%旁路。 目前上锅厂推荐 既可采用 100% 采用 100% 高压旁路 +50% 低压旁路配 高 压 旁 路 +50% 低 置； 或也可按照 30%~40%容量的两级串 压旁路配置；或也 联旁路配置；若考虑到今后运行中对受 可 按 照 30%~40% 热面的保护上锅厂不推荐一级大旁路； 容 量 的 两 级 串 联 旁路配 置； 考 虑到今后运行中 对受热面的保护 上锅厂不推荐一 级大旁路； 高度高，重量重； 1000MW 容量等级
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安装周期
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主立柱数 量 主立柱最 大荷载 尾部受热 面磨损 蒸汽温度 偏差 烟气阻力
1000MW 容量等级的烟煤塔式锅炉， 的烟煤锅炉，钢架 钢架重量约为 14500 吨； 重 量 约 为 11000 吨； 相对没有塔式 塔式锅炉由于受力结构的特点和主钢 架的构件少、重量大，吊装周期相对很 锅 炉 的 吊 装 时 间 短且只要将主钢架、炉顶平台、大板梁 短的优势； 及其桁架安装完毕，就可以开始吊装受 热面。 可以同时进行辅钢架平台和吊装受热 面的安装，对缩短安装周期带来益处。 4根 11 根 11000 吨 4000 吨
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对比项目
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占地 采用单炉膛单烟道布置，占地面积小； 对于已有的 1000MW 容量等级的电厂 塔式锅炉占地约为 2040 平方米； 塔 式锅炉占地只是同等容量的Π型锅炉的 61%（不包括预热器结构占地） ，大大节 省了空间有利于电厂的总体布置。对于 布置空间较为紧张的电厂，塔式布置提 供了很大的便利。 单炉膛单烟道布置； 所有的受热面布置在炉膛上部，在对 流受热面中，烟气流向没有 90 °急转 弯， 烟气流场均匀， 局部磨损大大降低。 均匀的烟气流场分布形成了均匀的过 热器、再热器烟气温度分布，使得过热 器、再热器蒸汽出口温度分布均匀。 塔式锅炉烟气流速方向和灰粒的重力 方向相反，灰粒的运动速度低于烟速， 所以同样的烟气流速条件下，塔式锅炉 的磨损速率远低于其他炉型。 同时灰粒的运动特点也有利于燃尽， 在相同的煤粉细度情况下，塔式锅炉的
Π炉 采用单炉膛双切 圆双烟道布置，占 地面积较大； 对 于已有的 1000MW 容量等级 的电厂 Π型锅炉占地约 为 3395 平方米； 单炉膛双切圆双 烟道布置; Π型布置由于 烟气流向有 90 ° 急转弯，导致烟气 流场不均匀，但双 切圆布置有效改 善了炉 膛出口的 烟气偏差，但偏差 仍然存在。 尾部受热面 易于灰份的堆积。 飞灰磨损相对较
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地基的处 理方案 （根据咨 询结果分 析）
由于相对П型锅炉的烟速小，大大降低 受 热 面 的 磨 损 相 了受热面的磨损。 对较大。 相对较小。 采用双切圆布置， 相对较小。 塔式锅炉烟气侧的阻力较小，估计为 П 型 锅 炉 烟 气 侧 2500Pa 估计为 3500Pa 在地基的处理上塔式锅炉可以采用整 一 般 采 用 条 状 地 板地基（外高桥三期）和条状地基（宁 基。 海二期） ； 地基基础的处理费用在最差 的地质条件下（如上海地区）塔式锅炉 的费用不会高， 在地质条件好的地区 （如 丘陵地区象广东台山） 由于占地面积小， 塔式锅炉的地基总体费用会比Π型锅炉 要低。