0、引言
華能玉環電廠、華電鄒縣電廠、外高橋電廠三期工程等1 000 MW超超臨界機組相繼成功投入運行,標誌著我國在超超臨界火電技術領域上有了跨越式的發展,火力發電技術與國外縮短30-40年nian,達da到dao國guo際ji先xian進jin水shui平ping,並bing為wei我wo國guo在zai該gai領ling域yu上shang拓tuo展zhan更geng高gao參can數shu和he更geng大da容rong量liang的de機ji組zu打da下xia了le堅jian實shi的de基ji礎chu。世shi界jie上shang超chao超chao臨lin界jie技ji術shu發fa展zhan趨qu勢shi表biao明ming,開kai發fa更geng大da容rong量liang、更geng高gao壓ya力li和he溫wen度du參can數shu的de機ji組zu,以yi進jin一yi步bu提ti高gao機ji組zu的de經jing濟ji性xing,降jiang低di機ji組zu單dan位wei造zao價jia,獲huo得de良liang好hao的de性xing價jia比bi是shi超chao超chao臨lin界jie機ji組zu發fa展zhan的de方fang向xiang。為wei此ci,上shang海hai鍋guo爐lu廠chang有you限xian公gong司si在zai1000MW超超臨界鍋爐研製開發獲得成功的基礎上,自行開發和研製了1200 MW超超臨界鍋爐。在鍋爐方案設計階段,著重對影響其可行性的幾個方麵進行了重點分析,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
1、爐型選擇
在1000 MW容量等級上,從已經投運和正在設計的機組來看,無論是選擇塔式鍋爐還是選擇雙煙道鍋爐,都是可靠的。但當容量在1000 MW等級的基礎上繼續提升時,選擇塔式爐型對於鍋爐今後的運行更為安全、可靠,理由如下:
(1)選擇塔式鍋爐是綜合考慮爐膛尺寸和受熱麵布置相匹配的結果。
隨著機組容量的增加,鍋爐爐膛斷麵和容積也要求相應放大,對於常規的雙煙道切圓燃燒鍋爐,機組的容量達到了800 MW以上,推出的是雙切圓燃燒方案(主要受製於受熱麵布置),目前國內已經投運或正在設計的1000 MW容量等級切圓燃燒的雙煙道鍋爐全部采用雙切圓燃燒方案。機組的容量達到1200MW以(yi)上(shang),如(ru)果(guo)繼(ji)續(xu)選(xuan)擇(ze)該(gai)型(xing)鍋(guo)爐(lu),爐(lu)膛(tang)寬(kuan)度(du)和(he)深(shen)度(du)的(de)匹(pi)配(pei)以(yi)及(ji)受(shou)熱(re)麵(mian)的(de)布(bu)置(zhi)都(dou)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)困(kun)難(nan)。而(er)對(dui)於(yu)塔(ta)式(shi)鍋(guo)爐(lu)而(er)言(yan),由(you)於(yu)推(tui)出(chu)的(de)是(shi)正(zheng)方(fang)形(xing)爐(lu)膛(tang)的(de)方(fang)案(an),隨(sui)著(zhe)鍋(guo)爐(lu)容(rong)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia),爐(lu)膛(tang)寬(kuan)度(du)、深度和受熱麵的匹配就不成問題。
(2)選擇塔式鍋爐更能夠適應高參數機組發展的要求。
在目前的超超臨界參數鍋爐(27MPa/600℃/600℃)中,高溫受熱麵已經大量使用了HR3C和Super 304H。在目前已投入商業運行的鍋爐中,HR3C和Super 304Hshishouremianzhongshiyongdezuigaodangcicailiao。ruguojiangchaochaolinjieguoludecanshujinyibutigao,zaimuqiancailiaoshiyongzhuangkuangxiajiangdiguoluyanqiwenduhezhengqiwendupianchashiweiyidexuanze,yushuangyandaoguoluxiangbi,tashiguolulutangchukoujigeshouremiandezuoyouyanwenpianchayaoxiao,yinci,zaimeiyoubiHR3C和Super 304H更好的材料推出之前,塔式鍋爐對於機組參數提高的適應性比雙煙道鍋爐更強。
(3)選擇塔式鍋爐更有利於減少汽輪機受固體顆粒侵蝕的危害。
水平布置的受熱麵有利於減少汽輪機受固體顆粒侵蝕(solid particle erosin,SPE)deweihai。yinweisuizhezhengqiwendudeshangsheng,shouremianguanneidegaowenzhengqiyanghuaxianxiangjiaju,dangjizufashengjiaodadefuhebianhua,youqizaiqitingzhong,yinshoulengrewenduyinglidezuoyong,yanghuakelihenrongyituoluo。yinci,SPE現象較多發生在鍋爐啟動階段,鍋爐受熱麵受熱衝擊引起管子汽側氧化鐵剝離並形成固體顆粒,使汽輪機調節級和高、中壓缸第1級葉片產生侵蝕。造成SPE的de原yuan因yin有you多duo種zhong,鍋guo爐lu受shou熱re麵mian布bu置zhi的de形xing式shi也ye是shi其qi中zhong之zhi一yi,因yin為wei停ting爐lu後hou脫tuo落luo的de氧yang化hua顆ke粒li沉chen積ji於yu受shou熱re麵mian中zhong,鍋guo爐lu重zhong新xin啟qi動dong後hou,這zhe些xie顆ke粒li可ke能neng被bei蒸zheng汽qi帶dai出chu鍋guo爐lu。對dui於yu垂chui直zhi布bu置zhi的de過guo熱re器qi和he再zai熱re器qi的de雙shuang煙yan道dao鍋guo爐lu,氧yang化hua顆ke粒li一yi般ban沉chen積ji在zaiU管(guan)的(de)底(di)部(bu),在(zai)啟(qi)動(dong)及(ji)低(di)負(fu)荷(he)階(jie)段(duan),低(di)流(liu)量(liang)的(de)蒸(zheng)汽(qi)動(dong)量(liang)不(bu)足(zu)以(yi)將(jiang)大(da)的(de)氧(yang)化(hua)剝(bo)離(li)物(wu)帶(dai)出(chu)垂(chui)直(zhi)管(guan)段(duan),直(zhi)到(dao)高(gao)負(fu)荷(he)階(jie)段(duan),蒸(zheng)汽(qi)動(dong)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia),這(zhe)些(xie)物(wu)體(ti)才(cai)可(ke)能(neng)被(bei)衝(chong)出(chu),此(ci)時(shi)的(de)蒸(zheng)汽(qi)動(dong)量(liang)所(suo)攜(xie)帶(dai)的(de)硬(ying)質(zhi)顆(ke)粒(li)對(dui)汽(qi)輪(lun)機(ji)葉(ye)片(pian)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)侵(qin)蝕(shi)性(xing)最(zui)大(da)。而(er)塔(ta)式(shi)爐(lu)的(de)受(shou)熱(re)麵(mian)呈(cheng)水(shui)平(ping)布(bu)置(zhi),啟(qi)動(dong)階(jie)段(duan)雖(sui)然(ran)蒸(zheng)汽(qi)的(de)動(dong)量(liang)低(di),但(dan)也(ye)很(hen)容(rong)易(yi)將(jiang)氧(yang)化(hua)顆(ke)粒(li)帶(dai)走(zou),並(bing)由(you)旁(pang)路(lu)係(xi)統(tong)直(zhi)接(jie)送(song)入(ru)凝(ning)汽(qi)器(qi)。因(yin)此(ci),除(chu)非(fei)是(shi)較(jiao)大(da)的(de)氧(yang)化(hua)剝(bo)落(luo)物(wu),在(zai)機(ji)組(zu)啟(qi)動(dong)階(jie)段(duan)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)不(bu)會(hui)進(jin)入(ru)汽(qi)輪(lun)機(ji),而(er)較(jiao)大(da)顆(ke)粒(li)的(de)剝(bo)落(luo)物(wu)由(you)於(yu)離(li)心(xin)力(li)大(da),受(shou)到(dao)汽(qi)機(ji)進(jin)汽(qi)流(liu)道(dao)結(jie)構(gou)的(de)限(xian)製(zhi),也(ye)不(bu)容(rong)易(yi)直(zhi)接(jie)衝(chong)擊(ji)汽(qi)機(ji)的(de)葉(ye)片(pian)。此(ci)外(wai),塔(ta)式(shi)鍋(guo)爐(lu)的(de)受(shou)熱(re)麵(mian)呈(cheng)臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi),過(guo)熱(re)器(qi)、再熱器受熱麵能自疏水,所以塔式鍋爐的過熱器、再熱器受熱麵能實現酸洗,經過酸洗的受熱麵在防止氧化皮產生上具有很大的優勢。
2、容量及參數
鍋爐出口蒸汽參數按29 MPa(a)/605℃/613℃考慮,最終可根據用戶的要求對鍋爐出口蒸汽參數進行調整,以滿足機爐參數匹配的要求。
3、方案設計所考慮的問題
3.1大容量斷麵選取的可行性
1200 MW和1000MW斷麵選取的對比見表2。
23.21 mx23.21 m是目前為止國內最大的塔式鍋爐的爐膛,但由國外已經投運的機組的實例表明(見圖l,國外有24 mx24m鍋爐爐膛斷麵),如此大的爐膛斷麵中采用切向燃燒是沒有問題的。
鍋爐容量增加雖然可導致螺旋管圈水冷壁吊掛結構複雜化,爐膛尺寸加大,水冷壁管帶過寬,過熱器、再熱器受熱麵管子過長而受到熱偏差限製等問題,但國外24 mx24 m爐膛實際投運的實例表明這些問題在技術上都是可以得到解決的。
3.2高參數引起材料變化的可行性
壓力和溫度的同時提高對受熱麵的選取提出了更高的要求,在目前使用的材料檔次前提下,經過驗算,受熱麵的材料隻要在1 000 MW超超臨界參數的基礎上將壁厚進行調整即可。具體對比如表3。
經過對比不難發現,在1 200 MW超超臨界參數下,鍋爐受熱麵材料的選取基本等同於1000 MW超超臨界鍋爐,變化細微。
4、1200 MW超超臨界鍋爐方案可行性評估
對於1200 MW超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)設(she)計(ji)方(fang)案(an),爐(lu)膛(tang)斷(duan)麵(mian)和(he)高(gao)度(du)在(zai)國(guo)外(wai)已(yi)經(jing)有(you)更(geng)大(da)的(de)爐(lu)膛(tang)成(cheng)功(gong)投(tou)運(yun)的(de)實(shi)例(li),因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)後(hou),鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)可(ke)靠(kao)性(xing)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)保(bao)證(zheng),而(er)爐(lu)膛(tang)及(ji)受(shou)熱(re)麵(mian)結(jie)構(gou)的(de)變(bian)化(hua)也(ye)是(shi)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)的(de)。鍋(guo)爐(lu)蒸(zheng)汽(qi)參(can)數(shu)提(ti)高(gao)經(jing)過(guo)計(ji)算(suan)沒(mei)有(you)引(yin)起(qi)受(shou)壓(ya)件(jian)材(cai)料(liao)的(de)本(ben)質(zhi)變(bian)化(hua),而(er)1000MW超超臨界鍋爐中成功使用高合金材料的經驗可為1200 MW中使用同等級材料打下紮實的基礎。
因此,對於1200 MW的塔式鍋爐,設計和製造技術均是成熟、可靠的。
相關生物質鍋爐顆粒機產品:
1、
生物質熱風空調
2、
木屑顆粒機
2、
秸稈顆粒機