CN104676573A - 一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉涉及一种燃煤火电站使用的与参数优化的720℃高效超超临界二次再热汽轮机组配套的高效、安全、低排放、低造价的720℃高效超超临界二次再热电站锅炉。锅炉侧的主蒸汽进口参数优化为590℃42MPa；一次再热蒸汽参数优化为，723℃10.5MPa；二次再热蒸汽参数优化为603℃2.1MPa；尾部烟道由分隔墙分为前、中、后烟道；喷射器热一次风调节挡板在锅炉中、低负荷时开启，控制喷射器热一次风调节挡板开度和投入个数使一次再热汽温可以在40％至100％BMCR区间维持在额定值；改变沿炉宽方向调温风-烟喷射器的投入次序和投入个数，可以补偿减小高温受热面的沿炉宽方向的热偏差。
Description
(一)技术领域：
本发明一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉涉及一种燃煤火电站使用的与参数优化的720℃高效超超临界二次再热汽轮机组配套的高效、安全、低排放、低造价的720℃高效超超临界二次再热电站锅炉。
(二)背景技术：
迄今为止，全世界在执行中的700℃等级的超超临界燃煤发电技术开发计划共有4个：
欧洲AD700的17年计划(1998～2014)；日本的A-USC的9年计划(2008～2016)；美国的A-USC的15年计划(2001～2015)；中国于2010年提出700℃超超临界发电技术开发路线图(2010～2015)，路线图目标参数：压力≥35MPa、温度≥700℃、机组容量≥600MW，2015年开始建设。无一例外，这些计划遭遇到各种困难，在2020年之前难以见到投入商业运行的示范机组。
以上计划，应该讲对机组的净热效率，也就是机组的供电热效率的期望值并不算太高：中国≥46％；日本≈46％；美国≈45％-47％；欧盟≈50％(LHV)。
现有技术研发中的示范700℃等级的高效超超临界二次再热机组的主要技术规范数据：
汽机侧主蒸汽压力35MPa；主蒸汽温度700℃；一次再热温度720℃；二次再热温度720℃；锅炉侧主蒸汽压力35MPa；主蒸汽温度700℃；一次再热温度723℃；二次再热温度723℃；最大连续流量2342.4t/h；铭牌及最大保证连续出力1050MW；背压4.9kPa；额定工况给水温度315.5℃；抽汽背压小机汽源1抽10.7MPa 494℃，小机提供2抽、3抽、4抽，排汽至除氧器；2抽压力5.7MPa422℃，3抽压力3.1MPa 366℃，4抽压力1.78MPa295℃；抽汽背压小机进汽量419t/h；汽轮机组热耗6744kJ/kWh；发电煤耗(相对锅炉效率94％)244.8g/kWh；供电标准煤耗(相对厂用电率4％)254.6g/kWh；供电热效率48.3％。
现有技术认为回热级数越多，抽汽管道压降越小，加热器端差越小，给水温度越高的给水回热系统是越接近理想的给水回热系统；充分利用较低压力的抽汽可以增大回热做功比，降低机组热耗。现有技术研发中的700℃/720℃/720℃二次再热的回热系统配有4级高压加热器和分离的蒸汽冷却器；一级除氧器；5级低压加热器。现有技术认为回热级数由8级增加到10级，可获取约0.2％的热耗得益。
现有技术采用大、小汽轮机双机回热抽汽系统，以降低回热系统高压加热器的高温风险。高压加热器到除氧器的回热抽汽来自再热前的蒸汽膨胀过程，低加回热抽汽则来自大机再热后蒸汽膨胀过程的低温段。
现有技术1000MW及以上容量的机组采用双轴、双发电机，超高压缸、高压缸布置在高位；中压缸、低压缸布置在低位的5缸4排汽或者7缸6排汽方案，以减少高温镍基蒸汽管道的长度。
与同容量的一次再热机组相比，二次再热机组的中压缸进、出口压力要低很多，中压缸进、排汽比容大幅度增加，容积流量是同容量的一次再热机组的两倍以上，700℃等级的高效超超临界二次再热机组比600℃等级的超超临界二次再热机组，容积流量增加得更多。对于1350MW容量的700℃等级的高效超超临界二次再热机组，现有技术需要采用两个中压缸的机型配置。
与同容量的一次再热机组相比，二次再热机组的低压缸进口压力降低、蒸汽比容增加，中低压联通管及低压缸进汽腔室需要放大；与同容量的600℃等级的超超临界二次再热机组相比，700℃等级的高效超超临界二次再热机组的中低压联通管及低压缸进汽腔室需要更大。
现有技术的605℃/623℃/623℃超超临界锅炉主蒸汽调温方式：煤水比+喷水减温+摆动喷燃器，可确保过热蒸汽出口温度在30％～100％BMCR工况下均能达到605℃；再热蒸汽调温方式：烟气挡板+摆动燃烧器，可确保一次再热蒸汽出口温度在50％～100％BMCR工况下能达到623℃；但二次再热蒸汽出口温度只能在65％～100％BMCR工况下能达到623℃。
现有技术研发中的700℃/723℃/723℃二次再热锅炉主蒸汽调温方式会沿用煤水比+喷水减温+摆动喷燃器；一次再热汽温和二次再热汽温的调温方式尚不明确。
一种720℃高效超超临界二次再热汽轮机组的优化方案将汽机侧主蒸汽进口参数优化为585℃40.0MPa；一次再热蒸汽参数优化为720℃10.0MPa；二次再热蒸汽参数优化为600℃1.98MPa。相对应的锅炉侧的主蒸汽进口参数为590℃42.0MPa；一次再热蒸汽参数为723℃10.5MPa；二次再热蒸汽参数为603℃2.1MPa。
(三)发明内容：
所要解决的技术问题：
1.取代现有技术35MPa 700℃的主蒸汽参数，优化为42MPa 590℃的主蒸汽参数，锅炉主蒸汽系统可以不使用镍基高温合金材料；
2.锅炉侧主汽压力42MPa时主汽温度590℃，当主汽压力滑降到31.5MPa时，主汽温度滑升到605℃，可以充分利用成熟材料的高温抗蠕变性能；
3.现有技术一次再热器系统进口温度494℃，二次再热器系统更高达578℃，由于一再、二再进口温度高，明显限制了一再、二再的吸热量，增加了锅炉高温过热器、高温一次再热器、高温二次再热器的镍基合金受热面的用量，而且造成锅炉尾部烟道内低温一次再热器受热面、低温二次再热器受热面短缺，进入SCR脱硝装置烟温过高，锅炉排烟温度升高，锅炉效率下降；
4.取代现有技术锅炉侧4.75MPa 723℃的二次再热蒸汽参数，优化为2.1MPa 603℃的二次再热蒸汽参数，锅炉二次再热系统可以不使用镍基高温合金材料；.
5.在一种720℃高效超超临界二次再热机组的优化方案中，与现有技术相比，一次再热器系统的吸热量大幅度增加，一次再热蒸汽的吸热量与二次再热蒸汽的吸热量之和也增大；一次再热蒸汽出口温度在65％～100％BMCR工况下能达到723℃，但一次再热蒸汽出口温度在65％～50％BMCR工况下将难以达到723℃；
6.炉烟再循环风机的入口接在省煤器的出口时，高粉尘、较高工作温度、较低的烟气重度、较高转速使炉烟再循环风机的可靠性降低，MTBF(Mean Time Between Failures)下降，电耗增大；炉烟再循环风机的入口接在除尘器的出口时空气预热器烟侧流量增加10％到20％，会引起锅炉排烟温度显著升高，锅炉效率下降，炉烟再循环风机需要较高压头，电耗巨大；炉烟再循环风机的入口接在引风机出口时，同样，空气预热器烟侧流量会增加10％到20％，引起锅炉排烟温度显著升高，锅炉效率下降，并且引风机电耗上升10％到20％。
解决其技术问题采用的技术方案：
采取与现有技术不同的技术路线，本发明的目的是提供一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉与参数优化的720℃高效超超临界二次再热汽轮机组配套，提供一种高效、安全、低排放、低造价的720℃高效超超临界二次再热电站锅炉。
本发明一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉包括炉膛及燃烧器(1)、墙式一次超高温再热器(24)、屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)、折烟角(7)、风-烟喷射器关断挡板(8)、调温风-烟喷射器(9)、喷射器停用保护冷却风挡板(10)、分离二次风风箱(11)、省煤器(12)、一次低温再热器(13)、二次低温再热器(14)、低温过热器(15)、喷射器热一次风调节挡板(16)、前烟道烟气调节挡板(19)、中烟道烟气调节挡板(17)、后烟道烟气调节挡板(18)、超音速汽流喷嘴(23)、超音速汽流喷嘴定位套板(20)、顶棚管(21)、顶棚管鳍片(22)；锅炉侧的主蒸汽参数优化为590℃42.0MPa，当主汽压力滑降到31.5MPa时，主汽温度滑升到605℃；一次再热蒸汽参数优化为723℃10.5MPa；二次再热蒸汽参数优化为603℃2.1MPa；尾部烟道由分隔墙分为前烟道、中烟道、后烟道，三烟道内布置的受热面均采用支撑结构；前烟道内布置一次低温再热器(13)和省煤器(12)，中烟道内布置二次低温再热器(14)和省煤器(12)，后烟道内布置低温过热器(15)和省煤器(12)；前烟道出口设置前烟道烟气调节挡板(19)，中烟道出口设置中烟道烟气调节挡板(17)，后烟道出口设置后烟道烟气调节挡板(18)；调温风-烟喷射器(9)的烟气吸入口设置在前烟道的前墙，烟风混合物出口设置在折烟角(7)的下部；在锅炉高、中负荷时，调节后烟道烟气调节挡板(18)控制低温过热器(15)与二次低温再热器(14)、一次低温再热器(13)之间的吸热量分配，调节中烟道烟气调节挡板(17)和前烟道烟气调节挡板(19)控制二次低温再热器(14)与一次低温再热器(13)之间的吸热量分配使一次再热气温和二次再热汽温达额定值；在锅炉中、低负荷和/或一次高温再热器(5)沾污系数增大时，热一次风经喷射器热一次风调节挡板(16)进入调温风-烟喷射器(9)，打开风-烟喷射器关断挡板(8)，从一次低温再热器(13)后抽吸烟气，烟风混合物在折烟角(7)下部进入锅炉炉膛，烟风混合物改变炉膛内辐射换热量和对流换热量的比例、增加烟气容积流量，增加一次低温再热器(13)和一次高温再热器(5)的吸热量提高一次再热汽温，控制喷射器热一次风调节挡板(16)开度使二次再热汽温运行在额定值；烟风混合物与炉膛高温主烟气流混合后，不但有效降低屏底烟温和炉膛出口烟温，也有效降低屏式过热器(2)的吸热量；调温风-烟喷射器(9)的数量与分离二次风喷嘴一排的数量相同，调温风-烟喷射器(9)可以逐个投入，在DCS控制下，改变沿炉宽方向调温风-烟喷射器(9)的投入次序和投入个数，可以补偿、减小一次中温再热器(3)和高温过热器(4)沿炉宽方向的热偏差；调温风-烟喷射器(9)停运时，关闭风-烟喷射器关断挡板(8)，打开喷射器停用保护冷却风挡板(10)；在顶棚布置强指向超音速汽流蒸汽吹灰系统，DCS控制各组超音速汽流喷嘴的持续吹灰时间和间隔时间，可以进一步补偿各高温受热面的热偏差；一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)采用大横向节距，提高各高温受热面的抗烟侧堵塞能力；屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)全部使用抗内壁氧化的耐热奥氏体不锈钢；墙式一次超高温再热器(24)布置在前墙上部，使用镍基耐热合金受热面，进口联箱在高位，出口联箱在低位，可以减少镍基耐热合金的使用量。
发明的有益效果：
● 为参数优化的720℃高效超超临界二次再热汽轮机组提供相配套的高效、安全、低排放、低造价的720℃高效超超临界二次再热电站锅炉；
● 主蒸汽参数由700℃35.0MPa优化为590℃42.0MPa，主蒸汽的比熵由6.4625kJ/(kg.℃)下降到5.9332kJ/(kg.℃)，为蒸汽在超高压缸内膨胀做功提供了更好的条件，取得更低的超高压缸排汽温度，更大的一次再热系统焓增；
● 取代现有技术35MPa 700℃的主蒸汽参数，优化为42MPa 590℃的主蒸汽参数，锅炉主蒸汽系统可以不使用昂贵的镍基高温合金材料，使用P92材质的高温过热器出口联箱仍有必要的安全裕度；
● 锅炉侧主汽压力42MPa时主汽温度590℃，当主汽压力滑降到31.5MPa时，主汽温度滑升到605℃，可以充分利用成熟材料的高温抗蠕变性能；
● 取代现有技术锅炉侧4.75MPa 723℃的二次再热蒸汽参数，优化为2.1MPa 603℃的二次再热蒸汽参数，锅炉二次再热系统可以不使用昂贵的镍基高温合金材料；
● 解决现有技术的二次再热电站锅炉的调温系统不使用炉烟再循环风机，在50％～65％BMCR工况下二次再热蒸汽出口温度难以达到设计值的问题；
● 解决在一种720℃高效超超临界二次再热机组的优化方案中，一次再热器系统的吸热量大幅度增加，一次再热蒸汽的吸热量与二次再热蒸汽的吸热量之和也增大；一次再热蒸汽出口温度在65％～100％BMCR工况下能达到723℃，但一次再热蒸汽出口温度在65％～50％BMCR工况下将难以达到723℃，同时，避免炉烟再循环风机的入口接在除尘器的出口时空气预热器烟侧流量增加10％到20％引起锅炉排烟温度升高，锅炉效率下降问题；
● 烟风混合物温度明显高于除尘器后烟气温度，调温过程exergy(火用)损失减少；
● 增大了空气预热器空侧的热容量，锅炉排烟温度为下降趋势；
● 无需从汽机侧引入凝结水和/或温度较低的给水来冷却烟气避免汽轮机的凝汽损失增大；
● 以布置在尾部后烟道中的低温过热器替代具有高辐射特性的分隔屏过热器使现有技术过热器系统过度的辐射特性得到大幅度对冲；
● 与现有技术尾部双烟道、双挡板加炉烟再循环风机方案相比本发明具有更明晰的主汽/一次再热汽/二次再热汽调温逻辑，低能耗调温，还可以补偿沿炉宽方向的热偏差；
● 更宽泛的一次再热汽温可调负荷区间，可以在40％至100％BMCR区间维持一次再热汽温在723℃，无需喷水；
● 无炉烟再循环风机，节省基建投资，节省厂用电，抗磨损，节省运行维护费用，安全性好；
● 调温烟风喷嘴组与省煤器出口之间的烟气压差颇小于锅炉炉膛下部与除尘器出口之间的烟气压差，炉烟再循环调温所需要的能耗大大减少；
● 避免低温炉烟进入炉膛下部对低氮燃烧系统的干扰；
● 降低炉膛出口烟温、屏底温度和甚低的炉膛容积放热强度使炉膛内辐射受热面结渣沾污情况受控，积灰易于被吹灰器清除；
● 屏式过热器、高温过热器、一次中温再热器、一次高温再热器、二次高温再热器全部使用抗内壁氧化的耐热奥氏体不锈钢，使烟侧腐蚀和内壁氧化过程受控；
● 墙式一次超高温再热器布置在前墙上部，使用镍基耐热合金受热面，进口联箱在高位，出口联箱在低位，可以显著减少镍基耐热合金的使用量；
● 超音速汽流喷嘴具有高喷嘴速度系数，更有效地将蒸汽的高焓值转换为速度能，无蒸汽减压站无熵增过程，超音速汽流喷嘴可获得更高的可用焓降，超音速汽流喷嘴出口流速可超过1200m/s，同样质量蒸汽具有的动能比现有技术的长行程蒸汽吹灰器要高一个数量级；
● 超音速汽流喷嘴具有强指向性，布置在锅炉顶棚上的超音速汽流喷嘴组特别适合用于打通受热面之间搭桥式的积灰；
● 在DCS控制下，改变沿炉宽方向调温风-烟喷射器的投入次序和投入个数，可以补偿、减小各高温受热面的热偏差；
● DCS控制各组超音速汽流喷嘴的持续吹灰时间和间隔时间，可以进一步补偿各高温受热面的热偏差；
● 较低的热偏差有效缓解各高温受热面的内侧氧化皮生成过程，明显提高运行安全性、可靠性。
(四)附图说明：
图1为一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉方案图。
图2为超音速汽流喷嘴在顶棚管上的定位安装图。
在图1和图2中：
1 炉膛及燃烧器、 2 屏式过热器、
3 一次中温再热器、 4 高温过热器、
5 一次高温再热器、 6 二次高温再热器、
7 折烟角、 8 风-烟喷射器关断挡板、
9 调温风-烟喷射器、 10 喷射器停用保护冷却风挡板、
11 分离二次风风箱、 12 省煤器、
13 一次低温再热器、 14 二次低温再热器、
15 低温过热器、 16 喷射器热一次风调节挡板、
17 中烟道烟气调节挡板、18 后烟道烟气调节挡板、
19 前烟道烟气调节挡板、20 超音速汽流喷嘴定位套板、
21 顶棚管、 22 顶棚管鳍片、
23 超音速汽流喷嘴、 24 墙式一次超高温再热器。
(五)具体实施方式：
现结合图1和图2以一台1200MW等级，锅炉侧主汽温度/一次再热汽温度/二次再热汽温度590℃/723℃/603℃的二次再热II型电站锅炉为例说明实现发明的优选方式。
本发明一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉包括提供一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉与参数优化的720℃高效超超临界二次再热汽轮机组配套，提供一种高效、安全、低排放、低造价的720℃高效超超临界二次再热电站锅炉。
本发明一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉包括炉膛及燃烧器(1)、墙式一次超高温再热器(24)、屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)、折烟角(7)、风-烟喷射器关断挡板(8)、调温风-烟喷射器(9)、喷射器停用保护冷却风挡板(10)、分离二次风风箱(11)、省煤器(12)、一次低温再热器(13)、二次低温再热器(14)、低温过热器(15)、喷射器热一次风调节挡板(16)、前烟道烟气调节挡板(19)、中烟道烟气调节挡板(17)、后烟道烟气调节挡板(18)、超音速汽流喷嘴(23)、超音速汽流喷嘴定位套板(20)、顶棚管(21)、顶棚管鳍片(22)；锅炉侧的主蒸汽参数优化为590℃42.0MPa，当主汽压力滑降到31.5MPa时，主汽温度滑升到605℃；一次再热蒸汽参数优化为723℃10.5MPa；二次再热蒸汽参数优化为603℃2.1MPa；尾部烟道由分隔墙分为前烟道、中烟道、后烟道，三烟道内布置的受热面均采用支撑结构；前烟道内布置一次低温再热器(13)和省煤器(12)，中烟道内布置二次低温再热器(14)和省煤器(12)，后烟道内布置低温过热器(15)和省煤器(12)；前烟道出口设置前烟道烟气调节挡板(19)，中烟道出口设置中烟道烟气调节挡板(17)，后烟道出口设置后烟道烟气调节挡板(18)；调温风-烟喷射器(9)的烟气吸入口设置在前烟道的前墙，烟风混合物出口设置在折烟角(7)的下部；在锅炉高、中负荷时，调节后烟道烟气调节挡板(18)控制低温过热器(15)与二次低温再热器(14)、一次低温再热器(13)之间的吸热量分配，调节中烟道烟气调节挡板(17)和前烟道烟气调节挡板(19)控制二次低温再热器(14)与一次低温再热器(13)之间的吸热量分配使一次再热气温和二次再热汽温达额定值；在锅炉中、低负荷和/或一次高温再热器(5)沾污系数增大时，热一次风经喷射器热一次风调节挡板(16)进入调温风-烟喷射器(9)，打开风-烟喷射器关断挡板(8)，从一次低温再热器(13)后抽吸烟气，烟风混合物在折烟角(7)下部进入锅炉炉膛，烟风混合物改变炉膛内辐射换热量和对流换热量的比例、增加烟气容积流量，增加一次低温再热器(13)和一次高温再热器(5)的吸热量提高一次再热汽温，控制喷射器热一次风调节挡板(16)开度使二次再热汽温运行在额定值；烟风混合物与炉膛高温主烟气流混合后，不但有效降低屏底烟温和炉膛出口烟温，也有效降低屏式过热器(2)的吸热量；调温风-烟喷射器(9)的数量与分离二次风喷嘴一排的数量相同，调温风-烟喷射器(9)可以逐个投入，在DCS控制下，改变沿炉宽方向调温风-烟喷射器(9)的投入次序和投入个数，可以补偿、减小一次中温再热器(3)和高温过热器(4)沿炉宽方向的热偏差；调温风-烟喷射器(9)停运时，关闭风-烟喷射器关断挡板(8)，打开喷射器停用保护冷却风挡板(10)；在顶棚布置强指向超音速汽流蒸汽吹灰系统，DCS控制各组超音速汽流喷嘴的持续吹灰时间和间隔时间，可以进一步补偿各高温受热面的热偏差；一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)采用大横向节距，提高各高温受热面的抗烟侧堵塞能力；屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)全部使用抗内壁氧化的耐热奥氏体不锈钢；墙式一次超高温再热器(24)布置在前墙上部，使用镍基耐热合金受热面，进口联箱在高位，出口联箱在低位，可以减少镍基耐热合金的使用量。
炉膛及燃烧器(1)使用旋流式低氮燃烧器，前、后墙各3层，每层6只旋流式低氮燃烧器；上层燃烧器上方6m至10m布置有2层分离二次风喷嘴，每层8只；炉膛容积放热强度60kW/m3至70kW/m3；
折烟角(7)探入炉膛深度为炉膛全深度的35％，折烟角下斜边与垂直线的夹角为35°到40°，折烟角上斜边与垂直线的夹角为70°到75°。
包括调温风-烟喷射器(9)、控制喷射器热一次风调节挡板(16)、喷射器停用保护冷却风挡板(10)、风-烟喷射器关断挡板(8)的射流烟气再循环系统沿炉宽方向布置8套，与每层分离二次风喷嘴的个数相对应。
调温风-烟喷射器(9)的与炉膛的接口段使用耐高温、抗氧化的不锈钢；风-烟喷射器关断挡板(8)为双闸板结构，使用耐高温、抗氧化的不锈钢制作；调温风-烟喷射器(9)的烟气入口为截锥形；调温风-烟喷射器(9)的出口位于折烟角(7)的根部，保护折烟角(7)的下斜面不结渣，控制屏式过热器(2)的沾污情况；调温烟风混合物的重量流量在0至BMCR烟气重量流量的30％之间可调。
超音速汽流喷嘴(23)具有强指向性，布置在锅炉顶棚上的超音速汽流喷嘴组特别适合用于打通受热面之间搭桥式的积灰。
超音速汽流喷嘴(23)使用二次低温再热器出口蒸汽，BMCR工况2MPa 530℃，无减压站，有较高焓值以取得高超音速汽流。
Claims (6)
1.一种720℃高效超超临界二次再热电站锅炉，其特征在于：包括炉膛及燃烧器(1)、墙式一次超高温再热器(24)、屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)、折烟角(7)、风-烟喷射器关断挡板(8)、调温风-烟喷射器(9)、喷射器停用保护冷却风挡板(10)、分离二次风风箱(11)、省煤器(12)、一次低温再热器(13)、二次低温再热器(14)、低温过热器(15)、喷射器热一次风调节挡板(16)、前烟道烟气调节挡板(19)、中烟道烟气调节挡板(17)、后烟道烟气调节挡板C18)、超音速汽流喷嘴(23)、超音速汽流喷嘴定位套板(20)、顶棚管(21)、顶棚管鳍片(22)；锅炉侧的主蒸汽参数优化为590℃42.0MPa，当主汽压力滑降到31.5MPa时，主汽温度滑升到605℃；一次再热蒸汽参数优化为723℃10.5MPa；二次再热蒸汽参数优化为603℃2.1MPa；尾部烟道由分隔墙分为前烟道、中烟道、后烟道，三烟道内布置的受热面均采用支撑结构；前烟道内布置一次低温再热器(13)和省煤器(12)，中烟道内布置二次低温再热器(14)和省煤器(12)，后烟道内布置低温过热器(15)和省煤器(12)；前烟道出口设置前烟道烟气调节挡板(19)，中烟道出口设置中烟道烟气调节挡板(17)，后烟道出口设置后烟道烟气调节挡板(18)；调温风-烟喷射器(9)的烟气吸入口设置在前烟道的前墙，烟风混合物出口设置在折烟角(7)的下部；在锅炉高、中负荷时，调节后烟道烟气调节挡板(18)控制低温过热器(15)与二次低温再热器(14)、一次低温再热器(13)之间的吸热量分配，调节中烟道烟气调节挡板(17)和前烟道烟气调节挡板(19)控制二次低温再热器(14)与一次低温再热器(13)之间的吸热量分配使一次再热气温和二次再热汽温达额定值；在锅炉中、低负荷和/或一次高温再热器(5)沾污系数增大时，热一次风经喷射器热一次风调节挡板(16)进入调温风-烟喷射器(9)，打开风-烟喷射器关断挡板(8)，从一次低温再热器(13)后抽吸烟气，烟风混合物在折烟角(7)下部进入锅炉炉膛，烟风混合物改变炉膛内辐射换热量和对流换热量的比例、增加烟气容积流量，增加一次低温再热器(13)和一次高温再热器(5)的吸热量提高一次再热汽温，控制喷射器热一次风调节挡板(16)开度使二次再热汽温运行在额定值；烟风混合物与炉膛高温主烟气流混合后，不但有效降低屏底烟温和炉膛出口烟温，也有效降低屏式过热器(2)的吸热量；调温风-烟喷射器(9)的数量与分离二次风喷嘴一排的数量相同，调温风-烟喷射器(9)可以逐个投入，在DCS控制下，改变沿炉宽方向调温风-烟喷射器(9)的投入次序和投入个数，可以补偿、减小一次中温再热器(3)和高温过热器(4)沿炉宽方向的热偏差；调温风-烟喷射器(9)停运时，关闭风-烟喷射器关断挡板(8)，打开喷射器停用保护冷却风挡板(10)；在顶棚布置强指向超音速汽流蒸汽吹灰系统，DCS控制各组超音速汽流喷嘴的持续吹灰时间和间隔时间，可以进一步补偿各高温受热面的热偏差；一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)采用大横向节距，提高各高温受热面的抗烟侧堵塞能力；屏式过热器(2)、一次中温再热器(3)、高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)全部使用抗内壁氧化的耐热奥氏体不锈钢；墙式一次超高温再热器(24)布置在前墙上部，使用镍基耐热合金受热面，进口联箱在高位，出口联箱在低位，可以减少镍基耐热合金的便用量。
2.根据权利要求1所述的一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉，其特征是所述的炉膛及燃烧器(1)使用旋流式低氮燃烧器，前、后墙各3层，每层6只旋流式低氮燃烧器；上层燃烧器上方6m至10m布置有2层分离二次风喷嘴，每层8只；炉膛容积放热强度60kW/m3至70kW/m3。
3.根据权利要求1所述的一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉，其特征是所述的折烟角(7)探入炉膛深度为炉膛全深度的35％，折烟角下斜边与垂直线的夹角为35°到40°，折烟角上斜边与垂直线的夹角为70°到75°。
4.根据权利要求1所述的一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉，其特征是所述的包括调温风-烟喷射器(9)、控制喷射器热一次风调节挡板(16)、喷射器停用保护冷却风挡板(10)、风-烟喷射器关断挡板(8)的射流烟气再循环系统沿炉宽方向布置8套，与每层分离二次风喷嘴的个数相对应。
5.根据权利要求1所述的一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉，其特征是所述的调温风-烟喷射器(9)的与炉膛的接口段使用耐高温、抗氧化的不锈钢；风-烟喷射器关断挡板(8)为双闸板结构，使用耐高温、抗氧化的不锈钢制作；调温风-烟喷射器(9)的烟气入口为截锥形；调温风-烟喷射器(9)的出口位于折烟角(7)的根部，保护折烟角(7)的下斜面不结渣，控制屏式过热器(2)的沾污情况；调温烟风混合物的重量流量在0至BMCR烟气重量流量的30％之间可调。
6.根据权利要求1所述的一种参数优化的超超临界二次再热电站锅炉，其特征是所述的超音速汽流喷嘴(23)具有强指向性，布置在锅炉顶棚上的超音速汽流喷嘴组特别适合用于打通受热面之间搭桥式的积灰。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105627283A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-01 | 华能国际电力股份有限公司 | 适用于蒸汽参数为700℃等级及以上电站锅炉的蒸汽系统 |
| CN105953231A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 无锡华光锅炉股份有限公司 | 一种带再热的高参数垃圾焚烧锅炉 |
| CN106122938A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-11-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统 |
| CN109084293A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-25 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种二次再热锅炉三挡板调温控制方法 |
| CN110284932A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-09-27 | 北京润能科技有限公司 | 一种提高大型汽轮机发电系统效率的方法 |
| CN110608429A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-24 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种二次再热锅炉高温再热器精准分区设计的方法 |
| CN112682771A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种w型火焰二次再热超超临界锅炉及汽温调节方法 |
| CN115095848A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-23 | 西安交通大学 | 考虑二次再热机组动态特性及变负荷速率的汽温控制方法 |
| US11473451B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-10-18 | Beijing Cynertec Co., Ltd. | Method for improving efficiency of Rankine cycle |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08121703A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排熱回収装置 |
| CN102901081A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-01-30 | 上海智申系统工程有限公司 | 一种炉内受热面全水平布置的双烟道二次再热直流锅炉 |
| CN202915331U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-05-01 | 华北电力大学 | 一种沉降式塔式电站锅炉系统 |
| CN103438418A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-12-11 | 华能国际电力股份有限公司 | 双∏型锅炉 |
| CN103776020A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-07 | 章礼道 | 尾部三烟道双挡板加射流烟气再循环二次再热电站锅炉 |
| CN103939886A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-23 | 国电科学技术研究院 | 超超临界机组可切换式二次再热蒸汽面式减温器系统 |
| CN104075309A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 章礼道 | 燃用准东煤的二次再热电站锅炉 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2456027Y (zh) * | 2000-12-18 | 2001-10-24 | 济南市压力容器厂 | 表面有镍基渗层的翅片管再热器 |
| CN203052640U (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-10 | 河北大唐国际张家口热电有限责任公司 | 一种锅炉再热器 |
| CN203052641U (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-10 | 河北大唐国际张家口热电有限责任公司 | 一种墙式辐射再热器 |
| CN103498079B (zh) * | 2013-09-18 | 2016-05-11 | 西安热工研究院有限公司 | 一种抗氧化铁镍基合金 |
| CN203628627U (zh) * | 2013-12-20 | 2014-06-04 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 带墙式再热器的二次再热锅炉 |
| CN103993202B (zh) * | 2014-05-20 | 2016-03-30 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种超超临界电站锅炉管材用镍基合金及制备方法 |
-
2015
- 2015-03-09 CN CN201510102424.3A patent/CN104676573B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08121703A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排熱回収装置 |
| CN202915331U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-05-01 | 华北电力大学 | 一种沉降式塔式电站锅炉系统 |
| CN102901081A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-01-30 | 上海智申系统工程有限公司 | 一种炉内受热面全水平布置的双烟道二次再热直流锅炉 |
| CN103438418A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-12-11 | 华能国际电力股份有限公司 | 双∏型锅炉 |
| CN103776020A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-07 | 章礼道 | 尾部三烟道双挡板加射流烟气再循环二次再热电站锅炉 |
| CN103939886A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-23 | 国电科学技术研究院 | 超超临界机组可切换式二次再热蒸汽面式减温器系统 |
| CN104075309A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 章礼道 | 燃用准东煤的二次再热电站锅炉 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105627283B (zh) * | 2016-01-20 | 2017-12-05 | 华能国际电力股份有限公司 | 适用于蒸汽参数为700℃等级及以上电站锅炉的蒸汽系统 |
| CN105627283A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-01 | 华能国际电力股份有限公司 | 适用于蒸汽参数为700℃等级及以上电站锅炉的蒸汽系统 |
| CN105953231A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 无锡华光锅炉股份有限公司 | 一种带再热的高参数垃圾焚烧锅炉 |
| CN106122938A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-11-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统 |
| CN106122938B (zh) * | 2016-07-05 | 2018-03-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统 |
| CN109084293B (zh) * | 2018-08-06 | 2019-10-25 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种二次再热锅炉三挡板调温控制方法 |
| CN109084293A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-25 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种二次再热锅炉三挡板调温控制方法 |
| CN110284932A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-09-27 | 北京润能科技有限公司 | 一种提高大型汽轮机发电系统效率的方法 |
| US11473451B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-10-18 | Beijing Cynertec Co., Ltd. | Method for improving efficiency of Rankine cycle |
| CN110608429A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-24 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种二次再热锅炉高温再热器精准分区设计的方法 |
| CN112682771A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种w型火焰二次再热超超临界锅炉及汽温调节方法 |
| CN115095848A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-23 | 西安交通大学 | 考虑二次再热机组动态特性及变负荷速率的汽温控制方法 |
| CN115095848B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-02-28 | 西安交通大学 | 考虑二次再热机组动态特性及变负荷速率的汽温控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104676573B (zh) | 2018-12-04 |
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