百万机组机组超超临界锅炉技术特点

1、主蒸汽主蒸汽279 (设计压力设计压力)542C 774.4 kg/s (2,788 t/h)再热蒸汽再热蒸汽 69 (设计压力设计压力)568C 687.6 kg/s (2,475 t/h)给水给水273 C煤种煤种 烟煤烟煤纵切面纵切面 0.0 m+ 126.3 m 外高桥三期外高桥三期台数：台数：2 2流量：流量：2955t/h2955t/h压力：压力：28.0 MPa28.0 MPa温度：温度：605/603 605/603 o oC C国华浙江宁海电厂国华浙江宁海电厂台数：台数：2 2流量：流量：3093t/h3093t/h压力：压力：27.46 MPa27.46 MPa温度：温度：

2、605/603 605/603 o oC C 天津国投北疆电厂天津国投北疆电厂台数：台数：2 2流量：流量：3102t/h3102t/h压力：压力：27.46 MPa27.46 MPa温度：温度：605/603 605/603 o oC C广东粤电平海电厂广东粤电平海电厂台数：台数：2 2流量：流量：3093t/h3093t/h压力：压力：27.46 MPa27.46 MPa温度：温度：605/603 605/603 o oC C方案一 方案二 名 称 单位 BMCR BRL BMCR BRL 过热蒸汽流量 t/h 3091 2943 3099 2951.6 过热器出口蒸汽压力 MPa(g)

3、27.46 27.34 26.15 26.03 过热器出口蒸汽温度 oC 605 605 605 605 再热蒸汽流量 t/h 2580.9 2465.4 2590.7 2474.9 再热器进口蒸汽压力 MPa(g) 6.06 5.78 6.05 5.78 再热器出口蒸汽压力 MPa(g) 5.86 5.59 5.85 5.59 再热器进口蒸汽温度 oC 374 366 381 366 再热器出口蒸汽温度 oC 603 603 603 603 省煤器进口给水温度 oC 298 295 298 295 设计煤种 校核煤种 煤种 项目 活鸡兔矿煤 变动范围 乌兰木伦矿 工业分析 1. 工工业业元元

4、素素及及可可磨磨性性分分析析 全水分 Mt % 14.00 4 16.50 干燥基水份 Mad % 5.90 6.70 灰分 Aar % 7.04 5 13.07 碳 Car % 63.25 56.38 氢 Har % 3.40 3.37 全硫 St,ar % 0.50 0.3 0.58 氧 Oar % 11.18 9.44 Nar % 0.64 0.66 高位发热值 Qgr,ar MJ/kg 24.50 22.15 低位发热值 Qnet,ar MJ/kg 23.39 2.34 20.98 干燥无灰基挥发份 Vdaf % 33.19 38.00 哈氏可磨性指数 HGI 62 55 2. 灰灰熔

5、熔点点 DT(变形温度) 1080 1060（10501150） ST(软化温度) 1120 1080（11001200） HT(半球温度) 1180 1120（11101250） FT(熔融温度) 1220 1450（11501300） 3. 灰成分 SiO2 % 26.31 45.01 (3050) Al2O3 % 12.66 14.99 (920) TiO2 % 0.48 0.41 (0.41.5) Fe2O3 % 20.66 6.11 (620) CaO % 18.09 18.21 (1535) MgO % 1.08 1.18 (0.81.8) K2O % 0.70 1.20 (0.2

6、2.0) Na2O % 0.43 0.82 SO3 % 16.20 6.69 (812) MnO2 % 0.06 0.46 其它 % 3.33 4.92 Effect on Fuels in Furnace Sizing0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.020002100220023002400250026002700280029003000NHI MWCSAHRR MW/m2Severely SlaggingHightly SlaggingModerately SlaggingNon Slagging外高桥三期宁海二期 项 目 螺旋管圈 单位 1、炉膛宽度深度 231

7、6023160 mm 2、上排燃烧器至屏底距离 26630 mm 3、下排燃烧器至冷灰斗上沿距离 5233 mm 4、上下一次风喷口距离 21137 mm 5、相邻层燃烧器间距 1612 mm 6、水冷壁下集箱标高 4000 mm 7、炉顶管标高 117910 mm 9、大扳梁顶标高 126160 mm 10、锅炉宽度（锅炉构架范围） 53516 mm 11、锅炉深度（锅炉构架范围） 63435 mm 12、中间过渡集箱标高 67575 mm 名 称 单位 外高桥二期 外高桥三期 宁海二期 一、结构参数比较 1、炉膛尺寸 mmmm 2148021480 2148021480 231602316

8、0 2、炉膛断面积 M2 461.4 461.4 536.4 3、下排一次风喷口中心线至冷灰斗转角距离 mm 5120 5111 5233 4、上下燃烧器一次风喷口中心线距离 mm 21500 21558 21137 5、上排燃烧器一次风喷口中心线至 SH1 屏距离 mm 23380 28331 26630 6、冷灰斗转角至 SH1 屏距离 m 50 55 53 7、炉膛容积 M3 3209032090 3637336373 8、有效辐射受热面积EPRS M2 1347913479 1469014690 二、热力数据 1、BMCR 下锅炉蒸发量 t/h 2788 2955 3091 2、 过热

9、器/再热器出口温度 oC 542/568 605/603 605/603 3、过热器出口压力 MPa.g 25.8 27.90 27.46 4、BMCR 下蒸汽边热量 MW 2170.62170.6 22622262 5、热量差值 % 100100 1004.21004.2 6、计算屏底温度 oC 12351235 12201220 7、计算炉膛出口温度 10111011 995995 宁海炉膛尺寸15680120052332113798230530001700037230dxw=23160 x2316055ELV.=117910SH1（逆流）SH3（顺流）RH2（顺流）SH2（逆流）RH1（

10、逆流）ECO(顺流）炉膛出口断面317080458000下层一次风喷口上层一次风喷口SOFA风箱上沿SOFA风箱下沿外高桥三期炉膛尺寸144801200511121558100830550001898137830dxw=21480 x2148055ELV.=119310SH1（逆流）SH3（顺流）RH2（顺流）SH2（逆流）RH1（逆流）ECO(顺流）炉膛出口断面335076758000下层一次风喷口上层一次风喷口SOFA风箱上沿SOFA风箱下沿外高桥二期炉膛尺寸14480120051202150088020500001363031020dxw=21480 x2148055ELV.=10650

11、0SH1（逆流）SH3（顺流）RH2（顺流）SH2（逆流）RH1（逆流）ECO(顺流）炉膛出口断面238085607000下层一次风喷口上层一次风喷口SOFA风箱上沿SOFA风箱下沿37820SH-1PL SH-3 RH-2 SH-2 RH-1 ECO parallelflow counterflow counterflow parallelflow parallelflow counterflow 185061002390325032503250185023903250507505500021480 x 21480120014480Evaporator3782010730055SH-1PL

12、SH-3 RH-2 SH-2 RH-1 ECO 26.2117205Heating surfaceNo. TubeMaterialSH1-Grid148,3 x 7,62T92248,3 x 6,60T91348,3 x 7,11T91448,3 x 8,64T91548,3 x 7,11S 304H 2)648,3 x 7,11S 304H SB 2)748,3 x 7,11S 304H SB 2)848,3 x 8,13TP 310N 3)948,3 x 9,14TP 310N 3)1057,2 x 3,05T121157,2 x 3,05T23 1)1257,2 x 3,43T91136

13、0,3 x 3,05S 304H SB 2)1460,3 x 3,81TP 310N 3)1560,3 x 4,19TP 310N 3)1) alternatively T242) alternatively DMV 304 HCu3) alternatively HR3CSH2 ARH2RH1SH3SH2 B管子所处位置材质外径壁厚mm设计压力MPa最高工质温度 oC管子中间点计算壁温oC计算管子外壁温度oC强度计算许用应力下的许用温度oC材料抗氧化温度oC管子壁温裕度oC一、水冷壁1、冷灰斗螺旋管SA-209 T138.67.3334.15375425435482482572、螺旋管圈1S

14、A-213 T1238.67.3333.95426486501502552163、螺旋管圈2SA-213 T2338.67.3332.99468518533560593424、垂直管圈1SA-213 T2338.67.3332.21484534544562593285、垂直管圈2SA-213 T2344.457.3332.0148552052454259322二、过热器1、SH1及悬吊管管组1省煤器上方SA-213 T1248.39.6031.3348050550851555210悬吊管SA-213 T2348.311.131.1548552052358859368SA-213 T2348.3

15、9.0330.86490540545563593232、SH1屏管见图计算点1SA-213 T9248.39.0330.75521579589597650183、SH2见图计算点2SA-213 T9144.456.7830.32516.253153556065029见图计算点3SA-213 T9144.457.3330.2353054855257265024见图计算点4SA-213 T9144.458.4730.1554957257658865016见图计算点5Super 304H44.457.3330.07577603607633700304、SH3见图计算点6Super 304H 喷丸48

16、.37.9029.7658061762363670019见图计算点7HR3C48.39.029.5359062463064270018见图计算点8HR3C48.310.229.4362064064665770017三、再热器1、RH1见图计算点10SA-213 T1257.23.817.8047049049452155231见图计算点11SA-213 T2357.23.817.7651454054458159341见图计算点12SA-213 T9157.23.817.72536563567599650362、RH2见图计算点13Super 304H 喷丸57.23.817.6756061261

17、866970057见图计算点14HR3C57.23.817.6358162162765770036见图计算点15HR3C57.24.237.6062064264866970027Flue gas duct width/depth mmTemperature C400450500550600650-10000-8000-6000-4000-20000200040006000800010000Final SH 3 OutletFinal RH 2 OutletDesign SH 3 OutletDesign RH 2 Outletleft sideright sidecenter温 度 oC AS

18、ME Code Case 2179 MPa ECCC99 MPa ECCC05 MPa 580 105.69 100.67 94.67 590 96.75 90.67 84.67 600 88.15 82.00 75.33 610 79.71 73.33 66.67 620 71.27 64.67 58.00 630 63.05 56.67 50.00 640 54.86 49.33 43.33 650 47.00 42.67 37.33 不同标准下不同标准下ASTM Grade 92材料许用应力材料许用应力0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0

19、090.00100.00110.00120.00580585590595600605610615620625630635640645650温度温度 oC许用应力许用应力 MPaASME 2179ECCC99ECCC05Heating SurfacesSeperated Overfire AirClose Coupled Overfire AirTangential Firing System with Tilting BurnersSOFAIntermediate & Lower WindboxUpper Windbox incl. CCOFAHeating SurfacesSeperated

20、 Overfire AirClose Coupled Overfire AirTangential Firing System with Tilting BurnersNOx versus burner stoichiometry; 95 % loadOperating results from May 30th and June 8th, 20040501001502002503003504004505000,900,920,940,960,981,001,021,041,061,081,101,12burner stoichiometry -NOx mg/NmNOxLinear (NOx)

21、煤仓间、锅炉本体、空预器煤仓间、锅炉本体、空预器 ：ALSTOMALSTOM公司至今已经有公司至今已经有9494台双切圆的锅炉，其中台双切圆的锅炉，其中4949台容量大于台容量大于675MW675MW 螺旋管：螺旋管： 管子根数：管子根数：654654根根 管子节距：管子节距：54mm54mm 管子规格：管子规格： 38.138.1 管子材料：管子材料：15CrMoG15CrMoG 螺旋角度：螺旋角度：20.742420.7424 垂直管垂直管 管子根数：管子根数：19621962根根 管子节距：管子节距：50.8mm50.8mm 管子规格：管子规格： 31.831.8 管子材料：管子材料：1

22、5CrMoG15CrMoG， T22T22 螺旋管螺旋管/ /垂直管比：垂直管比：1 1：3 3负 荷 单位 螺旋管 垂直管 30%BMCR kg/m2.s 832 571 50%BMCR kg/m2.s 1329 911 75%BMCR kg/m2.s 1992 1367 高加全切 kg/m2.s 2025 1389 BRL kg/m2.s 2530 1736 BMCR kg/m2.s 2657 1823 B层一次风REARWALLRIGHT SIDEWALL Inclined tubing LEFT SIDEWALLFRONTWALL螺旋管圈水冷壁出口蒸汽温度螺旋管圈水冷壁出口蒸汽温度镇江

23、电厂镇江电厂600MW600MW380390400410420430440450020406080100管子根数出口蒸汽温度(oC)测量数据计算数据380390400410420430440450020406080100管子根数出口蒸汽温度(oC)测量数据计算数据380390400410420430440450020406080100管子根数出口蒸汽温度(oC)测量数据计算数据380390400410420430440450020406080100管子根数出口蒸汽温度(oC)测量数据计算数据41.36.0 Super 304H41.37.5 SA-213 T9141.36.5 SA-213 T

24、9141.36.0 SA-213 T9141.36.5 Super 304H SB41.37.5 HR3C47.68.0 Super 304H SB47.610.0 HR3C41.37.0 Super 304H SB574.0 Super 304H SB574.0 HR3C574.0 SA-213 TP347H镇江电厂600MW超临界锅炉末级再热器沿炉膛宽度温度分布镇江电厂600MW超临界锅炉末级再热器沿炉膛宽度温度分布（BMCR）（BMCR）520.0530.0540.0550.0560.0570.0580.0590.0600.0610.0620.0123456789101112131415

25、161718192021222324252627282930313233管屏号（从左至右）出口汽温 oC平均值最大值最小值PUMPED START-UP SYSTEMECONOMIZERBCP MEFCVTo SuperheaterFLASH TANK WL- 1Isolation WL-1 WL-2WL-2Isolation FEEDWATER INFURNACE WALLSTo SeparatorsFigure 1Pumped Start up System vs. Drain Type System with Heat RecoveryComparison of Flow to Flas

26、h Tank 1000 MW ExampleCold Start-up 020040060080010001200140016000:001:002:003:004:005:006:007:008:00Time (hh:mm)Leaving Separarator. t/hrFlow to Flash Tank - Drain System with Heat RecoveryFlow to Flash Tank (Recirc. Pump in Service)The Pumped System has Flow to the Flash Tank Only During this Short Time of Boiler SwellThe Drain Type Start up Systemhas Flow to the Flash tank During the Entire Time of Boiler Start upComparison of Heat LossesP