1000 MW超超临界二次再热塔式锅炉运行优化研究

为解决超超临界二次再热塔式锅炉主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度低,飞灰含碳量高等问题,以某1000 MW超超临界二次再热塔式锅炉为例进行试验研究,结果表明:磨煤机组合和运行O_(2)是影响蒸汽温度的重要因素;烟气再循环可有效提高蒸汽温度,但烟气再循环量过大,易造成着火不稳;通过调整燃烧器热负荷均匀性、燃尽风配风、烟气挡板、煤粉细度、吹灰等优化手段,降低了飞灰含碳量,提高了主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度和锅炉效率,有利于机组运行的安全性和经济性。

塔式炉炉膛负压值选取及分析

通过分析某塔式锅炉低负荷工况炉膛上部冒正压、长吹区域漏灰的现象,梳理塔式锅炉与П型锅炉炉膛整体负压分布的差异,采用锅炉通风动力计算原理找出该问题的原因。锅炉低负荷下的自生通风力大于低负荷下烟气流动阻力,是造成塔式锅炉炉膛冒正压漏灰的根本原因。据理论分析结果采用提高炉膛负压的运行方式解决了电厂炉顶冒正压漏灰的现象,此方法可为其他同类型机组提供了相关依据。

1000 MW超超临界塔式锅炉水冷壁水动力特性计算及壁温分布研究

针对某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉结构特点,采用流动网络系统,根据质量、动量、能量守恒方程,建立了适用于超超临界塔式锅炉水冷壁水动力计算的模型。水动力计算结果得到:某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉在1 000 MW负荷、750 MW负荷和400 MW负荷下,压降计算结果与实炉数据吻合,并且,程序计算得到的上下炉膛出口汽温与某电厂实际运行数据整体上也比较符合。计算结果表明:下炉膛和上炉膛的水冷壁内壁温度、外壁温度、中间点壁温与鳍片温度均处于材料许用范围之内,水冷壁运行是安全可靠的。并对锅炉在400 MW低负荷运行时的流动稳定特性进行了计算校核,校核计算表明:在400 MW负荷下,流动处于稳定区,水冷壁不会发生流动不稳定性。

浅析适应高负荷变化率锅炉炉型比选

本文依托十四五国家重点研发计划目标对超灵活锅炉炉型比选及本项目锅炉方案技术特点进行阐述。与Π型锅炉方案相比,塔式锅炉主要具有系统简单、性能可靠、结构紧凑、疏水条件好、启动时间短、负荷响应速度快和占地空间小等优势,锅炉本体成本接近。

1000MW超超临界塔式锅炉炉内水冷壁壁温计算研究

以某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉为研究对象,在一维分区的计算基础上,对炉内主燃烧区域进行分区,在满足工程需要的基础上简化了辐射传热模型和管内换热模型,对炉内主燃烧区进行变工况研究得出水冷壁壁温分布,并且与实测数据进行比较验证.结果表明:水冷壁壁温沿炉膛高度方向呈现双峰,沿炉膛宽度方向则呈中间高两边低的趋势;随着负荷降低,水冷壁壁温降低;模型计算数据与实测数据相比,均方根误差最大为5.38%;该模型可以预测水冷壁壁温分布,为锅炉设计和实际运行提拱技术支持.

1000MW超超临界塔式锅炉NO_x排放特性试验研究

对某电厂1 000MW超超临界塔式锅炉进行了燃烧优化调整试验,分析了省煤器出口O2体积分数、机组负荷、二次风配风方式、紧凑燃尽风(CCOFA)风量、分离燃尽风(SOFA)风量及磨煤机组合方式等因素对锅炉燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:省煤器出口O2体积分数和机组负荷对锅炉热效率和NOx排放质量浓度有较大的影响;随着省煤器出口O2体积分数的增加,NOx排放质量浓度显著上升;随着机组负荷的降低,NOx排放质量浓度先降低后升高,锅炉热效率则先升高后降低;通过设置合理的二次风配风方式、CCOFA和SOFA风量比例以及磨煤机组合方式,既可以提高锅炉热效率又可以降低NOx排放质量浓度.

500MW机组塔式锅炉受热面污染特性分析与吹灰系统优化改造

针对某电厂500 MW机组塔式锅炉因受热面积灰污染而造成塌灰灭火、锅炉效率下降和局部受热面超温爆管等问题,建立了锅炉受热面污染状态监测系统,实现了对各级受热面实时污染状况的在线监测。在机组稳定负荷下,进行了受热面的吹灰试验。通过对试验结果的分析以及结合吹灰系统的运行状况,确定了锅炉各主要受热面的污染特性,据此提出了改造声波吹灰器、优化现有蒸汽吹灰器的运行方式等方案。实施后,吹灰系统运行状况良好,经济效益显著。

1000 MW二次再热机组塔式锅炉过热器与再热器优化改造

针对1 000 MW二次再热机组塔式锅炉一级、三级过热器以及两级高温再热器金属壁温大范围超限问题,结合现场运行数据与模拟热力计算结果,提出了多项过热器与再热器的优化改造措施。具体改造措施为:通过将二级过热器外圈2根管子切除,减少了过热器受热面积;将低压高温再热器和高压高温再热器两侧管屏加装节流短管,增加了中部管屏冷却介质流量;针对部分超温严重的管子,通过截短高压高温再热器部分管段,以及在低压高温再热器中实施隔热喷涂,大大减少了两者的吸热量,降低了管子壁温。综合改造调整后,锅炉升降负荷过程基本消除了过热器超温现象,满负荷下各级过热汽温与两级再热汽温接近设计值,金属壁温无报警,大大提高了锅炉运行的安全性和经济性。

1000MW超超临界二次再热塔式锅炉过热器超温分析与对策

二次再热技术以其较高的热效率受到越来越多的关注,我国目前投产的二次再热机组数量较少,启动运行经验较为缺乏。以华能集团莱芜电厂1 000MW超超临界二次再热塔式锅炉为研究对象,介绍了锅炉在启动、燃烧、受热面布置及汽温调节方面的技术特点,针对过热器大面积超温问题,分析原因并提出了解决办法。经过调试,锅炉主要技术指标达到或接近于设计值,机组运行稳定,性能可靠。

超临界塔式锅炉振动原因分析及处理

华能九台电厂2台600MW级燃烧褐煤的超临界塔式锅炉在高负荷工况下,锅炉本体上部及尾部烟道均存在高频振动问题,造成受热面频繁泄漏。分析认为,锅炉振动是由发生在锅炉受热面管子的卡门涡流脱落引起的脱落涡振频率与发生在锅炉烟室的声学驻波频率产生共振所致。对此,提出了在烟道内加装隔板,通过改变烟室的声学驻波频率来消除共振。该方案实施后,不仅彻底消除了锅炉振动,而且未再发生末级过热器壁温大面积超限等不良现象,改造效果良好。

1000 MW二次再热塔式炉省煤器汽化问题分析

为解决二次再热塔式炉启动初期省煤器出口水汽化问题,对前后墙省煤器的结构布置与热力环境进行了综合分析。结果表明,省煤器采用分体式设计、炉膛上部设置分隔墙、较高的给水温度、较大的给水压头损失以及启动初期较高的炉膛烟温等,是二次再热塔式锅炉省煤器发生汽化的主要原因。通过合理组织燃烧、降低火焰中心,增大给水流量、优化给水方式,开启汽机各级旁路及省煤器排汽阀,缓投高低压加热器等措施,保证了省煤器出口水处于欠饱和状态,较好地解决了启动初期前墙省煤器汽化问题。相关经验对后续二次再热机组的启动运行具有实际借鉴意义。

1000MW超超临界锅炉塔式锅炉设计特点

通过对外高桥三期1000 MW塔式锅炉设计特点的介绍,增加国内用户对塔式锅炉的认识。

1000MW二次再热塔式炉三段吹管新工艺

二次再热技术因其较高的热效率和较低的污染物排放,正获得越来越广泛的应用。国内目前投运的二次再热机组数量较少,针对新机组的蒸汽吹管工艺尚无成熟经验。以华能莱芜电厂二次再热超超临界1 000 MW塔式锅炉为研究对象,在传统"一段吹管、二段吹管"方法的基础上,结合大容量超超临界塔式炉受热面布置实际,提出了"三阶段降压法"蒸汽吹管工艺。实际靶板检验结果表明,斑痕数分别为5点、3点,斑痕粒径均小于0.8 mm,完全符合国家规范要求,吹洗质量优良。

600MW超超临界塔式褐煤锅炉设计方案

主要介绍褐煤的特性,论述了褐煤锅炉的设计要点及塔式锅炉的特点,说明了对于高水分褐煤锅炉采用塔式炉配风扇磨的优势。风扇磨制粉系统具有很强的干燥能力,对原煤水分有较大的适应性,对于塔式锅炉,可以选取相对较大的容积和炉膛断面和低的屏底烟温,降低炉膛的结渣风险,并且没有转弯烟室,炉内烟温偏差小、磨损低、燃尽率高。最后详细介绍了600 MW超超临界塔式褐煤锅炉设计方案和能达到的关键性能指标。

考虑炉体作用的塔式锅炉钢结构抗震性能分析

针对某1 000 MW褐煤塔式锅炉钢结构,为研究抗震分析中采用无炉体的简化结构模型(炉体对主钢架的地震作用通过在主钢架上施加炉体质量来实现)的可行性,重点考察了有、无炉体的结构抗震性能的差别.当有炉体时,还考察了主钢架与炉体间有、无止晃杆件两种情况下结构的抗震性能.分析表明:多遇地震下,结构均处于弹性.与有炉体结构相比,无炉体结构中主钢架的杆件应力较大;罕遇地震下,部分中心支撑受压失稳并有塑性发展,主钢架的偏心支撑无塑性发展,部分钢梁有轻微塑性发展,柱子基本处于弹性;止晃杆附近部分杆件受力较大,甚至有塑性发展,建议这些杆件的设计中考虑止晃杆传力的影响.多、罕遇地震下,主钢架层间侧移均小于规范限值.总体上,与有炉体的结构相比,无炉体的结构主钢架层间侧移和楼层侧移响应较大,表明采用无炉体的简化结构模型基本可行.

超超临界机组蒸汽氧化及固体颗粒侵蚀的综合防治

论述了超超临界机组所面临的突出问题——管道的蒸汽侧氧化及汽轮机叶片的固体颗粒侵蚀(SPE)的产生及对机组的危害,阐述了对SPE进行全方位全过程综合防治的思路:通过锅炉的合理选材,选择塔式炉,配置大容量旁路,采用无调节级汽轮机及合理的进汽结构,对汽轮机叶片作抗冲蚀处理,大幅降低热控保护的误动概率及锅炉强停次数,选择合理的启动和运行方式,慎用减温喷水等,能显著降低锅炉蒸汽侧氧化及氧化皮脱落造成的危害,极大地缓解汽轮机的固体颗粒侵蚀问题。

超超临界1000MW机组塔式锅炉稳压吹管

根据超超临界1 000MW机组螺旋管圈塔式锅炉的特点,增加临时补水系统采用稳压吹管方式进行吹管。实际运行结果表明,锅炉稳压吹管连续2次靶板冲击斑痕粒度等于小于0.8mm,且斑痕不多于8点,质量符合《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分)的要求,吹管质量优良,可供同类机组参考。

1000MW塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布的试验研究

对2台1 000MW超超临界压力塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布进行了测量和计算,并对不同负荷工况、不同磨煤机投运方式下的热负荷和管壁温度分布规律以及炉膛上部垂直水冷壁的热负荷分布进行了分析.结果表明:1 000MW塔式直流锅炉炉膛热负荷的分布规律与其他四角切圆燃烧锅炉炉膛热负荷的分布规律基本一致.由于在最上层的燃烧器上方布置了燃尽风,对炉内烟气的扰动加强,导致沿管长方向的热负荷在54m标高处波动较大;在燃尽风喷嘴中心线以上,因受到燃尽风进入炉膛的影响,水冷壁热负荷大幅度下降.为了避免炉膛大比热区传热恶化,可以将处于拟临界点附近的水冷壁布置在低热负荷区域.

900MW超临界塔式锅炉的技术特点

介绍了外高桥电厂二期900 MW超临界塔式锅炉的基本情况。锅炉采用水平布置的对流受热面及螺旋水冷壁,能减少水冷壁的面积且受热均匀,可进行过热器及再热器的酸洗甚至取消冲管,有利于解决固体颗粒侵蚀(SPE)问题,对流受热面传热均匀且具有较高的传热利用系数和材料安全裕度,具有相当低的对流受热面磨损率和较低的烟风系统阻力,尤其是辐射(蒸发)和对流受热面比例的任意性,特别有利于高效超临界技术的发展。锅炉采用燃烧器分组,双一次风喷嘴和设置偏置风和燃尽风等技术,降低了燃烧中心温度峰值和NOX的生成,在降低燃烧区域热负荷的同时却提高了整个辐射受热面的平均热负荷,降低了水冷壁及炉膛出口的结焦风险。

1000MW二次再热超超临界塔式锅炉设计特点

介绍了国电泰州电厂二期1000MW二次再热超超临界塔式锅炉设计特点,从锅炉总体布置、容量参数、汽水流程、燃烧系统、受热面布置、调温方式、钢结构形式等方面进行了简要说明,增加用户对上海锅炉厂有限公司1 000MW二次再热塔式锅炉的了解。