CN111911903A - 一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，包括锅炉炉膛，炉膛内壁敷设水冷壁和墙式过热器，炉膛上部布置分隔屏过热器和后屏过热器；水平烟道内布置的高温再热器和高温过热器；尾部烟道内布置的竖直低温再热器，水平低温再热器和省煤器；分隔屏过热器、后屏过热器、高温再热器、高温过热器管束穿过锅炉顶棚过热器分别与各自的集箱相连。本发明利旧原火电机组锅炉厂房、钢结构及部分低温受热面，通过热力计算重新确定锅炉各级受热面热负荷分配，调整锅炉各级受热面面积，高温受热面材料升级，提高火电机组主/再热蒸汽温度至650℃，提高了机组的循环效率，是当前技术可行、经济合理的大容量、高参数机组升级改造方向。

Description

一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构

【技术领域】

本发明属于火力发电技术领域，涉及一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构。

【背景技术】

目前化石能源中煤炭仍占主导地位，“多煤、少油、缺气”的能源结构决定了煤炭在未来很长一段时间内仍将是我国主要的一次能源。高效、清洁利用煤炭是从源头上降低大气污染物和二氧化碳排放最有效的手段，其中高效、清洁煤电技术是高效、清洁利用煤炭的主要途径，而发展高效率的高参数、大容量机组，提高火电厂的发电效率，减少火电厂的煤炭消耗，是高效、清洁煤电技术的主要发展方向。

上世纪90年代末以来，大部分国家先后启动了先进的700℃超超临界发电技术的研发计划，但700℃超超临界机组需要大量使用价格极其昂贵的镍基合金，致使电厂造价大幅上升，预计700℃超超临界发电技术在较长时期内无法实现工程应用。近年高温材料的研究开发有了新的进展，在700℃超超临界发电技术研发过程中开发出了一些成本相对较低、性能中端的材料，目前已有一批可用的铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢及铁镍基合金等材料，且技术经济性能较好，因此650℃超(超)临界发电技术将成为当前技术可行、经济合理的发展方向。

早期的超临界机组自上世纪90年代初投运，至今已近30年，锅炉高温受热面寿命接近服役年限，面临机组延寿及更换受热面的问题。基于此，650℃超(超)临界发电技术可以满足国内火电行业新建机组和现役机组升级换代为更高效机组的需求，具有重要的工程应用价值。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现役火电机组延寿改造或提效改造的需求，提供一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，提升机组的循环效率，减少火电厂的煤炭消耗和污染物排放。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，包括：

锅炉炉膛，所述锅炉炉膛的上部前、侧墙设置墙式过热器，锅炉炉膛的上部连接水平烟道，水平烟道的末端连接竖直向下的尾部烟道；

墙式过热器，所述墙式过热器布置在锅炉炉膛的上部前、侧墙位置，与分隔屏过热器和后屏过热器平行；

水平烟道，所述水平烟道内沿烟气流向依次设置高温再热器和高温过热器；

尾部烟道，所述尾部烟道的上部处设置竖直低温再热器，下部设置省煤器，省煤器的上方设置水平低温再热器

本发明进一步的改进在于：

所述分隔屏过热器的顶部连接分隔屏过热器集箱；后屏过热器的顶部连接后屏过热器集箱。

所述高温再热器的顶部连接高温再热器集箱，高温过热器的顶部连接高温过热器集箱。

所述水平低温再热器连接在竖直低温再热器的底部，二者相连通；水平低温再热器的底部连接有低温再热器集箱。

所述分隔屏过热器、屏式过热器以及二者与其对应集箱和连接管均采用T91/TP347制成。

所述高温再热器、高温过热器以及二者与其对应集箱和连接管均采用Super304H/HR3C/Sanicro25制成。

所述水平低温再热器以及对应集箱和连接管采用12Cr1MoVG+T91制成。

本发明具有以下有益效果：

本发明火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，利旧原火电机组锅炉厂房、钢结构及部分低温受热面，通过热力计算重新确定锅炉各级受热面热负荷分配，调整锅炉各级受热面面积，高温受热面材料升级，提高火电机组主/再热蒸汽温度至650℃(蒸汽压力维持原参数不变)，提高了机组的循环效率，是当前技术可行、经济合理的大容量、高参数机组升级改造方向。

【附图说明】

图1为本发明的整体结构示意图。

其中，1-锅炉炉膛；2-水冷壁；3-分隔屏过热器集箱；4-分隔屏过热器；5-后屏过热器集箱；6-后屏过热器；7-墙式过热器；8-高温再热器；9-高温再热器集箱；10-水平烟道；11-高温过热器；12-高温过热器集箱；13-竖直低温再热器；14-顶棚过热器；15-水平低温再热器；16-低温再热器集箱；17-尾部烟道；18-省煤器。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，包括锅炉炉膛1、水平烟道10以及尾部烟道17；锅炉炉膛1内壁敷设水冷壁2和墙式过热器7，锅炉炉膛1上部布置分隔屏过热器4和后屏过热器6；水平烟道10内布置的高温再热器8和高温过热器11；尾部烟道17内布置定的竖直低温再热器13、水平低温再热器15、水平低温再热器集箱16和省煤器18；分隔屏过热器4、后屏过热器6、高温再热器8、高温过热器11管束穿过锅炉顶棚过热器分别与各自的集箱3、5、9、12相连。

本发明对锅炉钢结构进行整体加固；锅炉炉膛1部位，拆除锅炉炉膛1内壁上部部分水冷壁2以便于分隔屏过热器4和后屏过热器6的吊装；分隔屏过热器4高度向下延伸1-2米，管子、分隔屏过热器集箱3和连接管材料升级为T91/TP347或同档材料；屏式过热器6高度向下延伸1-2米，管屏数量增加，管子、后屏过热器集箱5和连接管材料升级为T91/TP347或同档材料；恢复拆除的水冷壁2，并穿过水冷壁2在其表面敷设墙式过热器受热面7，减少水冷壁吸热量，增加过热蒸汽吸热，并且平衡升参数后蒸发量减少带来的水冷壁整体热负荷减少的影响。

水平烟道10部位，高温过热器11管屏数量增加，管子、高温过热器集箱12和连接管材料升级为Super 304H/HR3C/Sanicro25或同档材料；高温再热器8管屏数量增加，管子、高温再热器集箱9和连接管材料升级为Super 304H/HR3C/Sanicro25或同档材料；

尾部烟道17部位，减少水平低温再热器15下半部分面积，材料升级为12Cr1MoVG+T91或同档材料，水平低温再热器连同集箱17整体上移；利用减少水平低温再热器15面积后留下的空间，增加部分省煤器18面积。

其他辅材，高温管道上的安全阀及排汽管道更换并材料升级；弹簧吊架、吊杆等更换。

本发明利旧原火电机组锅炉厂房、钢结构及部分低温受热面，通过热力计算重新确定锅炉各级受热面热负荷分配，调整锅炉各级受热面面积，高温受热面材料升级，提高火电机组主/再热蒸汽温度至650℃(蒸汽压力维持原参数不变)，提高了机组的循环效率，是当前技术可行、经济合理的大容量、高参数机组升级改造方向。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，包括：

锅炉炉膛(1)，所述锅炉炉膛(1)的上部前、侧墙设置墙式过热器(7)，锅炉炉膛(1)的上部连接水平烟道(10)，水平烟道(10)的末端连接竖直向下的尾部烟道(17)；

墙式过热器(7)，所述墙式过热器(7)布置在锅炉炉膛(1)的上部前、侧墙位置，与分隔屏过热器(4)和后屏过热器(6)平行；

水平烟道(10)，所述水平烟道(10)内沿烟气流向依次设置高温再热器(8)和高温过热器(11)；

尾部烟道(17)，所述尾部烟道(17)的上部处设置竖直低温再热器(13)，下部设置省煤器(18)，省煤器(18)的上方设置水平低温再热器(15)。

2.根据权利要求1所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述分隔屏过热器(4)的顶部连接分隔屏过热器集箱(3)；后屏过热器(6)的顶部连接后屏过热器集箱(5)。

3.根据权利要求1所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述高温再热器(8)的顶部连接高温再热器集箱(9)，高温过热器(11)的顶部连接高温过热器集箱(12)。

4.根据权利要求1所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述水平低温再热器(15)连接在竖直低温再热器(13)的底部，二者相连通；水平低温再热器(15)的底部连接有低温再热器集箱(16)。

5.根据权利要求2所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述分隔屏过热器(4)、屏式过热器(6)以及二者与其对应集箱和连接管均采用T91/TP347制成。

6.根据权利要求2所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述高温再热器(8)、高温过热器(11)以及二者与其对应集箱和连接管均采用Super304H/HR3C/Sanicro25制成。

7.根据权利要求1所述的火电机组提升参数至650℃的锅炉受热面布置结构，其特征在于，所述水平低温再热器(15)以及对应集箱和连接管采用12Cr1MoVG+T91制成。

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