哈锅二次再热锅炉研发现状

1、哈锅哈锅二次再热二次再热 超超临界锅炉研发现状超超临界锅炉研发现状 主要介绍内容主要介绍内容 研发背景和技术路线研发背景和技术路线 二次再热锅炉工程进展二次再热锅炉工程进展 二次再热锅炉关键技术分析二次再热锅炉关键技术分析 4 1 2 3 二次再热锅炉方案简介二次再热锅炉方案简介 4 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 主主 要要 内内 容容 战略需求：中国能源的问题与挑战战略需求：中国能源的问题与挑战 v 能源是温室气体中能源是温室气体中二氧化碳二氧化碳的主要来源的主要来源 v 能源供给仍是国民经济增长的制约瓶颈能源供给仍是国民经济增长的制约瓶颈 v 以煤炭为主、分布不均的结构矛盾

2、突出以煤炭为主、分布不均的结构矛盾突出 v 能源利用效率与国际先进水平差距较大能源利用效率与国际先进水平差距较大 v 能源带来的环境问题仍未得到有效控制能源带来的环境问题仍未得到有效控制 v 能源发展对高技术提出更新更高的要求能源发展对高技术提出更新更高的要求 中国政府提出了中国政府提出了“节能减排节能减排”的号召，技术方向主要是在的号召，技术方向主要是在 能源技术进步：能源技术进步：更高参数超超临界技术！更高参数超超临界技术！ 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 机组参数及指标比较机组参数及指标比较 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 l 我国火电发电量占总发电量的我国火

3、电发电量占总发电量的80%以上，以煤电为主导地位的状以上，以煤电为主导地位的状 况在一定时期内难以改变。况在一定时期内难以改变。 l 近十年我国大力发展超临界、超超临界火电发电技术。目前我国近十年我国大力发展超临界、超超临界火电发电技术。目前我国 已投运的已投运的1000MW超超临界机组超超临界机组最低发电煤耗达到最低发电煤耗达到275g/(kW.h)。 l 提高火电机组效率，只能采取提高蒸汽参数和改善热力系统循环提高火电机组效率，只能采取提高蒸汽参数和改善热力系统循环 方式的措施。基于目前成熟的耐高温材料，再热蒸汽最高温度为方式的措施。基于目前成熟的耐高温材料，再热蒸汽最高温度为 623 C

4、，同时采用二次再热可进一步提高机组效率。，同时采用二次再热可进一步提高机组效率。 l由常规一次再热超超临界变为二次再热超超临界，可使机组的热由常规一次再热超超临界变为二次再热超超临界，可使机组的热 效率提高效率提高1.5%2.5%。 l二次再热机组是当前提高火电机组热效率的最有效途径。二次再热机组是当前提高火电机组热效率的最有效途径。 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 华能玉环电厂我公司设计生产的国内首台华能玉环电厂我公司设计生产的国内首台 超超临界变压运行直流锅炉，采用三菱重工超超临界变压运行直流锅炉，采用三菱重工 超超临界设计技术设计制造。机组投运以来超超临界设计技术设计制造。

5、机组投运以来 主要技术性能指标达到国际先进水平，锅炉主要技术性能指标达到国际先进水平，锅炉 各项运行参数及污染物的排放已达到和优于各项运行参数及污染物的排放已达到和优于 国家标准。国家标准。 该项目获得该项目获得2007年国家科技进步一等奖。年国家科技进步一等奖。 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 v 2009年底：针对二次再热锅炉的广泛收资和调研年底：针对二次再热锅炉的广泛收资和调研 v 2010年初：市场前景分析并明确研发二次再热机组超超年初：市场前景分析并明确研发二次再热机组超超 临界锅炉战略临界锅炉战略 v 2010年年6月：完成参数论证和初步机炉匹配、汽水参数月：完成参数

6、论证和初步机炉匹配、汽水参数 特点和锅炉设计难点分析特点和锅炉设计难点分析 v 2010年底：锅炉概念设计年底：锅炉概念设计 v 2011年年4月：多方案设计和优缺点分析月：多方案设计和优缺点分析 v 2011年年6月：针对月：针对600MW和和1000MW等级机组进行方案等级机组进行方案 设计设计 v 2012年年5月：针对特定工程完成全套方案设计并投标月：针对特定工程完成全套方案设计并投标 一、研发背景和技术路线一、研发背景和技术路线 二、二次再热锅炉工程进展二、二次再热锅炉工程进展 主主 要要 内内 容容 二、二次再热锅炉工程进展二、二次再热锅炉工程进展 v2012年年11月月1日：正式

7、签订莱芜电厂日：正式签订莱芜电厂1000MW塔式炉和安源塔式炉和安源660MW 型炉二次再热机组锅炉合同：莱芜完全自主研发、安源采用国外公型炉二次再热机组锅炉合同：莱芜完全自主研发、安源采用国外公 司技术支持。司技术支持。 l莱芜和安源两个工程已经完成了多次的设计评审，目前正在进行施莱芜和安源两个工程已经完成了多次的设计评审，目前正在进行施 工设计，部分部件陆续发往现场。工设计，部分部件陆续发往现场。 l哈锅的二次再热是深入借鉴国外成熟经验基础上的自主研发，在建哈锅的二次再热是深入借鉴国外成熟经验基础上的自主研发，在建 炉型已经涵盖了塔式炉或炉型已经涵盖了塔式炉或型炉。型炉。 三、二次再热锅炉

8、关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 主主 要要 内内 容容 v机炉匹配更加密切：机炉匹配更加密切： 直接影响受热面布置方式和性能指标直接影响受热面布置方式和性能指标 v锅炉输出热量相对减少：锅炉输出热量相对减少： 二次再热机组热效率提高二次再热机组热效率提高 v主蒸汽流量减少：主蒸汽流量减少： 主汽吸热比例降低主汽吸热比例降低 v再热器热量由高低压两部分提供再热器热量由高低压两部分提供 v汽机排汽温度水平提高、省煤器入口给水温度升高汽机排汽温度水平提高、省煤器入口给水温度升高 二次再热锅炉汽水参数具有如下特点：二次再热锅炉汽水参数具有如下特点： 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅

9、炉关键技术分析 二次再热锅炉汽水参数二次再热锅炉汽水参数 项目名称项目名称单位单位660MW(一一/二次再热二次再热)1000MW (一一/二次再热二次再热) 主汽流量主汽流量t/h2060193529802752 主汽出口压力主汽出口压力MPa.g26.1532.4526.1533.39 主汽出口温度主汽出口温度605605605605 高压再热汽流量高压再热汽流量t/h1660169224242437.9 高压再热汽进口压力高压再热汽进口压力MPa.g5.3311.735.1111.098 高压再热汽进口温度高压再热汽进口温度366436353422.6 高压再热汽出口温度高压再热汽出口温

10、度603623603623 低压再热汽流量低压再热汽流量t/h/1432/2093.2 低压再热汽进口压力低压再热汽进口压力MPa.g/3.55/3.442 低压再热汽进口温度低压再热汽进口温度/440/439.5 低压再热汽出口温度低压再热汽出口温度/623/623 给水温度给水温度298331302329.9 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 一次再热一次再热 汽水参数及吸热特点分析汽水参数及吸热特点分析 Q (Eco to SHO) Q (RH ) Q (HP-RH) Q (LP-RH) Q (Eco to SHO) Q ( R H ) increase s11.

11、6% 二次再热二次再热 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 v炉膛热力参数与三级高温受热面的矛盾；炉膛热力参数与三级高温受热面的矛盾； v增加一级再热器：两套再热器系统，布置难度增加；增加一级再热器：两套再热器系统，布置难度增加； v再热汽温调节困难：两个再热汽温受控点，调温方式再热汽温调节困难：两个再热汽温受控点，调温方式 和受热面吸热特性耦合难度大；和受热面吸热特性耦合难度大； v锅炉三个高温受热面出口温度达到或超过锅炉三个高温受热面出口温度达到或超过600：其低：其低 负荷性能势必降低；负荷性能势必降低； v低压再热器压力更低，蒸汽体积流量大，低压再热器低压再热器压

12、力更低，蒸汽体积流量大，低压再热器 压降控制更难；压降控制更难； 二次再热设计的难点分析：二次再热设计的难点分析： 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 v省煤器：省煤器：入口烟温和水温提高，受热面设计必须满入口烟温和水温提高，受热面设计必须满 足全负荷范围内省煤器出口工质有足够的欠焓；足全负荷范围内省煤器出口工质有足够的欠焓； v排烟温度：排烟温度：预热器入口烟温水平升高，排烟温度进预热器入口烟温水平升高，排烟温度进 一步降低的难度增加；一步降低的难度增加； v主汽流量降低：主汽流量降低：炉膛吸热相对增加，上部水冷壁壁炉膛吸热相对增加，上部水冷壁壁 温和分离器温度上升。温

13、和分离器温度上升。 v汽温调节：汽温调节：主汽、一次再热、二次再热三个汽温受主汽、一次再热、二次再热三个汽温受 控，调节方式和系统耦合更加复杂和困难。控，调节方式和系统耦合更加复杂和困难。 二次再热设计的难点分析：二次再热设计的难点分析： 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 v尾部三烟道布置尾部三烟道布置 v高再布置在高烟温区高再布置在高烟温区 v摆动燃烧器调温方案摆动燃烧器调温方案 v挡板调温方案挡板调温方案 v最终锅炉方案最终锅炉方案:再热器调温采用：烟气再循环调温挡板再热器调温采用：烟气再循环调温挡板 二次再热设计的技术方案历程：二次再热设计的技术方案历程： 三、二

14、次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 三、二次再热锅炉关键技术分析三、二次再热锅炉关键技术分析 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 主主 要要 内内 容容 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 炉型选择：塔式炉或炉型选择：塔式炉或型炉型炉 锅炉总体布置：锅炉总体布置： v塔式布置、全悬吊结构；塔式布置、全悬吊结构； v正方形炉膛，膜式水冷壁；正方形炉膛，膜式水冷壁； v低低NOx水平浓淡燃烧器水平浓淡燃烧器+SOFA风；风； v全钢构架、高强螺栓连接；全钢构架、高强螺栓连接； v过热蒸汽调温：煤水比过热蒸汽调温：煤水比+两级喷水调温；两级喷水调温； v再

15、热蒸汽调温：调温挡板再热蒸汽调温：调温挡板+烟气再循环；烟气再循环； v两台四分仓回转式空气预热器；两台四分仓回转式空气预热器； v固态干除渣；固态干除渣； v中速磨直吹式制粉系统。中速磨直吹式制粉系统。 v尾部烟道催化脱硝系统（尾部烟道催化脱硝系统（SCR） v尾部烟气余热利用设备尾部烟气余热利用设备 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 受热面布置受热面布置 v过热器采用三级布置，过热器采用三级布置，采用煤采用煤/ /水比作为主要汽水比作为主要汽 温调节手段，并配合二级喷水作为主汽温度的细温调节手段，并配合二级喷水作为主汽温度的细 调节，喷水减温每级左右四点布置以消除各级过调节

16、，喷水减温每级左右四点布置以消除各级过 热器的左右吸热和汽温偏差。热器的左右吸热和汽温偏差。 v再热汽温以烟气调节挡板和烟气再循环为主要再热汽温以烟气调节挡板和烟气再循环为主要 调温手段，同时在一、二级再热器之间的连接管调温手段，同时在一、二级再热器之间的连接管 上装有事故喷水装置。摆动燃烧器仅作为辅助的上装有事故喷水装置。摆动燃烧器仅作为辅助的 调节手段。再热器系统均两级布置，依次为低温调节手段。再热器系统均两级布置，依次为低温 再热器、末级再热器。再热器、末级再热器。 v省煤器采用省煤器采用H H型省煤器，前烟道、后烟道均有省型省煤器，前烟道、后烟道均有省 煤器，并列布置。煤器，并列布置。

17、 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 锅炉总体布置：锅炉总体布置： v型布置型布置 v单炉膛，切圆燃烧单炉膛，切圆燃烧 v低低NOx燃烧器，燃烧器，SOFA v过热器三级布置过热器三级布置 v高、低压再热器均为两级布置高、低压再热器均为两级布置 v尾部双烟道，分别布置高低压低温尾部双烟道，分别布置高低压低温 再热器，出口布置烟气调节挡板再热器，出口布置烟气调节挡板 v再热器调温方式再热器调温方式采用烟气再循环加采用烟气再循环加 烟气挡板烟气挡板 v中速磨直吹式制粉系统。中速磨直吹式制粉系统。 v尾部烟道催化脱硝系统（尾部烟道催化脱硝系统（SCR） v尾部烟气余热利用设备尾部烟气余

18、热利用设备 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 高压高再高压高再 WS WS WSDT WSDT 高压低再高压低再低压低再低压低再 省煤器省煤器省煤器省煤器 调温挡板调温挡板 再循环风机再循环风机 取自引风机入口取自引风机入口 低压再热低压再热 分隔屏过热器分隔屏过热器 后屏过热器后屏过热器 末级过热器末级过热器 烟气出口烟气出口 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 四、二次再热锅炉方案简介四、二次再热锅炉方案简介 v针对二次再热机组，哈锅通过充足的技术储备、全面的调研收资、多针对二次再热机组，哈锅通过充足的技术储备、全面的调研收资、多 渠道技术交流和技术支持，为超超临界二次再热锅炉设计提供可靠的技渠道技术交流和技术支持，为超超临