600mw超临界机组锅炉技术特点和其性能探究

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1、600MW超临界机组锅炉技术特点和其性能探究　　摘要：本文从如参数、结构、燃烧系统、材料、启动系统选择等几个方面阐述了600MW超临界机组锅炉技术特点，对锅炉总体布置及内置启动分离器、燃烧方式、水冷壁及炉膛特点进行技术探讨，并对机组性能展开分析。关键词：600MW超临界；机组锅炉技术特点；性能中图分类号：TK223文献标识码：A引言我国发电设备结构中，火电机组目前仍占75%左右，而火电机组中绝大部分为燃煤机组，这种趋势将持续相当长时间。超临界锅炉作为超临界机组三大主机设备之一，具有参数高、负荷变化速度快、启动系统设计特殊等特点，其可靠性问题显得越来越重要，国内外用户

2、对机组可靠性的要求也越来越高。1.几种常见的670MW超临界机组锅炉技术特点1.1锅炉总体布置及内置式启动分离器的技术特点7锅炉的汽水流程从分离器出口到过热器出口集箱为过热器系统，以内置式汽水分离器为分界点，另有省煤器系统、再热器系统和启动系统。水冷壁入口集箱到汽水分离器为水冷壁系统，过热器采用四级布置，从炉顶过热器至分隔屏过热器，再从分隔屏过热器至后屏过热器，最后回到末级过热器。在上炉膛、折焰角和水平烟道内分别布置了分隔屏过热器、屏式过热器、末级过热器和末级再热器，所有过热器、再热器和省煤器部件均采用顺列布置，以便于检修和密封,防止结渣和积灰。采用内置式汽水分离器

3、,内置式汽水分离器结构简单,易于控制，容量为35%BMCR，与锅炉水冷壁最低质量流量相匹配，可以锅炉本身各受热面间以及汽机间工质状态的匹配，并实现工质和热量的回收。在启动完毕后,并不从系统中切除,而是串联在锅炉汽水流程内，从炉膛冷灰斗水冷壁进口集箱（标高5700mm）到标高47292mm处炉膛四周采用螺旋管圈，在此上方为垂直管水冷壁。当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷35%BMCR时，蒸发受热面出口的介质流经汽水分离器进行汽水分离，蒸汽通过汽水分离器上部管接头进入炉顶过热器,参数为除氧器的参数，建立启动流量。实现进入分离器汽水混合物的两相分离，使分离出来的水的质量

4、和热量得以回收，并向过热器、再热器、暖管、冲转和带负荷提供汽源。点火后随燃烧量的增加,进入分离器的工质压力、温度和干度不断提高，汽水混合物在分离器内实现分离。蒸汽进入过热器系统,水排入疏水扩容器实现工质回收。1.2超临界机组锅炉燃烧方式的特点7从目前电厂锅炉燃烧器来看，四角切圆燃烧方式是电厂比较常用的一种燃烧方式，这种方式的特点是采用锅炉燃烧系统按中速磨冷一次风直吹式制粉系统设计，24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆燃烧方式。从稳燃性能看，这些锅炉不投油最低稳燃负荷率试验值为41.1%~52%，可调度值为50%~63%。1

5、.3超临界机组锅炉水冷壁及炉膛的技术特点7由于尺寸与通过水冷壁足够的质量流量的矛盾，在炉膛周界尺寸确定后，直流锅炉水冷壁的设计难以兼顾炉膛周界。对垂直管圈水冷壁而言，为了保证具有足够的质量流量，在选择水冷壁管径时，会遇到很大的困难，采用螺旋管圈的形式，使得管间吸热偏差小，热偏差也小，适用于变压运行要求。带内置式启动分离器的超临界压力螺旋管圈变压运行直流锅炉水冷壁，其吸热偏差小，水冷壁进口可以不设置改善分配的节流圈，降低了阻力损失。还可以严格限制水冷壁的吸热份额，有良好的膨胀性能和温度跟踪性能，但水冷壁的制造工艺较复杂，其焊接和变形的校正都较碳钢管复杂。而与与螺旋管圈

6、相比，垂直型水冷壁的主要优点为结构简单、便于安装；较好的正向流动特性，在各种工况下保证水动力的稳定性；不易结渣在传统的一次上升垂直水冷壁的基础上；不需用复杂的张力板结构，启动或负荷变化时热应力较小；阻力较小，比螺旋管圈水冷壁少约1/3等等。炉膛的高度基本上取决于炉膛出口烟温和保证煤粉的燃尽,对于灰熔点低、易结渣的核煤煤种，比灰份软化温度低230℃，工况下炉膛出口烟温1000℃，这种设计较为保守，可以确保在炉膛内和对流受热面不结渣，安全运行。2.600MW超临界机组锅炉燃烧调整2.1燃料配比满足负荷变化的要求当发电机组并网后，机组负荷将处于时刻变化的环境中，这时，可通

7、过改变磨煤机负荷或者增加和减少磨煤机台数以满足要求。现在磨煤机自动控制系统基本能够满足负荷在较宽范围内运转了，发挥自动控制系统不仅可以减轻人力，也使控制更加精确。具体而言，当系统处于高负荷运行时，锅炉炉膛热负荷比较高，燃烧稳定，此时需要关注的问题就是气温高导致的结渣，这时，应设法降低火焰中心，缩短火焰长度，同时尽量避免结渣现象的出现。而当系统处于低负荷运行时，锅炉炉膛热负荷比较低，容易发生灭火，为防止灭火现象，就应适当降低锅炉内过剩的空气系数，充分调节各燃煤器的煤粉量和送风量，避免风速过大变动，对燃烧工况欠佳的燃煤器更要加强巡检，防止出现不良事故。一般来说，当锅