超超临界锅炉介绍哈锅

哈尔滨锅炉厂有限责任公司三菱重工全体员工向各位领导、专家致敬2004年11月哈尔滨锅炉厂有限责任公司三菱重工MHI超超临界锅炉技术介绍MHI超临界与超超临界锅炉业绩与特点全球市场占有率经济合作组织主要国家之间的市场占有率在日本电站锅炉市场占有率三菱重工石川岛播磨日立MHI超临界锅炉供货记录到2003年11月止683632总计7431000～13121700～999391821500～699927350～499总计变压运行定压运行超临界锅炉机组容量MWMHI超临界和超超临界燃煤锅炉业绩示例三隅电站松浦电站神户制钢电站碧南电站广野电站原町电站新地电站舞鹤电站（垂直型水冷壁）包括已运行和在建项目1、MHI垂直管圈水冷壁超临界与超超临界锅炉可靠性1991~2000定义：可靠性=（年日历小时数-强迫停炉小时数）/年日历小时数可靠性三隅原町新地松浦三隅电站燃煤1000MW锅炉1998商业运行煤轻油（点火及≤30%）燃料2900蒸发量（t/h)604/602蒸汽温度℃25.4主蒸汽压力MPa三隅电站#1锅炉特点蒸汽参数25.4MPa.g604/602℃A-PM燃烧器和MACTMRS磨煤机内螺纹管垂直水冷壁蜂巢型垂直式催化脱硝装置抗高温热强钢超临界变压锅炉水冷壁设计（垂直与螺旋管圈水冷壁比较）SV：超临界垂直水冷壁SS：超临界螺旋管圈水冷壁垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁比较垂直水冷壁（内螺纹管）螺旋管水冷壁（光管）超临界滑压运行锅炉炉膛的发展过程首台螺旋管圈水冷壁锅炉垂直型水冷壁（SV）11台（首台为1989年）螺旋管水冷壁10台（首台为1981年）MHI供货业绩（日本≥600MW锅炉）1、结构简单2、对负荷变化、启动与停炉的高耐久性（热应力较小）3、易于制造与安装4、易于维修特点现代先进大容量锅炉标准型式垂直管圈水冷壁首台垂直管圈水冷壁锅炉The1stUnitofSpiralWWBoiler水冷壁结构简单垂直型水冷壁螺旋管圈水冷壁基数1/3焊接件数目基数1/2管屏数目基数1/2.5焊缝长度基数1/2.5对接焊口数目复杂容易工地安装SS（螺旋管圈水冷壁）SV（垂直水冷壁）安装中的垂直水冷壁（SV）和螺旋管圈水冷壁可靠性比较焊口对接只需单向调整焊口对接需双向调整较复杂高可靠性（有时可靠性较低）与光管相比，内螺纹管优良的传热特性质量流速1500kg/m2s内螺纹管核态沸腾偏离核态沸腾膜态沸腾核态沸腾质量流速1500kg/m2s光管炉膛冷灰斗燃烧器区上炉膛区蒸汽干度核态沸腾干固设计内螺纹管管子壁温℃设计质量流速光管偏离核态沸腾膜态沸腾由于采用内螺纹管水冷壁的管壁温度较低SS：螺旋管圈水冷壁(光管)SV：垂直水冷壁(内螺纹管)大（缺点）小（优点）温度偏差负向流动正向流动流动特性流体水动力高低管内质量流速与螺旋管圈水冷壁(SS)相比垂直水冷壁具有良好的流动稳定性流量增加流量增加摩擦静压摩擦静压增加减少增加减少水冷壁中间混合集箱二级分配器水冷壁中间混合集箱二级分配器水冷壁中间混合集箱及分配器中间混合集箱及一级分配器一级分配器二级分配器先进的装在管内的水冷壁入口节流孔圈3天3天调正时间川越#1~2(1989年投运)碧南#1、原町#1三隅#1、神户钢厂#1松浦#1炉（1989年投运）新地#2炉业绩先进的管内式（不需维修）定位销式（需维修）型式螺栓螺母螺栓与螺母节流孔圈节流孔板垂直水冷壁炉膛出口工质温度分布（1000MWSV出口）表示炉膛出口工质温度场均匀水冷壁结渣比较容易掉落粘附在膜式鳍片上垂直水冷壁能消除由于结渣导致的一些问题由于炉膛水冷壁严重结焦导致的问题如下：1.频繁投入水冷壁吹灰器而导致管子的磨损2.炉膛冷灰斗水冷壁由于大块渣掉落而受损3.在锅炉大修期内，炉膛除渣费用增加垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁相比的优点—对高可靠性所作的贡献—(1)结构简单—易于制造和安装—安装周期较短—热应力较小(2)水冷壁阻力较低—优良的流动稳定性，导致较小的温度偏差—降低了厂用电(3)结渣较少—易于用吹灰器清除结渣—不会产生局部堆渣螺旋管圈(SS)与垂直管圈(SV)水冷壁比较总结1/2性能评估水冷壁阻力锅炉最低负荷锅炉启动时间锅炉负荷变化率水冷壁出口温度场锅炉效率成本评估维修费运行费安装费设备费◎○垂直水冷壁由于阻力较小,给水泵电耗也较少○△相同○○相同○○相同○○1.由于装设节流孔圈,水冷壁出口工质温度均匀.2.一旦出现渣块掉落而引起管子吸收热量的变化,垂直水冷壁由于流动稳定性较.好而能保持水冷壁出口温度稳定.◎○相同○○性能◎△螺旋管圈水冷壁因管子与支承件间热应力较大以及结渣较多，维修工作量较大.○△垂直水冷壁因阻力较小，给水泵电耗少○△垂直水冷壁由于安装焊口和管屏数目较少，且管屏不倾斜，故易于安装.○△垂直水冷壁易于制造○△成本注SVSS符号：◎较好○好△差螺旋管圈(SS)与垂直管圈(SV)水冷壁比较总结2/2◎○总的评价由于垂直管水冷壁的优良特性，欧洲大多数公司以及美国锅炉制造商正选择从螺旋管圈向垂直管过度◎○世界范围内锅炉制造商的态度二种型式均可○○国际投标中可接受性1110MHI≥600MW容量的供货业绩水冷壁管一旦爆管，垂直水冷壁由于无倾斜角度，因此检查和维修较易◎△水冷壁管维修垂直水冷壁较优，原因是：—支承件及焊件较少—无倾斜角度，焊接质量较好—无潜在传热恶化的可能○△水冷壁管可靠性注SVSS符号：◎较好○好△差MHI垂直管水冷壁变压运行超临界锅炉业绩2009煤600/600600N电站2004煤600/600600广野#52003煤595/595900舞鹤#12002煤538/566700神户制钢#11998煤600/6001000三隅#11997煤566/5931000原町#11995煤538/5661000新地#11991煤538/566700碧南#11990液化气566/566/566700川越#21989液化气566/566/566700川越#11989煤538/566700松浦#1商业投运燃料蒸汽参数℃MW电站名称已投运超超临界变压锅炉2004煤24.5MPax600/600℃600MW广野#52003煤24.5MPax595/595℃900MW舞鹤#12001煤24.1MPax593/593℃700MW苓北#22000煤24.1MPax593/593℃700MW敦贺#21998煤24.5MPax600/600℃1000MW三隅#11997煤24.5MPax566/593℃1000MW原町#11991煤24.1MPax566/566℃500MW敦贺#11989/1990液化气31.0MPax566/566/566℃700MW川越#1、#2商业投运燃料蒸汽参数功率机组PM燃烧器介绍PM燃烧器是MHI公司开发的产品，该燃烧器技术成熟，有定型的设计标准，可根据煤质和环保要求，选取煤粉浓度，适用于烟煤，贫煤，其主要特点：1自身的着火能力强2能有效抑制NOX排放3能保证较高的燃烧效率低NOxPM燃烧器辅助风高浓度煤粉火焰(浓相)低浓度煤粉火焰(淡相)一次风/粉比一次风/粉比常规火焰低NOx(PM)火焰煤粉分离器煤粉管道布置图PM燃烧器供货业绩到2002年止22258164总计311714气943559油97691煤改造新装总计PM燃烧器燃料炉内脱硝MACT技术（MitubishiAdvancedCombustionTechnology）——MHI先进的燃烧技术——LowNOxPrinciple-1-NOx还原燃焼完結高温还原燃焼発熱AAOFABurnerl=0.85l～1.0(O2～0.3%)l=1.15(O2=2.8%)＜高温＞NOxFuelN+O2NH3,HCN还原氧化氧化NOxCOH2ON2CO2l＞1氧化三菱重工MACT燃烧技术LowNOxPrinciple-2-ConventionalBurnerLowNOxBurner（高温还原）WithoutDiffuserWithDiffuserPMBurnerWithDiffuserBlackSkirt(NO-Recirculation)(WithRecirculation)WeakConc.MHI公司PM燃烧器和MACT业绩三隅#11000MW垂直水冷壁超超临界锅炉排放量燃煤：澳大利亚HunterValley烟煤负荷：1000MW2.6＜10mg/Nm3飞灰浓度（烟囱入口)30＜88PPm（6%O2）SOx（脱硫装置出口)1.5＜3重量%飞灰中未燃尽炭30＜34PPmPPm（6%O2）NOx（SCR出口）137＜170PPmPPm（6%O2）NOx（锅炉出口）实测值保证值单位项目墙式切向燃烧燃煤锅炉反向双切园煤4.2003900MW舞鹤#114单切园气/油2001600MW沙特阿拉伯Chazlan#1-513单切园煤7.1999600MW中国后石CP#1-412单切园煤3.1999600MW台湾石化公司UP-1#A，B11反向双切园煤7.19981000MW三隅#110反向双切园煤7.19971000MW原町#19反向双切园煤7.19951000MW新地#28单切园煤5.1998600MW台湾石化公司FP-1#1-37单切园煤10.1991700MW碧南#16单切园气7.1990700MW川越#25单切园气7.1989700MW川越#14单切园气/油1989600MW沙特阿拉伯Qurayyah#1～５3反向双切园气/油7.19891000MW东京电力广野#32反向双切园气7.19791000MW东京电力Sodegura#41注燃料商业投运机组容量电站名称序号墙式反向双切圆燃烧超临界燃煤炉业绩反向双切园煤4月2003900MW舞鹤#15反向双切园煤7月19981000MW三隅#14反向双切园煤7月19971000MW原町#13反向双切园煤7月19951000MW新地#22反向双切园煤10月1991700MW碧南#11注燃料商业投运容量电站名称序号1000MW超超临界锅炉新材料的应用高热强钢发展史工厂试验实炉试验实际应用高热强钢使用范围实例再热器管热再热管道538过热器、再热器700650625600566过热器管主汽管道蒸汽温度：纯铁体：奥氏体受热面管子钢材√水冷壁√SA192SA210碳钢√√SA213T121Cr√√√SA213T91SA213T229Cr2.25Cr√SA213TP347H√√√CodeCase232818Cr√√√SA213TP310HCbN25Cr1级2级1级2级3级4级省煤器再热器过热器烟气腐蚀试验数据蒸汽氧化试验数据95010001050110011501200T92／E911／T122钢与T91钢及TP304H和TP347H奥氏体钢的许用应力比较新材料的应用•末级过热器出口集箱及管接头采用P122/T122材料；•主汽管道采用P122材料；•以上两种材料的焊接工艺及检验方法由三菱公司提供，并对我公司员工进行培训。•许用应力以及高温强度的提高，可以使得受压元件的壁厚减薄，不仅节约了金属，更因为它们具有较高的导热率和较低的热膨胀系数而有利于减轻高温集箱的热疲劳损伤。•由于它们是铁素体钢，当在高温蒸汽作用下管子的内壁所产生的氧化膜的组成成分和层厚比较均匀，不容易剥落，其抗剥离性能优于奥氏体钢。这样便减小了在管子内壁发生应力腐蚀或晶间腐蚀的可能性。1000MW超超临界锅炉启动系统介绍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三种内置式启动系统的优缺点•投资大；•金属耗量大；•要求除氧器安全阀容量增大。•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。•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；•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。•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。优点热交换器式循环泵式扩容器式种类•通过