吴泾电厂2008t/h亚临界压力控制循环锅炉介绍

[锅炉简介]
 
   本锅炉是在总结国内外改进型控制循环锅炉的设计、制造和运行的基础上进行设计和制造的，为亚临界压力—次中间再热控制循环汽包炉，采用单炉膛倒U型、露天布置、全钢架悬吊结构。炉膛断面尺寸可按不同煤种设计成不同规格,现有的锅炉炉膛断面尺寸为16940.5×19558mm。
   锅筒内径为1743mm，沿筒身长度方向布置有6根下降管，由汇合集箱汇合后，分别接至炉前布置的3台低压头炉水循环泵，每只循环泵均有2只出口阀，再由出口阀通过连接管从前墙底部引入水冷壁下部外径为Φ914mm的环形集箱，环形集箱内水冷壁管入口处装有节流圈。水冷壁由炉膛四周及折焰角延伸侧墙组成，炉膛采用气密式水冷壁。水冷壁按不同情况划分为55个循环回路。过热器由炉顶管、后烟井包覆、水平延伸侧墙、低温过热器、分隔屏、后屏和末级过热器组成。再热器由墙式辐射再热器、屏式再热器和末级再热器组成。省煤器单级布置，布置在低温过热器下面。
   过热蒸汽的汽温调节除受燃烧器摆动影响外，主要采用两级喷水减温，第一级布置在低温过热器与分隔屏之间的管道上，第二级布置在后屏过热器与末级过热器之间的连接管道上。再热蒸汽的调温主要采用燃烧器摆动，并在再热器进口管道上装有事故紧急喷水。为加速锅炉冷、热态启动，本锅炉采用了容量为5％MCR的启动旁路系统。 
   锅炉采用正压、直吹式制粉系统，选配了6台HP963碗式中速磨煤机布置在炉前。根据用户要求，也可配置其它形式的磨煤制粉系统。24只切向燃烧的摆动煤粉燃烧器分6层布置于炉膛四角。炉后布置有2台轴流式二次风风机和2台离心式或轴流式一次风风机，烟道、热二次风道、冷、热一次风道均沿锅炉两侧对称布置。炉后局部还布置有2台型号32VI(V)500—1828M三分仓容克式空气预热器。炉底灰渣系统采用水封湿式除渣装置墙式吹灰器，亦可采用机械除渣方式。另外，炉膛内布置有110只吹灰器，对流烟道区域布置有42只长行程伸缩式吹灰器。运行中实现程序吹灰。
   锅炉四周布置有便于操作和行走的栅格平台、锅炉钢架采用全钢结构并用高强度螺栓连接。整台锅炉能承受七度地震。锅炉为露天布置，还采取了大屋顶、外护板和锅筒端部小室等防护措施。
   锅炉配有炉膛安全监控系统(FSSS)及机炉协调控制系统(CCS)。在炉膛上方还装有电视摄像机和炉膛烟温探针，在炉膛四角燃烧器区域时设有火焰扫描装置及单只油枪的火焰监测装置。 


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[锅炉特点]
 

   1.采用CC+循环系统
    锅炉循环系统采用CC+即“循环泵+水冷壁内螺纹管”，使水冷壁管中质量流速降低、流量减少，循环倍率降低。同时，采用内螺纹管可有效防止膜态沸腾。因此，CC+循环系统具有管径小、重量轻、循环可靠、节省投资和降低厂用电消耗等优点。 
   2.采用冷一次风风机和正压、直吹式制粉系统
    采用冷一次风风机，可使—、二次风各自独立，从而大大降低二次风风机的电耗。同时，由于采用了正压直吹式制粉系统。可以免除排粉风机及其维修工作。另外、煤粉管道中装有节流圈，可平衡风粉混合物的流量，保证其均匀性。
   3.采用摆动式燃烧器四角切向燃烧、同心反切的燃烧技术，一次风喷嘴采用不等间距布置
    四角布置、切圆燃烧、摆动喷嘴燃烧方式具有煤种适应性好、燃烧均匀完全和有效降低NOx生成量等优点。利用摆动喷嘴，可以灵活地改变炉膛出口烟温，是调节再热蒸汽温度的主要手段。
    本锅炉采用同心反切的燃烧技术，即顶部燃烬风和消旋二次风与下部启转二次风旋转方向相反，改变启转二次风和消旋二次风的风量比就可控制炉膛出口气流的残余旋转以及由此形成的左右烟温偏差。
    现有锅炉燃烧器一次风喷嘴采用不等间距布置。上部间距增大，有利于降低燃烧器区域壁面热负荷，避免结渣。下部间距较小，有利于稳定着火。根据不同的燃料确定燃烧器一次风喷嘴间距。
  4.采用合理的过热器系统和再热器系统结构，有效降低蒸汽汽温偏差

    过热器各级受热面之间采用大口径管道及大三通连接，左右两侧的管道不进行交叉，以避免汽温偏差叠加，左右两侧的喷水调节阀单独控制，有利于两侧汽温的调整。过热器采用二级喷水减温器。
    为减少再热汽温偏差、适当放大集箱和连接管口径，合理布置三通位置。屏式再热器和末级再热器采用新型结构，以改善同屏热偏差。
   5.采用简便的启动旁路系统
    在锅炉尾部包覆下集箱上设有一根疏水管道，接至冷凝器，其排放流量为锅炉最大连续蒸发量的5％。由于采用了5％MCR启动旁路、就可在锅炉启动时。控制过热蒸汽温度和压力，从而缩短启动时间，加快启动速度，提高运行的灵活性。
    6.采用带有内夹套的锅筒结构
    由于锅筒内壁采用了环形夹层结构，汽水混合物沿夹层自上流至锅筒下部，使锅筒上下壁温趋于均匀，减少了锅筒的热应力，大大加快了锅炉启动速度。
    7.采用全密封内护板结构
    为了防止锅炉发生漏烟和漏灰现象，对于炉膛水冷壁、水平烟道和尾部包覆壁均制成膜式壁结构，对于在无膜式壁受热面区域内均采用内护板和严密可靠的膨胀节密封结构，既保证了锅炉的经济性和安全性，又改善了运行环境。 

   8.采用新型密封结构的三分仓容克式回转式空气预热器
    本锅炉采用三分仓容克式回转式空气预热器，将一、二次风分隔布置，有效降低了二次风的电耗。采用新型的双道密封结构，使预热器径向和轴向的直接漏风降低30％。另外，热端径向密封处采用漏风控制系统，通过执行机构在热态时自动跟踪控制径向密封间隙，有效地减少漏风量。
   9.采用炉膛安全监控系统(PSSS)和机炉协调控制系统(CCS)
    炉膛安全监控系统(FSSS)具青控制炉膛的吹扫、锅炉的自动点火、暖炉油枪的投切控制、制粉系统的投切控制、炉膛火球检测与单只油枪的火焰检测和事故情况下的燃料跳闸保护等保护功能，因而确保了锅炉安全可靠地运行。
    机炉协调控制(CCS)具有负荷控制(包括锅炉基本负荷、汽机基本负荷、汽机功率等)燃烧控制、磨煤机出口温度和风量控制、一次风风机控制、风量控制、燃料与风量最大偏差限制、二次风风机控制、炉膛压力控制、给水控制、—次汽温控制、二次汽温控制和空气预热器冷端温度控制等功能，从而保证了机炉运行时的协调配合，而且便于现场调试。
   10.实现锅炉成套供货和制粉系统设计归口

    为了提高锅炉产品质量和锅炉运行水平，同时，为了方便用户，促使锅炉产品成套化，本锅炉供货除了锅炉本体外，还扩大了供货范围。如增加了炉膛安全监控系统(FSSS)、机炉协调控制系统(CCS)、电视摄像系统、程序吹灰系统、炉管泄漏检控系统、煤粉管道(从磨煤机出口到燃烧器进口)、一次风道(从一次风机出门到磨煤机进口)、二次风道(从二次风机出口到燃烧器进口)、锅炉端部小室和锅炉大屋顶等供货。
    另外，由于实现了制粉系统及送粉系统设计归口，使得燃烧系统的设计和制粉系统的设计配合更为合理，从而确保了燃料高效而完全地燃烧。


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[主要设计数据]
 
机组额定功率：                   600MW
机组最大功率：                   600MW

最大连续负荷时的锅炉设计参数
过热蒸汽流量：                   2008t/h 字串7
再热蒸汽流量：                   1649t/h
过热蒸汽出口温度：               541℃
过热蒸汽出口压力：               17.5Mpa
再热蒸汽温度：进/出              327/541℃
再热蒸汽压力：进/出              3.83/3.63Mpa
给水温度：                      277℃
循环方式：                      控制循环
燃料：                          烟煤、贫煤

燃烧方式：                      摆动式燃烧器四角切圆燃烧
通风方式：                      平衡通风
调温方式：                      过热蒸汽为二级喷水及燃烧器摆动和事故紧急喷水
运行方式：                      根据需要可适应定压运行或滑压运行

汽温保证范围
定压运行：                      70％B-MCR-100％B-MCR
滑压运行：                      50％B-MCR-100％B-MCR 
 

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[上海吴泾第二有限责任公司应用情况及社会效益]
 
    吴泾电厂1号炉系锅炉厂设计制造的2008t/h亚临界压力控制循环燃煤锅炉，于2000年7月10日完成168小时连续满负荷运行，2001年1月10日完成6个月试生产后正式投产。
    1号机组在—年的生产期间，锅炉运行稳定，2000年7月10日至2001年7月10日已运行7624小时，最长连续运行1217小时，累计发电量达 31.7亿KWh，机组的等效可用系数85.71％，锅炉热效率达93.7％，超过了效率保证值92.4％。

    锅炉具有较好的调峰性能，机组最高负荷642MW，最低断油稳燃负荷205.8MW。在一年的投运期间从未因锅炉质量问题造成机组停运，而且主要性能指标均迟到或超过设计值，并能与进口同类型机组媲美，创下了同类型国产机组工程质量及主要技术性能优良的佳绩。
    2008t/h亚临界压力控制循环锅炉燃烧稳定，NOx排放量252mg/Nm3，低于国家标准规定值(650mg/Nm3)，减少了对大气的污染。锅炉投运后，缓解了上海地区高温供电紧张的矛盾，为上海的经济建设作出了较大的贡献。