哈锅超临界CFB锅炉技术 一、600MW超临界CFB锅炉课题——国家十一五科技支撑计划 一、600MW超临界CFB锅炉课题 二、哈锅600MW超临界CFB锅炉方案 哈锅超临界CFB锅炉设计开发思路 本方案是基于哈锅与清华大学在十五863计划中“600MW 超临界”的研发成果基础之上进行的 尽量采用现有成熟技术，减少开发风险 立足自主开发 关键技术考虑咨询国外公司 力争开发出达到国际先进水平的产品 哈锅哈锅600MW超临界CFB锅炉方案 采用单炉膛裤衩腿结构 六个旋风分离器对称布置于炉膛两侧 六个外置床 采用垂直管圈水冷壁 滚筒冷渣器 床上床下联合启动 自平衡回料阀 锥形阀控制排渣 两个四分仓空气预热器 哈锅超临界CFB锅炉方案 哈锅超临界CFB锅炉方案 锅炉汽水流程 锅炉烟风系统流程 哈锅超临界CFB锅炉方案 三、超临界CFB开发的关键技术 3.1超临界CFB锅炉水动力 哈锅与西交大的合作分工 循环流化床锅炉水动力特点  超临界CFB水动力安全性分析 水冷壁循环回路划分图 水冷壁循环回路划分图 哈锅为了配合水动力所做的数值模拟计算 水动力计算结果 超临界CFB锅炉水动力计算结果 超临界CFB锅炉水动力计算结果分析 超临界CFB锅炉水动力计算结果分析 超临界CFB锅炉水动力计算结果分析 超临界CFB锅炉水动力计算结果分析 超临界CFB锅炉水动力计算结果分析 超临界CFB水动力安全性分析 超临界CFB锅炉水动力安全性分析 超临界CFB锅炉水动力安全性分析 超临界CFB锅炉水动力安全性分析 3.2 炉膛可靠性设计 3.3分离器的布置及可靠性分析 3.4外置床工作可靠性 外置床布置 3.5给煤均匀性的考虑 3.6冷渣器的布置 3.7保证低负荷床温的措施 2)用一二次风比例控制床温 床温--负荷曲线 3.8 启动系统介绍 3.8启动系统的考虑 3.8启动系统的考虑 采用裤衩腿型炉膛有利于二次风在炉内的分配 有利于二次风在炉内的分配 有利于锅炉给煤及冷渣器布置 最低直流负荷传热恶化分析：      在最低直流负荷，炉膛上下烟气温度梯度较大，在炉膛中下部烟气温度较高，物料浓度较大，热负荷较高，而在炉膛上部烟气温度较低，因此锅炉壁温最高点在炉膛下部，热负荷最大可达55w/m2，而在炉膛上部仅有35w/m2。      在最低直流负荷虽然未发生传热恶化，但由于质量流速的降低，α2仅有2kw/m.k此时的壁温情况如下。 30%，下部水高热负荷区 30%，水冷壁出口偏差管 采用成熟的裤衩腿型炉膛结构 炉膛单侧尺寸控制在现有工程经验之内 结合锅炉水动力计算，合理确定水冷壁几何尺寸 尽量减少炉内附加受热面，以避免磨损 布风板尺寸 上炉膛截面 炉膛形式 电厂名称 16.952 ×25.736 12.615 ×15.051 8.92×26.06 6.7×25.9 4.3 ×25.736 3.5 ×15.051 4.5×26.06 3.4×25.9 裤衩腿型炉膛 裤衩腿型炉膛 单炉膛 单炉膛 白马300MW CLECO  330MW JEA 300MW 600MW超临界 世界大型CFB锅炉的炉膛截面尺寸 超临界流化床锅炉上炉膛截面远远小于已经投运的1000MW 超超临界机组尺寸，且热负荷较低，工作条件更好，不存在风险 锥段以下为流化床锅炉的特有结构，采用裤衩腿结构后，单个布风板尺寸（包括锥段尺寸）已经控制在现有工程数据之内 本方案采用了6个旋风分离器，对称布置于炉膛两侧，根据计算，分离器直径为9.3m。 目前国内 CFB锅炉的分离器直径已经达到9.5米，而该类型分离器最大尺寸可以用到11左右，可保证其工作可靠性。 考虑到中国燃料的复杂性，采用绝热旋风分离器。 国内外工程实际经验已经证明，外置床本身工作安全可靠。 相对于300MW CFB锅炉，锅炉容量增加了一倍，但外置床数量仅由4个增加到了6个，因此外置床应相应的放大，超大尺寸的外置床现在没有经验。    为了降低开发风险，在炉膛内布置一定的过热器屏，即采用外置床与过热器屏相结合的方案，可将外置床尺寸控制在现有的外置床尺寸之内，避免开发风险 国内大量工程经验证明，屏式过热器安全可靠。 在300MW CFB锅炉中，对于燃用无烟煤锅炉，采用回料阀高温回路4点给煤即可满足要求，为了保证系统安全可靠，本次开发仍然采用回料阀给煤方案，锅炉共有六个高温返料点，并结合哈锅与国电热工院联合开发的具有自主知识产权的200MW CFB锅炉的成功运行经验，在每个低温返料管上设置一个给煤点，本台锅炉共计六个外置床，有六个低温返料点，可使给煤点数量总计增加到十二点，完全可以满足锅炉运行的要求。  白马给煤方案 600MW 超临界给煤方案 底渣冷却系统一直是循环流化床锅炉的事故点之一，随着容量增大，该问题越来越突出，针对这一问题，本工程采用了裤衩腿内侧布置滚筒冷渣器的方案。  国内大量实践证明滚筒冷渣器工作安全可靠，其最大冷却能力可达25t/h.台，本方案共布置8只滚筒，最大冷却能力可达200t/h，完全可满足超临界循环流化床锅炉的需要。 采用裤衩腿内侧布置冷渣器方案，解决了给煤点与排渣点互相矛盾的问题。  1)用外置床控制床温 3) 通过调整炉膛上部灰浓度控制炉内传热系数控制床温 二次风量偏置最大 一次风量偏置最大 大气扩容式启动系统 带疏水热交换器的启动系统 带循环泵的启动系统  大气扩容式启动系统 带疏水热交换器的启动系统 带循环泵的启动系统 投资大； 运行操作复杂； 转动部件的运行和维护要求高； 循环泵的控制要求高。  系统简单； 工质和热量回收效果好： 对除氧器设计无要求，适合于两班制和周日停机运行方式。  循环泵式     投资大；    金属耗量大；    要求除氧器安全阀容     量增大。 运行经济性差； 要求除氧器安全阀容量增大； 不适合于两班制和周日停机运行方式。  缺点 系统简单； 运行操作方便； 容易实现自动控制； 工质和热量回收效果好； 维修工作量少。 系统简单 投资少；运行操作方便； 容易实现自动控制： 维修工作量少。  优点  热交换器式  扩容器式  种类 通过对几种启动系统的优缺点比较，我公司在600MW机组锅炉上选用带循环泵的启动系统 采用带循环泵的启动系统，具有如下优点：  在启动过程中回收更   多的工质和热量用 能节约冲洗水量  有利于保证水动力的   稳定性 可避免在热态或极热态启动时因进水温度较低而造成对水冷壁系统的热冲击而降低锅炉寿命  1.足够的炉膛高度 （54米），保证燃料有足够的一次停留时间（10秒） 2.合理的床温（900℃），保证燃料燃烧充分 3.外置床控制床温，保证低负荷燃烧充分 4.采用回料阀给煤，改善燃料的着火条件 5.给煤口远离排渣口，可有效控制给煤短路 6.裤衩腿型炉膛，合理的二次风速，保证风量分布均匀 3.9降低机械不完全燃烧损失的措施 部分二次风从裤衩腿送入,从整个炉膛结构看,相当于在炉膛中间位置将二次风送入炉膛,有效解决炉膛中间部位缺氧问题; 全部二次风从炉膛8个面送入,送风更均匀合理; 适当增加二次风动量,加强穿透; 实践证明,该布置更有利于降低飞灰含碳量; 有利于锅炉给煤和排渣设备布置,并有效降低底渣含碳量;  哈尔滨锅炉厂有限责任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 HARBIN BOILER CO
哈锅超临界循环流化床介绍(200811).ppt