墙式切圆超临界褐煤锅炉燃烧系统特点
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超临界锅炉介绍
超临界压力下的比热
540 580
温度℃
超临界压力下工质的温导系数
λ
650
600
20
0
400
50
350
300
250
200
150
100
50
280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610
t℃
超临界压力下工质的比容
V
20
18
20
16
22.5
30
14
40
50
12
10
8
6
4
2
0 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610
t℃
超临界压力下工质的黏度
μ
105
100
95
90 85 80
75 70 65
20 22.5 30 40 50
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
1.2 600MW超临界锅炉特性
• 蒸汽参数为25.4MPa/570℃/570℃的超临界
锅炉水冷壁出口温度在额定负荷时为427℃， 工质在水冷壁中的温升大约为94.1℃。在过 热器中的温升为144℃，在省煤器中的温升 为53℃。可见工质从进入锅炉开始，在包 括水冷壁之前的受热面中温度提高幅度占 工质总温升的50％以上，而水冷壁是吸热 变化最大的区域。
区内发生急剧变化。
• ③压力越高，拟临界温度向高温区推移，影响水冷
壁工作特性的工质热物理特性参数变化(即比热、比 容、温导系数)逐渐减弱。
超临界压力下的工质大比热特性
540 580
温度℃
超临界压力下工质的温导系数
λ
650
600
20
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50
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t℃
超临界压力下工质的比容
V
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0 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610
t℃
超临界压力下工质的黏度
μ
105
100
95
90 85 80
75 70 65
20 22.5 30 40 50
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
1.2 600MW超临界锅炉特性
• 蒸汽参数为25.4MPa/570℃/570℃的超临界
锅炉水冷壁出口温度在额定负荷时为427℃， 工质在水冷壁中的温升大约为94.1℃。在过 热器中的温升为144℃，在省煤器中的温升 为53℃。可见工质从进入锅炉开始，在包 括水冷壁之前的受热面中温度提高幅度占 工质总温升的50％以上，而水冷壁是吸热 变化最大的区域。
区内发生急剧变化。
• ③压力越高，拟临界温度向高温区推移，影响水冷
壁工作特性的工质热物理特性参数变化(即比热、比 容、温导系数)逐渐减弱。
超临界压力下的工质大比热特性
1125t／h超临界墙式切圆褐煤锅炉冷态空气动力场试验研究
1125t／h超临界墙式切圆褐煤锅炉冷态空气动力场试验研究为了解某电厂1125 t/h 超临界墙式切圆褐煤锅炉大修后炉内空气动力场的分布特性，进行了锅炉冷态空气动力场试验。
对锅炉一、二次风风速进行了调平，并对炉内实际切圆及贴壁风速进行了测量。
试验结果表明，经调整后，各粉管及燃烧器喷口风速均匀，二次风挡板特性较好，实际切圆大小及贴壁风速合理。
标签：超临界；墙式切圆锅炉；冷态空气动力场；试验研究引言锅炉燃烧工况的稳定性和经济性对大型发电机组安全、经济运行有着至关重要的作用，而燃烧工况的优劣在很大程度上决定于燃烧器及炉膛的空气动力工况。
辽宁某电厂1号锅炉由于在前一阶段运行中发现存在着水冷壁壁温高、左右侧汽温偏差大，主再汽温偏低等现象而进行机组大修。
另外结合机组节能降耗科研项目的需要，所以大修过程中决定要在启动前做冷态动力场试验，以检验炉内空气动力工况。
通过冷态调整、试验、测试等手段以改善炉内动力工况，为机组热态运行及燃烧调整提供可靠的理论依据。
1 设备概况锅炉主要设计参数见表1。
表1 锅炉主要设计参数参数表注：1）BMCR 指锅炉最大连续蒸发量工况；2）BRL 指额定工况。
该电厂锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发研制，型号为HG-1125/25.4-HM2的超临界压力、螺旋管圈、低NOx直流煤粉燃烧器、一次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架的变压本生直流炉。
制粉系统采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统。
设计煤种为20%铁法烟煤与80%平庄褐煤的混煤。
2 试验内容及方法2.1 试验项目通过对设备运行状况摸底，进行了以下试验项目：（1）一、二次风调平试验；（2）二次风挡板调节特性试验；（3）炉内实际切圆测量与贴壁风速测量；（4）燃尽风摆动执行机构检查。
2.2 冷态模拟试验参数的确定根据相似原理[2]，应满足模型与实物几何相似、边界条件相似及保持气流运动状态进入自模化区。
在冷态试验时，应使炉内气流的雷诺数Re冷与热态的雷诺数Re热相等或超过临界雷诺数Re临。
新型切圆燃烧锅炉炉膛烟气温度的试验研究
Ｉ ５ 吾 ， Ｉ
褐 煤是 煤化度 最 低 的煤 ， 煤 的燃 烧 技 术 属 于 褐 世界性 的难 题 。相 对 于优 质 烟 煤 ， 煤 具 有 水 分 褐 大 、 发分 高 、 挥 热值 低 、 结 焦 、 学 反 应 强烈 、 易 化 热稳
燃烧方式 ， 主燃烧器布置在水冷壁 的四面墙 上 ， 每 层 ４只燃烧 器 对应 一 台磨 煤机 ，Ｓ Ｆ Ｏ Ａ燃 烧 器布 置
１ 设 备概 述
某厂 新 建两 台 ６０Ｍ 超 临界 燃用 褐 煤 机组 。 ０ Ｗ 锅炉 为一 次 中间再 热 、 临界 压力 变 压运 行 带 内置 超 式再 循 环 泵 启 动 系 统 的 直流 锅 炉 、 炉 膛 、 单 平衡 通 风、 固态排 渣 、 钢架 、 全 全悬 吊 结 构 、 紧身 封 闭 布 置 的 叮型锅 炉 。采 用 中速 磨 直吹式 制 粉 系统 ， 炉 配 ｒ 每 ７台 Ｍ Ｓ １Ｈ Ｐ ２２ Ｐ—Ｉ磨 煤机 ， 用设 计 煤 种 时 ６运 １ Ｉ 燃 备； 煤粉 细度 Ｒ ０＝ ５ 。锅 炉 采用 墙 式 切 圆 新 型 ９ ３％
ｏ ｅ —ｔｐ ａ ｇ ｎ ｉｌ ｒ ｄ ｂ ｉ ｒ ｆ ｗ ｙ ｅｔｎ ｅ ｔ ｌ ｆ ｅ ｏｌ ｎ ａ ｙｉ ｅ
Ｓ ｉ ｉ ＨＵ Ｊｗｅ ，ＹＡＮ Ｃ ｅ ｇ ｉｎ，ＭＥ ｈ ｎ ｘａ ＮＧ ａ ｂｎ ，ＪＮ Ｈｏ ｇ ａ ＵＩＬｍｉ Ｆ ｎ ｉｇ Ｉ ｎ ｄ ，Ｃ ｉ ｎ
ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｉｓｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｒｙ ｏ ｈ ｅ ｒ ｓ ｎ ａｉｅ ａ ｅ ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅｐｒｐｅ ｔ ｆｔ ｅｒ ｐ ｅ ｅ ｔｔｖ ｒａ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｒ ｖｄ ｓｔ ｅｎｅ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅｅ ｃ ｓｏ ｈ — ｅ ｒ ｓ ｌ ｐ ｏ ｉ ｅ ｈ ｃ ｓ ａ ｙ ｒｆ ｒ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｓ ｏ ｅ ｉａ ｎ ｌ ｓｓ ｆｒｔ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｇ ｓａｆ ｏ ｖ ｎｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｕ ｐ ｎ ｓ ｒ ｔ ｌａ ａｙ ｉ ｈ ｐ ｒ ｔｎ ｔｆ￣ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ｑ ｉ ｍｅ ｔ． ｃ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ：ａ ｇ ｎ ｉｌ ｉ ｉｅ；ｓ ｐ ｒ ｒｔｃ ｌ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａ ｉｎ；ｗａ ｌｌｙ ｙ ｗｏ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔａ ；ｌｇ ｔ ｎ ｕ ｅ ｃ ｉｉａ ；ｎ ｍｅ ａ ｉ ｌ ｔ ｉ ｏ ｌ ａ
超超临界锅炉介绍
器和再热器的安全性。
左侧墙
410 100%MCR
前墙
右侧墙
后墙
400
390
380
最大温差
燃烧方式 切圆燃烧
切圆燃烧(设置节流圈) 对冲燃烧方式
20oC 10oC 7oC
前后墙对冲燃烧方式:热空气配风简单可靠
来自AH 大风箱
燃尽风 燃烧器 燃烧器 燃烧器
来自AH
4：锅炉旁路系统采用带炉水再循环泵的启动 系统，虽然系统相对复杂，但在锅炉启动和 低负荷运行时可以回收大量的工质和热量， 同时保证启动系统的运行更加安全可靠。
• 由垂直水冷壁进口集箱拉出三倍于引入螺旋管数 量的管子 进入垂直水冷壁，垂直管与螺旋管的管 数比为 3：1。这种结构的过渡段水冷壁可以把 螺旋水冷壁的荷载平稳地传递到上部水冷壁。
• 过热器受热面由四部份组成，第一部份为顶棚及 后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙； 第二部份是布 置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部份 是位于炉膛上部的屏式过 热器；第四部份是位于 折焰角上方的高温过热器。
井冈山电厂运行部
主要内容
1. 超临界基本概念及直流锅炉的特点 2. 锅炉整体布置介绍 3. 主要受热面介绍 4. 超超临界锅炉存在的主要问题 5. 启动系统介绍、特点
第一章 超临界基本概念 及直流锅炉的特点
• 热力学理论认为，在22.129MPa、温度374℃时，水的汽化会在一瞬间 完成，即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相 区存在，两者的参数不再有区别。由于在临界参数下汽水密度相等， 因此在临界压力下无法维持自然循环，只能采用直流炉。超临界直流 炉的汽水行程如图所示。
2060 26.15 605 1638.8 4.62 4.67 349 603 292 132 93
左侧墙
410 100%MCR
前墙
右侧墙
后墙
400
390
380
最大温差
燃烧方式 切圆燃烧
切圆燃烧(设置节流圈) 对冲燃烧方式
20oC 10oC 7oC
前后墙对冲燃烧方式:热空气配风简单可靠
来自AH 大风箱
燃尽风 燃烧器 燃烧器 燃烧器
来自AH
4：锅炉旁路系统采用带炉水再循环泵的启动 系统，虽然系统相对复杂，但在锅炉启动和 低负荷运行时可以回收大量的工质和热量， 同时保证启动系统的运行更加安全可靠。
• 由垂直水冷壁进口集箱拉出三倍于引入螺旋管数 量的管子 进入垂直水冷壁，垂直管与螺旋管的管 数比为 3：1。这种结构的过渡段水冷壁可以把 螺旋水冷壁的荷载平稳地传递到上部水冷壁。
• 过热器受热面由四部份组成，第一部份为顶棚及 后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙； 第二部份是布 置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部份 是位于炉膛上部的屏式过 热器；第四部份是位于 折焰角上方的高温过热器。
井冈山电厂运行部
主要内容
1. 超临界基本概念及直流锅炉的特点 2. 锅炉整体布置介绍 3. 主要受热面介绍 4. 超超临界锅炉存在的主要问题 5. 启动系统介绍、特点
第一章 超临界基本概念 及直流锅炉的特点
• 热力学理论认为，在22.129MPa、温度374℃时，水的汽化会在一瞬间 完成，即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相 区存在，两者的参数不再有区别。由于在临界参数下汽水密度相等， 因此在临界压力下无法维持自然循环，只能采用直流炉。超临界直流 炉的汽水行程如图所示。
2060 26.15 605 1638.8 4.62 4.67 349 603 292 132 93
火力发电超(超)临界锅炉设计和运行中的若干问题研讨
基本参数： 主汽压力：26.15MPa 主、再热蒸汽温度：605℃/ 603℃ 额定蒸汽流量：1899T/H 3
锅炉三器一壁受热面设计特点
• 锅炉设计主要特点 • 良好的变压、调峰和再启动性能 • 炉膛采用内螺纹管垂直水冷壁并采
用较高的质量流速，能保证在变压运 行的四个阶段即超临界直流、近临界 直流、亚临界直流和启动阶段中控制 金属壁温、控制高干度蒸干（DRO）、 防止低干度高热负荷区的膜态沸腾 （DNB）以及水动力的稳定性等。启 动系统采用再循环泵，加速启动速度， 保证启动阶段运行可靠性、经济性。 • 经济、高效的低NOX的改进型PM型 燃烧器和分级燃烧方式 • 实际运行经验证明这种燃烧器的分 级送风方式对降低炉内NOX生成量有 明显的效果。
4
四墙切圆
• 燃烧器采用CUF墙式切圆燃烧大风箱结构， 全摆动燃烧器。布置于四面墙上，形成一 个大切园。燃烧器共6层煤粉喷口，主燃烧 器采用低NOX的PM型煤粉燃烧器，在主燃 燃烧器的上方为OFA喷嘴，在距上层煤粉 喷嘴上方约5.0m处有四层附加燃尽风AA喷 嘴，角式布置，抑制NOX的生成，此AA燃 尽风与OFA风一起构成MACT低NOX燃烧 系统。
超超临界锅炉设计和运行 中若干问题研讨
1
主要内容
①锅炉燃烧器和受热面设计特点 ②锅炉启动系统合理选择和运行 ③超超临界机组氧化皮综合防治 ④等离子点火方式下机组启动注意事项 ⑤运行参数优化与控制小指标
2
锅炉燃烧器和受热面设计特点
哈锅设计生产的超超临界变压运 行直流锅炉，采用П型布置、单 炉膛、改进型低NOx PM主燃烧 器、墙式切圆燃烧方式，炉膛采 用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、 循环泵启动系统。由哈锅引进三 菱重工技术进行生产。
鳍片宽
15.9 mm
锅炉三器一壁受热面设计特点
• 锅炉设计主要特点 • 良好的变压、调峰和再启动性能 • 炉膛采用内螺纹管垂直水冷壁并采
用较高的质量流速，能保证在变压运 行的四个阶段即超临界直流、近临界 直流、亚临界直流和启动阶段中控制 金属壁温、控制高干度蒸干（DRO）、 防止低干度高热负荷区的膜态沸腾 （DNB）以及水动力的稳定性等。启 动系统采用再循环泵，加速启动速度， 保证启动阶段运行可靠性、经济性。 • 经济、高效的低NOX的改进型PM型 燃烧器和分级燃烧方式 • 实际运行经验证明这种燃烧器的分 级送风方式对降低炉内NOX生成量有 明显的效果。
4
四墙切圆
• 燃烧器采用CUF墙式切圆燃烧大风箱结构， 全摆动燃烧器。布置于四面墙上，形成一 个大切园。燃烧器共6层煤粉喷口，主燃烧 器采用低NOX的PM型煤粉燃烧器，在主燃 燃烧器的上方为OFA喷嘴，在距上层煤粉 喷嘴上方约5.0m处有四层附加燃尽风AA喷 嘴，角式布置，抑制NOX的生成，此AA燃 尽风与OFA风一起构成MACT低NOX燃烧 系统。
超超临界锅炉设计和运行 中若干问题研讨
1
主要内容
①锅炉燃烧器和受热面设计特点 ②锅炉启动系统合理选择和运行 ③超超临界机组氧化皮综合防治 ④等离子点火方式下机组启动注意事项 ⑤运行参数优化与控制小指标
2
锅炉燃烧器和受热面设计特点
哈锅设计生产的超超临界变压运 行直流锅炉，采用П型布置、单 炉膛、改进型低NOx PM主燃烧 器、墙式切圆燃烧方式，炉膛采 用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、 循环泵启动系统。由哈锅引进三 菱重工技术进行生产。
鳍片宽
15.9 mm
超超临界锅炉介绍
墙式反向双切圆燃烧超临界燃煤炉业绩
序号 1 2 3 4 5
电站名称 碧南#1 新地#2 原町#1 三隅#1 舞鹤#1
容量 700MW 1000MW 1000MW 1000MW 900MW
商业投运 10月1991 7月1995 7月1997 7月1998 4月2003
燃料 煤 煤 煤 煤 煤
注 反向双切园 反向双切园 反向双切园 反向双切园 反向双切园
站
松
原
浦
町
电
电
站
站
广
碧
野
南
电
电
站
站
神户制钢电站
1、MHI垂直管圈水冷壁超临界
与超超临界锅炉可靠性
1991~2000
三隅
原町
新地
松浦
可靠性
定义：可靠性=（年日历小时数-强迫停炉小时数）/年日历小时数
三隅电站燃煤1000MW锅炉
主蒸汽压力 MPa
蒸汽温度 ℃
蒸发量 （t/h)
燃料
25.4
604/602
Weak (With Recirculation)
MHI公司PM燃烧器和MACT业绩
三隅#11000MW垂直水冷壁超超临界锅炉排放量 燃煤：澳大利亚Hunter Valley烟煤 负荷：1000MW
项目 NOx（锅炉出口） NOx（SCR出口） 飞灰中未燃尽炭 SOx（脱硫装置出口) 飞灰浓度（烟囱入口)
——MHI先进的燃烧技术——
Low NOx Principle -1-
CO2
氧化
NOx CO H2O
l=1.15
(O2=2.8%) AA N2 氧化
l～1.0 (O2～0.3%)
OFA
第一讲 超临界锅炉概述
320.7 3l1.2
厂用电 率% 4.53
4.90 5.55
华能南京电厂
华能营口电厂 华能伊敏电厂
国华盘山电厂
石洞口电厂 绥中电厂
500
600 800
331.O
308.2 329.2
3l1.1
297.1 3l2.9
6.0
3.6 4.93
二、污染排放低，保护环境
– 低NOx排放 – 低CO2排放
主 • 要用于褐煤型锅炉 -高灰份 缺 • 乏1000MW超临界燃煤变压锅炉经验 需 • 研究大容量超临界锅炉可靠性
业绩
结构与安装
具 • 备成熟的结构技术及众多业绩， 可靠性高 煤 • 适应性好（采挡板调节再热汽温）
性能及运行
再 • 热器采用喷水及燃烧器摆动调温，对经 济性和煤适应性有影响。
DBC/BHK/BHDB
16.给水品质要求高
直流锅炉要求的给水品质高，要求凝结 水进行100％的除盐处理。
17.控制系统复杂
控制系统复杂，调节装置的费用较高。
六、国产超临界锅炉主要特点
1.采用П型布置形式 2.螺旋管圈水冷壁 ３.采用前后墙对冲燃烧方式
４.采用新型低氮旋流燃烧器 ５.采用回转式空气预热器
６.采用直吹式制粉系统 ７.采用轴流式风机
4.水泵压头高
水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克 服，这部分阻力约占全部阻力的25％～ 30％。所需的给水泵压头高，既提高了 制造成本，又增加了运行耗电量。
5.需要专门的启动系统
直流锅炉启动时约有30％额定流量的工 质经过水冷壁并被加热，为了回收启动 过程的工质和热量并保证低负荷运行时 水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅 炉需要设置专门的启动系统，而且需要 设置过热器的高压旁路系统和再热器的 低压旁路系统。加上直流锅炉的参数比 较高，需要的金属材料档次相应要提高， 其总成本不低于自然循环锅炉。
厂用电 率% 4.53
4.90 5.55
华能南京电厂
华能营口电厂 华能伊敏电厂
国华盘山电厂
石洞口电厂 绥中电厂
500
600 800
331.O
308.2 329.2
3l1.1
297.1 3l2.9
6.0
3.6 4.93
二、污染排放低，保护环境
– 低NOx排放 – 低CO2排放
主 • 要用于褐煤型锅炉 -高灰份 缺 • 乏1000MW超临界燃煤变压锅炉经验 需 • 研究大容量超临界锅炉可靠性
业绩
结构与安装
具 • 备成熟的结构技术及众多业绩， 可靠性高 煤 • 适应性好（采挡板调节再热汽温）
性能及运行
再 • 热器采用喷水及燃烧器摆动调温，对经 济性和煤适应性有影响。
DBC/BHK/BHDB
16.给水品质要求高
直流锅炉要求的给水品质高，要求凝结 水进行100％的除盐处理。
17.控制系统复杂
控制系统复杂，调节装置的费用较高。
六、国产超临界锅炉主要特点
1.采用П型布置形式 2.螺旋管圈水冷壁 ３.采用前后墙对冲燃烧方式
４.采用新型低氮旋流燃烧器 ５.采用回转式空气预热器
６.采用直吹式制粉系统 ７.采用轴流式风机
4.水泵压头高
水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克 服，这部分阻力约占全部阻力的25％～ 30％。所需的给水泵压头高，既提高了 制造成本，又增加了运行耗电量。
5.需要专门的启动系统
直流锅炉启动时约有30％额定流量的工 质经过水冷壁并被加热，为了回收启动 过程的工质和热量并保证低负荷运行时 水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅 炉需要设置专门的启动系统，而且需要 设置过热器的高压旁路系统和再热器的 低压旁路系统。加上直流锅炉的参数比 较高，需要的金属材料档次相应要提高， 其总成本不低于自然循环锅炉。
超临界锅炉的技术特点
37 35 10
15
20
25
30
35
蒸汽参数MPa (初温℃/再热温℃/再热温℃)
不同蒸汽参数、再热次数和参数对发电厂供电热效率的影响
超（超）临界机组的可靠性
美国初期 蒸汽参数过高，当时冶金工业 难以提供满足 31MPa，621/566/566℃的合理钢材，投运后事故 频繁，可靠性、可用率低，后降低参数运行，取得了 比较满意的业绩。
一次再热，烟煤
高效、绿色发电技术 高 效 发 电
流 化 床
洁 净 发 电
节 水 发 电
分 布 式 电 源
烟 气 循 环 流 化 床 脱 硫 其 它 节 水 技 术 燃 料 电 池 微 型 燃 气 轮 机 太 阳 光 发 电 风 力 发 电
新 型 发 电
超 临 界 机 组
联 合 循 环
多 联 产
煤 炭 加 工 与 转 化
水冷壁的形式和流体温度
内螺纹垂直管屏水冷壁特点
优点： 水冷壁阻力较小，可降低给水泵耗电量，其水 冷壁的总阻力仅为螺旋管圈的一半左右。 与光管相比，内螺纹管的传热特性较好。 安装焊缝少，减少了安装工作量和焊口可能泄 漏机率，同时缩短了安装工期。 水冷壁本身支吊，且支承结构和刚性梁结构简 单，热应力小，可采用传统的支吊型式。 维护和检修较易，检查和更换管子较方便。 比螺旋管圈结渣轻。
采用螺旋管水冷壁具有如下的优点：
1）蒸发受热面采用螺旋管圈时，管子数目可按设计 要求而选取，不受炉膛大小的影响，可选取较粗 管径以增加水冷壁的刚度； 2）螺旋管圈热偏差小，工质流速高，水动力特性比 较稳定，不易出现膜态沸腾，又可防止产生偏高 的金属壁温； 3）无中间混合联箱，不会产生汽水混合物不均匀分 配的问题； 4）可采用光管，不必有制造工艺较复杂的内螺纹管， 而可实现锅炉的变压运行和带中间负荷的要求。
660MW超临界褐煤锅炉技术特点
660MW超临界褐煤锅炉技术特点内蒙古上都发电有限公司660MW机组的锅炉由哈尔滨锅炉厂生产的HG—2141/25.4一HM型超临界直流锅炉。
着重分析了本台锅炉在蒸汽参数选择、变压运行、螺旋管圈水冷壁、内置式汽水分离器和燃烧系统5个方面的技术特点。
标签：锅炉超临界变压运行螺旋管圈水冷壁内置式汽水分离器1 设备介绍锅炉为变压运行、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、π型布置、全悬吊结构、超临界参数直流锅炉。
锅炉炉膛断面尺寸为20402×20072mm。
炉膛55748mm以下采用水平倾角为18.736°的螺旋水冷壁(488根),螺旋管通过中间集箱转换成垂直管屏(1468根)。
锅炉采用内置式汽水分离器,锅炉燃烧采用墙式切圆燃烧方式,燃烧器布置在水冷壁墙上,在炉膛内形成一个￠10900mm旋转圆火焰。
每只燃烧器中设有点火油枪,所用燃油为0号或-35号(冬季)柴油。
过热蒸汽温度靠一、二级减温水进行调节,再热蒸汽温度靠锅炉尾部竖井烟道的烟气挡板进行调节,再热器同时配有事故喷水。
锅炉配备7台HP碗式磨煤机、7台皮带式给煤机,采用正压、直吹式制粉系统。
锅炉风烟系统配备动叶可调轴流式送风机、引风机和一次风机各2台,2台三分仓回转式空气预热器。
2 锅炉特点2.1 超临界压力蒸汽参数选择①过热蒸汽压力:超临界参数锅炉过热蒸汽压力在设计上采用25.4MPa。
②过热蒸汽温度:过热蒸汽温度在设计上采用571℃。
③再热蒸汽温度采用569℃。
2.2 变压运行设计锅炉按变压运行要求设计,不仅能带基本负荷,也能满足快速变动负荷和低负荷的要求,低负荷时有较高的热效率,其运行特点有以下几方面。
①锅炉压力随机组负荷变化,部分负荷运行时蒸汽流量减小、比容增大,使得蒸汽容积流量随负荷变化而变化的幅度不大,因此机组效率在负荷变化时可以基本保持不变。
②低负荷运行时,过热汽温保持在额定值,压力降低,高压缸排汽焓值增加,再热汽温可调范围增加,提高了低负荷时的机组效率。
660MW超临界锅炉燃烧器的设计
０ 引 言
２０ ０ ９年 ９月 ， 哈锅 为 某 电厂设 计 制 造 了两 台
６ ６万超 临界 锅炉 。此炉 型为 哈锅 自主开发 的新 型
为单 炉膛 、 次 中 间再 热 、 型 布 置 。炉 膛 下 部 一 兀
采用 螺旋 管 圈膜 式 水 冷 壁 ， 部 采用 直 管膜 式 水 上 冷壁 。螺 旋管 圈膜式 水冷壁 同直 管膜 式水冷 壁通 过 中问环形 集 箱 相 连 。锅炉 设 计 煤 种 为烟 煤 ， 煤
锅 炉 主要设计 参数 如下 ：
额定 蒸发 量 ２２ ０ｔｈ １ ／
过热 蒸汽 压力 ２ ． ａ ａ ５ ４ＭＰ （ ）
过热 蒸汽 温度 ５ １ｑ ７ Ｃ 再热蒸汽压力（ Ｖ 出口）． ３４４３Ｍ ａａ 人 Ｉ ／ ４５ ／ ．５ Ｐ （ ） ７ 再 热蒸 汽温 度 （ Ｖ／ 口）３ ９ ５ ９ｏ 人 Ｉ出 １／ ６ Ｃ 锅 炉热 效率 ９ ． ％ ３５
・１ ９・
炉膛 出 口烟气 温度 １０ ０℃ ０
表 １ 设 计 煤 种 特 性
的上方 的二次 风 喷 口可 作 为 Ｏ Ａ 喷嘴 ， 距 上层 Ｆ 在
煤 粉 喷 嘴上 方 约 ５ 处 有 四层 附 加 燃 尽 风 Ｓ Ｆ ｍ ＯＡ
喷嘴 ， 这就 是 Ｓ Ｆ 燃 烧 器 ， 布 置 于 四个 角 上 ， ＯＡ 它 ＳＦ Ｏ Ａ燃烧 器 出 口射 流 中心线 和水 冷 壁 中心 线 的
ｓ ｉａ ｔｒ ｌ ａｅ ｉ ｔｏ ｕｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｐ ｒ ｌｗａ ｅ ｗａｌ ｒ ｎｒ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｌｂ ｉｅ ｃ ａ ｕｒ ｅ ；ｅ ｅ ｈ ｄ ｕｒ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｃ；ｏ ｒ ＮＯＸ ｏ ｕ ｔ ｎ ｄｓ ｓ ｐ ｒ ｒｔ ａ ｏｌｒ； ｏ ｌｂ ｎ ｒ ｌｖ ｌｓ ａ ｅ ｂ ｎ ｎ ｅ ｈ ｉ ｌｗｅ ｉ ｃ ｍｂ ｓｉ ｏ
刘家利----超临界及超超临界锅炉选型
墙式 四角塔式 南通三期
250
2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 250
350
450
550
650
750
850
950 1050 机组容量 MW
350
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550
650
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850
950 1050 机组容量 MW
最上层燃烧器中心距屏底距离 m
二、国内典型燃煤特点
国内各典பைடு நூலகம்煤样的常规煤质数据比较
项目 全水分 收到基灰分 干燥无灰基挥发分 收到基全硫 收到基低位发热量 变形温度 软化温度 半球温度 流动温度 二氧化硅 三氧化二铝 三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 氧化钠 氧化钾 哈氏可磨指数 冲刷磨损指数 符号 Mt Aar Vdaf St，ar Qnet，v，ar DT ST HT FT SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K 2O HGI Ke 单位 % % % % MJ/kg × 3℃ 10 × 3℃ 10 × 3℃ 10 × 3℃ 10 % % % % % % % 宝日希勒 贵州无烟 神华烟煤 准东烟煤 贵州烟煤 潞安贫煤 褐煤 煤 35.4 15.4 16.7 10.1 4.89 8.2 13.28 6.73 4.28 34.09 15.11 27.86 44.19 34.13 29.82 26.64 12.52 9.31 0.17 0.44 0.30 2.24 0.27 2.29 15.11 23.42 23.31 19.07 28.12 21.42 1.14 1.12 1.10 1.23 1.36 1.28 1.15 1.15 1.11 1.27 1.42 1.37 1.16 1.16 1.12 1.29 1.38 1.17 1.18 1.30 1.31 1.49 1.41 44.44 27.80 18.75 59.47 43.32 64.68 12.19 11.32 10.54 22.96 36.37 22.31 16.50 17.70 25.19 8.58 3.07 6.67 14.97 25.54 19.66 3.11 8.54 1.77 2.34 1.04 2.16 1.07 1.33 0.93 1.13 1.18 5.68 0.52 0.88 0.47 1.78 0.50 1.68 0.55 0.28 0.46 77 67 86 105 83 70 1.60 0.85 1.0 1.50 0.50 4.5
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最上层燃烧器中心距屏底距离 m
二、国内典型燃煤特点
国内各典பைடு நூலகம்煤样的常规煤质数据比较
项目 全水分 收到基灰分 干燥无灰基挥发分 收到基全硫 收到基低位发热量 变形温度 软化温度 半球温度 流动温度 二氧化硅 三氧化二铝 三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 氧化钠 氧化钾 哈氏可磨指数 冲刷磨损指数 符号 Mt Aar Vdaf St，ar Qnet，v，ar DT ST HT FT SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K 2O HGI Ke 单位 % % % % MJ/kg × 3℃ 10 × 3℃ 10 × 3℃ 10 × 3℃ 10 % % % % % % % 宝日希勒 贵州无烟 神华烟煤 准东烟煤 贵州烟煤 潞安贫煤 褐煤 煤 35.4 15.4 16.7 10.1 4.89 8.2 13.28 6.73 4.28 34.09 15.11 27.86 44.19 34.13 29.82 26.64 12.52 9.31 0.17 0.44 0.30 2.24 0.27 2.29 15.11 23.42 23.31 19.07 28.12 21.42 1.14 1.12 1.10 1.23 1.36 1.28 1.15 1.15 1.11 1.27 1.42 1.37 1.16 1.16 1.12 1.29 1.38 1.17 1.18 1.30 1.31 1.49 1.41 44.44 27.80 18.75 59.47 43.32 64.68 12.19 11.32 10.54 22.96 36.37 22.31 16.50 17.70 25.19 8.58 3.07 6.67 14.97 25.54 19.66 3.11 8.54 1.77 2.34 1.04 2.16 1.07 1.33 0.93 1.13 1.18 5.68 0.52 0.88 0.47 1.78 0.50 1.68 0.55 0.28 0.46 77 67 86 105 83 70 1.60 0.85 1.0 1.50 0.50 4.5
600MW超临界褐煤直流锅炉新型燃烧技术应用研究
切圆燃烧偏差较 大的 问题 ， 通过 周界风 、 Ｓ Ｏ Ｆ Ａ总风量等 的调整 ， 尽量降低一 次风率 ， 提高 二次风率来 防止锅
炉结焦 ， 从 而保证锅 炉的稳定 运行 。
关键词 ： ６ ０ ０ ＭＷ 机组 ； 超临界锅炉 ； 褐 煤锅炉 ； 直流锅炉 ； 新型码 ： Ａ
ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｙ ｒ ａ ｉ ｒ ｂ ｙ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｒ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ Ｆ Ａ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ａ ｉ ｒ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ
ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｈ ａ ｄ ｅ ｂ ｕ ｎｅ ｒ ｒ ， ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ Ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｏ ｎ ｅ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｎ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｏ ｎ ．Ａｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｌ ｆ ｕ ｅ ｇ ａ ｓ ｄ ｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ’ ｓ ｅ ａ ｓ ｙ ｃ ｏ ｋ ｉ ｎ ｇ ｄ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｙ
ｈａ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｏ ｍｅ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍｂｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｗａ ｌ ｌ ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ａ ｎ ｇ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ，
L125t／h超临界墙式切圆褐煤锅炉冷态空气动力场试验研究
煤。 ２试 验 内容 及 方法 ２ ． １试 验项 目 通 过 对 设 备 运行 状 况 摸 底 ， 进 行 了 以下 试 验 项 目 ： （ １ ） 一、 二 次 风 调 平 试验 ； （ ２ ） 二 次风 挡 板 调 节 特 性 试 验 ； （ ３ ） 炉 内 实 际 切 圆测 量
定在设定值 ５ Ｎ・ ｍ 。转矩脉动控制在 ０ ． ２ Ｎ ・ ｍ内， 系统运行稳定。 ｂ ． 系统在 稳态 运行 时， ０ ． ０ ５ ｓ 后 都进 入稳 态阶段 ， 系统 稳态 输 出误 （ ２ ） 速度环开环时 ， 在系统空载情况下给定幅值为± ５ Ａ的方波参考 差 已趋近零 ， 反 应 出该模 拟系 统控制精 度较高 ， 稳态特 陛良好 ， 波 形与 交轴电流 信号时， 系统交轴电流 、 转速和转矩响应。 理论分析结果相符， 静态性能稳定。 由图 ５ 仿 真波形， 可得 出结论 如下 ： ｃ． 系统起动时， 定子起动转矩 ６ ． ７ Ｎ ・ Ｉ ｎ ， 系统稳定运行后淀 子转矩稳 在 参考交轴 电流± ５ Ａ切换 时， 转矩 响应 时间为 ０ ． ０ ０ ０ ３ ５ ｓ ， 转矩动 态 １ ｑＡ ） 响应快速。波形符合理论分析， 具有较好的动态特ｌ 生 。 ３结束语 本论 文通过对 矢量坐标 变换 、 逆 变器 、 空 间电压矢 量脉宽 调制等 技 术的原理分析及建模仿真， 主要设计了一个基于空间电压矢量脉宽调 制技术的永磁同步电机控制系统， 并在 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ Ｎ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 对其进行仿真 模拟。系统设计步骤为： 系统构架 、 模块设计、 系统设计和系统仿真结果 分析。在这次完成论文的过程 中， 我对所学的电力电子技术、 自 动控制 原理、 电机与拖动以及控制系统的 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真与设计等知识有了更 深层次的理解， 并在学习过程中积累了许多宝贵经验。 从仿真结果的数 ｆ ０ ） 据和波形来看， 系统的设计完全符合前期设计要求， 验证了理论的正确 （ ａ ）Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 交轴 电流 响 应 图 （ ｂ ）Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 转矩 响 应 图 性。 参考文献 ［ １ ］ 李静， 程 小华． 永磁 同步电机的发展趋势叨． 防爆 电机． ２ ０ ０ ９ ， ４ ４ （ ０ ５ ） ： １ ７ 一
定在设定值 ５ Ｎ・ ｍ 。转矩脉动控制在 ０ ． ２ Ｎ ・ ｍ内， 系统运行稳定。 ｂ ． 系统在 稳态 运行 时， ０ ． ０ ５ ｓ 后 都进 入稳 态阶段 ， 系统 稳态 输 出误 （ ２ ） 速度环开环时 ， 在系统空载情况下给定幅值为± ５ Ａ的方波参考 差 已趋近零 ， 反 应 出该模 拟系 统控制精 度较高 ， 稳态特 陛良好 ， 波 形与 交轴电流 信号时， 系统交轴电流 、 转速和转矩响应。 理论分析结果相符， 静态性能稳定。 由图 ５ 仿 真波形， 可得 出结论 如下 ： ｃ． 系统起动时， 定子起动转矩 ６ ． ７ Ｎ ・ Ｉ ｎ ， 系统稳定运行后淀 子转矩稳 在 参考交轴 电流± ５ Ａ切换 时， 转矩 响应 时间为 ０ ． ０ ０ ０ ３ ５ ｓ ， 转矩动 态 １ ｑＡ ） 响应快速。波形符合理论分析， 具有较好的动态特ｌ 生 。 ３结束语 本论 文通过对 矢量坐标 变换 、 逆 变器 、 空 间电压矢 量脉宽 调制等 技 术的原理分析及建模仿真， 主要设计了一个基于空间电压矢量脉宽调 制技术的永磁同步电机控制系统， 并在 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ Ｎ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 对其进行仿真 模拟。系统设计步骤为： 系统构架 、 模块设计、 系统设计和系统仿真结果 分析。在这次完成论文的过程 中， 我对所学的电力电子技术、 自 动控制 原理、 电机与拖动以及控制系统的 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真与设计等知识有了更 深层次的理解， 并在学习过程中积累了许多宝贵经验。 从仿真结果的数 ｆ ０ ） 据和波形来看， 系统的设计完全符合前期设计要求， 验证了理论的正确 （ ａ ）Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 交轴 电流 响 应 图 （ ｂ ）Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 转矩 响 应 图 性。 参考文献 ［ １ ］ 李静， 程 小华． 永磁 同步电机的发展趋势叨． 防爆 电机． ２ ０ ０ ９ ， ４ ４ （ ０ ５ ） ： １ ７ 一
第四讲-超临界锅炉燃烧设备
%
100
100
挡板开度设置与调节
前墙 BNR1——BNR4
上排 燃烧 器
中排 燃烧 器 下排 燃烧 器
内二次风挡板
外二次风调风器 内二次风挡板 外二次风调风器 内二次风挡板 外二次风调风器
%
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－
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100
50 100 50(>80) 100 50
100
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谢谢大家
特点
三次风 二次风
煤粉+一次风
・火焰内 NOx还原 高温火焰燃烧，火焰内还原NOx 富燃料燃烧 ，与外部空气隔绝有效 抑制NOx生成 ・快速着火 降低未燃烬炭，燃烧效率高 更低稳燃负荷，稳燃能力强
P.C. Concentrator
A B C D
煤粉浓缩器
燃烧器构造：
・在一次风通道中布置煤粉浓缩器，达到 稳燃、抑制NOx生成； ・二次风通过燃烧器内同心通道送入炉膛， 参与燃烧； ・三次风通道内设有独立的旋流装置，从 燃烧的不同阶段送入炉膛； ・燃烧器实现分级燃烧。
燃烧器运行调整
• 4） 停某一煤粉喷嘴时，应以一定的风量对该 煤粉喷嘴及其管道系统进行吹扫，吹扫风量及 时间应通过试验加以确定。 • 5） 锅炉不同工况、负荷下，煤粉喷嘴的投运 数量主要应使各运行喷嘴的风速与设计工况尽 可能地接近。 • 6） 当全炉膛有两层及以上煤粉喷嘴在投运时， 不允许一侧有超过另一侧两层及以上的燃烧器 运行。
燃烧器停运顺序示意图
挡板开度设置与调节
前墙、后墙
SAP
中心风挡板 内二次风调风器 % % % % 100 － 100 －
AAP1——AAP4
600MW
过 在燃 烧器 喷 口加装 导 流 板 将 Ａ、 Ｄ、 Ｅ 、 Ｆ 层 燃 烧器 喷 口改为 向炉 膛 温低容易造成汽轮机末级 叶片受到水冲蚀， 严重时影响末级 叶片强 中心偏 转２ ０ 。 ， ＃ｌ 炉 空气动力场试验结果表 明ＡＢ 层 强风环直径为 度， 甚至断裂 ， 严重 影响了汽 轮机 的安全运行 。 １ ４ ｍ， Ｅ Ｆ 层强风环直径 １ ０ ｍ， 比改 造 前 减 小 。 改造后 ， 锅 炉 切 圆燃 烧
３ ． ４ 提 高过 热度 有利 于提 高主 汽 温度， 在 垂直 水冷 壁管壁 温 单炉膛 、 一次 中间再热、 墙 式切圆燃烧 、 平衡通风 、 紧身封 闭、 干排渣、 度 不超过 ４ ４ ０ ￣ （ ２ 情 况 下， 尽量提 高过 热 度 全钢构架 、 全悬 吊结构 ｎ型布置 、 带启动循环泵的变压运行直流锅 ３ ． ５调 节二 次风 配 风 方式及 燃 烬 风 开度 炉。 实 施情况 ： 二次风配风方式采用均等配风或宝塔型配风 ， 燃 烧 锅炉呈“ 兀” 型布置方式 ， 炉膛上部布置有分 隔屏 ， 水平汽 温 的措 施
３ ． １磨 煤机 投 运 方 式， 尽 量投 运 上层 磨 以提 高火 焰 中心
由入炉煤热值在 ３ ２ ０ ０ ｋ ｃ ａ ］ ． ／ ｋ ｇ ， 界于设计煤种和校核煤种之 间， 移， 过热器 、 再 热器 换 热量 又增 多 ， 因此 主 、 再热汽温均能够达到设 满负荷煤量 约在３ ７ ０ ～３ ８ ０ ｔ ／ ｈ， 磨煤机 出力 又达不 到设计 出力８ Ｏ ｒ ／ 计 值。 ｈ， 满 负荷 情 况 下 必 须６ 台磨 煤 机 运 行 。 通过一个月 的运行 ， 机组负荷在３ ６ ０ ～４ ５ ０ ＭＷ ， 磨煤机运行方 ４结 语 式一直 为上５ 层磨运行 ， 主汽温勉强维持在５ ５ ０ ￣ Ｃ， 但在上层制粉 系 统停运检修 时 ， 主 汽 温 便 下 降到 ５ Ｉ Ｏ ＇ Ｃ以下 。 通过本次燃烧调整试验可知 ， 各层 磨煤 机出力、 二次风配风均 能在一定程度上 提高主再热 汽温 ， 但影响最大 的是 切圆半径的大 ３ ． ２ 根 据煤 粉 细度设 计值 ９ ０ 为３ ５ ％） 调 整各 台磨煤 机 的折 小 。 墙式切 圆燃烧的锅炉与四角切 圆燃烧的锅炉一样 ， 在锅炉设计 向挡 板 时假象切 圆半径 不能过大 ， 如 果运 行中发现切圆半径 过大 ， 则可以
锅炉四角切圆燃烧方式介绍
锅炉四角切圆燃烧方式介绍(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除锅炉四角切圆燃烧方式介绍内蒙古大唐托克托发电有限责任公司一期600MW锅炉是采用美国燃烧工程(CE)的引进技术来设计和制造的。
锅炉为亚临界参数、一次中间再热、控制循环汽包炉，锅炉采用平衡通风、直流式燃烧器四角切园燃烧方式，设计燃料为准格尔烟煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，在机组电负荷为660MW时，锅炉的最大连续蒸发量为2008t/h。
机组电负荷为600MW(即额定工况)时，锅炉的额定蒸发量为1757t/h。
锅炉为单炉膛四角布臵的摆动式直流燃烧器，切向燃烧，配6台进口MBF中速磨煤机，正压直吹式系统，每角燃烧器为六层一次风喷口，燃烧器可上下摆动，最大摆角为30；在BMCR工况，燃用设计煤种时，5台磨煤机运行，一台备用。
汽温调节方式：过热器采用二级喷水。
第一级喷水减温器设于低温过热器与分隔屏之间的大直径连接管上，分左、右各一点。
第二级喷水减温器设于过热器后屏与末级过热器之间的大直径连接管上，也分左、右各一点。
这样，可更有效地消除过热器出口左右汽温偏差。
再热器的调温主要靠燃烧器摆动，再热器的进口导管上装有两只雾化喷咀式的喷水减温器，主要作事故喷水用。
过量空气系数的改变对过热器和再热器的调温也有一定的作用。
1燃烧器及其布臵四角切圆燃烧均采用直流燃烧器，其结构一般包括4个部分，即煤粉喷燃器、燃油喷嘴、辅助风喷嘴以及燃尽风喷嘴。
燃油喷嘴设在每只煤粉喷燃器周围；燃尽风喷嘴设在整组燃烧器顶部；辅助风喷嘴与煤粉喷燃器相同布臵的方法，形成均等配风。
除了燃烧器的种类不同外，燃烧器四角切圆的方式也形式多样，有单切圆布臵、双切圆布臵。
其各角的一次风和二次风以相同的角度射入炉膛，其优点是一、二次风射流刚性好，旋转动量大，穿透能力强，炉内混合好，适用于大部分煤种。
超临界锅炉的特点推选PPT资料
DP
q1
q2
q3
Q
2、煤水比和汽温控制
煤水比（等温度有反应时，再调整煤水比，延 迟就大了！参数波动大）
喷水减温
粗调与细调
初负荷容易超温的原因有二：煤的火焰行程长； 给水压力低，喷水量小（不够）！
炉内传热对汽温的影响（直流炉和汽包炉汽温 特性的区别）
3、直流锅炉中的汽水膨胀问题 现象：给水流量没太大变化，而分离器
1、等离子燃烧器点火原理
⑤ 运 行 时 磨 出 力 增 加 过 快 ， 一 次 风 量 偏 二次风对燃烧的影响（混合早、晚问题、影响浓度问题） 少（即风煤比失调）。
振动和噪音与布煤问题
3、影响煤粉着火的因素
一次风压 磨出口温度 磨出口风压 二次风开度 三次风开度
四、等离子点火
1、工作原理
ZGM113N) 给水压力低，喷水量小（不够）！
ZGM113磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。 1、水冷壁中流动的脉动问题（两相流）
三个磨辊沿圆 周方Z向G均M布于1磨1盘3滚磨道煤上，机碾磨是力一则由种液压中加速载系辊统产盘生式，通磨过静煤定机的三，点系其统碾，碾磨磨力部均分匀作是用至由三转个磨动辊上，这个 力 减是轻经危磨 害环 的、 措磨 施辊 （的、 方磨压 法架）环、拉和杆三、传个动盘沿、磨减速环机、滚液动压缸的后通固过定底板且传至可基自础。转的磨辊组成。原煤从磨 该温电作弧 用（，也并就在是10等-机3离秒的子内体迅中）速在释央燃放落烧出器挥煤的发一物管次，落燃并烧使到筒煤中粉磨形颗环成粒T破＞上裂5粉0，0碎0K在，的从梯离而度迅心极速大力燃的烧局作。部用高温下区，将煤原粉颗煤粒通运过动该等至离子碾“磨火核”受到高 点火油枪（布置、滚运道行注上意事，项通） 过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚 本2、机运锅行炉注在意F磨问煤题道机（的风上6压个、，煤冷粉碾却燃水磨烧压器、力上电安则流装及由了壁D温液LZ)－压200加型等载离系子燃统烧器产。生，通过静定的三点系统，碾 二 本次机风锅对 炉燃 在烧 F磨的煤影磨机响的力（6混个均合煤早粉匀、燃作晚烧问器用题上、安至影装三响了浓D个L度Z－问磨2题00辊）型等上离，子燃这烧器个。力是经磨环、磨辊、压架、拉 阳极组件与阴极组杆件、包括传用来动形盘成电、弧的减两速个金机属电、极液阳极压与阴缸极后，在通两电过极底间加板稳定传的至大电基流。础。原煤的碾磨 给水压力低，喷水和量干小（燥不够同）时！ 进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将从磨
600MW超临界锅炉设备
第二节超临界锅炉燃烧系统的特点超临界锅炉的燃烧系统是锅炉正常运行的重要设备，目前国内使用的燃烧系统从燃烧方式上分为四角切圆燃烧和旋流对冲两种燃烧方式。
其中哈锅生产的锅炉600MW采用旋流对冲燃烧，1000MW 采用双切圆燃烧；上锅采用四角切圆燃烧；东锅采用旋流对冲燃烧；北锅巴威采用旋流对冲燃烧。
这两种燃烧方式从燃烧器工作原理上分为直流燃烧器和旋流燃烧器，每种燃烧器各有特点，以下将分别介绍这些燃烧器的主要特点。
一、超临界直流锅炉直流燃烧器的主要特点1．直流燃烧器概述上海锅炉厂燃烧方式采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。
选用中速磨煤机、冷—次风机、正压直吹式制粉系统设计，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。
燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配配置6台中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。
燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统(LNCFS)。
通过分析煤粉燃烧时NOx的生成机理，低NOx煤粉燃烧系统设计的主要任务是减少挥发份氮转化成NOx，其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料／空气分段燃烧技术。
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。
通过技术的不断更新，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。
主风箱设有6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风(周界风)。
在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，具中包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。
在主风箱上部设有2层CCOFA(Closed—coupled OFA，紧凑燃尽风)喷嘴，在主风箱下部设有1层UFA(Underfire Air，火下风)喷嘴。
参见图1煤粉燃烧器立面布置图。
图1 煤粉燃烧器立面布置图LNCFS的主要组件为:a．紧凑燃尽风(CCOFA) (如图4-9);b．在主风箱上部布置有SOFA(Separated OFA，分离燃尽风)燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风(SOFA)喷嘴控制炉膛出口烟温偏差(如图4-8)。
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扇磨 ）ＷＲ燃烧 器 、 平浓 淡燃 烧 器 、 煤旋 流煤 、 水 褐 粉 燃烧 器等 多种形 式 。但 是 国内已经运 行 的高参
数 褐煤 机组燃 烧器 多数 采用 对 冲布置 和角式 切 圆 布置 ， 随着 国 内外 电力市 场 的发展 ， 临界高 参数 超
煤 粉燃 烧器 布置 在 水 冷 壁 的 四面 墙 上 ， 每层 ４只
顾玮伦 ， 张健强
（ 尔滨锅 炉厂有 限责任公 司 ， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０４ ） ５０ ６ 摘 要： 本文就 国内某 ６０ ０ ＭＷ 超临界锅炉 燃用褐煤 、 下炉膛 为螺旋管 圈、 配中速磨煤机 ， 采用 哈锅 自主研 发
的墙式 切圆燃烧方式 的燃烧 系统 的方案设计 、 结构布置做 了简要概述 。 关键词 ： 超临界 ； 褐煤 ； 墙式切圆 ； 螺旋管 圈； 中速磨煤 机
Ｌｉ ｎ ｔ ｉ ｒ ｇ ｉｅ Ｂｏ ｌ ｅ
Ｇｕ Ｗｅｌｎ， ａ ｇ Ｊａ ｑａ ｇ ｉ ｕ Ｚｈ ｎ ｉｎ ｉｎ
（ ａｂｎＢ ｉ ｒ ｏ ， ｔ， ｒｉ １０ ４ Ｃ ｉａ Ｈ ｒｉ ｏ ｅ ． Ｌｄ Ｈａ ｎ ５ ０ ６， ｈｎ ） ｌ Ｃ ｂ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｕ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｓ ｍｍａ ｉｅ ｈ ｃ ｅ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｒｎ ｅ ｎ ｆ ｗ ｌ ｔ ｎ ｅ ｔ ｌ ｒ ｓ ｔ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｄ ｓ ｎ ｔ ｔｒ ｒａ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ａｌ ａ ｇ ｎ ｉ ｚ ｇ ｕ ａ
１ 燃 料特 性及 锅 炉 主要 技 术 参 数
国内某 工程 是 哈锅 自主开 发 研 制 的 ６ ０ Ｗ ０Ｍ 超 临界褐 煤锅 炉 ， 锅炉下 炉膛 采用 螺旋 管 圈 ， 上炉
膛 采用 垂 直 管 圈 、 炉 膛 、 单 固态排 渣 、 备 中速磨 配
煤 机 的 霄型 锅炉 。锅 炉 采用 墙 式 切 圆燃 烧方 式 ，
作者简介 ： 顾玮伦（ ９ ８一） 男 ，０ ２年 毕业于哈 尔滨工业大学热能与动力工程专业 ， １７ ， ２０ 工程师 ， 现从事锅炉设计开发 工作。
・
１ ２・
表 １ 锅 炉 煤 质 分 析 及 灰 分 参 数
Hale Waihona Puke 锅炉制造
总第 ２４期 ３
机 进 口前 与 热一 次 风 道 中 的热 风 相 混合 ， 为调 作
中 图 分 类 号 ：Ｋ ２ Ｔ ２４ 文献标识码 ： Ａ
Ｔｈ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｆ Ｃｏ ｂ ｓｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｍ ｅ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｏ ｍ ｕ ｔｏ ｙ ｔ ｒ ｏ ｈ ａ ｌＴａ ｇ ｎ ｉ ｌＳ ｐ ｒ ｒ ｔｃ ｌ ｆｔ ｅ Ｗ ｌ ｎ ｅ ｔａ ｕ ｅ ｃ ｉｉ ａ
ｃ ｍ ｕｔ ｎｓｓ ｒ ｅｅｏｅ ｙＨ ｒｉ Ｂ ｉ ｒ ｏ ｐ ｎ ｔ Ｈ Ｃ）ｉ ｅ ， ｒ ｈ ０ ＭＷ ｕ ｅ— ｏ ｂ ｓ ｏ ｙｔ ｍ ｄ ｖｌ ｄｂ ａ ｎ ｏ ｅ ｍ ａｙＬｄ（ Ｂ ｉ ｅ ｐ ｂ ｌ Ｃ ｔ ｌ ｆ ｅ６ ０ ｓｆｏ ｔ ｓｐ ｒ
ｃ ｔ ａ ｏ ｌｒｗ ｉｈ ｆ ｅ ｉｎ ｔ ，ｏ ｒｆ ｒ ａ ｅ ｗｉ ｐ ｒ ｌ ｏｌ ｗ ｔ ｄｕ ｓ ｅ ｄ ｍｉ ｓ ｉ ｃ ｂ ｅ ｒ ｉ ｌ ｉ ｈ ｃ ｉ ｓｌ ｉ ｌｗｅ ｎ ｃ ｔ ｓ ｉ ｉ， ｉ ｍｅ ｉｍ ｐ ｅ ｌ ． ｒ ｇ ｅ ｕ ｈ ａ ｃ ｈ ｌ
温 风进入 磨煤 机 ， 磨 煤 机 出来 的风 粉 混合 物 经 从 煤 粉管道 和煤 粉燃 烧器 喷人 炉膛 。
燃烧 系统 的设 计特 点如 下 ： １ 选 用 盯型 锅 炉 ， 式 切 圆燃 烧 方 式 ， 正 ） 墙 配
压 直吹式 中速 磨制 粉系统 。煤 粉燃烧 器 布置在 水
燃烧器 对应 一 台磨 煤 机 。Ｓ Ｆ 燃烧 器 布 置 在 主 ＯＡ 燃烧 器 区上方水 冷壁 的四角 ， 以实现 分级燃 烧 ， 降
低 Ｎ 排 放量 。 Ｏ
的褐煤 锅炉 的前 景 越 来越 广 阔 ， 因此 哈 锅 开 始在
褐煤机组上 自主研发使用墙式切圆燃烧技术 。
收稿 日期 ：０ ２— ３—１ ２１ ０ ８
第 ４期 ２１ ０ ２年 ７月
锅
炉
制
造
Ｎｏ ４ ．
ＢＯＩ ＬＥＲ ＭＡＮＵＦ ＡＣＴＵＲＩ ＮＧ
Ｊ １２ ２ ｕ ． ０１
文章 编 号 ：Ｎ ３—１４ （０ ２ ０ ０ １ ０ Ｃ２ ２９ ２ １ ）４— ０ １— ３
墙 式 切 圆 超 临 界 褐 煤 锅 炉 燃 烧 系统 特 点
Ｋｅ ｒ ｓ： ｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｌ ｌｇ ｉｅ； ｌ ａ ｇ ｎ ｉｌ ｓ ｉａ ｏｌ ｍｅ ｕｍ ｐ ｅ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｐ ｒ ｒｔ ａ ；ｉｎ ｔ ｗａｌｔｎ ｅ ｔａ ； ｐ ｒ ｌｃ ｉ ； ｄｉ ｉ ｓ ｅ ｄ ｍｉｌ
０ 引 言
随着 国内外 燃烧褐煤锅炉 机组的不断增 加 ， 褐 煤燃烧技术 也在 实 践 中不 断改进 。 目前 哈 锅燃 用 褐煤 的燃烧 器 的主 要 形式 有 ： 体 中心风 型 燃 烧 钝 器、 十字 中 风 型燃烧 器 （ 以上 两种 形式 适用 于 风
冷壁 的四面墙 上 ， 成上 、 下三组 布置 ， 分 中、 每组 燃
烧器之间拉开合适 的距离 ， 以降低燃烧器 区域热 负荷 ， 有效 减 少 炉膛 的结 焦 。燃 烧 系统 采 用 哈 锅
自主研发 的墙 式切 圆燃 烧 方 式 ， 次 风垂 直 四面 一 墙 进人燃 烧器 ， 出 口扩散 器 后 和 二 次风 偏 离 成 经 ５ 夹角 喷人 炉膛 ， 。 在炉 内形成 较大 直径 的切 圆 ， 充 分 利用炉 膛并 获得 沿炉膛 水平 断面较 为 均匀 的空
表 ２ 锅 炉 主 要 技 术 参 数
气 动力 场 ， 炉膛 的辐 射受 热 面 均 匀 吸热 创 造 了 对 有 利条件 。主燃烧 器采用 技术 非常成 熟 的低 Ｎ Ｏ 水 平浓淡 燃烧 器 ， 燃 烧器 出 口形 成浓 淡 两 股 煤 在