1000MW 超超临界锅炉的主要技术特点浅析

陶睿

（华电莱州发电有限公司 山东烟台 261400）

1000MW 超超临界锅炉的主要技术特点浅析

陶睿

（华电莱州发电有限公司 山东烟台 261400）

一般把主蒸汽压力在28MPa以上的，或主蒸汽和再热蒸汽温度大于等于580℃的机组定义为超超临界机组。我国的超超临界技术发展的较为缓慢，在20世纪末才引进了第一台600MW超临界机组，经过不断的研究和创新，在21世纪初期投运了我国自产的600MW超临界机组，随后我国研制出首台1000MW超超临界机组并投入到商业运行中。本文对1000MW超超临界锅炉的主要技术特点进行简单分析。

1000MW超超临界锅炉；技术特点；锅炉选型

1 引言

改革开放以后，我国工业建设以及民用基础建设取得重大发展且用电量剧增。这推动着我国电力事业向大装机容量和大发电量前进。这给发电机组提出了更高的参数要求。结合这些年火电厂大容量机组锅炉的发电运行情况，不难发现火电厂机组锅炉在发电运行过程当中都不可避免的会出现一些运行事故的安全情况。在选择锅炉和进行锅炉维护过程中，必须要把握锅炉主要技术特点，才合理处理策略，确保锅炉安全稳定运行。

2 1000MW超超临界机组锅炉的运行程序

2.1 燃烧系统

对于火力发电厂来说，机组锅炉的主要运行系统就是燃烧系统。它主要包括锅炉、鼓风、煤粉、风管、点火系统组成。当煤的颗粒直径大于30cm时，经由机器筛选，将其送入煤块粉碎机，粉碎后的煤粉被引入煤仓然后研磨成细面，并通过风管将研磨后的煤粉导入点火喷头处，最后喷入燃烧锅炉燃烧，最后产生的热能通过锅炉外的水壁系统向外传导，并产生燃烧完的废气和废渣。

2.2 风烟系统

风烟系统是整个系统循环的主要空气流通系统和传送系统，锅炉周边的水冷壁将产生低温空气，经由风管送到空气预热设备中给空气加热，完成这一过程后，一部热空气会被送到煤粉研磨机中将煤粉烘干，其余的空气则会被鼓风设备经由喷燃器送入到锅炉内给燃煤提供足够的空气助燃。燃烧过程中产生的高温烟气会经过锅炉内膛顶部的热过滤设备、预热和再热设备将热能传给水和空气，经过冷却后的废烟通过静电除尘设备，然后通过烟筒排放到大气中。

2.3 汽水系统

机组锅炉运行中的水汽系统工作原理就是用水来给发电机组提供动力最终完成发电的一个过程。刚开始的水要经过低压加热器的作用被加热，并剔除水中存在的不凝结气，然后经由水泵进行加压下的高温加热，并经过省煤设备预加热进入锅炉供水系统给锅炉提供循环水，产生的水蒸汽就是经过过热器，经由烟气热量挥发和高压产生的过热蒸汽，通过涡轮机中的压缸将热能转化动能，给发电机组提供动能。

3 1000MW超超临界锅炉的主要技术特点

3.1 1000MW超超临界锅炉的设计特点

（1）根据燃用煤种的特点，在锅炉设计中充分考虑低负荷稳燃和高效燃烧、炉内结渣、水冷壁高温腐蚀、低NOx排放、尾部对流受热面的磨损等方面的问题，同时在扩大对煤种变化和煤质变差趋势的适应能力及负荷调节能力等方面采取了切实有效的措施。在炉膛设计时选用了合理的炉膛断面、较高的炉膛高度和较大的炉膛容积，以获得较低的炉膛容积热负荷和适宜的炉膛断面热负荷等指标。

（2）满足机组变压运行的要求。采用成熟、安全可靠的超临界本生型直流水循环系统，水冷壁采用下部螺旋盘绕上升和上部垂直上升膜式壁结构，有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差：螺旋盘绕区布置内螺纹管，在确保水循环系统的安全可靠的前提下可减小管内质量流速，降低流动阻力。

（3）采用带再循环泵的系统。锅炉具有快速启动能力，缩短机组启动时间。启动系统设置了足够容量的疏水扩容器和凝结水箱，在启动过程中可有效回收热量和工质。

（4）采用BHK成熟的启动分离器和储水罐结构。较薄的壁厚有利于锅炉快速启动。

3.2 超超临界1000MW锅炉选型的关键要点

3.2.1 过热器和再热器系统

在某种程度上对于过热器和再热器系统的安全可靠性要求，要比水冷壁系统更高，对于超超临界1000MW锅炉而言，其主要高参数，它的主蒸汽和再热蒸汽温度到达了605℃以上，而目前过热器和再热器的材料已经达到金属材料科技水平。也就是说，在过热器和再热器系统的设计方面，必须要做到谨慎周到，全面保证1000MW锅炉的安全性。对于过热器和再热器系统的设计合理与否，主要是看其分级是否合理，要保证每级的焓增量适当，中间是否有交叉混合，以及减温喷水装置是否合理等，只有保证这些方面的设计合理，才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入使用。

3.2.2 燃烧设备

作为锅炉的关键设备，燃烧设备对于燃烧器本身来说，无论是直流型还是旋流型，在技术方面都已经达到了一定的成熟，并且对于组织内的良好燃烧和低负荷稳燃等方面都不会有影响。对于燃烧设备的评判，还应该将超超临界1000MW锅炉的整体考虑在内，首先是对于煤种的适应性，再有就是对于过热器、再热器系统偏差的可调性，当然还应该考虑到燃烧设备可靠的一、二次风速在线监测装置等其他设备。只有全面保证各设备符合标准，才能够保证设计出来的燃烧设备的安全性。

3.2.3 壁温检测

通过上文可以知晓过热器和再热器系统要保证设计优良，那么在具体的运行中进行正确的监视是必须的，首先是保证壁温测点的布置合理，有一定的数量并且具有代表性，既能够测量到最高壁温，还能够对锅炉内的管子进行监视。再有就是壁温测量块和管子的焊接要做好，必须要做到保温，而最为重要的就是加装可靠的壁温在线监测装置，这对于超超临界1000MW锅炉的直流炉来说是十分重要的。

4 结束语

超超临界1000MW锅炉的选型需要注意的关键点有很多，例如：水冷壁系统、过热器和再热器系统和燃烧设备等，必须结合技术要点，才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入运行。

[1]李铁，王军.东方1000MW超超临界锅炉技术特点及性能[J].东方电气评论，2009，23（1）：48～54.

[2]李毅.东锅1000MW超超临界锅炉技术特点、运行状况及燃烧调试研究[C].中国动力工程学会锅炉专业委员会2010年学术研讨会论文集，2010：7～15.

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1004-7344（2016）29-0045-01

2016-9-25