0、引言
近20年來,我國電力工業發展迅速,火力發電機組的建設主要經曆了2個階段。
第1階段為20世紀90年代初期,該階段開始引進國外設備,進口了相當數量300 MW及600 MW以(yi)上(shang)機(ji)組(zu)。引(yin)進(jin)的(de)國(guo)外(wai)設(she)備(bei)來(lai)自(zi)世(shi)界(jie)工(gong)業(ye)發(fa)達(da)國(guo)家(jia),所(suo)配(pei)鍋(guo)爐(lu)幾(ji)乎(hu)囊(nang)括(kuo)了(le)世(shi)界(jie)有(you)代(dai)表(biao)性(xing)的(de)製(zhi)造(zao)廠(chang)家(jia)的(de)特(te)有(you)技(ji)術(shu)。其(qi)設(she)計(ji)特(te)點(dian)和(he)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong),促(cu)進(jin)了(le)我(wo)國(guo)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao),也(ye)為(wei)當(dang)時(shi)國(guo)內(nei)幾(ji)大(da)鍋(guo)爐(lu)製(zhi)造(zao)廠(chang)吸(xi)收(shou)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)的(de)條(tiao)件(jian),富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)銷(xiao)售(shou)
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
第2階段為21世(shi)紀(ji)初(chu)期(qi),該(gai)階(jie)段(duan)我(wo)國(guo)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)體(ti)製(zhi)改(gai)革(ge),電(dian)力(li)行(xing)業(ye)得(de)到(dao)了(le)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan),各(ge)發(fa)電(dian)公(gong)司(si)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang),國(guo)內(nei)幾(ji)大(da)鍋(guo)爐(lu)製(zhi)造(zao)廠(chang)與(yu)世(shi)界(jie)有(you)代(dai)表(biao)性(xing)的(de)製(zhi)造(zao)廠(chang)家(jia)合(he)作(zuo),建(jian)造(zao)了(le)大(da)批(pi)國(guo)產(chan)化(hua)600 MW以上超臨界機組。
我國的600MW以上超臨界機組鍋爐主要由三大公司製造,它們是上海鍋爐廠有限公司(以下簡稱上鍋)、東方鍋爐(集團)股份有限公司(以下簡稱東鍋)和哈爾濱鍋爐廠有限責任公司(以下簡稱哈鍋)。
三大鍋爐製造廠的技術主要是按美國或日本對應公司的許可證製造鍋爐:上鍋對應美國燃燒工程公司CE(Combustion Engineering),現被阿爾斯通能源公司( ALSTOM)合並;東鍋對應日本日立公司的拔伯葛一日立株式會社(BHK),日本日立公司的拔伯葛一日立株式會社又對應美國巴布科克·威爾科克斯公司B&W( Babcock&Wilcox);哈鍋對應日本三井巴布科克能源公司(MB)。
國內各鍋爐製造廠在消化國外技術的基礎上,根據我國的國情,600 MW以上超臨界鍋爐機組采用超臨界壓力螺旋管圈式變壓運行直流鍋爐,且都為煤粉爐,低NO,燃燒技術。本文將對國內幾大鍋爐製造廠及與其合作的國外製造廠家的600 MW以上超臨界鍋爐機組主要技術和技術特點及運行特點進行介紹。
1、上鍋600 MW以上超臨界機組技術特點
上鍋600 MW以上超臨界鍋爐機組主要有以下技術特點:
(1)螺旋管圈式超臨界變壓直流本生型鍋爐,采用內置式汽水分離器啟動係統;
(2)直流燃燒器四角布置切圓燃燒方式,可擺動噴嘴用以調節再熱汽溫;
(3)帶燃盡風OFA( Over Fire Air)和出口擴錐的濃淡低NOx燃燒係統;
(4)采用氣流反切,削弱爐膛出口氣流殘餘旋轉,降低水平煙道左右側煙氣流速偏差。
1.1鍋爐啟動旁路係統及主要技術特點
1.1.1鍋爐啟動旁路係統
啟動旁路係統采用內置式啟動分離器,布置2台汽、水分離器,每個分離器分別由2根導管將水冷壁出口的工質引入,經2根導汽管將工質引至爐頂棚進口集箱。
在機組啟動或鍋爐負荷低於最低直流負荷30010 MCR時,啟動旁路在分離工況下運行,工質在分離器中進行汽、水分離後,蒸汽進入頂棚過熱器繼續加熱,水經1根疏水管引至1個儲水箱,儲水箱下方設有2根管道分別通至除氧器和大氣式擴容器,每根管道上分別設有調節閥,可根據不同狀況控製分離器水位並回收工質和熱量。
1.1.2鍋爐啟動旁路係統主要技術特點
(1)係統簡單可靠、操作方便。
(2)在機組啟、停和低負荷(<30%MCR)運行過程中的上水、大流量清洗、建立啟動流量,為控製分離器水位而將分離器中多餘的水排向大氣式擴容器或除氧器,能回收分離器的疏水和熱量。
(3)在負荷>30% MCR時,啟動旁路係統解列,分離器處於幹態運行,此時,分離器僅作為蒸汽流通集箱作用。
(4)不帶爐水循環泵,啟動流量靠給水泵建立。在機組啟、停和低負荷運行(< 30%MCR)運yun行xing時shi,在zai水shui質zhi符fu合he要yao求qiu前qian,為wei控kong製zhi分fen離li器qi水shui位wei而er將jiang分fen離li器qi中zhong多duo餘yu的de水shui排pai向xiang大da氣qi式shi擴kuo容rong器qi,將jiang帶dai走zou大da量liang的de熱re量liang,汽qi溫wen特te性xing不bu好hao,但dan由you於yu燃ran燒shao量liang較jiao少shao,基ji本ben不bu存cun在zai超chao溫wen問wen題ti。在zai水shui質zhi符fu合he要yao求qiu後hou,便bian可ke排pai向xiang除chu氧yang器qi,回hui收shou熱re量liang,提ti高gao給gei水shui溫wen度du,汽qi溫wen特te性xing得de到dao改gai善shan,隨sui著zhe燃ran燒shao量liang的de增zeng加jia,汽qi溫wen也ye不bu易yi超chao溫wen。
(5)在zai直zhi流liu鍋guo爐lu啟qi動dong過guo程cheng中zhong,除chu氧yang器qi水shui位wei的de控kong製zhi十shi分fen重zhong要yao。在zai機ji組zu由you低di負fu荷he運yun行xing狀zhuang態tai到dao分fen離li器qi切qie除chu的de運yun行xing階jie段duan中zhong,分fen離li器qi水shui位wei的de上shang升sheng會hui引yin起qi分fen離li器qi疏shu水shui量liang的de增zeng加jia,從cong而er影ying響xiang到dao除chu氧yang器qi水shui位wei。而er除chu氧yang器qi水shui位wei的de劇ju烈lie波bo動dong會hui使shi凝ning結jie水shui泵beng瞬shun時shi流liu量liang過guo大da,導dao致zhi凝ning結jie水shui泵beng進jin口kou濾lv網wang差cha壓ya超chao限xian,進jin而er導dao致zhi凝ning結jie水shui泵beng出chu口kou壓ya力li降jiang低di,低di壓ya旁pang路lu關guan閉bi。給gei水shui泵beng的de密mi封feng水shui由you凝ning結jie水shui泵beng提ti供gong,凝ning結jie水shui泵beng跳tiao閘zha就jiu會hui影ying響xiang給gei水shui泵beng密mi封feng水shui的de供gong應ying,凝ning結jie水shui壓ya力li升sheng高gao,給gei水shui泵beng密mi封feng調tiao節jie門men自zi動dong關guan小xiao,使shi給gei水shui泵beng密mi封feng差cha壓ya降jiang低di。這zhe些xie因yin素su都dou將jiang引yin起qi鍋guo爐lu主zhu燃ran料liao跳tiao閘zhaMFT( Master Fuel Trip)動作。
1.2切圓燃燒及低NO,排放直流燃燒係統
1.2.1帶燃盡風(OFA)的切圓燃燒
切圓燃燒方式適用於各種燃燒無煙煤、煙煤、褐煤以及油、qidenggezhongranliao,qieyuanranshaojiangranliaohekongqifenbieconglutangsizhoupenrenlutang,qiexianglutangzhongxindeyigejiaxiangqieyuan,xingchengxuanzhuandehuoqiu,yanchangranliaozailuneidetingliushijian。cemianxianglinqiliudepengzhuangcujinleluneideqiangliehunhe,xianglinhuoyanxianghubangzhudianranshizhehuowending,yinerranshaoxiaolvgao,youyuluneizhengtiwoliudeqiangliehunhehewendingderanshao,xingcheng“爐膛本身是一個大燃燒器”的情境。此外,上鍋采用切圓燃燒還有以下3個方麵的特點:
(1)具有獨特的燃燒器擺動調溫功能,燃燒器噴嘴采用上、下擺動町改變爐膛的吸熱份額,用於調節再熱汽溫。
(2)切圓燃燒具有先天的爐內降低NOx形成的性能,因為燃料和空氣噴嘴間的物理距離天然地形成分級燃燒和較低的火焰尖峰溫度。
(3)采用燃盡風(OFA)直流燃燒器風箱。即在角置式直流燃燒器噴口的最上端再布置2-3層燃盡風噴口,將10% -25%總風量的風從此處送進爐膛上部。
燃盡風OFA被首先和最廣泛地使用於切圓燃燒以控製NOx。當穩定工況時,在脫揮過程的早期,會有大量的N釋放出來,此時可能產生大量的NO。。利用燃盡風( OFA)使主風箱運行在較低的空氣量下(約80%),從而降低燃燒區段溫度,使NO,的反應率下降,此時有些氮得不到氧,複合為N2,NO。就會減少(即燃燒過程延遲),然後,再從上部燃燒器噴口送入其餘約20%的空氣(即富空氣燃燒)以達到風、煤燃燒平衡。
1.2.2采用三角形擴錐的直流燃燒器
為了改善低負荷時燃燒的穩定性,一次風噴口內裝有三角形擴錐(錐角2a= 200),如圖3所(suo)示(shi)。擴(kuo)錐(zhui)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)使(shi)在(zai)噴(pen)口(kou)外(wai)的(de)一(yi)次(ci)風(feng)氣(qi)流(liu)中(zhong)心(xin)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)回(hui)流(liu)區(qu),有(you)利(li)於(yu)提(ti)高(gao)煤(mei)粉(fen)氣(qi)流(liu)的(de)著(zhe)火(huo)性(xing)能(neng),使(shi)鍋(guo)爐(lu)在(zai)低(di)負(fu)荷(he)下(xia)也(ye)能(neng)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)性(xing)。
在zai此ci基ji礎chu上shang,該gai燃ran燒shao器qi一yi次ci風feng入ru口kou彎wan頭tou中zhong故gu意yi不bu安an裝zhuang氣qi流liu導dao向xiang裝zhuang置zhi,而er在zai煤mei粉fen噴pen嘴zui管guan內nei裝zhuang置zhi水shui平ping肋lei片pian,主zhu要yao目mu的de是shi有you意yi識shi地di利li用yong煤mei粉fen氣qi流liu在zai一yi次ci風feng管guan內nei轉zhuan彎wan後hou煤mei粉fen的de離li心xin力li的de分fen離li作zuo用yong,使shi水shui平ping肋lei片pian上shang部bu的de出chu口kou氣qi流liu中zhong煤mei粉fen濃nong度du較jiao高gao,水shui平ping肋lei片pian下xia部bu的de出chu口kou氣qi流liu中zhong煤mei粉fen濃nong度du較jiao低di。
同時,改進了噴嘴頭部的裝配,使噴嘴出口截麵和入口截麵相等,而喉口截麵積約為入口截麵積的95%,這樣,使噴嘴出口一次風速度降低。有利於在整個噴口的煤粉氣流容易著火和低負荷下保持燃燒穩定。
1.3降低水平煙道左,右側煙氣流速偏差
減少四角切圓燃燒鍋爐的爐膛出口水平煙道左、右兩側煙溫差、流速偏差及防止過熱器、再熱器局部超溫爆管,對600 MW以上機組的安全運行有極為重要的意義。
沿yan煙yan道dao寬kuan度du各ge管guan的de吸xi熱re偏pian差cha是shi由you於yu爐lu膛tang出chu口kou氣qi流liu的de殘can餘yu旋xuan轉zhuan導dao致zhi了le水shui平ping煙yan道dao左zuo右you側ce煙yan氣qi流liu速su和he溫wen度du偏pian差cha所suo引yin起qi。因yin此ci,降jiang低di沿yan煙yan道dao寬kuan度du各ge管guan之zhi間jian的de吸xi熱re偏pian差cha的de根gen本ben途tu徑jing在zai於yu削xue弱ruo爐lu膛tang出chu口kou氣qi流liu的de殘can餘yu旋xuan轉zhuan。通tong過guo適shi當dang控kong製zhi一yi次ci、二次風動壓比和使部分射流風反切,將一次風或部分二次風、燃盡風射流與主體旋轉氣流反切,可以削弱爐膛出口氣流殘餘旋轉,降低水平煙道左、右側煙氣流速偏差。
2、東鍋600 MW以上超臨界機組技術特點
東鍋600 MW以上超臨界鍋爐機組主要有以下技術特點:
(1)螺旋管圈式超臨界變壓直流本生型鍋爐,采用內置式汽水分離器啟動係統;
(2)燃燒設備係統為前、後牆布置,采用對衝燃燒、帶燃盡風(OFA)的旋流式燃燒器係統;
(3)采用煤粉濃縮器、穩焰環及穩焰齒的低NO;燃燒器係統;
(4)采用擋板調節再熱汽溫。
2.1鍋爐啟動旁路係統及主要技術特點
2.1.1鍋爐啟動旁路係統介紹
啟動循環係統由啟動分離器、儲水罐、儲水罐水位控製閥(361閥)等組成。
啟動分離器數量為每台爐2個。經水冷壁加熱以後的工質分別由6根連接管沿切向向下傾斜15。進入2個分離器,分離出的水通過分離器下方的連接管進入儲水罐,蒸汽則由分離器上方的連接管引入頂棚入口集箱。
儲水罐的水位由儲水罐水位控製閥(361閥)進行調節控製。儲水罐中的水由儲水罐下部的出口連接管引出,經過361閥,在鍋爐清洗及點火初始階段被排出係統外或循環到凝汽器中。啟動循環係統如圖4所示。
2.1.2鍋爐啟動旁路係統主要技術特點
(1)係統最簡單可靠、操作最方便。
(2)在機組啟、停和低負荷(<25% MCR)運行過程中的上水、大流量清洗、建立啟動流量,為控製儲水罐水位而將儲水罐中多餘的水排向大氣式擴容器或凝汽器,僅能回收儲水罐的疏水,不能回收熱量。
(3)在負荷>25% MCR時,啟動旁路係統解列,分離器處於幹態運行,此時分離器僅作為蒸汽流通集箱作用。
(4)不帶爐水循環泵,啟動流量靠給水泵建立。在機組啟、停和低負荷(<25%MCR)yunxingshi,zaishuizhifuheyaoqiuqian,weikongzhichushuiguanshuiweierjiangchushuiguanzhongduoyudeshuipaixiangdaqishikuorongqi,jiangdaizoudaliangdereliang,qiwentexingbuhao,danyouyuranshaoliangjiaoshao,jibenbucunzaichaowenwenti。zaishuizhifuheyaoqiuhou,biankepaixiangningqiqi,tongyangjiangdaizoudaliangdereliang,qiwentexingmeiyoudedaogaishan,suizheranshaoliangdezengjia,qiwenyichaowen,yunxingtiaozhengyaojiaqiangpingshiguoreqichukoujigaowenguoreqichukouqiwendekongzhi,shiqiwenkongzhizaiheshidefanweinei。
2.2前後對衝燃燒、低NO,旋流式燃燒器係統
2.2.1帶燃盡風( OFA)的前、後對衝燃燒
燃燒設備係統為前、後牆布置,采用對衝燃燒、旋流式燃燒器係統,風粉氣流從投運的煤粉燃燒器、燃盡風噴進爐膛後,各隻燃燒器在爐膛內形成一個獨立的火焰。
前、後牆各布置3層HT - NR3燃燒器,每層4台;同時在前、後牆各布置一層燃盡風噴口,其中,每層2台側燃盡風( SAP)噴口,4台主燃盡風(AAP)噴口。利用燃盡風( OFA),減少煤粉燃燒過程中NOx的生成量,補充燃燒需要的空氣量,以達到風煤燃燒平衡。燃燒器的布置簡圖如圖5所示。
ranshaoqiquyusheyoudafengxiang,dafengxiangbeifengechengduocengfengshi,meicengranshaoqiyigefengshi。dafengxiangduichengbuzhiyuqianhouqiang,shejirukoufengsujiaodi,fengxiangneifengliangdefenpeiqujueyuranshaoqizishenjiegoutedianjiqifengmenkaidu,baozhengranshaoqizaixiangtongzhuangtaixiazirandedaoxiangtongfengliang,liyuranshaoqidepeifengjunyun。dafengxiangshiyiturutu6所示。
2.2.2帶煤粉濃縮器、穩焰環及穩焰齒的低NOx旋流燃燒器係統
xuanliuranshaofangshideranshaoqisheliuzaipenrulutangshiyikaosheliuxuanzhuanshichanshengdezhongxinhuiliulaiwendingranshao。qitedianshidanyiranshaoqikeyizuzhiranshao,qiwenrandeguanjianshitongguoqiliudeqiexiangxuanzhuanzairanshaoqichukouzhongxinfujinxingchengwendingde、合適的軸向回流區以卷吸高溫煙氣,有利於煤粉氣流的著火。
煤粉燃燒器采用日本拔伯葛一日立株式會社(BHK)的新型HT - NR3燃燒器。燃燒器配風示意圖如圖7所示。
在HT - NR3燃燒器中,燃燒的空氣被分為3股,它們是直流一次風、直流二次風和旋流三次風。燃盡風(OFA)風口包含2股獨立的氣流:中央部位為非旋轉的氣流,它直接穿透進入爐膛中心;外圈氣流是旋轉氣流,用於和靠近爐膛水冷壁的上升煙氣進行混合。
為了提高燃燒器的低負荷穩燃、防止結渣及降低NO,排放,采用了煤粉濃縮器、穩wen焰yan環huan及ji穩wen焰yan齒chi。一yi次ci風feng氣qi流liu的de濃nong淡dan分fen離li是shi靠kao安an裝zhuang於yu一yi次ci風feng管guan中zhong的de煤mei粉fen濃nong縮suo器qi來lai實shi現xian的de,使shi氣qi流liu在zai穩wen焰yan環huan附fu近jin區qu域yu形xing成cheng一yi定ding煤mei粉fen濃nong度du的de煤mei粉fen氣qi流liu。
為了防止煤粉濃縮器的磨損,在煤粉濃縮器上貼有耐磨陶瓷片。
HT - NR3燃燒器主要有以下4項技術特點:
(1)在一次風管內裝有一個錐形煤粉濃縮器用於將煤粉氣流進行濃淡分離,利用濃淡燃燒技術來加強煤粉氣流的著火和燃盡。
(2)在一次風管出口裝有穩焰環及穩焰齒用於加強煤粉氣流的著火和低負荷下保持燃燒穩定。
(3)將助燃空氣分為2股(即二次風和三次風)既有利於煤粉氣流的著火和燃燒,又有利於減少煤粉燃燒過程中NO,的生成量。
(4)安裝有專門設計的喉口。喉口有合理的旋角;喉口前緣由爐膛水冷壁管環繞;喉口表麵鑲襯光潔且導熱性能良好的陶瓷材料,不僅耐高溫、耐磨,而且降低喉口表麵溫度,有利於防止喉口部位結渣。
3、哈鍋600 MW以上超臨界機組技術特點
哈鍋600 MW以上超臨界鍋爐機組主要有以下技術特點:
(1)螺旋管圈式超臨界變壓直流本生型鍋爐,采用帶爐水循環泵的內置式汽水分離器啟動係統;
(2)燃燒設備係統為前、後牆布置,采用對衝燃燒、帶燃盡風(OFA)的旋流式燃燒器係統;
(3)采用煤粉濃縮器、穩焰環及穩焰齒的低NOx燃燒器係統;
(4)采用擋板調節再熱汽溫。
3.1鍋爐啟動旁路係統及主要技術特點
3.1.1鍋爐啟動旁路係統
采用內置式汽、水分離器啟動係統,啟動係統包括啟動分離器、爐循環泵及其他汽側和水側連接管、閥門等。
通往鍋爐疏水擴容器的溢流支管及其2台高水位調節閥和閉鎖閥用於初次啟動和較長期停爐後啟動前用凝結水清洗給水係統和省煤器、水shui冷leng壁bi係xi統tong。當dang流liu量liang大da或huo清qing洗xi後hou的de水shui質zhi不bu合he格ge不bu能neng進jin行xing再zai循xun環huan時shi,必bi須xu通tong過guo此ci溢yi流liu管guan送song往wang擴kuo容rong器qi。另ling外wai,當dang機ji組zu啟qi動dong初chu期qi,水shui冷leng壁bi出chu現xian汽qi、水(shui)膨(peng)脹(zhang)現(xian)象(xiang),導(dao)致(zhi)分(fen)離(li)器(qi)貯(zhu)水(shui)箱(xiang)中(zhong)水(shui)位(wei)急(ji)劇(ju)上(shang)升(sheng),也(ye)必(bi)須(xu)打(da)開(kai)高(gao)水(shui)位(wei)和(he)高(gao)高(gao)水(shui)位(wei)調(tiao)節(jie)閥(fa),將(jiang)工(gong)質(zhi)送(song)往(wang)擴(kuo)容(rong)器(qi)係(xi)統(tong)。它(ta)的(de)容(rong)量(liang)可(ke)滿(man)足(zu)鍋(guo)爐(lu)各(ge)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)啟(qi)動(dong)溢(yi)流(liu)要(yao)求(qiu)。啟(qi)動(dong)循(xun)環(huan)係(xi)統(tong)如(ru)圖(tu)8所示。
3.1.2鍋爐啟動旁路係統主要技術特點
(1)係統可靠、相對較複雜,運行操作相對要求更高。
(2)在機組啟、停和低負荷(<35% MCR)運行過程中的上水、大流量清洗及建立啟動流量,隻要水質合格,啟動係統可完全回收工質及其所含的熱量。
(3)在負荷>35% MCR時(shi),啟(qi)動(dong)旁(pang)路(lu)係(xi)統(tong)解(jie)列(lie),分(fen)離(li)器(qi)處(chu)於(yu)幹(gan)態(tai)運(yun)行(xing),此(ci)時(shi)分(fen)離(li)器(qi)僅(jin)作(zuo)為(wei)蒸(zheng)汽(qi)流(liu)通(tong)集(ji)箱(xiang)作(zuo)用(yong)。鍋(guo)爐(lu)轉(zhuan)入(ru)直(zhi)流(liu)運(yun)行(xing)時(shi),啟(qi)動(dong)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)熱(re)備(bei)用(yong)狀(zhuang)態(tai),一(yi)旦(dan)鍋(guo)爐(lu)渡(du)過(guo)啟(qi)動(dong)期(qi)間(jian)的(de)汽(qi)水(shui)膨(peng)脹(zhang)期(qi),即(ji)通(tong)過(guo)循(xun)環(huan)泵(beng)水(shui)位(wei)控(kong)製(zhi)閥(fa)進(jin)行(xing)爐(lu)水(shui)再(zai)循(xun)環(huan)。在(zai)最(zui)低(di)直(zhi)流(liu)負(fu)荷(he)以(yi)下(xia)運(yun)行(xing),貯(zhu)水(shui)箱(xiang)出(chu)現(xian)水(shui)位(wei)時(shi),將(jiang)根(gen)據(ju)水(shui)位(wei)的(de)高(gao)低(di)自(zi)動(dong)打(da)開(kai)相(xiang)應(ying)的(de)水(shui)位(wei)調(tiao)節(jie)閥(fa),進(jin)行(xing)爐(lu)水(shui)再(zai)循(xun)環(huan)。
(4)帶爐水循環泵,啟動流量靠爐水循環和給水泵共同建立。在機組啟、停和低負荷(<35%MCR)運(yun)行(xing)時(shi),在(zai)水(shui)質(zhi)符(fu)合(he)要(yao)求(qiu)後(hou),啟(qi)動(dong)係(xi)統(tong)可(ke)完(wan)全(quan)回(hui)收(shou)工(gong)質(zhi)及(ji)其(qi)所(suo)含(han)的(de)熱(re)量(liang)。提(ti)高(gao)給(gei)水(shui)溫(wen)度(du),汽(qi)溫(wen)特(te)性(xing)好(hao),隨(sui)著(zhe)燃(ran)燒(shao)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia),汽(qi)溫(wen)也(ye)不(bu)易(yi)超(chao)溫(wen)。
(5)啟動分離器係統也能起到在水冷壁出口集箱與過熱器之間的溫度補償作用,均勻分配進入過熱器的蒸汽流量。
3.2前後對衝燃燒、低NO,旋流式燃燒器係統
3.2.1帶燃盡風( OFA)的前後對衝燃燒
燃燒器布置方式采用前、後牆布置,對衝燃燒。前、後牆上各布置4層燃燒器,每層各有4台LNASB燃燒器,共32台LNASB燃燒器。在最上層煤粉燃燒器上方,前、後牆各布置1層燃盡風口,每層布置7台,共14台燃盡風口。風箱分為前、後牆風箱,根據燃燒器前、後牆布置的層數,前、後牆風箱又各分為4個小的分風箱,即每層燃燒器1個小風箱,每層小風箱從爐膛兩側進風。
3.2.2帶煤粉濃縮器、穩焰環及穩焰齒的低NO,旋流燃燒器係統
LNASB燃燒器的結構如圖9所示,主要由一次風道、二次風道、三次風道、旋流控製機構、中心風孔、喉口等組成。一次風噴口采用防止燒壞和磨損的耐磨不鏽鋼製造。喉口表麵鑲襯光潔且導熱性能良好的碳化矽磚,不僅耐高溫、耐磨,而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口表麵的溫度,有助於防止喉口部位結渣。
為實現降低NO;生成量的同時,防止爐膛結渣,保證低負荷穩定燃燒、充分燃盡。LNASB燃燒器設計準則有以下5項:
(1)增大揮發分從燃料中釋放出來的速率,以獲得最大的揮發物生成量。
(2)在燃燒的初始階段除了提供適量的氧以供穩定燃燒所需要以外,盡量維持一個較低氧量水平的區域,以最大限度地減少NO,生成。
(3)控製和優化燃料富集區域的溫度和燃料在此區域的駐留時間,以最大限度地減少NO,生成。
(4)增加煤焦粒子在燃料富集區域的駐留時間,以減少煤焦粒子中氮氧化物釋出形成NO,的可能。
(5)及時補充燃盡所需要的其餘的風量,以確保充分燃盡。
4、國內三大鍋爐製造公司的技術特點比較
國內三大鍋爐製造公司的600 MW以上鍋爐機組的性能比較見表1。
5、結束語
以上分析了國內主要燃煤電站鍋爐現狀及未來發展狀況,作者對以下4個問題也深有感觸,願提出來與同行共同探討。
(1)完善電網調度運行模式,充分發揮600 MW超臨界機組高參數、高效率優勢。三大鍋爐製造廠均采用螺旋管圈式變壓運行直流爐,適應了目前電網調峰要求,但長期低負荷運行不能發揮600 MW超臨界機組高參數、高效率優勢,有關部門應根據國家節能減排政策,完善電網調度運行模式,優先讓600 MW超臨界機組帶基負荷運行,充分發揮600MW超臨界機組高參數、高效率、高清潔性的優勢。
(2)genjushijiyongmeiqingkuangtigongshejimeizhongziliao。dianzhanguolubixuanyidingdemeizhitexinglaishejizhizao,fouze,jiunanyimanzuqichuliheanquanjingjiyunxingdeyaoqiu,shaobaijiameidetongyonghuaguolushijishimeiyoude。baozhenganshejimeizhongyunxingshibaochilianghaoyunxingxingnengdeguanjianyinsu。yinci,chuyingqiangtiaodianzhanyongmeiyaoshixiananshejimeizhonggongyingwai,zaidianzhanjianshedeqianqigongzuozhong,zhengquedexuandingshejimeizhong,congershijizunengzaishejitiaojianxiazhengchangyunxing。
(3)根gen據ju燃ran料liao性xing質zhi選xuan擇ze燃ran燒shao方fang式shi。我wo國guo大da型xing電dian站zhan鍋guo爐lu目mu前qian絕jue大da部bu分fen還hai是shi煤mei粉fen爐lu,根gen據ju燃ran料liao的de性xing質zhi選xuan擇ze正zheng確que的de燃ran燒shao方fang式shi,才cai能neng保bao證zheng鍋guo爐lu的de安an全quan和he經jing濟ji運yun行xing。目mu前qian,由you於yu燃ran料liao市shi場chang的de緊jin張zhang,有you的de設she計ji燃ran用yong煙yan煤mei的de鍋guo爐lu,卻que全quan部bu成cheng摻chan燒shao無wu煙yan煤mei,嚴yan重zhong威wei脅xie鍋guo爐lu的de安an全quan運yun行xing,經jing濟ji性xing下xia降jiang。
(4)加jia強qiang發fa展zhan完wan善shan我wo國guo自zi己ji的de鍋guo爐lu技ji術shu。各ge種zhong國guo外wai先xian進jin技ji術shu和he設she備bei的de引yin進jin,為wei我wo國guo電dian力li工gong業ye技ji術shu水shui平ping的de提ti高gao起qi到dao了le顯xian著zhu的de作zuo用yong。同tong時shi,國guo內nei研yan究jiu、設計、製造、使用各單位如何通力合作,開發、支持、發展、完善我國自己的鍋爐技術,是國家有關部門、單位應著重考慮、協調發展的重要課題。如600 MW以上超臨界鍋爐啟動係統的完善,使之既安全經濟又操作方便;燃燒器及燃燒係統的設計等。
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