先进高效超超临界煤粉锅炉技术创新发展

中国为提高燃煤发电机组效率,进行了20年的超超临界锅炉技术研究.以600℃超超临界锅炉的国产化为契机,进行了620℃高效一次再热和二次再热锅炉的研制和批量应用,并成功攻克了壁温偏差精细化控制和二次再热汽温调节技术,为发展更高蒸汽参数超超临界锅炉奠定了基础,正在进行的更高参数630℃锅炉示范工程应用,有助于提高中国超超临界锅炉制造技术水平.     

300MW机组锅炉末级再热器改造

由于燃用煤种与设计煤种存在差异,导致300 MW机组锅炉存在再热汽温度达不到设计值、屏式过热器壁温超温报警和过热器减温水量大等突出问题,影响机组的经济性和安全性。通过锅炉热力计算校核,提出了增加再热器换热面积的技术方案,对末级再热器实施了改造。并对锅炉进行了燃烧调整,再热汽温提高约10℃,基本达到设计值,明显改善了机组经济性和安全性。     

塔式直流锅炉再热汽温偏低调整试验及优化策略研究

针对某超临界塔式直流锅炉中、低负荷再热汽温偏低的问题,通过低负荷再热汽温调整试验,以及当前中、低负荷再热汽温低的原因分析,提出了低负荷稳燃燃烧器改造、受热面改造以及锅炉运行优化等联合治理整体方案。整体方案实施后,锅炉中、低负荷下的再热汽温明显提高,40%BRL下锅炉再热蒸汽出口温度由537.9 ℃提升至563.9 ℃,50%BRL下,锅炉再热蒸汽出口温度由537.9 ℃提升至559.4 ℃,这两种负荷下机组供电煤耗分别降低1.64、1.36 g/(kW·h),合计每年节约锅炉燃料成本约125万元。在锅炉深度调峰负荷（30%BRL）下,再热蒸汽出口温度可由541.6 ℃提升至560.9 ℃,提升幅度为19.3 ℃;过热蒸汽出口温度可由560.8 ℃提升至571.9 ℃,提升幅度为11.1 ℃。     

国内三大锅炉厂二次再热技术对照

从国内三大锅炉厂二次再热锅炉的主要参数、受热面布置、水汽系统流程、烟气系统流程、汽温调节方式等几方面进行对照,分析比较了三大锅炉厂二次再热锅炉主要技术特点,为二次再热锅炉设计、选型、研究作参考。     

某2030t/h W火焰锅炉低负荷下再热汽温偏低原因分析及对策

某600 MW机组W火焰锅炉75%以下负荷时存在再热汽温较设计值（541 ℃）偏低问题,严重影响机组运行经济性。本文通过锅炉热力计算并结合炉内温度CFD分析,对再热汽温偏低原因进行了研究。结果表明:300 MW负荷下通过常规的运行调整方式无法提升再热汽温;锅炉低负荷下再热汽温偏低是高温对流受热面积分配相对不合理所致。对此,提出了增加低温再热器和高温再热器面积,减少高温过热器面积等方案,其中增加低温再热器和高温再热器受热面虽能够提高再热汽温达到设计值,但烟道布置空间受限,工程上无法实施,而减少高温过热器受热面积2 792 m2,能够在50%负荷下提升再热汽温到设计值,且可以控制再热器减温水量在0 t/h。虽然锅炉效率下降影响发电煤耗升高,但整体对煤耗的改善明显。     

660 MW二次再热机组锅炉再热汽温调整

为解决我国首台二次再热机组锅炉2级再热汽温大幅低于设计值的问题,对入炉煤质及锅炉各级受热面的吸热量情况进行了分析,改进了烟气再循环调温方案。在此基础上制定了包括优化磨煤机组合形式、改变燃烧器仰角、增大燃尽风量、改善吹灰器投用方式和调整烟气再循环量等措施的综合提温方案,并开展了燃烧器摆角、烟气再循环风机转速对一二次再热汽温影响的工况试验。经调整优化后,锅炉再热汽温在高负荷时可以达到610~620℃,中低负荷时则为590~610℃,与设计值相差不大,2级再热汽温偏低的问题基本得到解决,相关调试经验对后续同类机组具有工程参考价值。     

超超临界二次再热机组锅炉全负荷脱硝特性

以华能安源发电有限责任公司超超临界660 MW二次再热机组锅炉和华能莱芜电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为研究对象,通过锅炉校核热力计算对二次再热机组锅炉不同负荷工况下烟气脱硝系统选择性催化还原(SCR)装置入口烟温特性进行了研究,并与电厂实际运行数据和常规超超临界一次再热机组锅炉进行了对比。结果表明:本文计算结果与电厂实际运行结果吻合很好;超超临界二次再热机组锅炉能够实现锅炉全负荷脱硝,随着锅炉负荷的降低,其SCR装置入口烟温逐渐降低,在最低30%BMCR负荷时,二次再热机组锅炉SCR装置入口烟温仍高于320℃,比相同容量的常规一次再热机组锅炉SCR装置入口烟温高30~40℃;超超临界二次再热机组锅炉能实现全负荷脱硝的主要原因在于锅炉给水温度显著提高,比常规一次再热机组锅炉给水温度提高约30℃。该研究结果对超超临界二次再热机组的设计和建设提供了参考和借鉴。     

锅炉加装低压省煤器改造技术研究

山东龙口市东海热电有限公司2号锅炉为武汉锅炉厂设计生产的WGZ-480/13.7-1型中间再热自然循环煤粉锅炉,配国产150 MW机组,额定蒸发量480 t/h,额定汽温540℃/540℃,设计煤种为烟煤。锅炉的设计排烟温度(BMCR)141.1℃,由于锅炉运行期排烟温度高达180～190℃,热负荷损失大,实际运行效率达不到设计值。因此,对锅炉进行了改造。     

尾部三烟道挡板调温技术让大型燃煤机组更高效清洁

正近日,国电蚌埠电厂二期4号机组一次性通过168小时试运行,顺利投入商业使用。与近期投运的3号机组一样,4号机组也采用了具有"尾部三烟道挡板调温技术"的660 MW高效超超临界二次再热锅炉。锅炉主汽压力32.45兆帕、过热汽温605℃、一次再热汽温623℃、二次再热汽温623℃……一组组运行数据显示,3号、4号机组表现出了极高的经济性,多项指标全面超越了目前     

1000MW超超临界二次再热塔式锅炉过热器超温分析与对策

二次再热技术以其较高的热效率受到越来越多的关注,我国目前投产的二次再热机组数量较少,启动运行经验较为缺乏。以华能集团莱芜电厂1 000MW超超临界二次再热塔式锅炉为研究对象,介绍了锅炉在启动、燃烧、受热面布置及汽温调节方面的技术特点,针对过热器大面积超温问题,分析原因并提出了解决办法。经过调试,锅炉主要技术指标达到或接近于设计值,机组运行稳定,性能可靠。     

660 MW超超临界∏型锅炉再热汽温623 ℃探索

某电厂二期工程2台660 MW超超临界机组再热汽温选择623 ℃高参数,在全球的∏型锅炉中将是首次采用。介绍了目前660 MW超超临界机组再热汽温603 ℃的使用运行情况,分析提出了再热汽温提高到623 ℃的相关设计方案及相应的安全措施,并进行了经济性分析,指出锅炉在安装、调试和运行中应注意的问题。     

某亚临界锅炉墙式辐射再热器技术改造

针对2台300 MW锅炉再热汽温低、屏式过热器壁温报警和过热器减温水量大的问题,分析了产生原因,提出了墙式辐射再热器改造方案,并进行了燃烧调整试验,改造后的实际运行数据表明,过热器壁温和减温水量得到改善,提高了再热器汽温。为同类型锅炉技术改造提供可借鉴经验。     

宽负荷下灵活二次再热超超临界锅炉调温特性研究

建立了二次再热锅炉的分室热力计算模型,并通过炉内高温受热面的对流传热量对炉膛出口烟气温度计算式进行修正,以国内某660 MW二次再热锅炉对模型进行验证。利用模型分别研究了摆动燃烧器、烟气挡板调节及烟气再循环对主汽温、一次和二次再热汽温的影响,得到了3种蒸汽的温度随不同调温方式变化的特性曲线。结果表明：主汽温对烟气再循环率的变化较敏感,烟气再循环率每增加1%,主汽温降低0.8℃;再热蒸汽温度对烟气挡板调节较敏感,前烟井挡板开度每增加1%,一次再热蒸汽温度上升1℃,二次再热蒸汽温度降低1.7℃。     

广义预测控制在6 0 0 MW超临界机组协调及汽温控制系统优化中的应用

针对安徽淮南平圩发电有限责任公司3号和4号 600 MW超临界机组存在的变负荷速率仅为1%/min、主蒸汽压力和温度的波动分别达0.7 MPa和15 ℃以上及再热汽温无法投入自动控制的实际情况,采用广义预测控制技术,提出了先进的协调及再热汽温控制策略。实际应用表明：新的协调控制策略使机组的变负荷速率达到1.5%/min以上;在变负荷过程中主蒸汽压力和温度的最大动态偏差控制在0.4 MPa和6 ℃以内,且参数不再振荡,有效提高了机组的运行稳定性;新的再热汽温控制策略实现了烟气挡板对再热汽温的有效控制,再热汽温的最大动态偏差控制在6 ℃以内,且减少了再热喷水量20 t/h以上,提高了机组的运行经济效率。     

空气分级燃烧对再热汽温静态特性的影响

空气分级燃烧技术对炉膛燃烧和辐射换热过程有着明显影响,分析认为低负荷时再热汽欠温是由于主燃烧区烟温较高、辐射换热量较大引起的。理论分析和现场试验研究表明,优化锅炉运行氧量、炉膛-风箱差压设定值可以提高火焰中心高度,显著改善低负荷时再热汽欠温的状况,对指导空气分级燃烧的运行优化有一定的参考价值。     

广义预测控制在600MW超临界机组协调及汽温控制系统优化中的应用

针对安徽淮南平圩发电有限责任公司3号和4号600MW超临界机组存在的变负荷速率仅为1％／min、主燕汽压力和温度的波动分别达0．7MPa和15℃以上及再热汽温无法投入自动控制的实际情况,采用广义预测控制技术,提出了先进的协捌及再热汽温控制策略,实际应用表明：新的协调控制策略使机组的变负荷速率达到1．5％／min以上;在变负荷过程中主蒸汽压力和温度的最大动态偏差控制在0．4MPa和6℃以内,且参数不再振荡,有效提高了机组的运行稳定性;新的再热汽温控制策略实现了烟气挡板对再热汽温的有效控制．阿热汽濉的最夫动态偏筹控制在6℃以内,且减少了再热喷水量20t／h以上,提高了机组的运行经济效率。     

自抗扰技术在再热汽温控制系统中的应用

针对基于喷燃器摆角的锅炉再热汽温被控对象具有大惯性、大滞后、参数时变等特性,提出一种基于自抗扰技术的控制方案,仿真研究表明该控制方案具有良好的控制品质、抗干扰能力和鲁棒性.     

Assessment of the potential for conversion of TP-108 boilers to firing natural gas and fuel oil

TP-108 boilers were initially designed to burn milled peat. In the 1980s, they were reconstructed for conversion to burning natural gas as well. However, operation of these boilers revealed problems due to low reheat temperature and great air inleakage in the furnace. The initial design of the boiler and its subsequent reconstruction are described in the paper. Measures are presented for further modernization of TP-108 boilers to eliminate the above-mentioned problems and enable natural gas or fuel oil only to be burned in them. Thermal design calculations made using a specially developed adapted model (AM) suggest that replacement of the existing burners with new oil/gas burners, installation of steam-to-steam heat exchangers (SSHE), and sealing of the boiler gas path to make it gas tight will allow the parameters typical of gas-and-oil fired boilers to be attained. It is demonstrated that SSHEs can yield the design secondary steam reheat temperature, although this solution is not typical for natural circulation boilers with steam reheat. The boiler equipped with SSHEs can operate on fuel oil or natural gas with flue gas recirculation or without it. Moreover, operation of the boiler with flue gas recirculation to the air duct in combination with staged combustion enables the required environmental indicators to be attained.     

电站锅炉再热气温异常原因分级及解决方法

再热汽温异常是电站锅炉中较为普遍的现象。针对再热蒸汽压力低、比热容小、温度对吸热量变化敏感、再热蒸汽减温水量对机组经济性影响大的4个特点,分析了锅炉设计中再热器受热面为何采用负裕量布置和采用烟气侧调整手段调整再热汽温的原因,这也正是再热汽温易受煤种、燃烧方式、排汽温度等各种运行条件变化严重干扰的原因。对各种因素影响再热汽温的现象、规律、判定方法及相应对策进行了总结,强调了解决再热汽温问题先综合分析、再运行调整、然后进行受热面改造的顺序。针对再热器受热面改造的要求,总结了串联增加壁式再热器受热面、串联增加对流再热器和并联增加对流再热器受热面3种方式的优缺点,并指出并联增加对流再热器受热面具有更加明显的优势。可为分析和解决再热汽温问题提供全面借鉴经验。     

300 MW锅炉卫燃带改造对燃烧影响的数值模拟

针对某电厂一期2×300 MW煤粉锅炉煤质变差引起的过、再热蒸汽温度低、炉内燃烧不稳定及燃尽率低等问题,提出了在主燃区下部区域水冷壁敷设一定面积的卫燃带的改造方案。用Fluent 6.3数值模拟软件对改造前后的燃烧工况进行了对比,分析了卫燃带的布置方式对炉膛温度场分布、焦炭的燃尽率和结渣性能的影响,依此设计出比较理想的布置方式。研究表明合理的卫燃带布置方式有助于解决锅炉目前存在的问题。