国电泰州电厂2x1000MW锅炉简介

1、国电泰州电厂一期工程2X 1000MW 超超临界燃煤机组锅炉是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 )的技术支持下，设计的超超临界变压运行直流锅炉，采用n型布置、单炉膛、改进型低NOX PM( Pollution Minimum ) 主燃烧器和 MACT( Mitsuibishi Advanced Combustion Technology )型低 NOx 分级送风燃烧系统、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

2、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、兖州、同忻煤。锅炉型号： HG-2980/26.15-YM 2型。 其中 HG 表示哈尔滨锅炉厂， 2980表示该锅炉 BMCR工况蒸汽流量，单位是t/h 。 26.15 表示该锅炉额定工况蒸汽压力，单位是MPa ， YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤，设计序列号为 2。2.1锅炉技术规范2.2.1锅炉主要设计参数锅炉的最大连续蒸发量(B-MCR为2980t/h 。在B-MCR工况下，锅炉出口主蒸汽参数26.25MPa(a)/605 ,再 热蒸汽 参数为 4.85MPa/603 C ,对 应汽机 的入口

3、参数为25.0MPa(a)/600/600 C锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2 ,锅炉的主要设计参数见表2 1。表2-1锅炉的主要设计参数名 称单位BMCRBRL过热烝汽流里t/h29802712过热器出口蒸汽压力MPa(g)26.1526.07过热器出口蒸汽温度0c605605再热蒸汽流量t/h24242390再热器进口蒸汽压力MPa(g)5.114.93再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.854.68再热器进口蒸汽温度oc353351再热器出口蒸汽温度oc603603省煤器进口给水温度oc3023002.2.2锅炉设计条件锅炉的设计条件主要包括锅炉运行后主要燃用的煤种、点火及助燃

4、用油，对锅炉给水及蒸汽品质要求，电厂的厂用电系统电压配置及配电原则， 锅炉运行条件，年利用小时数和年 可用小时数，机组运行模式等。1. 煤种泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核， 各煤种的有关参数如表 2 - 2所示：表22煤种参数名称及符号单位设计煤种 (神华煤)校核煤种兖州煤同忻煤元 素 分 析收到基碳Car%61.757.9256.32收到基氢Har%3.673.683.68收到基氧Oar%8.568.097.75收到基氮Nar%1.121.170.93收到基全硫St,ar%0.600.550.8收到基灰分Aar%8.8021.3924.52收到基全

5、水分Mtar%15.557.206.00空气干燥剂水分 Mad%8.431.270.163.96收到基挥发分Var%26.5027.33名称及符号单位设计煤种 （神华煤）校核煤种兖州煤同忻煤干燥无次基挥发分Vdaf%34.7338.2737.00收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg234422242021980哈氏可磨系数HGI55.0065.00灰 熔 融 性变形温度DTC11501190软化温度STC119015001450流动温度FTC12301500灰 分 分 析二氧化硅SiO2%30.5755.9347.24三氧化二铝Al 2O3%13.1127.4538.97三氧化二铁Fe2O

6、3%16.243.995.76二氧化钛TiO 2%0.47氧化钙CaO%23.544.172.13氧化镁MgO%1.011.440.41二氧化镒MnO2%0.43三氧化硫SO3%10.312.081.19氧化钠Na2O%0.920.320.17氧化钾K2O%0.781.540.34冲刷磨损指数ke0.84飞灰比电阻温度100?C时.cm6.69X10108.00 X 1010温度120?C时.cm4.97 X 10113.78X 1011温度150?C时Q.cm1.58X10128.99X 1011温度180?C时Q.cm8.65 X 10114.58X 10112.点火及助燃用油点火与助燃用

7、油的有关参数见表2 3。表2 3点火与助燃用油的参数#0轻柴油1.21.67 oE不高于0 c不低于55 c无不大于0.2%痕迹不大于0.01%817 kg/m341800 kJ/kg油种：粘度（20C时）：凝固点：闭口闪点：机械杂质：含硫量：水份：灰份：比重：低位发热值Qetar3.锅炉给水及蒸汽品质要求（1）锅炉给水质量标准补给水量：正常时73.75t/h启动或事故时177 t/h补给水制备方式活性碳过滤+反渗透+离子交换除盐系统（2）锅炉给水质量标准（按 CWT工况设计，即联合水处理工况设计）见表24。表2-4锅炉给水质量标准总硬度0 mol/l溶解氧（化水30300 pg/l处理后）1

8、00%420075%212050%氢燃烧生成水热损失 LHm0.10 %燃料中水份引起的热损失Lmf0.21 %空气中水份热损失 LmA0.07 %未燃尽碳热损失LUC0.60 %辐射及对流热损失 L0.17 %未计入热损失LUA0.3%计算热效率（按低位发热 量）93.98 %计算热效率（按低位发热量BRL）94.06 %制造厂裕量Lmm0.40 %保证热效率（按低位发热量BRL工况）87.5脱硝效率%7517、空气预热器出口烟气含尘 浓度（以02=6%计）g/Nm39.79.78.98.179.718、风率一次风率%21.622.123.222.529.422.2二次风率%78.477.9

9、76.877.570.677.819、过剩空气系数炉膛出口一1.151.151.251.371.551.15省煤器出口一1.151.151.251.371.551.1520、烟速屏式过热器m/s/末级过热器m/s9.69.16.75.53.49.0高温再热器m/s11.711.18.26.74.310.8低温过热器（平均/最低）m/s9.8/9.28.9/8.45.4/5.24.7/4.53.9/3.78.8/8.3低温再热器（平均/最低）m/s9.0/8.29.1/8.38.3/7.76.7/6.23.4/3.38.9/8.1省煤器（过热器侧/再热器侧）m/s10/8.19.1/8.25.7

10、/7.54.9/6.14.1/3.28.8/7.7注：上表中“最低负荷”指锅炉最低稳燃负荷。上表中“高加切除”指对应于汽轮机回热系统全部高加切除，汽机带额定功率工况。锅炉效率与锅炉负荷的关系曲线如图2 1所示：图21锅炉效率与锅炉负荷的关系曲线1.1.1 总体简介1.1.2 锅炉整体布置锅炉的整体布置如图2 2所示:图2 2锅炉的整体布置锅炉炉膛的尺寸为 32084X 15670 mm,炉膛的容积为 28000m3,在BMCR工况下，炉膛的容积热负荷为 83.0 kW/m 3,炉膛截面热负荷为 4.6MW/m 2,燃烧器区域壁面热 负荷为1.67 MW/m 2,炉膛有效投影辐射受热面热负荷为1

11、9kW/m2,炉膛的出口烟气温度为980C,屏式过热器底部烟气温度为1290 Co炉膛前后墙的水冷壁在炉膛的下部构成V型的冷灰斗与水平成 55。的夹角。后墙的水冷壁一部分向炉膛延伸构成折焰角， 折焰角与水平成55的夹角，锅炉炉膛的设计承压能力大于5800Pa,当燃烧室突然灭火内爆，瞬时不变形承载能力大于土8700Pa。在炉膛的上方布置了分隔屏式和屏式过热器，在锅炉的水平烟道内依次布置了末级过热器和高温再热器。尾部烟道采用平行通道设计，中间分隔墙将烟道分成前后两个竖井，前竖井内布置了低温再热器和省煤器，后竖井内布置了低温过热器和省煤器，尾部烟道的包覆墙和中间隔墙是蒸发器的一部分。1.1.3 锅炉

12、汽水流程锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为分界点，从水冷壁入口集箱到汽水分离器为水冷壁系统，从分离器出口到过热器出口集箱为过热器系统，另有省煤器系统、再热器系统和启动系统。水冷壁系统与过热器系统的分界点为汽水分离器，自水冷壁下集箱的入口导管开始到汽水分离器贮水箱出口导管为止均属于水冷壁系统，其流程见图2-3（水系统流程图），由省煤器出口的工质通过二根大直径供水管送到二只水冷壁进水汇集装置，再用较多的分散供水管送到各水冷壁下集箱，再分别流经下炉膛前、后及二侧水冷壁，然后进入中间混合集箱进行混合以消除工质吸热偏差，然后进入上炉膛前、后、二侧墙水冷壁，其中前墙水冷壁上集箱和二侧水冷壁上集箱出来的工质

13、引往顶棚管入口集箱经顶棚管进入布置于后竖井外的顶 棚管出口集箱，至于进入上炉膛后水冷壁的工质，先后流经折焰角和水平烟道斜面坡进入后水冷壁出口集箱，再通过二汇集装置分别送往后水冷壁吊挂管和水平烟道二侧包墙管，由后水冷壁吊挂管出口集箱和水平烟道二侧包墙出口集箱引出的工质也均送往顶棚管出口集箱， 由顶棚管出口集箱引出二根大直径连接管将工质送往二只后竖井工质汇集集箱，通过连接管将大部分工质送往后竖井的前、后、二侧包墙管及中间分隔墙。所有包墙管上集箱出来的工质全部用连接管引至后包墙管出口集箱，然后用连接管引至布置于锅炉后部的二只汽水分离器，由分离器顶部引出的蒸汽送往一级过热器进口集箱，进入过热器系统。这

14、里应说明二点：为了降低顶棚包墙系统阻力以及保证复杂的后水冷壁回路的可靠性，采用了二次旁路。第一次旁路是后水冷壁的工质如上所述不经顶棚而流经折焰角、水平烟道斜坡、水平烟道二侧墙和后水吊挂管后再用连接管送往顶棚出口集箱。 第二次旁路则是由顶棚出口集箱引出的工质并非全部送往后烟道包墙管， 而是有一部份通过旁通管直接送往后包墙管出口集箱与后烟道包墙系统工质汇合后全部引入一级过热器入口集箱， 二次旁路管上装有电动闸阀， 锅炉在超临界区运行时应打开此旁路阀。图 2 3 水系统流程图过热器采用四级布置，即低温过热器（一级）f分隔屏过热器（二级）-屏式过热器（三级）-末级过热器（四级）；再热器为二级，即低温再

15、热器（一级）-末级再热器（二级）C其中低温再热器和低温过热器分别布置于尾部烟道的前、 后竖井中， 均为逆流布置。 在上炉 膛、 折焰角和水平烟道内分别布置了分隔屏过热器、 屏式过热器、 末级过热器和末级再热器， 由于烟温较高均采用顺流布置， 所有过热器、 再热器和省煤器部件均采用顺列布置， 以便于 检修和密封，防止结渣和积灰。1.1.4 锅炉子系统及部件简介1 锅炉的风烟系统每台锅炉都配置了两台由上海鼓风机厂有限公司生产的一次风机、 送风机和两台由成都电力机械厂生产的引风机， 一次风机和送风机采用动叶可调轴流风机， 引风机采用进口静叶 可调式轴流风机。由燃烧所产生的高温烟气通过辐射换热减一部分

16、热量传递给水冷壁后， 依次流经上炉膛的分隔屏过热器、屏式过热器、 末级过热器、 末级再热器和尾部转向室，再进入用分隔墙分成的前、 后二个尾部烟道竖井， 在前竖井中烟气流经低温再热器和前级省煤器， 另一部分烟气则流经低温过热器和后级省煤器， 在前、 后二个分竖井出口布置了烟气分配挡板以调节流经前、 后分竖井的烟气量， 从而达到调节再热器汽温的目的。 烟气流经分配挡板后通过连接烟道和回转式空气预热器排往电除尘和引风机， 再经过引风机升压后排到烟气脱硫系统或烟囱。当锅炉装有炉外脱硝装置时， 则流经省煤器出口烟气分配挡板的烟气由连接烟道送往布置于回转式空气预热器上方的脱硝反应器后再送往回转式空气预热器

17、。 为了在低负荷时保持脱硝装置一定的烟气温度， 需从低温过热器中部引出一部分旁路烟气送往脱硝装置前的入口烟道以提高进入脱硝装置前的烟温，此旁路烟道上装有烟气调节挡板，以调节旁通烟气量。从一次风机来的空气分成两路， 一路经空预器的一次风仓加热成一次热风， 另一路是不经过加热的冷一次风， 作为磨煤机的调温风。 两路风经过各自的调节挡板后混合成一定温度的一次风后，分别进入六台磨煤机，用来干燥煤粉并把煤粉从磨煤机输送到燃烧器。从送风机来的二次风经空预器的二次风仓加热成二次热风， 二次热风经燃烧器的各风门后进入炉膛，与煤粉/ 一次风混合物进一步混合，在炉膛内燃烧。由于燃烧所产生的烟气中含有硫等酸性成分，

18、为了防止空预器冷端的腐蚀，在空预器出口和送风机进口之间装有热风再循环风道， 以提高进入空预器的空气温度， 从而提高空预器的冷端温度， 避免空预器的堵塞和低温腐蚀。每台锅炉配置了两台火检冷却风机，用来冷却燃烧器的火焰检测器。2 锅炉启动系统锅炉启动系统为带再循环泵的复合循环系统， 二只立式内置式汽水分离器布置于锅炉的后部上方， 由后竖井后包墙管上集箱引出的锅炉顶棚包墙系统的全部工质通过 4 根连接管送入二只汽水分离器。在启动阶段，分离出的水通过水连通管与一只立式分离器贮水箱相连，而分离出来的蒸汽则送往水平低温过热器的下集箱。 分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道，作为再循环工质与给水

19、混合后流经省煤器 水冷壁系统，进行工质回收。除启动前的水冲洗阶段水质不合格时经扩容器系统排入废水池外， 在锅炉启动期间的汽水膨胀阶段、 在渡过汽水膨胀阶段的最低压力运行时期以及锅炉在产汽量达到 5%BMCR 以前由贮水箱底部引出的疏水均通过三只贮水箱水位调节阀（ WDC 阀） ，进疏水扩容器经锅炉疏水箱、锅炉疏水泵，送入凝汽器回收。锅炉的启动系统主要由分离器、贮水箱、由德国 KSB 公司生产的锅炉循环泵、锅炉循环泵出口调节阀、贮水箱水位调节阀、过冷水管系、暖泵管系等组成。3 锅炉制粉系统制粉系统采用中速磨正压直吹式系统， 每炉配 6 台由沈阳机电装备工业集团销售有限公司提供的型号为 MPS28

20、0 的辊一环式中速磨煤机和六台由上海发电设备成套设计研究所提供的型号为 CS2036HP 的电子称重式给煤机， 给煤机的转速控制采用变频器控制。 每台磨供一层共2X4=8只燃烧器，燃烧器为低NOx的PM型并配有 MACT型分级送风系统，以进一步降低 NOX 生成量。燃烧设计煤种时，在 BMCR 工况下， 5 台磨煤机运行， 1 台备用。每台锅炉配置了两台密封风机， 密封风机将一次风机出口的冷一次风增压后， 作为磨煤 机的密封风，用来密封磨煤机和磨煤机的出口快关门。4 锅炉的减温水系统过热蒸汽采用煤/水比作为主要汽温调节手段，并配合三级喷水减温作为主汽温度的细调节， 喷水减温每级左右二点布置以消

21、除各级过热器的左右吸热和汽温偏差。 在任何工况下（包括高加全切和B-MCR工况） ， 过热器喷水的总流量约为 7%过热蒸汽流量， 管道及阀门的选择按设计值的250%考虑，再热器调温以烟气挡板调温为主， 燃烧器摆动调温为辅， 同时在一、 二级再热器之间的连接管上装有事故喷水装置。 BMCR 工况， 再热器喷水量为0 。最大喷水能力再热器喷水减温器喷水总流量约为3%再热蒸汽流量（B-MCR 工况下 ） ， 管道及阀门的选择按设计值的 150%考虑。5 锅炉燃烧设备锅炉采用八角反向双切圆的燃烧方式，采用全摆动PM 燃烧器及 MACT 燃烧技术。每只燃烧器共设六层三菱低 NOx PM 一次风喷口，三层油风室，一层燃烬风室、十