^90%的份额。燃煤火电机组的热力系统

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1、第一部分总论超超临界机组概述在发电循环中，蒸汽参数是决定机组热经济性的重要参数。同时，提高汽轮机的效率对提高机组热经济性起决定性作用，约占其中8500^90%的份额。燃煤火电机组的热力系统是按朗肯循环进行的，提高蒸汽的初参数(蒸汽压力和蒸汽温度)、采用再热系统和增加再热次数都能提高循环的热效率。在一定范围内，新蒸汽温度和再热蒸汽温度每提高100C,机组的热耗就可下降0.25%一。.3%。如果增加再热次数，例如采用二次再热，在同样蒸汽参数下热耗可较采用一次再热下降。常规亚临界循环的典型参数为16.7MPa/53

2、80C/5380C,发电效率约为3800^-3900。当汽机进口蒸汽参数超过水临界状态点的参数，即压力为22.115MP,374.150C，统称为超临界机组。在20世纪70^-80年代，一般超临界循环的典型参数为24.1MPa/5380C/538℃或24.1MPa/5380C/5660C，对应的发电效率约为41%一42%。超超临界参数实际上是在超临界参数的基础上向更高压力和温度提高的过程。各国、甚至各公司对超超临界参数的开始定义也有所不同，例如:日本的定义为压力大于等于25MPa，或温度大于5660C;丹麦定

3、义为压力大于27.5MPa;西门子公司的观点是从材料的等级来区分超临界和超超临界机组;我国电力百科全书则将超超临界定义为蒸汽参数高于27MPa的机组。这些说法都称为超超临界机组。1.1超超临界火力发电机组锅炉的特点对于国外超超临界锅炉技术特点，一般分为欧洲、日本两大技术流派。1.1.1炉型欧洲的超超临界锅炉均采用塔式布置，其优点是水冷壁(尤其是上炉膛)回路简单，不仅炉膛各墙水冷壁间热力与水动力偏差小，而且后水冷壁回路也特别简单，烟气自下向上垂直流动，消除了I型锅炉中因有两次900转弯(炉膛出口和尾部转向室)而

4、导致的烟侧偏差，此外从减轻对流受热面的结渣和烟侧磨损也是有利的。缺点是:锅炉较高，增加了安装难度，四根大立柱承受锅炉全部荷载，对柱基础的设计要求较高，增加了锅炉房地基的费用。日本的超超临界锅炉均采用双烟道的I型布置，其主要优点是锅炉高度稍小，易于安装;缺点是水冷壁特别是上部后水冷壁的回路较复杂，其热力与水力偏差较大，过热器与再热器沿炉宽方向的烟侧偏差较大;转向室后的低温对流受热面存在局部烟侧磨损的可能性。总之，两种炉型代表了不同的设计传统，均有其优缺点，只要设计合理，均能保证锅炉的可靠运行。1.1.2燃烧方式

5、与炉膛尺寸目前世界上已投运的百万千瓦等级燃煤超超临界锅炉就其燃烧方式而言仍分切向燃烧和对冲燃烧两大类，而在切向燃烧方式中又分单切圆和双切圆两种，德国、丹麦等欧洲国家均采用单切圆正方形炉膛，能保证较好的燃烧效果和炉内空气动力场，已投运的最大正方形炉膛为德国SchwarzePump的800MW褐煤炉，其截面尺寸为24X24m，其次为Niedraupen的900MW褐煤炉，其尺寸为23.16X23.16m，均已顺利运行，说明百万级单切圆正方形炉膛是可行的，在直流燃烧器的火焰穿透能力及燃烧组织方面未出现任何问题。三菱

6、公司为了消除ii型布置单切圆燃烧沿炉宽方向水冷壁、高温过热器和再热器的烟侧偏差，改善了切向燃烧炉膛内的空气动力场，从20世纪80年代末开始采用旋转方向相背超超临界机组技术资料汇编的双切圆矩型炉膛，已为十余台容量为700-IOOOMW的超临界和超超临界锅炉所采用并取得了良好的运行业绩。日立和石川岛播磨两家公司的超临界和超超临界锅炉均采用旋流式燃烧器前后墙对冲布置，均有良好的运行业绩，也均采用矩形炉膛，对于百万千瓦级的燃煤锅炉，其炉宽可达30m，因此对长伸缩式吹灰器的工作性能有很高要求。为了降低NO,生成量，所有

7、投运的超超临界锅炉的炉膛均采用了分级燃烧，ALSTOM公司烟煤超临界锅炉运行中的NOz生成量可达到240ppm，日本三菱公司生产的1000MW超超临界锅炉(三隅电厂1号炉)燃用澳大利亚烟煤时在锅炉出口测得的NO,生成量仅为137ppm，而在脱硝装置后测得的NO,量又降到30ppm，因此为了满足对火力发电厂日益严格的环保要求，绝大部分超超临界锅炉均采用分级燃烧和脱硝装置。1.1.3水冷壁系统世界上已投运的超超临界锅炉水冷壁大多数下炉膛采用螺旋管圈，上炉膛采用垂直管圈，如ALSTOM(EVT)、日立、石川岛播磨等

8、公司，其优点是水冷壁沿炉膛四周热偏差较小，对煤种和燃烧方式变化的敏感性较小，也不需采用内螺纹管和节流孔圈。主要缺点是水冷壁阻力较大，但各锅炉制造商为了降低厂用电耗，近年来采用了所谓低阻力的螺旋管圈水冷壁，即适当加大螺旋倾角，在保证运行可靠的前提下，适当降低质量流速。另外，日立BHK开发了在燃烧器高热负荷区采用内螺纹管的螺旋管圈水冷壁。自20世纪80年代末以来，日本三菱公司首创了用节流圈调节一次上升垂