超临界机组的综述

49
700℃ /720℃/ 720℃
47
600℃/ 600℃/600℃
45
566℃/ 566℃/ 566℃ 高超临界
593℃/ 593℃
43
41
39
540℃ / 540℃
37
亚临界
566℃/ 566℃
超临界
35 10
15 20 25
30 35
蒸汽参数MPa
Leabharlann Baidu
(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
炉底排渣系统采用机械除渣方式。锅炉运行层标高为17.0m。
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。其侧视图及总体布置图如图 3-1-1所示：
机组的技术特点
一、启动系统形式：
二、本体结构技术特点
1、锅炉本体设有两个膨胀中心，分别在水冷壁后墙前后各900mm 的位置。运行时炉膛部分以第一个膨胀中心为原点进行膨胀， 水平烟道及后烟井以第二个膨胀中心为原点进行膨胀。
2、过热器受热面采用小口径管。由于超临界锅炉压力高，如再 采用大口径管子势必要使管壁厚度大大增加，导致金属蓄热过 大，无法适应超临界直流锅炉快速启停的要求。采用小口径管 适当提高受热面的蒸汽压降，可有效降低流动带来的偏差。
3、不同的受热面悬吊型式 a、低温再热器进口集箱采取用悬吊管悬吊的结构，悬吊管由后
主蒸汽压力，MPa
•常规的亚临界机组发电效率 为38%左右； •常规超临界机组的效率为 40%左右； •目前燃煤机组效率最高为 47%(海水冷却)。
国华沧电扩建二期2×660MW 超临界压力直流锅炉本体设备
本期工程装设二台660MW燃煤发电机组，锅炉为超临界参 数变压运行直流炉，四角切向燃烧方式、一次中间再热、单 炉膛、平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的∏型 直流炉。
烟井两侧墙下集箱引至后烟井两侧墙上集箱，
b、末级过热器中间水平段采用跳管支吊型 式，4号管和10号管分别穿出炉顶约 700mm的距离形成U形支吊结构。
c、螺旋段水冷壁悬吊结构。螺旋段水冷壁
通过垂直布置的内绷带固定连接
（每侧墙各7根），在过渡段附近则通过张 力板将力传递至炉膛上部垂直水冷壁。
d、折焰角处的悬吊结构 由于水平烟道底部布置了 延伸侧墙过热器底部受热面，后墙水冷壁经折焰 角后直接在炉膛出口拉稀成后墙屏管引出，每6根 折 焰 角 管 （ S=56 ， Φ 34.93 ） 对 应 5 根 后 墙 屏 管 （ S1=336 ， S2=46 ， Φ 34.93 ） 和 1 根 悬 吊 管 （Φ 54），水冷壁后墙则通过弹簧吊架固定在悬 吊管上，而不是采用大管径悬吊管直接悬吊的结 构。
4、过热蒸汽采用二级喷水减温（减温水量为过热蒸 汽流量的4%）和煤水比调节来实现对汽温的调节。 过热器第一级喷水布置在分隔屏过热器出口管道上， 第二级喷水布置在后屏过热器出口管道上，每级减 温设有两只减温器，分别布置在左右两根连接管道 上。左右两侧的喷水调节阀可单独控制喷水量，有 利于两侧汽温的调整。过热器喷水取自省煤器进口 管道。再热蒸汽的调温手段为摆动燃烧器和低负荷 过量空气系数调节和在进口装设事故紧急喷水。
锅炉炉前沿宽度方向垂直布置2只外径/壁厚为 Ф 812.8/87.1mm的汽水分离器，其进出口分别与水冷壁和 炉顶过热器相连接。每个分离器筒身上方切向布置4根不同 內径的进口管接头、2根內径为Ф 228.6mm至炉顶过热器管 接头和一个內径为Ф 231.8mm疏水管接头。当机组启动，锅 炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，蒸发受热面出口的介 质流经分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部管接头 进入炉顶过热器，而水则通过两根外径为Ф 324mm疏水管道 引至一个储水箱，储水箱下方设有两根管道分别通至除氧 器和大气式扩容器，每根管道上设有调节阀，可根据不同 状况控制分离器水位和对工质和热量的回收。在大气扩容 器中，蒸汽通过管道在炉顶上方排向大气，水进入冷凝器 储水箱。
炉膛由膜式壁组成。从炉膛冷灰斗进口（标高8300mm）到 标高52990mm（暂定）处炉膛四周采用螺旋管圈，管子规格 为Ф 38.1mm，节距为54mm。在此上方为垂直管圈，管子规 格为Ф 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，水平烟道依 次布置高温再热器和高温过热器，尾部烟道布置有低温再 热器和省煤器。
超（超）临界机组的热效率
热效率提高，%
蒸汽参数与效率的关系 530/538
538/538
10
566/538
8
566/566
6
538/552/566(两级再热）
538/552/566
4
566/566/566
2
593/566/566
0
650/593/593
10 15 20 25 30 35 40 连线
5、ALSTOM公司最新的燃烧器设计技术。其燃烧器设计改 进主要如下
锅炉尾部烟气采用选择性催化还原脱硝处理工艺（SCR）， 每台机组设一套SCR脱硝装置，SCR反应器直接布置在省煤器 之后空预器之前的烟道上。本期工程两台机组3号炉同步建 设，4号炉考虑预留。 炉膛宽度18816mm，炉膛深度18816mm，水冷壁下集箱标高 为8300mm，炉顶管中心标高为76750mm。
锅炉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。
过热器汽温通过煤水比调节和两级喷水来控制。再热器汽温 采用燃烧器摆动调节，再热器进口连接管道上设置事故喷水。
尾部烟道下方设置两台转子直径Ф 14236mm三分仓受热面旋 转容克式空气预热器。布置在锅炉本体钢架范围内。
超临界、超超临界机组定义
水的临界压力：22.12 MPa， 临界温度：374.15 ℃
• 常规的亚临界机组: 16.7MPa，温度为 538/538℃
• 超临界机组：一般主汽压力24MPa及以上,主汽和 再热汽温度540-560℃
• 超超临界机组：一般主汽压力28MPa及以上或主
汽和再热汽温度580℃以上