浅析1000MW二次再热塔式锅炉蒸汽吹灰系统设计

以1000MW超超临界二次再热塔式锅炉为例,对锅炉蒸汽吹灰系统进行了介绍,对吹灰器布置特点、汽源选择和管路系统的特点进行了介绍。

1000 MW二次再热机组π型锅炉吹管技术研究

新建火电机组的吹管过程十分关键,与常规机组相比,二次再热机组的蒸汽参数更高,热力系统更复杂,其吹管调试的要求更高。以国产首台1000 MW二次再热π型锅炉为研究对象,综合考虑项目实际情况,提出两段式降压吹管调试工艺,第一阶段对过热器进行吹扫,第二阶段将过热器、一次再热器和二次再热器串联吹管。实际吹管过程能够较好地满足吹管导则相关质量要求,保证了机组启动运行顺利,为后续同类型机组的吹管调试提供经验。

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。

超超临界二次再热机组锅炉吹管工艺探讨

超超临界二次再热机组项目建设在我国飞速发展,但锅炉的蒸汽吹管工艺至今仍未见详尽、可适用的技术导则作为支撑,各个项目采取的吹管方式不尽相同。本文通过对比不同项目超超临界二次再热机组锅炉蒸汽吹管的方式和过程,结合实际情况,探讨适用于多数二次再热机组锅炉的吹管工艺。

630℃高效二次再热锅炉关键技术研究

630℃参数锅炉是在现有材料体系下进一步挖掘潜力,对锅炉进行优化设计完成的.本文深入探讨了630℃二次再热锅炉的设计难点,重点对锅炉高温受热面的材料选取进行论证并对部分材料进行工艺试验研究,同时对锅炉的汽温调节方式、烟气侧偏差控制、蒸汽侧偏差控制和水力偏差控制进行了详细研究分析,对设计中的关键技术提出切实有效的解决措施.630℃机组经济指标在投运620℃机组基础上提升明显.

超超临界二次再热尾部三烟道锅炉汽温动态特性及协同优化控制

为提高660 MW超(超)临界二次再热尾部三烟道锅炉在变负荷过程中蒸汽温度的控制精度,保障锅炉瞬态运行安全,建立了锅炉动态模型,研究获得了尾部烟气挡板开度变化后锅炉主、再热蒸汽温度的动态特性,据此提出了主、再热蒸汽温度协同的挡板调温控制策略,并将其与锅炉动态模型耦合。然后研究了锅炉在50%~100%锅炉最大连续蒸发量(BMCR)范围内变负荷时,分别采用原始控制逻辑及考虑主、再热蒸汽温度协同控制逻辑后蒸汽温度的变化规律。结果表明:采用主、再热蒸汽温度协同控制逻辑后,控制精度明显改善,变负荷瞬态过程中的蒸汽温度波动幅度降低;升、降负荷过程中蒸汽温度累积偏差最大分别降低了40.9%和15.7%。

二次再热锅炉基建期综合性清洁技术

二次再热锅炉基建期间,要通过化学清洗、吹管和整套启动汽水品质优化3个阶段试运,达到清洁目的。现行二次再热锅炉吹管措施下,存在工期长、过热器吹管系数低、降压吹管次数多、稳压吹管超温严重等问题,吹管的噪声污染和排放损失大幅上升。为了解决吹管操控性差、性价比低的问题,高效地完成锅炉汽水系统的清洁工作,需对3个阶段的清洗措施进行改进:扩大化学清洗范围,为减少吹管创造条件;制定针对二次再热锅炉结构和参数特点的吹管措施,提高吹管效率;汽轮机冲转前,利用旁路系统进行大流量蒸汽吹扫,以清除吹管后产生的腐蚀物。通过统筹利用3种清洁工艺,既能降低吹管工作量,又能保证清洁质量,形成更具安全性、环保性、经济性的二次再热锅炉综合性清洁技术。

1000MW二次再热机组炉底热风密封改造降低锅炉排烟温度技术改造

某电厂1000MW二次再热燃煤机组在投产运行后,干排渣系统漏风量大于设计值,掺烧部分印尼煤和低热值烟煤,导致空预器排烟温度偏高。本文分析了原因,提出可行的技术方案,并具有良好的经济性。

630℃高效超超临界二次再热机组关键技术研究

针对630℃高效超超临界二次再热机组,重点介绍了G115、Sanicro25等新型耐高温材料的性能特点,并对水冷壁、主再蒸汽管道等关键部件的选材方案进行了分析,对630℃机组的关键参数和热力系统进行了研究。分析表明,目前我国的技术发展已足以支撑煤电机组采用630℃初参数,且630℃技术将成为我国高效清洁能源技术发展的重要方向。

百万级燃煤机组630℃二次再热方案增量投资及经济分析

与常规的一次再热机组相比,高参数、高性能指标的燃煤发电技术在提高火电机组发电效率、污染物排放控制、节能减排等方面有明显的优势。但同时,先进工艺设备和技术的投入必然引起投资的增加,其经济性值得探讨。依据国内数个百万级燃煤机组工程,在实际运行状况和数据分析的基础上,阐述了百万级燃煤机组630℃二次再热方案与常规600℃一次再热方案相比的增量投资及其主要组成,并结合节煤效益进一步分析其增量投资的经济性。分析结果表明,增量投资约13亿元,三大主机是投资增加的主要因素。在目前给定的条件下测算,15年左右才能回收增量投资,回收期偏长。

1000 MW超超临界二次再热锅炉降低水冷壁高温腐蚀影响的试验研究

针对1 000MW超超临界二次再热锅炉燃烧器特点,对水冷壁近壁面烟气成分和水冷壁壁温进行了测试,分析了运行O_2体积分数、煤粉细度、入炉煤硫质量分数、一次风量、燃尽风(AGP)水平摆角、AGP风量和偏置辅助风(CFS)风量等因素对水冷壁高温腐蚀的影响。结果表明:提高运行O_2体积分数是预防水冷壁高温腐蚀的有效方式;煤粉变细可改善水冷壁近壁面还原性气氛;随入炉煤硫质量分数的升高,水冷壁近壁面CO和H_2S最高体积分数升高;减小AGP风量和增大CFS风量有助于减弱水冷壁近壁面还原性气氛;AGP水平摆角对水冷壁近壁面还原性气氛影响不大;减小一次风量会恶化水冷壁高温腐蚀;在相同炉内还原性气氛下,超超临界二次再热锅炉比超超临界一次再热锅炉面临的水冷壁高温腐蚀风险更高。

国内首台二次再热机组锅炉混合吹管实践及优化

为探索适用于超超临界二次再热机组的锅炉吹管工艺,以我国首台投产的二次再热机组锅炉为研究对象,提出并实践了一种降压法混合式管道吹洗方案。该方案综合了"一段吹管"的系统形式和"两段吹管"的操作特点,即将过热器、一次再热器、二次再热器及其附属管道一次性串联,吹扫时则分3部分进行,各部分独立打靶验收。针对新工艺实践过程中出现的吹管系数不达标问题,进行了现场测试和理论分析,提出了提高汽水分离器出口压力、增加临吹门开启个数等措施,基本消除了阀门的阻塞流效应,保证了管道的吹洗效果。最终靶板检验结果表明,降压法混合吹管实现了对二次再热机组锅炉各受热面的高质量吹扫,该吹管工艺对同类机组具有实际参考意义。

超超临界二次再热机组塔式锅炉再热器管壁温度优化调整试验

在再热器管壁不超温的前提下提升再热蒸汽温度是当前的一项重大课题。本文以1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为研究对象,阐述了在提升再热蒸汽温度的同时保证管壁不超温的优化调整思路,即将2层再循环烟气水平摆角由对冲布置调整至下层再循环烟气水平摆角正切最大、上层正切居中,燃尽风水平摆角由无序布置调整至对冲布置,磨煤机组合运行方式由ABCDEF方式运行调整至ABCDE方式运行。优化调整后,额定负荷下,高/低压再热蒸汽温度由调整前的603.4℃/601.4℃提高至612.5℃/612.7℃,提升效果明显。但受限于管屏间吸热偏差,两侧管壁温度均存在低值,壁温最高点和最低点偏差改善并不明显。建议采取节流圈或受热面改造的办法,增加壁温低点的吸热量或降低壁温高点的吸热量。

超超临界二次再热机组锅炉烟气再循环对锅炉水动力和壁温分布影响

烟气再循环是超超临界二次再热机组锅炉常用的调温手段之一,其引起的受热面吸热量分配变化势必会对水动力和壁温分布造成影响。本文采用锅炉热力计算、炉内燃烧数值模拟和水动力计算相结合的方法,分析了循环烟气量和烟气抽取位置对水动力和壁温分布的影响。结果显示:烟气再循环会使负流量响应特性减弱,管间流量偏差减小;随循环烟气量的增加,水冷壁壁温整体上呈下降趋势,管间壁温偏差也有所下降;从省煤器后抽烟气时,水冷壁流量分配和壁温分布随循环烟气量的变化幅度小于从除尘器后抽烟气的方案。该研究成果可为采用烟气再循环调温手段的超超临界二次再热机组锅炉水动力设计和优化提供参考。

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。

二次再热机组锅炉烟气再循环方案

针对超超临界二次再热机组锅炉烟气再循环系统再循环烟气的不同抽取位置对系统的影响特性进行了对比分析,分别从空气预热器(空预器)、电除尘器、引风机、再循环风机的运行特性方面分析了不同抽取方案的特点,得到从空预器入口烟道和引风机出口烟道2种再循环烟气抽取位置方案的优缺点及需解决的关键技术问题,提出了2种方案下应采取的技术措施,并在华能莱芜发电有限公司、安源发电有限责任公司超超临界二次再热机组烟气再循环系统中得以实施。运行结果显示,2种方案均实现稳定、安全运行,有推广潜力。

620℃超超临界二次再热机组用S31042钢力学性能及组织演化

为评估S31042钢在620℃超超临界二次再热机组中的适用性,研究了华能安源电厂600℃/620℃/620℃超超临界二次再热机组高压高再S31042锅炉管在服役17367h过程中力学性能、断口形貌特征及微观组织演变。结果表明:服役后S31042钢力学性能良好,且随服役时间延长,室温屈服强度、650℃屈服强度、布氏硬度均呈上升趋势,与备品管相比服役17367h后各项指标分别上升25.5%、46.3%和20.46%。冲击韧性在服役初期迅速下降,之后趋于稳定。服役后显微组织未见明显老化,S31042的析出相包括固溶处理未溶解的一次MX相、一次Z相和新析出的M23C6型碳化物、二次Z相,服役后主要强化相为M23C6和二次Z相,M23C6主要分布于晶界及晶界附近晶内,Z相主要分布在晶内,服役17367h后,晶界M23C6长大至400~650 nm,细小的Z相均匀分布于晶内,并未发现σ相析出,讨论了微观组织演变对力学性能变化的影响。综上所述,S31042钢可满足620℃超超临界二次再热机组高压高再力学性能及微观组织的相关要求。

超超临界二次再热机组锅炉全负荷脱硝特性

以华能安源发电有限责任公司超超临界660 MW二次再热机组锅炉和华能莱芜电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为研究对象,通过锅炉校核热力计算对二次再热机组锅炉不同负荷工况下烟气脱硝系统选择性催化还原(SCR)装置入口烟温特性进行了研究,并与电厂实际运行数据和常规超超临界一次再热机组锅炉进行了对比。结果表明:本文计算结果与电厂实际运行结果吻合很好;超超临界二次再热机组锅炉能够实现锅炉全负荷脱硝,随着锅炉负荷的降低,其SCR装置入口烟温逐渐降低,在最低30%BMCR负荷时,二次再热机组锅炉SCR装置入口烟温仍高于320℃,比相同容量的常规一次再热机组锅炉SCR装置入口烟温高30~40℃;超超临界二次再热机组锅炉能实现全负荷脱硝的主要原因在于锅炉给水温度显著提高,比常规一次再热机组锅炉给水温度提高约30℃。该研究结果对超超临界二次再热机组的设计和建设提供了参考和借鉴。

超超临界二次再热机组锅炉燃烧与水动力耦合计算方法研究

以某超超临界二次再热机组锅炉为研究对象,采用区域法对炉内空间和水冷壁面进行二维分区建模。将炉内燃烧放热过程与锅内流动换热过程进行耦合,并对其进行合理简化以便于工程化应用,得到了典型负荷工况下,螺旋管圈水冷壁的总体传热特性及壁温分布规律。结果表明:采用分级配风的炉膛,在沿高度方向上壁面热负荷均呈现出"双峰"分布,热负荷峰值接近400 kW/m^2;在炉宽方向上,水冷壁热负荷和壁温均呈现出中间高、两端低的抛物线形分布特征,主燃烧区的分布不均匀性要强于燃尽区,这说明炉内壁面热负荷是影响水冷壁管壁温度分布特性的重要因素;BMCR工况下主燃烧区的热流密度峰值可达到479.5 kW/m^2,壁温最高达到530.5℃。

稳压冲管在国内首型百万超超临界二次再热锅炉上的应用

根据上海锅炉厂有限公司百万机组二次再热锅炉特点,提出了采用过热器、一次再热器和二次再热器串冲的稳压冲管控制的重点和难点,详细阐述该冲管方式中锅炉运行参数的合理控制,分析冲管系统中各点冲管系数和锅炉各级受热面中蒸汽吸热比例分配,为今后该类型锅炉稳压冲管提供借鉴和指导作用。