MW超超临界锅炉技术介绍.pptVIP

0 1000MW等级超超临界锅炉技术介绍 2007年11月哈尔滨锅炉厂有限责任公司 1 介绍内容 超超临界锅炉的技术来源和业绩1000MW超超临界锅炉技术特点1000MW超超临界锅炉技术方案 2 超超临界锅炉技术来源和业绩 3 超超临界锅炉技术来源与引进 2003年11月 哈尔滨锅炉厂有限责任公司由日本三菱重工 MHI 进行技术支持 获得了国内第一个1000MW超超临界锅炉合同 华能玉环4X1000MW超超临界锅炉 2004年9月 哈尔滨锅炉厂有限责任公司与日本三菱重工签定了超超临界锅炉技术的技术转让合同 2004年 签订了中电投阚山2X600MW超超临界锅炉 华能营口2X600MW超超临界锅炉和河源2X600MW超超临界锅炉合同 2005年4月 签订了国电泰州2X1000MW超超临界锅炉合同 2006年2月 签订了华电铁岭2X600MW超超临界锅炉和华电芜湖2X660MW超超临界锅炉合同 2006年11月 签订了大唐潮州2X1000MW超超临界锅炉合同 2006年12月 签订了大唐吕四港4X660MW超超临界锅炉合同 2006年4月 签订了大唐南京下关2X660MW超超临界锅炉合同 2007年签订了靖江 西塞山 威海 福州和岳阳等660MW超超临界锅炉合同和芜湖 苍南 古城 金陵 克旗和定襄等1000MW超超临界锅炉合同 4 超超临界锅炉的业绩和现状 一 2006年5月1日 华能玉环电厂1000MW超超临界锅炉1号炉一次顺利通过水压试验 2006年11月28日 1号炉通过168小时试运行 2006年12月30日2号炉通过168小时试运行 实现一年双投 日前 3 4号炉均已完成水压试验 今年将全部投入商业运行华能营口电厂600MW超超临界锅炉1号炉于2007年8月31日通过168小时试运 进入商业运行 运行性能良好 稳定 5 超超临界锅炉的业绩和现状 二 通过玉环电厂1000MW超超临界锅炉及后续超超临界锅炉的设计 制造和安装 并结合超超临界锅炉技术引进培训工作 至2006年12月28日 超超临界锅炉技术引进全部完成 我公司已经完全掌握了该项技术 并结合我国工程的实际情况和具体要求 进行了改进和完善从玉环项目开始 到营口 泰州项目 我公司都派出设计人员到日本与三菱公司一起进行联合设计 充分交流 领会和掌握关键的设计理念技术引进术覆盖了设计 制造 检查 安装 调试和标准化以上技术的掌握为新项目的设计提供了进度和质量上的充分保证 6 超超临界锅炉的业绩和现状 三 在制造方面 厂内完成了P122和P92管道和HR3C和SUPER304H受热面的制造任务 并将掌握的焊接工艺与安装公司共享 确保锅炉安装的整体质量 为业主负责SCR技术转让的培训工作在2006年12月完成 目前 我公司已经获得了广东得胜300MW亚临界锅炉 锦州350MW亚临界锅炉和芜湖1000MW超超临界锅炉等近10个项目的SCR设备供货合同 同时 可满足业主对脱硝设备的不同布置和性能要求 并保证与设计院的配合进度 7 1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会 8 2007年6月11日 由中国机械工业联合会和中国华能集团公司在北京人民大会堂举行了我国首套国产化百万千瓦超超临界火电机组 玉环电厂1 2号炉 成功运行暨性能指标的新闻发布会 经过半年的成功运行 机组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国家标准 机组的成功运行使我国电力装备制造业的水平跻身于国际先进行列 新华社 人民日报 中央人民广播电台 中央电视台 经济日报 光明日报 工人日报 科技日报 中国工业报 中国电力报等国内主要媒体的记者参加了新闻发布会 1000MW超超临界锅炉性能指标新闻发布会 9 1号机组 锅炉效率 93 88 达到设计保证值 机组在额定负荷下发电煤耗率 270 6g kWh 发电厂用电率 4 45 供电煤耗为283 2g kWh 烟气中氮氧化物 NOX 排放浓度 270mg m3 达到设计值 优于国家排放标准 二氧化硫 SO2 排放浓度 由浙江省环境监测中心测试 17 6mg m3 优于国家排放标准 烟尘排放浓度 39mg m3 优于国家排放标准 2号机组 锅炉效率 93 76 达到设计保证值 机组在额定负荷下发电煤耗率 271 6g kWh 发电厂用电率 4 33 供电煤耗为283 9g kWh 烟气中氮氧化物 NOX 排放浓度 288mg m3 达到设计值 优于国家排放标准 二氧化硫 SO2 排放浓度 由浙江省环境监测中心测试 18 1mg m3 优于国家排放标准 烟尘排放浓度 34mg m3 优于国家排放标准 1000MW超超临界锅炉性能指标优异 10 华能玉环电厂一期工程是国内首批1000MW超超临界燃煤发电机组 锅炉 汽轮机各项性能指标均达到了设计保证值 1号机组热效率为45 4 是目前国内容量等级最大 效率最高的燃煤发电机组 经过严格的性能考核试验表明 该型机组的能耗和污染物排放指标达到了当今世界同类型机组的先进水平 效率比国内已运行的超临界600MW燃煤机组高3 以上 是目前最先进的清洁煤发电技术 具有很大的节能和环保效益 1000MW超超临界锅炉性能指标优异 11 1000MW超超临界锅炉技术特点 12 MHI超超临界锅炉的技术特点 蒸汽参数25 4MPa g604 602 A PM燃烧器和MACT MRS磨煤机 内螺纹管垂直水冷壁 蜂巢型垂直式催化脱硝装置 抗高温热强钢 13 主要技术特点 锅炉为 型布置 尾部为双烟道内螺纹管改进型垂直水冷壁 加装中间混合集箱及两级分配器 减少了水冷壁偏差 并将节流孔圈装于水冷壁下联箱外面的水冷壁管上以便于调试 简化结构 采用带有再循环泵的启动低负荷系统 能回收启动阶段的工质和热量并增加了运行的灵活性 采用低NOxPM燃烧器和MACT燃烧技术 反向双切圆燃烧方式以获得均匀的炉内空气动力场和热负荷分配 降低炉膛出口烟气温度场和水冷壁出口工质温度的偏差 过热器采用四级布置 再热器为两级布置 为了降低超超临界锅炉因主汽 再热汽温提高到605 603 所导致的高温级管子的烟侧高温腐蚀和内壁蒸汽氧化问题 采用了经过长期运行考验的Super304H和HR3C热强钢 过热汽温调温方式为煤水比加三级喷水 再热汽为烟气挡板调温 燃烧器摆动并在两级再热器间装有事故紧急喷水 14 MHI超临界和超超临界燃煤锅炉业绩示例 三隅电站 松浦电站 神户制钢电站 碧南电站 广野电站 原町电站 新地电站 舞鹤电站 垂直型水冷壁 包括已运行和在建项目 15 MHI超临界锅炉的发展 首台螺旋管圈水冷壁锅炉 首台垂直管圈水冷壁锅炉 The1stUnitofSpiralWWBoiler 16 1000MW超超临界锅炉技术方案 17 锅炉主要技术参数 1 主蒸汽流量 2953t h BMCR 再热汽流量 2446t h BMCR 蒸汽压力过热器出口 27 46MPa g BMCR 再热器入口 6 14MPa g BMCR 再热器出口 5 94MPa g BMCR 蒸汽温度过热器出口 605 BMCR 再热器入口 377 BMCR 再热器出口 603 BMCR 给水温度298 BMCR 18 锅炉主要技术参数 2 主蒸汽流量 3033t h BMCR 再热汽流量 2469t h BMCR 蒸汽压力过热器出口 26 15MPa g BMCR 再热器入口 5 0MPa g BMCR 再热器出口 4 8MPa g BMCR 蒸汽温度过热器出口 605 BMCR 再热器入口 351 BMCR 再热器出口 603 BMCR 给水温度303 BMCR 19 锅炉纵剖图 20 锅炉水平图 二次风 烟道 21 锅炉启动系统 22 带循环泵的启动系统 系统简单工质和热量回收效果好对除氧器设计无要求 适合于两班制和周日停机运行方式 23 分离器及贮水箱 24 贮水箱的水位控制 25 循环泵 湿式马达单级泵与亚临界控制循环锅炉用循环泵相比 压头高 流量小只在锅炉启动和停炉过程中投运每台锅炉配置1台 26 循环泵 工作状态 27 循环泵 水压状态 水压试验堵板 电机没有安装 28 分离器 直径1100mm壁厚130mm材料为SA387GR11CL12长度约5 5m以上为玉环数据 之后工程材料改为管材 材料为P12 29 贮水箱 直径1184mm壁厚142mm材料为SA387GR11CL12长度约15 2m以上为玉环数据 之后工程材料改为管材 材料为P12 30 启动过程简图 31 内螺纹管垂直水冷壁 32 内螺纹管垂直水冷壁 管子外径28 6mm壁厚5 8mm节距44 5mm材料15CrMoG 33 垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁 垂直水冷壁 内螺纹管 螺旋管水冷壁 光管 28 6 4四头螺纹管 34 水冷壁结构简单 垂直型水冷壁 螺旋管圈水冷壁 35 垂直水冷壁的安装简便性 焊口对接只需单向调整 焊口对接需双向调整 较复杂 高可靠性 有时可靠性较低 36 螺旋管圈水冷壁SS 在焊件与管子之间不可避免的温差 在负荷震荡期间 潜在的疲劳破坏的根源 螺旋管圈结构详图 37 内螺纹管优良的传热特性 38 装在管内的水冷壁入口节流孔圈 在由各水冷壁下集箱引出的水冷壁入口管段上 根据水动力计算的结果 按不同的回路装有不同孔径的节流孔圈 以控制各回路水冷壁管的流量 以保证合理的质量流速和水冷壁出口温度的均匀性和管壁金属温度在允许范围内 这种装于水冷壁入口管段上的节流管圈与早期装于大直径的水冷壁下集箱内的定位销对号的节流孔圈相比 具有如下优点 不必采用壁厚的大直径水冷壁下集箱 简化了结构 不需定期维修 便于节流孔圈的调试 便于更换和检查 39 水冷壁入口节流孔圈 螺栓 螺母 螺栓与螺母 节流孔圈 节流孔板 40 炉膛水平热负荷分布 41 中间集箱入口温度分布 42 中间混合集箱及一 二级混合器 为了进一步降低水冷壁沿炉膛周界的出口的工质温度偏差 除采用节流孔圈调节各回路的流量外 还在下炉膛出口处加装独特的带二级混合器的中间混合集箱 其主要作用不单是平衡各水冷壁管的工质温度 更重要的是强化两相流的汽水混合 防止出现汽水分离 43 中间混合集箱和一级分配器 44 一级分配器 45 二级分配器 46 垂直水冷壁出口工质温度分布 47 垂直水冷壁易于除渣 容易掉落 粘附在膜式鳍片上 48 过热器系统 49 流体冷却夹管 流体冷却间隔管 50 过热器规格和材质 HR3C Super304H 外壁温度 内壁温度 51 铬含量和高温烟气腐蚀的关系 52 晶粒度和蒸汽氧化的关系 53 调节同屏流量的方法 节流短管 各受热面入口采用节流短管进行截流 调整各管子的流动阻力 来平衡同屏各管子的流量及蒸汽温度 54 玉环工程1 2号炉末级过热器出口集箱和主蒸汽管道采用P122玉环3 4号炉及以后工程的末级过热器出口集箱及管接头采用P92 T92材料主汽管道采用P92材料许用应力以及高温强度的提高 可以使得受压元件的壁厚减薄 不仅节约了金属 更因为它们具有较高的导热率和较低的热膨胀系数而有利于减轻高温集箱的热疲劳损伤 由于它们是铁素体钢 当在高温蒸汽作用下管子的内壁所产生的氧化膜的组成成分和层厚比较均匀 不容易剥落 其抗剥离性能优于奥氏体钢 这样便减小了在管子内壁发生应力腐蚀或晶间腐蚀的可能性 末级过热器出口集箱和主蒸汽管道 55 尾部烟道旁路 尾部烟道旁路 顶棚出口集箱 分离器 超临界压力旁路开亚临界压力旁路关 56 再热器系统 57 再热器系统图 减温器 58 再热器规格和材质 59 省煤器系统 60 省煤器 在整个正常运行包括负荷变化时都应保证省煤器出口过冷 61 燃烧系统 62 八角切向燃烧的特点 将整个炉膛作为二个大燃烧器组织燃烧 因此对每只燃烧器的风量 粉量的控制简单 锅炉负荷变化时 燃烧器按层切换 使炉膛各水平截面热负荷分布均匀 对煤种适应性强 由于炉膛内气流旋转强烈 与煤粉颗粒混合好 而且延长了煤粉颗粒在炉内流动路程 解决了锅炉炉膛出口左右烟温偏差问题 63 燃烧及制粉系统 燃烧系统选用6台中速磨直吹制粉系统八角切向摆动燃烧器风箱结构均等配风燃烧器相对拉开和AA风箱拉开布置采用六层PM一次风口 浓淡喷口相对布置设有三层油枪用于锅炉点火及低负荷稳燃合理的一 二次风动力参数保证煤粉的充分燃烧 64 燃烧器布置方案 65 燃烧器布置图 水平 66 PM燃烧器原理 辅助风高浓度煤粉火焰 浓相 低浓度煤粉火焰 淡相 一次风 粉比 一次风 粉比 常规火焰 低NOx PM 火焰 煤粉分离器 67 PM分离器 68 PM分离器布置图 69 MACT燃烧技术 MitubishiAdvancedCombustionTechnology 70 MACT燃烧技术 三菱重工 MHI 开发的MACT MitsubishiAdvancedCombustionTechnology 燃烧技术也称为炉内降低NOx燃烧系统 将较大比例的附加风AA AdditionalAir 角式布置在主燃烧器的上部 该附加风不仅能够降低NOx的生成而且保证炉膛燃尽区进一步完全燃烧从而降低飞灰可燃物的含量 MACT燃烧技术特点是 适应各种燃料如煤 油 气不增加设备投资 能减少尾部脱硝设备的投资降低对环境有害物质的排放锅炉燃烧效率和烟气流量没有改变 炉膛不会产生结渣和高温腐蚀炉膛内的燃烧稳定 低负荷性能良好 安全可靠 火焰检测不受影响 71 MACT燃烧技术原理 72 三隅 11000MW垂直水冷壁超超临界锅炉排放量燃煤 澳大利亚HunterValley烟煤负荷 1000MW 73 玉环1000MW超超临界锅炉主要调试内容 锅炉酸洗锅炉吹管冷态整机成套启动168试运 74 清洗介质的选择 对于新建的超临界锅炉推荐采用腐蚀性