东方600MW超临界机组锅炉技术介绍

1、屏式过热器高温过热器高温再热器低温再热器低温过热器省煤器一次风机空预器储水罐l东方超临界本生锅炉技术来源东方超临界本生锅炉技术来源lBHKBHK超临界直流锅炉业绩超临界直流锅炉业绩l东方东方600MW600MW超临界锅炉技术特点超临界锅炉技术特点l东方超临界本生锅炉结构设计特点东方超临界本生锅炉结构设计特点l东方超临界本生锅炉独特结构制造特点东方超临界本生锅炉独特结构制造特点主要内容主要内容DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBl东方超临界本生锅炉技术来源东方超临界本生锅炉技术来源lBHKBHK超临界直流锅炉业绩超临界直流锅炉业绩l东方东方600MW600MW超临界锅炉技术特点超临界

2、锅炉技术特点l东方超临界本生锅炉结构设计特点东方超临界本生锅炉结构设计特点l东方超临界本生锅炉独特结构制造特点东方超临界本生锅炉独特结构制造特点主要内容主要内容DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBl东方超临界本生锅炉技术来源东方超临界本生锅炉技术来源lBHKBHK超临界直流锅炉业绩超临界直流锅炉业绩l东方东方600MW600MW超临界锅炉技术特点超临界锅炉技术特点l东方超临界本生锅炉结构设计特点东方超临界本生锅炉结构设计特点l东方超临界本生锅炉独特结构制造特点东方超临界本生锅炉独特结构制造特点主要内容主要内容DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBD

3、BC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB 省煤器省煤器 炉膛下部水冷壁炉膛下部水冷壁(螺旋水冷壁螺旋水冷壁) 炉膛上部水冷壁炉膛上部水冷壁 折焰角水冷壁折焰角水冷壁 汽水分离器汽水分离器 / 贮水罐贮水罐 顶棚顶棚 包墙包墙 低温过热器低温过热器 屏式过热器屏式过热器 末级过热器末级过热器 低温再热器低温再热器 高温再热器高温再热器去中压缸去高压缸来自高压给水加热器来自高压缸去冷凝器DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB锅炉深度锅炉深度 v 锅炉宽度锅炉宽度 v 大板梁标高大板梁标高 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB炉膛设计参数选取合理炉

4、膛设计参数选取合理AAPDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBv前后墙前后墙3 3排布置，每层排布置，每层4 4只只6 6只，总共只，总共2424只只3636只。只。v组织前后墙对冲燃烧。组织前后墙对冲燃烧。v主燃烧器之上设燃尽风口，主燃烧器之上设燃尽风口，燃尽风风口含两股独立的气燃尽风风口含两股独立的气流，中央部分为非旋转气流，流，中央部分为非旋转气流，外圈为旋转气流。外圈为旋转气流。DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB炉炉膛膛三三维维模模拟拟（1 1）炉膛尺寸烟气温度分布1,8000YXZ燃燃烧烧器器燃燃尽尽风风口口15.5 m19.4 m67.0m前墙左侧墙后墙右侧

5、墙FrontRearX：离前墙的距离Y：离炉膛底部的距离Z：离左侧墙的距离FrontRearPlane Y-ZX = 3.0 m Plane X-YZ = 8.1 m Plane X-ZY = 13.1 m Plane X-ZY = 18.1 m FrontRearNosePlane X-ZY = 47.2 m 负荷：B-MCR炉炉膛膛三三维维模模拟拟（1 1）炉膛尺寸烟气温度分布1,8000YXZYXZ燃燃烧烧器器燃燃尽尽风风口口15.5 m19.4 m67.0m前墙左侧墙后墙右侧墙FrontRearFrontRearX：离前墙的距离Y：离炉膛底部的距离Z：离左侧墙的距离FrontRearF

6、rontRearPlane Y-ZX = 3.0 m Plane X-YZ = 8.1 m Plane X-ZY = 13.1 m Plane X-ZY = 18.1 m FrontRearNoseFrontRearNosePlane X-ZY = 47.2 m 负荷：B-MCRv前后墙对冲燃烧方式，前后墙对冲燃烧方式，可可确保沿炉膛左右两侧确保沿炉膛左右两侧有均衡的燃烧性能。有均衡的燃烧性能。 v在减少炉膛出口左右两在减少炉膛出口左右两侧烟温偏差方面，前后侧烟温偏差方面，前后墙对冲燃烧方式具有明墙对冲燃烧方式具有明显的优势。显的优势。 FlowFlowDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/

7、BHDB在一次风通道中布置在一次风通道中布置煤粉浓缩器，达到稳煤粉浓缩器，达到稳燃、抑制燃、抑制NOx生成生成二次风通过燃烧器内二次风通过燃烧器内同心通道送入炉膛，同心通道送入炉膛，参与燃烧参与燃烧三次风通道内设有独三次风通道内设有独立的旋流装置，从燃立的旋流装置，从燃烧的不同阶段送入炉烧的不同阶段送入炉膛膛DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBl着火稳定性好着火稳定性好l燃烧效率高燃烧效率高l低负荷稳燃能力强低负荷稳燃能力强l能有效抑制能有效抑制NOxNOx生成生成DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB DBC/BHK/BH

8、DBDBC/BHK/BHDB组织对冲燃烧，边排燃烧器距组织对冲燃烧，边排燃烧器距侧水冷壁距离合适，避免火焰侧水冷壁距离合适，避免火焰直接刷墙直接刷墙合理组织炉内空气动力场，燃合理组织炉内空气动力场，燃尽风采用优化的双气流结构，尽风采用优化的双气流结构，中央部位的气流是非旋转的气中央部位的气流是非旋转的气流，它直接穿透进入炉膛中心，流，它直接穿透进入炉膛中心，补充燃尽所需空气。边部风口补充燃尽所需空气。边部风口采用旋转气流，在水冷壁面形采用旋转气流，在水冷壁面形成氧化性气氛，防止发生高温成氧化性气氛，防止发生高温腐蚀和结渣腐蚀和结渣合理布置吹灰器合理布置吹灰器DBC/BHK/BHDBDBC/BH

9、K/BHDBHT-NR燃烧器为燃烧器为单喷口分级单喷口分级燃烧，燃烧，降低降低燃料型燃料型NOx，燃，燃烧器区域烧器区域NOx迅速分解。迅速分解。淡煤粉气流为富氧燃烧，煤淡煤粉气流为富氧燃烧，煤粉浓度低，燃烧温度低，粉浓度低，燃烧温度低，降降低低热力型热力型NOx。采用燃尽风，组织全炉膛的采用燃尽风，组织全炉膛的分级燃烧，进一步降低分级燃烧，进一步降低NOx生成。生成。N NO O 还还原原区区 燃燃烧烧器器 N NO Ox x N NO Ox x、未未燃燃尽尽碳碳量量 燃燃尽尽风风口口 燃燃尽尽区区 主主燃燃区区 停停留留时时间间 未未燃燃尽尽碳碳 燃燃烧烧器器 燃燃烧烧器器 DBC/BHK

10、/BHDBDBC/BHK/BHDB电 厂 碧南发电厂 (2) 能代发电厂 (1) 新地发电厂 (1)松浦发电厂 (2)原町发电厂 (2)容 量 700MW600MW1000MW1000MW1000MW投运时间 92.06 93.05 94.07 96.07 98.07 锅炉效率 设计93.04运行94.52 设计92.6运行95.15 设计93.01运行95.47 设计93.47运行94.93 设计90.04运行92.23 最低不投油稳燃负荷 设计30ECR运行30ECR 设计35ECR运行35ECR 设计35ECR运行25ECR 设计30ECR运行30ECR 设计35ECR运行14.5ECR

11、 NOx排放值 (ppm)设计175 运行77-167设计170 运行87设计180 运行64-138 设计180 运行128-180设计230 运行120-169 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB1. 1. 采用采用BHKBHK公司超临界本生直流锅炉过热公司超临界本生直流锅炉过热器和再热器成熟的设计和结构布置方式，器和再热器成熟的设计和结构布置方式，具有较宽的负荷变化适应性具有较宽的负荷变化适应性2. 2. 管子规格和选材按照管子规格和选材按照BHKBHK的设计标准进的设计标准进行壁温计算和热力偏差计算，在选材上留行壁温计算和热力偏差计算，在选材上留有较大裕度有较大裕度3.

12、3. 合理划分各级受热面，严格控制各级屏合理划分各级受热面，严格控制各级屏间偏差，受热面之间采用大口径管道左右间偏差，受热面之间采用大口径管道左右交叉连接交叉连接4. SH4. SH汽温采用水汽温采用水/ /煤比和两级或三级喷水煤比和两级或三级喷水控制，再热器系统采用尾部挡板调温，并控制，再热器系统采用尾部挡板调温，并设有事故减温器。设有事故减温器。DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB 去 高 压 缸 去 中 压 缸 来 自 高 压 加 热 器 来 自 高 压 缸 汽 水 分 离 器 顶 棚 过 热 器 包 墙 过 热 器 低 温 过 热 器 屏 式 过 热 器 末 级 过 热 器

13、 低 温 再 热 器 高 温 再 热 器 过 热 器 一 级 减 温 器 过 热 器 二 级 减 温 器 再 热 器 减 温 器 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB良好的锅炉布置与系统良好的锅炉布置与系统设计设计过热器再热器系统吸热量分过热器再热器系统吸热量分配与负荷适应性配与负荷适应性燃烧器与低负荷稳燃燃烧器与低负荷稳燃采用本生锅炉水冷壁系采用本生锅炉水冷壁系统统螺旋水冷壁，布置内螺纹螺旋水冷壁，布置内螺纹管，水冷壁壁温均匀管，水冷壁壁温均匀 厚壁元件进行疲劳厚壁元件进行疲劳寿命分析寿命分析汽水分离器元件汽水分离器元件 过热器、再热器出口集箱过热器、再热器出口集箱先进的结构设计

14、先进的结构设计大连接管道柔性分析大连接管道柔性分析 受热面与集箱连接管柔受热面与集箱连接管柔性分析性分析DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB系统设计简单可靠系统设计简单可靠DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB 高压加热器 低压加热器除氧器省煤器水冷壁初级过热器再热器给水控制阀给水控制阀锅炉给水泵锅炉给水泵除氧器除氧器低压加低压加热器热器冷凝水净化器冷凝水净化器冷凝水泵冷凝水泵高压高压加热器加热器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分离器储水罐汽水分离器储水罐汽水分离器汽水分离器水位控制阀水位控制阀启动排污启动排污低温过热器低温过热器屏式过热器屏式过热器高温过热器高温过热器高温再

15、热器高温再热器高压缸高压缸中压缸中压缸低压缸低压缸冷凝器冷凝器疏水阀疏水阀 喷水喷水 喷水喷水 低压旁路阀低压旁路阀低温再热器低温再热器 喷水喷水 喷水喷水 喷水喷水 东方超临界锅炉技术特点总结东方超临界锅炉技术特点总结1.锅炉总体布置采用锅炉总体布置采用BHK成熟的成熟的型结构，也是世界上最广型结构，也是世界上最广泛采用的典型结构。炉膛采用带内螺纹的螺旋管圈泛采用的典型结构。炉膛采用带内螺纹的螺旋管圈+ +垂直管，垂直管，工质出口温度均匀。并且工质出口温度均匀。并且炉膛设计合理，充分满足各种煤炉膛设计合理，充分满足各种煤质特性要求。质特性要求。2.采用世界上最为先进的采用世界上最为先进的BH

16、K型型NR燃烧技术，并合理确定燃燃烧技术，并合理确定燃烧器只数及合理布置燃烧器，有效解决煤的着火稳定性、烧器只数及合理布置燃烧器，有效解决煤的着火稳定性、燃尽特性、结渣特性及控制燃尽特性、结渣特性及控制NOX的排放。充分展现的排放。充分展现NR燃烧燃烧器燃烧稳定，燃烧效率高，器燃烧稳定，燃烧效率高，NOx排放低等突出优点。排放低等突出优点。3.过热器、再热器系统布置合理，能在较大负荷范围内维持过热器、再热器系统布置合理，能在较大负荷范围内维持汽温达到额定值，壁温选材留有较大裕度，调温方式成熟汽温达到额定值，壁温选材留有较大裕度，调温方式成熟可靠。可靠。4.锅炉具有良好的调峰能力和燃料适应性。锅

17、炉具有良好的调峰能力和燃料适应性。5.采用简单、成熟、可靠的采用简单、成熟、可靠的BHK型本生炉系统。型本生炉系统。DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBl东方超临界本生锅炉技术来源东方超临界本生锅炉技术来源lBHKBHK超临界直流锅炉业绩超临界直流锅炉业绩l东方东方600MW600MW超临界锅炉技术特点超临界锅炉技术特点l东方超临界本生锅炉结构设计特点东方超临界本生锅炉结构设计特点l东方超临界本生锅炉结构制造特点东方超临界本生锅炉结构制造特点主要内容主要内容DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDBDBC

18、/BHK/BHDB按壁温计算、应力分析计算结果选用受热面管及膜式扁按壁温计算、应力分析计算结果选用受热面管及膜式扁钢材质并留有裕度；钢材质并留有裕度；包括冷灰斗在内的炉膛下部采用螺旋盘绕水冷壁，上部包括冷灰斗在内的炉膛下部采用螺旋盘绕水冷壁，上部采用垂直水冷壁，适于变压运行及锅炉调峰；采用垂直水冷壁，适于变压运行及锅炉调峰；水冷壁全为膜式结构，并采用微负压炉膛设计，炉内烟水冷壁全为膜式结构，并采用微负压炉膛设计，炉内烟气不泄漏；气不泄漏；下部螺旋盘绕水冷壁管全部采用内螺纹管，可防止水循下部螺旋盘绕水冷壁管全部采用内螺纹管，可防止水循环不稳定现象的发生，降低最低质量流速，减小水冷壁环不稳定现象的

19、发生，降低最低质量流速，减小水冷壁流动阻力，可得到更低的最小直流负荷；流动阻力，可得到更低的最小直流负荷；下部水冷壁与上部水冷壁之间设有过渡段，并设有混合下部水冷壁与上部水冷壁之间设有过渡段，并设有混合和分配集箱，以及下部螺旋盘绕内螺纹管的采用，水冷和分配集箱，以及下部螺旋盘绕内螺纹管的采用，水冷壁出口工质温度偏差小，静态敏感性小；壁出口工质温度偏差小，静态敏感性小；采用不同的刚性梁支撑结构，刚性梁与水冷壁可相对滑采用不同的刚性梁支撑结构，刚性梁与水冷壁可相对滑动，自由膨胀，不会产生附加热应力。动，自由膨胀，不会产生附加热应力。 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB下部螺旋水冷壁下

20、部螺旋水冷壁+中间集箱过渡中间集箱过渡+上部垂直水冷壁等；上部垂直水冷壁等；内螺纹管，内螺纹管，38.1，膜，膜式扁钢开双坡口式扁钢开双坡口； 光管，光管，31.8；小于小于1.83MPa确定管内质量流量，防止确定管内质量流量，防止传热恶化，保证工质出口焓值传热恶化，保证工质出口焓值;解决螺解决螺旋水冷壁炉膛的支撑，即刚性梁的设计；旋水冷壁炉膛的支撑，即刚性梁的设计；炉膛冷灰斗设计；炉膛冷灰斗设计；中间中间集箱过渡段的设计、发货；集箱过渡段的设计、发货； 后墙及折后墙及折焰角水冷壁设计；焰角水冷壁设计；DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB水冷壁形式及流体温度水冷壁形式及流体温度 水

21、水冷冷壁壁出出口口 流流体体温温度度 热热负负荷荷分分布布 垂垂直直上上升升水水冷冷壁壁 前墙 侧墙 后墙 侧墙 流向 流向 螺螺旋旋上上升升水水冷冷壁壁 流向 流向 前墙 侧墙 后墙 侧墙 燃烧器 燃烧器 燃烧器 燃烧器 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB两种基本结构形式垂直膜式壁 螺 旋 水 冷 壁 出 口 集 箱 垂 直 水 冷 壁 进 口 集 箱 垂 直 水 冷 壁 进 口 集 箱 螺 旋 水 冷 壁 出 口 集 箱 螺旋膜式壁 DBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB刚性梁设计刚性梁设计 垂直水冷壁刚性梁垂直水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁 900，SA-387Gr11，直段长，直段长2.9m消旋器、阻水装置消旋器、阻水装置锥形，上下各锥形，上下各16根，切向根，切向汽（上部）、水汽（上部）、水（下部）各