超超临界压力锅炉的设计探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.comVOI．22NO．4第22卷第4期动力工程POWERENGINEERINGAug．2002·1833·2002年8月·锅炉技术·文章编号：1000—6761(2002)04—1833—08超超临界压力锅炉的设计探讨陈端雨，施鸿飞，董厚忱(上海发电设备成套设计研究所，上海200240)摘要：该文以百万千瓦级超超临界压力锅炉的概念设计为案例，论述了发展超超临界压力锅炉的蒸汽参数问题和需要研究的设计技术方面的课题，包括水冷壁系统中管圈型式、水动力可靠性、烟道蒸发器、

2、过热器、再热器系统中的主蒸汽温度控制、再热蒸汽温度控制、管壁金属温度和材质，启动旁路系统中的锅炉启动系统和汽机旁路系统，以及其它诸如大直径厚壁元件、阀门等。此外，还提出了开发设计手段的建议。图5表3关键词：超超临界压力锅炉；本体设计；材料中图分类号：TK222文献标识码：A可下降0．259／5～0．3。如果增加再热次数，例如O5I声采用二次再热，其热耗可较采用一次再热的机组火力发电厂的蒸汽参数经历了由低向高的发下降1．5～2．0。展过程。至今，超临界压力机组已相当普及。我国发展超超临界压力机组，会显著提高电

3、站的在1992年已填补了这一空白，并且已有多个电厂热效率。以1000MW的燃煤机组为例，如果能将装有超临界压力机组。超超临界压力机组具有容蒸汽参数由超临界压力机组通常采用的24．1量大、参数高、能耗低、可靠性高和环境污染小等MPa、538。C／566。C提高到拟议中的超超临界压特点，世界上一些技术发达的国家如日本，已经在力和二次中问再热参数：31．OMPa、566。C／566原来超临界压力的基础上，开发了多台更高参数。C／566。C或31．0MPa、593。C／593。C／593。C或的超超临界压力机组，并

4、已投入商业运行。34．5MPa、649。C／593。C／593。C，机组的供电端我国是以煤炭为主要能源的国家，但煤炭资效率和供电煤耗预期可以达到表1所列的数值，源的分布很不平衡。尤其是经济较发达的沿海地与超临界参数相比较，至少可节约燃料4～区，资源短缺，且煤炭的供应还受到运输能力的制5约，发展超超临界压力机组可以充分和高效利用表1不同蒸汽参数的供电煤耗比较燃料资源，提高我国的技术装备水平，有利于国民24．1MPa31．0MPa31．0MPa34．5MPa经济的可持续发展，有着良好的经济和社会效益。538。C

5、566。C593。C649。C参数

6、566C／566。C／593。C／593。C1蒸汽参数问题／566。C／593。C／593。C机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要供电端效率(％)40．9442．843．1～43．343．7～44．0因数。蒸汽轮机的热力系统是按Rankine循环方洪电煤耗(g／kWh)300287284～285279～281式工作的，提高蒸汽参数(蒸汽的初始压力和温表1所列的3种超超临界参数：31．0MPa、度)、采用再热系统、增加再热次数，都可提高热力566。C／566。C／566。

7、C较31．0MPa、593／593／593循环的效率。众所周知：在一定的范围内，新蒸汽。C，热效率约低1％，而31．0MPa、593。C／593。c／温度或再热蒸汽温度每提高1O℃，机组的热耗就593。C较34．5MPa、649。C／593。c／593。C，热效率又低约1，但随着参数的提高，对高温材料的要收稿日期：200110—12作者简介：陈端雨(1966)。男，1988年毕业于哈尔滨工业求、产品开发的技术难度、机组的造价，也越来越大学，现任上海发电设备成套设计研究所锅炉研究室主任。高。比较3种参数，前二

8、者现实性更大些。作为技中国动力工程学会锅炉专业委员会秘书长，主要从事电站锅炉设计开发及试验研究工作。术开发，可先从31．OMPa、566。C／566。C／566。C维普资讯http://www.cqvip.com动力工程第22卷的参数着手，在条件成熟时，再实施较高的参数。蒸一蒸二汽次汽过汽次超超临界压力机组的容量首先应和我国超临l0o岩囊岩蓑岩熏界压力机组的容量相衔接，以期在一系列电站辅90m．机设备的配套上能有继承性，尽可能减少配套辅机设备的新产品开发；其次还要从热力系统上研80m究，兼顾到诸如汽轮机低压

9、部分的设计系列，兼顾到锅炉炉型、汽水系统的选择，乃至兼顾到汽水管70m路用大直径钢管的规格的发展等等。超超临界压力机组应该是百万千瓦级(900MW～1200MW)60m的机组，作为技术储备的设计案例，可以初步定为900MW。50m．I’’；．，一-2锅炉本体设计省煤器40m．2．1总体布置30m．本文锅炉本体案例设计，其蒸汽参数是大致的数值，未经热力系统的论证。锅炉本体系统也未20m经多方案设计比较，肯定不是最佳