汽包炉与直流炉区别(超临界机组技术讲座)ppt课件

超临界机组技术讲座，1，1 .超临界参数和节能减排，超临界压力和超临界参数的超临界压力和亚临界压力的水和蒸汽特性比较超临界机组的节能效果超临界机组的减排效果，2，1 .超临界压力和超临界参数，水的临界压力： plj=。 临界压力下的相变点温度： t=374.12； 低于临界压力的蒸汽参数：比临界压力高的蒸汽参数：被称为亚临界或超高压、高压及中压的临界压力高的蒸汽参数：被称为超临界、超临界及超临界，3、2 .超临界压力和亚临界压力的水与蒸汽的特性比较，低于临界压力的水加热到饱和温度而蒸发，蒸汽与水的混合物共存达到临界压力后超过临界压力，水被加热，达到相变温度后马上变成蒸汽，没有蒸汽、水共存的现象。 蒸汽再加热就变成过热蒸汽。 在超临界压力下，过热蒸汽的密度高，即容积小，因此水冷壁和过热器的管可以采用较小的管径，有利于承受高压力。 4、我国火力发电蒸汽参数和设备容量的变化过程，5、蒸汽参数和发电煤消耗量的比较，6，3 .超临界机组与亚临界机组相比，超临界机组能节约煤的5%，超临界机组能节约煤的9%10%； 与亚临界机组相比，超临界机组目前污染物排放量可减少5%10%，我国火力发电的平均煤炭消耗量为362g/kw.h，比海外发达国家高3040g/kw.h，我国火力发电量按年32亿kw.h计算，比先进水平高1 以每吨煤价500元计算，每年浪费725亿元。 由于国家已经把节能减排工作作为重要任务，在超临界机组和关闭中，发展小型机组成为一项紧迫的任务。 国家计划到2010年我国火力发电的平均煤消耗量在355g/kw.h以下，到2020年在325g/kw.h以下。 这是一项非常困难的任务，在不大大发展超临界机组的同时关闭高消耗量、高排的延迟机组，无法实现这一目标。 7、二氧化碳排放比较，4 .超临界机组削减效果，8，2 .超临界机组发展史，美国超临界技术的发展概况欧洲超临界技术的发展和特征旧苏联(俄罗斯)超临界技术的发展日本的超临界机组是中国的快速发展上海锅炉厂有限公司的600MW，1000MW超临界锅炉世界超临界机组发展概况1957年美国第一台125MW超临界机组投入运行后，1960年代、70年代和80年代是超临界机组发展的全盛期，以美、苏、日、德为主导国。 据不完全统计，到2000年，美国约有160台超临界机组，总容量约为86000MW的旧苏联(俄罗斯)有232台超临界机组，占全国发电量40%的欧盟以德国为主，意大利、丹麦现在欧洲约有60台超临界机组，但英国、法国两国在本国没有超临界机组运行的日本是后发的表演，现在约100台以上的超临界机组运行的韩国在90年代开始引进技术，现在约有18台500MW、800MW超临界机组。 中国于1991年首次从瑞士引进了600MW超临界机组，之后从俄罗斯、德国、日本、美国等引进了约20台超临界机组。 从2003年开始，国产导入型600MW1000MW机组陆续运转，至今为止国产导入型机组已超过100台，安装、制造了约150台。 那个发展速度在世界上绝对没有。 10，1 .美国超临界技术的发展概论，1.1957年首次有125MW超临界机组投下P=31MPa，t=621/566/566。 2.1959年第一台325MW超临界机组出厂P=34.4MPa，t=650/566/566。 3 .参数太高，发展过快，可靠性差，必须降低参数运行。 4 .机组全部为定压运行。 5 .迄今为止约有160台超临界机组，总容量在9000万千瓦左右。6.1964年以后，机组参数大多下降到24.12MPa538/538，可靠性大幅提高。 7.1980年以后，美国超临界机组的订购趋于零，但燃气轮机发电大幅增加。 8 .目前美国重视煤炭发电，超临界机组发展，但蒸汽温度上升到650以上追求节能和环境保护，11，2 .欧洲超临界技术的发展和特征，1 .德国在1956年首次在117MW超临界机组中P=29.3MPa，t=。 (无再热) 2.1972年、1979年两台430MW超临界机组以P=24.5MPa、t=535/535出厂。 3.1983年德国有16台超临界机组。 20世纪90年代以来，欧洲超临界机组发展迅速，现在西欧共有60多台超临界机组，大部分是德国、意大利、丹麦等。 英法国内没有超临界机组。 4、欧洲发展超临界机组重视可靠性和环境保护，技术也比较先进。 5 .受石油价格和天然气价格上涨的影响，欧洲再次重视煤炭超临界火力发电机的发展。 12，3 .前苏联(俄罗斯)的超临界技术的发展，1 .最初的300MW机组是1963年发货的第一个500MW机组是1968年发货的2 .第一台800MW机组是1969年发货的第一个1200MW机组是1981年发货的3 .前苏联规定300MW以上的机组必须采用超临界机组，至今前苏联地区已运行了250台超临界机组，约占发电量的40%。 4 .旧苏联超临界机组的参数设定为24MPa，545/565，现在正在开发3032MPa。 580600/580600的超临界机组。 5 .前苏联超临界机组的效率不如西方各国高，自习、水处理、辅机等技术也不高。 13，5 .超临界机组在中国发展迅速，1 .中国建议从20世纪80年代初开始发展超临界机组，但由于思想保守、资金限制等各种因素的影响，没有受到积极的反应。 从1987年开始，从德国、瑞士、俄罗斯引进的超临界机组相继被引进。 到2000年，引进了约20台300MW到900MW的机组。 从2001年起，中国大力发展超临界机组，2003年以后大力发展超临界机组。 迄今为止，全国订购了约250台600MW机组，约1000MW超临界机组130台。 这个发展速度是世界发电史上空前的。 4 .我国超临界机组主要依靠技术引进，目前正在消化、吸收中。 我国技术储备不足，高级钢材治金技术不高，走自主创新的道路还很困难。 从2003年到现在，全国国内生产的超临界机组约发货100台，整体性能还很好，但可靠性还没有得到试验。 14，4 .日本的超临界技术，1 .日本的超临界技术全面引进，然后消化吸收，自主创新。 发展迅速，是后来的秀才。 2 .日本从1967年开始引进600MW超临界机组，1971年自制500MW机组，每34年升级一次。 现在日本运行着约120台以上的超临界机组，最大1000MW机组。 3 .日本从1967年到1980年投下的约80台超临界机组，都是定压运行，参数为25.4MPa，538/538，燃料和燃气机组多，技术问题少，可靠性高。 从1980年开始，日本发展变压运行超临界机组，主要提高经济性和运行灵活性。 5 .由于日本治金业发达，发展了有条件的更高参数的超临界机组，正在开发蒸汽温度达到611650的下一代超临界机组。 15，6 .上海锅炉工厂有限公司的600MW、1000MW机组，1 .上海锅炉工厂从2001年开始引进阿尔斯特技术，其中600MW机组主要属于原美国CE和原瑞士SULZER公司的技术，1000MW机组主要属于原德国2、上海锅炉厂订购600MW超临界机组76台，600MW超临界机组16台，1000MW超临界机组36台(截至2008年5月)。 3、上海锅炉厂超临界机组参数： 600MW:1913t/h25.4MPa571/569； 660MW:2102t/h25.4MPa571/569。 4.660MW超临界机组参数： 1991t/h26.15MPa605/603。5.1000MW超临界机组参数： 3030t/h27.46MPa605/603。 16、超临界锅炉总图，600MW，17，3 .超临界锅炉的特点-与亚临界滚筒炉相比，1、超临界锅炉只能采用直流锅炉，不能采用滚筒锅炉。 2、超临界锅炉水冷壁可以采用线圈、垂直线圈等多种形式，但鼓式锅炉只能采用垂直线圈。 3、超临界锅炉启动时需要使用启动旁路系统，而汽包锅炉不需要采用启动旁路系统。 4、超临界锅炉水冷壁和过热器等受热面可以采用较小的管径，有利于轻量化。 5、超临界锅炉蒸气压、气温高，所以受热面的材料等级为通孔临界锅炉高。 6、超临界锅炉没有污染系统，供水质量要求更高。 7 .对超临界锅炉自动控制的要求更高。 8 .超临界锅炉的启动过程与亚临界汽包炉不同。 9 .超临界锅炉容易因高温蒸汽引起管内壁的氧化腐蚀。 10、超临界锅炉一次蒸汽系统电阻下降大于汽包炉，增加了水泵电力和工厂电力。 18，1，超临界锅炉只能采用直流锅炉，水压力超过临界压力22.115MPa后，水和水蒸气不能二相共存，水冷壁不存在汽水混合物，所以只能采用滚筒式锅炉，只能采用直流锅炉。 但是，超临界锅炉在启动中，也有水冷壁在亚临界压力以下运转，汽水温度化合物共存的现象，在这种情况下，为了分离汽水混合物，需要使用启动分离器来分离汽水和水。 因此，超临界锅炉没有鼓，但需要隔板。 图1、图2、图3分别表示自然循环、控制循环、直流锅炉三种不同的水循环方式。 图显示，自然循环和控制循环需要用汽包进行汽水分离，直流锅炉需要用分离器进行汽水分离。 滚筒的直径比较大，壁厚比较厚，汽水分离器的直径比较小，壁厚也比较薄，我厂生产的660MW超临界锅炉分离器的直径813 (外径)，壁厚90，材质为SA335P91。 鼓包横向配置，启动分离器纵向配置，放在锅炉的前壁部。 600MW超临界机组启动分离器外形图(镇江发电厂、太仓发电厂等)。19、20、2、超临界锅炉水冷壁的几种类型，超临界锅炉水冷壁的类型，不仅像鼓炉那样采用垂直线圈，还可以采用线圈、垂直线圈以及水平上升线圈和垂直多上升线圈等多种类型。 现代超临界锅炉由于采用变压运转方式，只能采用与线圈同时垂直上升的两种线圈类型。21、2.1、盘管式、盘管型水冷壁过去采用的方式有4种，现在主要采用第I种和第iii种，第I种在我国被广泛采用，而第iii种只采用炉渣性强的燃煤锅炉。 我国三大锅炉厂多采用线圈，其中，第一类采用光管线圈，如我们厂和哈锅厂，第二类采用内螺纹线圈，如东锅厂。 前者光管成本低，但需要较高的流速，因此汽水阻力变大，后者采用内螺纹管，设计流速低，苏打阻力小。22、2.2、垂直管圈、垂直管圈型水冷壁，类似于我厂过去生产的300MWUP型直流锅炉，采用细管径的管，一次垂直上升，但在火焰角下的海拔，也曾混合过一次，通过混合罐再次上升。 超临界或超临界锅炉垂直线圈的管径为28.65.8，材料为SA-213T12或15CrMoG。 哈尔滨锅炉厂生产的1000MW超临界锅炉采用垂直线圈，并从日本三菱公司引进了技术。 目前，上锅和东锅没有生产过垂直线圈的超临界锅炉。23，2.2.1，垂直线圈的优点是：1，结构简单，容易制造和安装2 .水冷壁的悬挂和热膨胀比较简单，不需要张力板等特殊设计3，苏打电阻的降低比较小，比线圈少1/3，炉渣性的、24、2.2.2、垂直线圈的缺点：1、炉膛燃烧或炉渣等要素产生的热偏差敏感，运转中容易产生大的温度偏差，影响安全可靠性。 2、水冷壁需要安装节流环，在运转初期和修理后进行水动力调整试验，增加了运转的复杂性。 25、简单的疏水扩张容器的启动系统，3、超临界必须具备启动系统，26、4、超临界锅炉水冷壁、过热器等受热面可以选择小口径，虽然轻量化和制造变得容易，但材质的品位通孔临界相当高，制造过程很复杂。27、表1显示的是亚临界600MW和超临界600MW、超临界660MW和1000MW机组的各受热面用材料的比较。 从表中可以看出，虽然超临界锅炉的水冷壁和高温部的过热器的管径比较小，但材质良好，需要大量使用S304H、TP347HTG和HR3C等优质的不锈钢管，有时也需要在管内进行喷射冷却处理。28、表1亚临界和超临界锅炉受热面用材料的比较，600MW、29、5、超临界锅炉由于没有水冷壁污染系统，供水质量要求高，亚临界和超临界锅炉供水标准的比较，30、6、超临界对自动控制的要求高，其控制理念也与亚临界锅炉不同，超临界锅炉31、(1)亚临界滚筒炉的自动控制理念是，负荷变化锅炉供水量变化、燃料量变化、风量变化，锅炉供水3354控制滚筒的水位，锅炉燃料控制滚筒和过热蒸汽的压力，锅炉减温水控制蒸汽温度。 32、(2)超临界直流锅炉的自动控制理念是汽机负荷变化3354锅炉供水量变化、燃料量变化、风量变化，锅炉供水3354控制蒸汽压力和锅炉输出的锅炉供水/燃料比率控制锅炉水冷壁出口(称为中间点)的温度、33、7、超临界锅炉的启动过程与亚临界汽包炉不同，超临界锅炉是直流锅炉，所以在启动阶段通过启动旁路系统取水循环，循环流量约占锅炉BMCR负荷的30%。 除非循环流量建立后，锅炉才能点火启动。 启动中，循环流量始终保持在30%左右，点火后燃料量增加，水冷壁开始产生汽水混合物，通过启动汽水分离器进行汽水分离。 启动隔板保持水位，蒸汽通过过热器，水返回供水系统，随着燃料量增加，蒸汽量以30%的起动流量增加，直到完全变成蒸汽为止，即使起动过程结束，隔板也没有水位，变为“干”运转，隔板排水系统的34、汽包锅炉不需要启动系统，汽包本身是汽水分