600MW超临界W型火焰锅炉介绍.pdf

第 3期 2 0 1 2年 5月 锅炉制造 BOI L ER MANUFACTURI NG No ． 3 Ma y ． 2 01 2 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 2 0 3 0 0 0 8 0 2 6 0 0 MW 超 临界 W 型火焰锅炉介绍 狄晓东 ， 黄士英 1 ． 江苏省特种设 备安全监督 检验研 究院南通分院 ， 江苏 南通 2 2 6 0 1 1 ； 2 ． 哈 尔滨锅炉厂有限责任公 司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 0 摘要 本文对国内首台设计制造的 6 0 0 MW超临界W 火焰锅炉的结构及原理进行了简单介绍。 关键词 超 临界 ； W 型火焰 ； 锅炉 中图分类号 T K 2 2 9 文献标识码 B I n t r o d u c i n g o f 6 0 0 M W S up e r c r i t i c a l W fir e Bo i l e r Di Xi ao d o n g ， Hu an s h i y i n g 1 ． J i a n g s u p r o v i n c e s p e c i a l e q u i p me n t s a f y e t y s u p e r v i s i o n i n s p e c t i o n i n s t i t u t e， n a n t o n g b r a n c h ， N a n t o n g 2 2 6 0 1 1 ， C h i n a ； 2 ． H a r b i n B o i l e r C o ． ， L t d ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 6， C h i n a Ab s t r a c t Thi s p a p e r i n t r o d uc e t h e c o n f i g ur a t i o n a n d t h e p r i n c i pl e o f 6 00 MW S u p e r c r i t i c a l W fir e Bo i l e r wh i c h i s d e s i g n e d a n d pr o d uc e d fi r s t i n c h i n a． Ke y wor d ss u p e r c r i t i c a l； W fir e ； b o i l e r 1 简 介 国内首台设计制造的6 0 0 MW 超临界 w 火焰 锅炉， 为超临界压力变压运行 、 带内置式汽水分离 器及再循环泵启动系统的直流锅炉 ， 一次 中间再 热 、 单炉膛 、 叮 r 型布 置、 平衡通风、 固态排渣、 全钢 架 、 全悬吊结构 、 露天布置。燃用无烟煤 ， 采用 w 火焰燃烧方式 ， 在前、 后拱上共布置有 2 4组狭缝 式燃烧 器 ， 6台 B B D 4 0 6 2 M S G 4 0 6 0 A 双进 双 出 磨煤机直吹式制粉系统。其主要特点如下 1 超临界变 压运行 直流锅炉 ， 采 用 兀 型布 置 、 尾部为双烟道 、 直流狭缝式燃烧器和分级送风 燃烧系统 、 w 型火焰燃烧方式。 2 炉膛 水冷壁采用低质 量流速 的改进 型内 螺纹管垂直管圈形式 ， 并设有 中间混合集箱 ， 通过 该集箱实现水冷壁在上、 下炉膛的过渡 ， 在水冷壁 系统设置有压力平衡管道。 3 启动系统为 内置式汽水分离 器带再循 环 泵的启动系统 ， 在启动过程中可以回收工质。 4 过热器采用三级布置 ， 再热器为两级布置。 5 过热汽温调温方式为煤水 比加两级喷水 ， 再热汽温调温方式为烟气调节挡板 ， 并再热器 人 口管道备有事故紧急喷水。 6 尾部烟道 出 口布置两 台三分仓容克式 空 气预热器。 2 结构特 点 本锅炉采用 W 火焰燃烧方 式。由于炉膛几 何形状复杂， 下炉膛为八 角形 ， 上炉膛为四角型 ， 因此， 没有采用螺旋管圈或常规 的垂直管圈水冷 壁系统 ， 而是采用低质量流速优化 内螺纹管的垂 直管圈水冷壁系统。在采用优化型内螺纹管的同 时 ， 充分利用低质量流速的 自补偿特性 ， 满足各种 条件下水冷壁运行安全的要求。 收稿 日期 2 0 1 11 1 1 5 作者简介 狄 晓东 1 9 8 0一 ， 男， 江 苏南通人 ， 工程师 ， 主要从 事锅炉压力容器检验研 究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 狄晓东 ， 等 6 0 0 M W 超临界 w 型火焰锅炉介绍 9 在炉膛水冷壁、 水平烟道及 尾部竖井烟道 的 膜式壁外侧 ， 由多道水平、 垂直刚性梁构成刚性梁 系统。增强膜式壁的结构 刚性 ， 除了保证锅炉正 常安全运行外 ， 还在发生内爆 和外爆等事故时对 膜式壁进行保护 ， 防止其发生永久性破坏。 上炉膛出 口处的屏式过热器管屏末端采用膜 式屏 技术 ， 保证 管屏平整 的同时， 还能防止屏底 挂焦。 采用 w 型火焰燃烧方式 ， 采用直流缝隙式燃 烧器 。共 2 4只直流狭缝式燃烧器 4 8个喷 口 ， 二次风喷 口与煤粉喷 口分别单排间隔布置于下炉 膛前、 后拱顶上 。 屏式过热器 、 末级过热器等高温过热 器每屏 受热面管屏进出 口都采用小集箱结构 ， 集箱筒身 壁厚薄 ， 口径小 ， 使集箱热应力和疲劳应力都得到 降低 ， 提高了运行可靠性。 锅炉尾部竖井设计为双烟道结构 ， 再热汽温 的调节可以通过改变两侧 出口烟道的烟气挡板开 度从而改变流经低再和低过的烟气流量分配来实 现。烟气调温挡板为水平布置 ， 以避免在运行 中 由于 出现堵灰而造成挡板卡死 的情况 ， 保证运行 的安全可靠。 3 锅炉主要系统 3 ． 1 制粉系统 制粉 系统采用 双进双 出钢球 磨正压 直吹 系 统 ， 每炉配 6台磨煤机 。每台磨煤机带 4只煤粉 燃烧器 ， 前后拱上共 2 4只直流狭缝式燃烧器 ， 每 只燃烧器又分为浓淡两个 喷 E l ， 因此 每台炉共设 置4 8 个煤粉喷V I 。来 自 磨煤机的风粉混合物在 设在炉拱上的分离器 中进行 浓淡分离 ， 形成浓淡 两股气流 ， 分别通过浓煤粉喷 口和乏气 喷 口送人 炉膛 。煤粉喷口与二次风 口单排间隔布置在下炉 膛前 、 后拱 的拱顶上 ， 在炉宽方 向上 ， 最外侧一次 风喷 口中心线至水冷壁两侧墙 留有较大间距 ， 以 避免一次风煤粉流直接冲刷水冷壁 ， 煤粉气流与 炉中心线平行下射人炉膛 内， 保证了一定 的下 冲 动量 ， 避免了火焰短路上飘 ， 保证 了炉 内 W 型火 焰成型 良好 ， 同时使火焰在炉 内具有 良好 的充满 度 ， 为煤粉的充分燃烧创造 了有利条件。 3 ． 2启 动 系统 启动系统为内置式带再循环泵系统。锅炉负 荷小于本生 3 0 ％B MC R 负荷 时， 分离器起汽水 分离作用 ， 分离出的水通过连接管进入贮水箱 ， 根 据贮水箱中的水位由再循环泵排到省煤器前的给 水管道中或经溢流管排到疏水扩容器中， 分离出的 蒸汽则进入过热器 系统。锅炉负荷在 3 0 ％B MC R 以上时， 锅炉转为直流模式运行 ， 分离器呈干态运 行 ， 此时只作为一个蒸汽的通道。 3 ． 3 配风 系统 锅炉的总风量分为两大部分 一次风 和二次 风 ， 二 次风 又 分为 拱上 二 次 风 以下 称 为二 次 风 、 拱下二 次风 以下称 为三次风 和贴壁 风。 一 次风 占锅炉总风量的约 1 7 ． 2 ％ ， 用于供给磨煤 机干燥煤粉 、 送粉以及提供煤粉初步燃烧的氧气 ； 二次风 占锅炉总二次风 的 7 3～8 3 ％ ， 通过拱上风 箱内的二次风喷 口向下喷人炉膛用于提供燃烧所 需氧气 ， 并组织燃烧动力场 ， 为了使二次风配风均 匀 ， 在二次风喷口特别设置了二次风均风板 ； 三次 风 占锅炉总二次风的 1 02 0 ％ ， 通过三次风箱从 水冷壁 上预 留的空 隙中水平进 入炉膛 ， 属 于低 N O x 燃烧技术的分级风 ， 同时组织燃烧动力场 ； 贴 壁风 占锅炉总二次风 的 7 ％ ， 通 过拱 上肩部水冷 壁 留有的缝隙贴着前后水冷壁 向下喷入 ， 以阻止 前后水冷壁结焦。 3 ． 4点火 系统 燃烧设备装有 2 4 6支供暖炉用的可伸缩的 简单机械雾化式油枪 ， 其中 2 4支布置在前后拱上 部， 6支布置在前 拱前水 冷壁 ， 该油枪 可用来 点 火、 暖炉、 升压 ， 并可引燃和稳燃相邻煤粉喷嘴。 3 ． 5 该超临界锅炉与 6 0 0 MW 汽轮机 匹配 锅炉的主要参数与常规燃烧方式 的超临界直 流锅炉参数相 当， 主蒸 汽流量 1 9 0 0 t ／ h ， 主蒸汽 温度 5 7 1℃ ， 再热蒸汽温度 5 6 9 c c， 主蒸汽压力 2 5 ． 4 MP a ， 再热蒸汽压 力 4 ． 3 8 MP a ， 再热蒸汽流 量 1 6 1 8 t ／ h 。 4 结 论 哈锅引进技术设计制造 的 6 0 0 MW 超临界 W 火焰锅炉技术已应用在华 电镇雄 电厂 ， 并且 1 锅 炉已经顺利投产发 电， 运行稳定各项参数达到设 计值。该机组的顺利投产证明了我国已经具备了 设计生产 6 0 0 M W 超临界 W 火焰锅炉 的能力 ， 该 技术必将被广泛应用在高效燃用无烟煤的大容量 高参数火电机组 中， 为进一步优化我国火 电机组 燃煤结构做出贡献。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m