CN102679307A

CN102679307A - 1000mw超临界塔式褐煤锅炉

Info

Publication number: CN102679307A
Application number: CN2012101862482A
Authority: CN
Inventors: 张彦军; 张殿军; 刘恒宇; 栾世健; 赵丰宇; 崔凯; 夏良伟; 于强; 黄莺; 于景泽; 宋宝军; 孙浩; 殷亚宁; 陈琪; 徐玉军
Original assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Current assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2012-09-19

Abstract

1000MW 超临界塔式褐煤锅炉。常规的中速磨制粉系统不能够满足褐煤燃烧的要求，必须采用风扇磨制粉系统。本发明其组成包括：炉体（1），外圈装有水冷壁（2），通过烟道连接空气预热器（12），冷水壁通过汽水分离器（4）连接储水箱（5），冷水壁下部装有SOFA燃烧器（13）和主燃烧器（14），冷水壁内部从上至下依次布置有省煤器（6）、低温再热器（7）、二级过热器（15）、三级过热器8，高温再热器（9）、末级过热器（10）、一级过热器（11），脱硝装置（17），省煤器连接水冷壁连接分离器连接一级过热器连接二级过热器连接三级过热器连接末级过热器，低温再热器连接高温再热器。本发明用于1000MW超临界塔式褐煤锅炉。

Description

1000MW超临界塔式褐煤锅炉

技术领域：

本发明涉及一种1000MW超临界塔式褐煤锅炉。

背景技术：

目前燃用高水分、高挥发分、低热值的褐煤，常规的中速磨制粉系统不能够满足褐煤燃烧的要求，必须采用风扇磨制粉系统，采用锅炉烟气作为制粉干燥剂，才能保证锅炉安全、稳定的运行。

由于我国褐煤储藏主要在内蒙，矿区集中，储量大，大部分适宜于露天开采，因此在内蒙地区以及周边地区加快建设大型褐煤大容量电站是势在必行的，这样既充分利用了褐煤资源，避免了褐煤长途运输带来安全问题，大大降低发电成本而且也促进了内蒙地区及周边省份的经济发展，而且过剩电力可以源源不断输往到京、津唐、华北以及电力紧缺的南方等地区。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能使效率提高1.5%左右，电厂效率提高0.59%左右，供电煤耗降低4.23 g/kw.h的超高效益的1000MW超临界塔式褐煤锅炉。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其组成包括：炉体，所述的炉体外圈装有水冷壁，所述的冷水壁通过装有脱硝装置的烟道连接空气预热器，所述的冷水壁通过汽水分离器连接储水箱，所述的冷水壁下部装有燃烧器，所述的冷水壁内部从上至下依次布置有一级过热器、省煤器、低温再热器、三级过热器、高温再热器、末级过热器、二级过热器，所述的省煤器连接所述的水冷壁，所述的水冷壁连接分离器，所述的分离器通过一级过热器连接二级过热器，所述的二级过热器通过三级过热器连接末级过热器，所述的低温再热器连接高温再热器。

所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,所述的烟道包括炉膛出口烟道，所述的炉膛出口烟道通过脱硝装置连接预热器入口烟道，所述的预热器入口烟道连接空气预热器，所述的空气预热器装在炉体排柱的钢结构上，所述的冷水壁上段为垂直管圈冷水壁，所述的冷水壁下段为螺旋管圈冷水壁，所述的燃烧器为SOFA燃烧器和主燃烧器。

所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,所述的燃烧器采用大风箱结构，由隔板将所述的大风箱分隔成若干风室，在所述的各风箱的出口处布置数量不等的燃烧器喷嘴; 所述的燃烧器布置在炉膛水冷壁的四面墙上，呈六角或八角布置，受压部件悬挂在大板梁上，所述的大板梁是由四根主框架来支撑的，回转式空气预热器安装在炉体后面的炉体排柱的钢结构上；所述的炉体地面形状为正方形，由四个垂直主框架组成；炉墙通过水平布置钢性梁连接起来，同时通过垂直钢性梁来固定。

所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,所述的一级过热器、所述的低温再热器、所述的三级过热器、所述的高温再热器、所述的末级过热器、所述的二级过热器均水平安装在所述的冷水壁内部。

有益效果：

1.本发明的燃烧器采用大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，在各风箱的出口处布置数量不等的燃烧器喷嘴；燃烧器布置在炉膛水冷壁的四面墙上，呈六角或八角布置，是结构更加稳定，燃烧效果更好。

本发明塔式布置的锅炉受压部件都悬挂在大板梁上，而这些大板梁是由四根主框架来支撑的;回转式空气预热器安装在连到后面的主要锅炉排柱的钢结构上；整个锅炉还通过锅炉自身的结构和垂直钢性梁得到了进一步的加强；锅炉结构是一个三维结构，地面形状为正方形，主要由四个垂直主框架组成；锅炉炉墙通过水平布置钢性梁连接起来，同时通过垂直钢性梁来固定使锅炉的机构更加安全可靠。

本发明的机组安全运行的其中一个指标就是受热面运行是否安全，特别是直流超临界塔式锅炉，由于本产品受热面的布置结构合理，高温受热面处于烟气温度比较高的区域。

本发明是自主研发设计，完全采用自主的知识产权，形成了一套独有的锅炉结构形式、专门的燃烧器结构和安全稳定运行的系统；本产品具有良好的社会效应和市场潜力，为国内首台、世界领先的产品。

本发明与超临界的烟煤锅炉相比，锅炉的效率提高1.5%左右，而电厂效率提高0.59%左右，供电煤耗降低4.23 g/kw.h左右。相对于亚临界褐煤锅炉，电厂的效率、锅炉效率大大的提高，供电煤耗大大的降低。

本发明在投运脱硝装置的情况下，NOx排放量能够达到200mg/Nm ³ 的标准，在同类机组中处于领先地位；相对于亚临界机组，考虑到SO ₂ 与NO _X 排放罚款及灰渣的处理与运费，每年可以节省费用250万元左右。

本发明对于经济效益和社会效益，如果机组运行一年，相对于亚临界机组可以节约燃料费用约3000万元，

8.本发明的锅炉过热器和再热器均采用水平布置，实现了自疏水功能，同时加快了启动时间；超临界锅炉的受热面材料档次提供，确保受热面运行安全，同时受压件的材料采用国产化，减低锅炉设计成本；在燃烧器设计方面，应用了哈锅自主研发的配风扇磨制粉系统的六角或八角切圆燃烧技术，提高锅炉对褐煤的适应性；高温抽烟管道的设计、省煤器出口烟道的设计合理，布置简单，降低了烟气侧的阻力，同时简化了尾部烟道的吊挂布置，无炉水循环泵启动成功，该启动流量在同容量的超临界锅炉、超超临界锅炉中均处于较低水平，这样大大的降低了启动时的耗水量。

本发明新型的受热面布置、受热面材料应用、燃烧器布置、烟风道的布置以及锅炉运行方面且具有较强的煤种和机组容量适应性；无需采用传统褐煤锅炉要求的制粉系统，各级受热面规格和吸热比例合理，结构容易实现。

附图说明：

附图1为本产品的结构示意图。

附图2为附图1总体俯视结构示意图。

附图3为附图1中燃烧器的放大图。

具体实施方式：

实施例1：

一种1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其组成包括：炉体1，所述的炉体外圈装有水冷壁2，所述的冷水壁通过烟道连接空气预热器12，所述的冷水壁通过汽水分离器4连接储水箱5，所述的冷水壁下部装有SOFA燃烧器13和主燃烧器14，所述的冷水壁内部从上至下依次布置有一级过热器11、省煤器6、低温再热器7、三级过热器8、高温再热器9、末级过热器10、二级过热器15，所述的省煤器连接水冷壁，所述的水冷壁连接分离器，所述的分离器连接一级过热器，所述的一级过热器连接二级过热器，所述的低温再热器连接高温再热器。

实施例2：

根据权利要求1所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,所述的烟道包括炉膛出口烟道16，所述的炉膛出口烟道连接脱硝装置17再连接预热器入口烟道3，所述的预热器入口烟道连接空气预热器12，所述的燃烧器包括SOFA燃烧器13和主燃烧器14，所述的空气预热器装在锅炉排柱的钢结构上，所述的冷水壁2包括垂直管圈冷水壁及螺旋管圈冷水壁。

实施例3：

实施例1或2所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,所述的燃烧器采用大风箱结构，由隔板将所述的大风箱分隔成若干风室，在所述的各风箱的出口处布置数量不等的所述的燃烧器喷嘴; 所述的燃烧器布置在炉膛水冷壁的四面墙上，呈六角或八角布置，受压部件都悬挂在大板梁上，所述的大板梁是由四根主框架来支撑的，回转式空气预热器安装在连到后面的主要锅炉排柱的钢结构上；所述的炉体地面形状为正方形，由四个垂直主框架组成；锅炉炉墙通过水平布置钢性梁连接起来，同时通过垂直钢性梁来固定。

实施例4：

上述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉, 依据来自实际工程需要，完全依靠自主技术研制开发了1000MW等级燃用褐煤、配风扇磨的塔式超临界锅炉，该炉型主要用于燃用高水分的褐煤机组。为满足电力公司“节能减排”要求而特别研发的，具有良好的社会效应和市场潜力，为国内首台、世界领先的产品。

锅炉水动力研究与开发

根据塔式锅炉水冷壁布置的特点，从以下几个方面对水冷壁进行研究：

1）提出了多级受热不均回路流量分配的计算方法；

2）编制了水冷壁水动力计算程序；

3）完成了不同回路下的水动力特性计算；

4）研究了不同工况下水冷壁出口的汽温分布、管内质量流速分布、压降特性以及壁温特性；

5）对低负荷运行下水动力的多值性进行分析。

在研究水动力的同时，针对塔式锅炉炉膛的结构特点，开发了水动力计算程序，并且对各设计工况进行校核，确保水动力安全可靠。

Claims

1.一种1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其组成包括：炉体，其特征是：所述的炉体外圈装有水冷壁，所述的冷水壁穿过装有脱硝装置的烟道连接空气预热器，所述的冷水壁通过汽水分离器连接储水箱，所述的冷水壁下部装有燃烧器；所述的冷水壁内部从上至下依次布置有一级过热器、省煤器、低温再热器、三级过热器、高温再热器、末级过热器、二级过热器；所述的省煤器连接所述的水冷壁，所述的水冷壁连接分离器，所述的分离器通过一级过热器连接二级过热器，所述的二级过热器通过三级过热器连接末级过热器，所述的低温再热器连接高温再热器。

2.根据权利要求1所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其特征是：所述的烟道包括炉膛出口烟道，所述的炉膛出口烟道通过脱硝装置连接预热器入口烟道，所述的预热器入口烟道连接空气预热器，所述的空气预热器装在炉体排柱的钢结构上，所述的冷水壁上段为垂直管圈冷水壁，所述的冷水壁下段为螺旋管圈冷水壁，所述的燃烧器包括SOFA燃烧器和主燃烧器。

3.根据权利要求1或2所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其特征是：所述的燃烧器采用大风箱结构，由隔板将所述的大风箱分隔成一组风室，在所述的风箱的出口处布置燃烧器喷嘴; 所述的燃烧器布置在炉膛水冷壁的四面墙上，呈六角或八角布置，受压部件悬挂在大板梁上，所述的大板梁是由四根主框架来支撑的，回转式空气预热器安装在炉体后面的炉体排柱的钢结构上；所述的炉体地面形状为正方形，由四个垂直主框架组成；炉墙通过水平布置钢性梁连接起来，同时通过垂直钢性梁来固定。

4.根据权利要求1或2所述的1000MW超临界塔式褐煤锅炉,其特征是：所述的一级过热器、所述的低温再热器、所述的三级过热器、所述的高温再热器、所述的末级过热器、所述的二级过热器均水平安装在所述的冷水壁内部。