国内首台百万超超临界火电机组锅炉水泵投运
超超临界火电机组燃烧控制系统设计
, 毕业论文（设计）题目：超超临界火电机组燃烧控制系统设计 姓名林逸君 学号201100170220 学院控制科学与工程学院 专业测控技术与仪器 年级 2011级 指导教师刘红波 2015年 5 月 10 日
目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章绪论 (5) 1.1课题背景及意义 (5) 1.2 超超临界火电机组控制技术应用现状 (5) 1.3 毕业设计主要内容 (5) 第二章超超临界火电机组燃烧控制系统概述 (6) 2.1 机组工艺流程简述 (6) 2.2 机组燃烧过程控制系统任务 (7) 2.3 机组燃烧过程控制系统组成与特点 (8) 第三章超超临界火电机组燃烧控制方案设计 (9) 3.1常规控制方案 (9) 3.2改进控制方案 (10) 第四章控制方案仿真验证 (10) 4.1 MATLAB简介 (11) 4.2 控制方案的Simulink仿真验证............................... 错误！未定义书签。结论. (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录 附录1 Controller design for a 1000 MWultra super critical once-through boiler power plant 附录2 文献翻译
摘要 随着科学技术的进步，传统电厂的工作方式正在发生着革新，超超临界电厂得到了越来越广泛的应用。相比于传统电厂，超超临界电厂主要区别在于提高了锅炉内的工质，一般为水的压力，来提高电厂的发电效率。本文通过对电厂燃烧过程控制系统的改进来减少电厂控制变量之间的相互干扰，从而进一步提高电厂的发电效率。首先，根据电厂的工作原理分析出电厂各控制变量与各被控量之间的相互关系，建立电厂的简化数学模型。之后，根据各变量之间的相互作用关系采取PID增益控制、解耦等方式提出改进的控制方案。然后，根据从网上搜集到的超超临界电厂在实际工况下所采集到的数据完成数学模型的数据输入工作。最后，通过MATLAB下的Simulink工具箱对数学模型进行仿真实验，得出电厂输出量的波形图，通过对比研究改进后的控制方案的实际运行成果。 关键词：超超临界电厂, 燃烧过程控制系统, 数学模型, MATLAB, Simulink仿真
登封600MW超临界锅炉运行说明终
登封600MW超临界锅炉运行说明终
华润电力登封有限公司超临界2×600MW机组 HG-1970/25.4-PM18型 锅炉运行说明书编号F0310YX001C331 编写： 校对： 审核： 审定： 批准： 哈尔滨锅炉厂有限责任公司
二〇一一年三月
目录 1、前言 (4) 2、化学清洗 (4) 2.1概述 (4) 2.2清洗范围 (4) 2.3清洗介质的选择 (5) 2.4清洗工艺 (5) 2.5清洗质量标准 (6) 2.6清洗废液处理 (6) 2.7清洗流速和水容积 (6) 2.8注意事项 (6) 3、蒸汽吹管 (7) 3.1概述 (7) 3.2吹管范围 (7) 3.3吹管系数 (8) 3.4两种吹管方式及其比较 (8) 3.5吹管质量评价 (9) 3.6注意事项 (9) 3.7吹管后的检查 (9) 4、锅炉启动 (10) 4.1概述 (10) 4.2启动前的检查和准备 (10)
4.4锅炉水清洗 (15) 4.5锅炉点火 (16) 4.6升温升压 (17) 4.7汽机冲转—并网 (19) 4.8升负荷 (19) 5、锅炉运行的控制和调整 (20) 5.1蒸汽与给水 (20) 5.2 过热汽温控制 (22) 5.3 再热汽温控制 (22) 5.4锅炉排气和疏水 (22) 5.5 金属温度监测 (22) 5.6 燃烧控制 (22) 5.7回转式空气预热器 (22) 5.8锅炉汽水品质 (22) 5.9锅炉运行的报警值和跳闸值 (22) 6.锅炉的停运 (22) 6.1正常停炉和减负荷 (22) 6.2熄火后炉膛吹扫和锅炉的停运 (22) 7、锅炉非正常运行 (22) 7.1 主要辅机丧失 (22) 7.2 锅炉主燃料跳闸（MFT） (22)
超临界锅炉运行技术
超临界锅炉运行技术 4. 超临界机组协调控制模式 （1）CCBF,机炉自动，机调负荷，炉调压力； 能充分利用锅炉蓄热，负荷响应快；主汽压力控制存在较大延迟，降低了主汽压稳定性。 （2）CCTF,机炉自动，炉调负荷，机调压力； 主汽压稳定性好，负荷响应慢。 （3）机炉协调； 机炉同时接受负荷和主汽压力指令，同步响应负荷和主汽压力的变化。 其中：（1）应用最广，（3）的调节器若匹配不当，机炉间容易引起震荡。 3.2.3 600MW超临界机组协调控制策略 1. 被控参数 (1)给水流量／蒸汽流量 因为给水系统和蒸汽系统是直接连通的，且由于超临界锅炉直流蓄热能力较小，给水流量和蒸汽流量比率的偏差过大将导致较大的汽压波动。 (2)煤水比 稳定运行工况时，煤水比必须维持不变，以保证过热器出口汽温为设计值。而在变动工况下，煤水比必须按一定规律改变，以便既充分利用锅炉蓄热能力，又按要求增减燃料，把锅炉热负荷调到与机组
新的负荷相适应的水平. (3)喷水流量／给水流量 超临界锅炉喷水仅能瞬时快速改变汽温．但不能始终维持汽温，因为过热受热面的长度和热焓都是不定的。为了保持通过改变喷水流量来校正汽温的能力，控制系统必须不断地把喷水流量和总给水流量之比恢复到设计值。 (4)送风量／给煤量(风煤比) 为了抑制NOx的产生，以及锅炉的经济、安全运行，需对各燃烧器的进风量进行控制，具体是通过各层燃烧器的二次风门和燃尽风门控制风量，每层风量根据负荷对应的风煤比来控制。 2 协调控制回路 超临界机组蓄热能力相对较小．锅炉跟随系统的局限性较大，对于锅炉和汽机的控制指令既考虑稳态偏差又要考虑动态偏差。为了在机组负荷变化时机炉同时响应，机组负荷指令作为前馈信号分别送到锅炉和汽机的主控系统，以便将过程控制变量维持在可接受的限度内。 汽轮机调节汽门直接控制功率，锅炉控制主汽压力(CCBF)，给水流量由锅炉给水泵改变。功率指令直接发送到汽轮机调节汽门，使得功率响应较快。由于锅炉惯性大，负荷应变较慢．为防止汽机调门动作过大锅炉燃烧跟不上，设计了压力偏差拉回逻辑，当压力偏差过大时限制调门进一步动作，直到燃烧满足负荷需求。 在协调控制模式下，主汽压力偏差一直作为限制主汽调门响应负荷需
国外超超临界机组技术的发展状况
国外超超临界机组技术的发展状况 一、超超临界的定义 水的临界状态点：压力 22.115MPa，温度374.15℃；蒸汽参数超过临界点压力和温度称为超临界。锅炉、汽轮机系列（通常以汽轮机进口蒸汽初压力划分等级）：次中压2.5 MPa，中压3.5 MPa，次高压6.5 MPa，高压9.0MPa，超高压13.5 MPa ，亚临界16.7 MPa，超临界24.1 MPa。 超超临界（Ultra Super-critical）（也有称高效超临界High Efficiency Supercritical））的定义：丹麦人认为：蒸汽压力27.5MPa是超临界与超超临界的分界线；日本人认为：压力>24.2MPa，或温度达到593℃(或超过 566℃)以上定义为超超临界；德国西门子公司的观点：从材料的等级来区分超临界和超超临界；我国电力百科全书：通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。 结论：其实没有统一的定义，本质上超临界与超超临界无区别。 二、国外超超临界技术发展趋势 （一）超超临界机组的发展历史 超超临界机组发展至今有50年的历史，最早的超超临界机组于1957年投产，建在美国俄亥俄州（Philo 电厂6#机组），容量为125MW，蒸汽进汽压力31MPa，进汽温度621 / 566 / 566 C（二次再热）。汽轮机制造商为美国GE公司，锅炉制造商为美国B&W公司。 世界上超超临界发电技术的发展过程一般划分为三个阶段： 第一阶段（上世纪50-70年代）
以美国为核心，追求高压/双再的超超临界参数。1959年Eddystone 电厂1#机组，容量为325MW，蒸汽压力为34.5MPa，蒸汽温度为 649 / 566 / 566 C（二次再热），热耗为8630kJ/kWh，汽轮机制造商美国WH 公司，锅炉制造商美国CE公司。其打破了最大出力、最高压力、最高温度和最高效率的4项记录。1968 年降参数（32.2MPa/610/560/560 C）运行直至今，但至今仍是世界上蒸汽压力和温度较高的机组。 结果，早期的超超临界机组，更注重提高初压（30MPa或以上）,迫使采用二次再热。使结构与系统趋于复杂，运行控制难度更难，并忽视了当时技术水平和材料水平，使机组可用率不高。 第二阶段（上世纪80年代） 以材料技术发展为中心，超超临界机组处于调整期。锅炉和汽轮机材料性能大幅度提高，电厂水化学方面的认识更趋深入，美国对已投运的超临界机组进行大规模的优化和改造，形成了新的结构和新的设计方法，使可靠性和可用率指标达到甚至超过了相应的亚临界机组。其后，美国将超临界技术转让给日本，GE公司转让给东芝和日立公司，西屋公司转让给三菱公司。 第三阶段（上世纪90年代开始） 迎来了超超临界机组新一轮的发展阶段。主要原因是国际上环保要求日趋严格，新材料的开发成功，常规超临界技术的成熟。大规模发展超超临界机组的国家以日本、欧洲（德国、丹麦）为主要代表。日本以川越电厂31 MPa /654℃/566℃/566℃超超临界为代表，开拓了一条从引进到自主开发，有步骤有计划的发展之路，成为当今超超临界技术领先国家。其值得我们认真学习。 三、各国超超临界发电技术情况
洛河三期超临界直流炉自动控制系统方案简介
洛河三期超临界直流炉自动控制系统方案简介 摘要：本文对超临界直流炉的控制特点进行了分析，并结合洛河三期两台超临界机组对协调控制系统、给水调节及蒸汽温度控制的方案从原理上进行简要说明。 关键词：协调；给水；调节 1．概述 洛河电厂三期2×600MW超临界机组的汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。额定功率为600MW，最大连续功率为648MW，主蒸汽压力24.2MPa，主蒸汽温度566℃，再热蒸汽压力4.033MPa，再热蒸汽温度566℃。 分散控制系统采用ABB公司生产的Symphony控制系统。软件组态采用Composer 4.3控制软件,图形组态采用PGP 4.0组态软件。其主要包括：数据采集及处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、旁路控制系统（BPS）、炉膛安全监视系统（FSSS）以及事故追忆系统（SOE）等。 DEH系统和MEH系统也采用ABB的控制软件及硬件，即与DCS一体化。是一套完成整个汽轮发电机组各项控制功能的完善的控制系统。 2．超临界直流炉的控制特点 超临界变压运行直流锅炉，由于没有汽包，当外部负荷变化时，汽压波动较大且因加热、蒸发、过热过程在各受热面没有固定的分界线，当给水或燃料扰动时，都将引起汽温的波动。因此为使锅炉具有良好的调节品质，需要有高性能的调节系统。 直流锅炉是汽水一次性循环，因此锅炉的蓄热较少，系统具有多变量的特性。 直流锅炉—汽轮机是复杂的多输入多输出的被控对象，燃料量、给水、汽轮机调门的任一变化，均会影响机组负荷、中间点温度、压力的变化，而且燃料、汽轮机调门的变化又会影响到给水流量的变化及主汽压力的变化，因此对于直流锅炉机组的协调控制系统来说，主汽压力控制是最基本的控制。 直流锅炉由于没有汽包，因此汽水没有固定的分界点，它随着燃料、给水流量以及汽轮机调门的变化而前移或者后移。而汽水分界点的移动直接影响汽水流程中加热段、蒸发段、过热段的长度，影响新蒸汽的温度，导致机前压力、负荷的变化，因此控制中间点温度是直流锅炉控制的重要环节。
600 MW超临界锅炉带循环泵启动系统的控制设计与运行通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD447 600 MW超临界锅炉带循环泵启动系统的控制设计与运行通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
600 MW超临界锅炉带循环泵启动 系统的控制设计与运行通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 综观世界锅炉制造商,直流锅炉的启动系统不管其形式如何变化,一般可分为内置式和外置式两种,而内置式启动系统又可分为扩容器式、疏水热交换式及循环泵式,对于带循环泵启动系统,就其布置形式有并联和串联两种。本文主要介绍600 MW超临界参数锅炉所带循环泵启动系统,而且循环泵与给水泵为串联布置的启动系统的工作原理、控制思想及运行特点,锅炉最低直流负荷不大于30 %BMCR。 锅炉的主要设计参数(锅炉型 号:SG1953P25.402M95X) 见表1。 1 带循环泵启动系统的组成 在锅炉的启动及低负荷运行阶段,炉水循环确保了在锅炉达到最低直流负荷之前的炉膛水冷壁的安全性。当锅炉负荷大于最低直流负荷时,一次通过的炉膛水冷壁质量流速能够对水冷壁进行足够的冷却。在炉水循环中,由分离器分离出来的水往下流到锅炉启动循环泵的入口,通过泵提高压力来克服系统的流动阻力和省煤器最小流量控制阀(V2507)
超临界600MW火电机组热力系统的火用分析
第30卷第32期中国电机工程学报V ol.30 No.32 Nov.15, 2010 8 2010年11月15日Proceedings of the CSEE ?2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2010) 32-0008-05 中图分类号：TK 212 文献标志码：A 学科分类号：470?20 超临界600 MW火电机组热力系统的火用分析 刘强，段远源 (清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京市海淀区 100084) Exergy Analysis for Thermal Power System of A 600 MW Supercritical Power Unit LIU Qiang, DUAN Yuanyuan (Key Laboratory of Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Tsinghua University, Haidian district, Beijing 100084, China) ABSTRACT: The matrix equation for exergy balance of regenerative system was derived, and the mathematical model for exergy analysis of thermal power system was presented. Exergy losses and exergy efficiencies of the main components of a domestic N600-24.2/566/566 power unit were calculated by this model. The results indicate that the exergy efficiencies of low pressure heaters are lower than those of high pressure heaters, the exergy destructions in low pressure heaters are also lower. The exergy efficiency of the steam turbine is higher than relative internal efficiency, the exergy efficiencies of the high pressure turbine, intermediate pressure turbine and low pressure turbine are 93.20%, 96.18% and 89.61%, but the work of the low pressure turbine is the largest, so there is energy conservation potential for the low pressure turbine. The coefficient of exergy loss is found to be maximum in the boiler (49.47%) while much lower in condenser (1.232%). In addition, the calculated thermal efficiency of this power plant is 44.54% while the exergy efficiency of the power cycle is 43.52%. KEY WORDS: power unit; thermal power system; exergy analysis; energy conservation 摘要：提出了火电机组回热系统的火用平衡矩阵方程式，并构建了热力系统火用分析的数学模型。应用该模型，分析了国产某超临界N600–24.2/566/566机组热力系统主要部件的火用损失和火用效率。结果表明：高压加热器的火用效率高于低压加热器，但是低压加热器的火用损系数较小；除氧器的火用损系数最大；汽轮机的火用效率高于其相对内效率；高压缸、中压缸和低压缸的火用效率分别为93.20%，96.18%和89.61%，但是低压缸承担做功量最大，因此低压缸仍有一定的节能潜力；锅炉的火用损系数高达49.47%，而凝汽器的火用损系数只有1.232%，所以锅炉是节能的重点对象。此外该机组的全厂热效率为44.54%，而火用效率为43.52%。 关键词：火电机组；热力系统；火用分析；节能 0 引言 火力发电机组承担着我国约80%的发电量，是耗能和排放大户，因此准确而有效的节能理论将有助于火电机组的节能减排工作。火电机组热经济性的评价方法一般分为两类：基于热力学第一定律的热量法，如热平衡法、等效焓降法、矩阵法、循环函数法等，一般用于定量分析；基于热力学第二定律的火用分析法、熵分析法、热经济学法等，一般用于定性分析。目前，我国火电机组的热经济性分析普遍采用热量法，但节能不仅要重视量，还应注意节能潜力的挖掘以及能级匹配的改善，所以对火电机组进行火用分析可以有效评价能量利用的合理程度，科学地指导电厂节能工作。火用分析和热经济学的理论研究在我国从20世纪80年代开始发展[1-4]，并得到了一定的应用[5-15]，但是国内对超临界火电机组热力系统进行火用分析的工作仍较少，而目前超(超)临界600 MW及以上机组正相继投入运行，所以本文拟构建火电机组火用分析数学模型，并对某台超临界600 MW机组进行火用分析，为大型火电机组的节能提供理论依据。 1 火电机组热力系统的火用分析数学模型 1.1 火用损失和火用效率 火用损失的大小可以表明实际过程的不可逆程度，故其大小可以衡量热力过程的完善程度。但火用损失是一绝对量，无法比较不同工况火用的利用程度，因此常采用火用效率来评价热力过程或设备的热 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973项目) (2009CB219805)。 Project Supported by National Basic Research Program of China (973 Program) (2009CB219805)．
超临界大型火电机组安全控制技术示范文本
超临界大型火电机组安全控制技术示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
超临界大型火电机组安全控制技术示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 目前，国内装机容量已突破4亿千瓦，引进和建设低 煤耗、大容量的超临界大型火电机组可以提高我国发电厂 的经济性，同时也能满足节能、环保的要求，国内已投产 600 MW、800 MW、900 MW级超临界燃煤机组多台， 邹县电厂2×1000 MW超超临界燃煤机组立项在建。随着 超临界燃煤机组占国内装机容量的比重越来越大，其运行 情况将对电网安全产生很大影响。所以根据超临界大型火 电机组的特点，实施科学合理的安全控制监测，将对确保 电力安全生产发挥积极的作用。 1 超临界机组安全生产的特点 超临界大型火电机组蒸汽参数高（压力≥22.12 MPa、
温度≥540 ℃），和亚临界机组相比在运行过程中存在的问题有所不同。其主要问题有：①过热器进出口的部分管子过度磨损和水冷壁管、再热器管的泄漏，这些问题大多与燃料的含灰量和烟气流速有关；②汽机高压缸第一级叶片根部腐蚀，此种现象在机组投运6～8年后渐渐严重，蒸汽品质是主要的原因；③高压阀门的泄漏问题。 超临界大型火电机组的不可用率（包括强迫停炉、维修与计划停运）的影响因素是多方面的，超临界压力锅炉的不可用率约为汽轮机、发电机和电站辅机的3倍。水冷壁管泄漏是锅炉方面的主要问题，大部分是由于过热所致。管壁结垢和水冷壁中质量流量过低、管内紊流程度不够，使锅炉在高热负荷区发生核态沸腾所引起。造成上述问题的原因大多是锅炉水冷壁无法得到足够的冷却和缺少凝结水除盐设备或除盐设备不完善。水的品质对于超临界机组的可靠运行极为重要。
上汽600MW超临界汽轮机DEH说明书概览
600MW超临界机组DEH系统说明书 1汽轮机概述 超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范 注意： 上表中的数据为一般数据，仅供参考，具体以项目的热平衡图为准。 由于锅炉采用直流炉，再热器布置在炉膛较高温区，不允许干烧，必须保证最低冷却流量。这就要求在锅炉启动时，必须打开高低压旁路，蒸汽通过高旁进入再热器，再经过低旁进入凝汽器。而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制，仅全开全关，所以在汽轮机冷态启动时，要求高低旁路关闭，再热调节阀全开，主蒸汽进入汽轮机高压缸做功，经高排逆止门进入再热器，经再热后送入中低压缸，再进入凝汽器。由于汽轮机在启动阶段流量较小，在3000 r/min 时只有3-5%的流量，远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。因此，在汽轮机启动时，再热调节阀必须参加控制，以便开启高低压旁路，以满足锅炉的要求。所以600MW 超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动（即bypass on）的启动方式。 2高中压联合启动 高中压缸联合启动，即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中
压缸的蒸汽流量，从而控制机组的转速。高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。启动过程如下： 2.1 盘车（启动前的要求） 2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。 2.1.2 高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度，大于204 ℃时，汽轮机采用热态启动模式，小于204℃时，汽轮机采用冷态启动模式，启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”，及“热态起启动的建议”中规定。 冷再热蒸汽压力最高不得超过0.828MPa(a)。 高中压转子金属温度大于204℃，则汽机的启动采用热态启动方式，主蒸汽汽温和热再热汽温至少有56℃的过热度，并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、中压缸进口持环金属温度高56℃以上，主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下的压力。第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在 56℃之内，热再热汽温与中压缸第一级持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。在从主汽阀控制切换到调节阀控制之前，主汽阀进汽温度应大于“TV/GV切换前最小主汽温”曲线的限值（参见“主汽门前启动蒸汽参数”曲线）。 2.1.3 汽轮机的凝汽器压力，应低于汽机制造厂推荐的与再热汽温有关的低压排汽压力限制值，在线运行的允许背压不高于0.0247MPa(a)。 2.1.4 DEH在自动方式。 2.2 启动冲转前（汽机已挂闸） 各汽阀状态： 主汽阀TV 关 高调阀GV 开 再热主汽阀RSV 开 再热调阀IV 关 进汽回路通风阀VVV开（600r/min至3050r/min关） 高排通风阀HEV 开（发电机并网，延迟一分钟关） 高排逆止阀NRV 关（OPC油压建立，靠高排汽流顶开） 高中压疏水阀开（分别在负荷大于10%、20%关高、中压疏水阀） 低排喷水阀关（2600r/min至15%负荷之间，开） 高旁HBP 控制主汽压力在设定值，并控制热再热温度在设定值
超超临界锅炉制造技术的研究
超超临界锅炉制造技术的研究 摘要：超超临界锅炉的材料以及结构有其自身的制造特点，要想能够使得超临 界锅炉的制造技术能够实现进一步的发展，就需要在有效掌握超临界锅炉制造工 艺特点的基础上，采取有效的方式来对超超临界锅炉制造技术进行改进，选取合 理的制造技术应用到超超临界锅炉的研制当中，从而使得超超临界锅炉的未来应 用范围更加的宽广。本文将对超超临界锅炉制造技术进行研究。 关键词：超超临界锅炉，螺旋管圈水冷壁，细晶粒不锈钢，集箱管座机械焊超超临界机组因其煤耗低，节约能源，我国已经把大幅度提高发电效率、加 速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的 重要措施。 1超超临界锅炉用钢 超超临界机组蒸汽压力和温度的提高对关键部件材料带来更高的要求，尤其 是材料的高温强度性能、抗高温腐蚀和氧化性能以及高温疲劳蠕变性能。超超临 界机组广泛采用各种低合金高强钢、耐热钢。如水冷壁采用具有优异的焊接性能 的T23和T24，联箱和蒸汽管道主要采用P91、P92、P122等马氏体高强钢，过热器、再热器主要采用P91马氏体高强钢及uper304H和TP347HFG奥氏体耐热钢。 2超超临界直流锅炉制造工艺方案 2.1 集箱制造工艺 超超临界锅炉集箱本体的材料与超临界、亚临界锅炉略有不同，主要体现在 过热器和再热器集箱选用了性能更好的 T P347H、P92 作为集箱本体材料。集箱管径较大、管壁较厚，特别是超长集箱给集箱制造、翻转、吊运及运输等均带来一 定的难度，另外，尤为关键的是所有管座与集箱连接的角焊缝均要求全焊透。根 据以上特点，我们采取了如下措施: (1)针对 TP347H、P92、P91 等钢的焊接难点，避免焊接返修，保证一次合格率，我们新研制了1 台集箱环缝对接的窄间隙自动焊机。此设备能实现不点固焊 装配、全自动氩弧焊打底及细丝窄间隙埋弧焊一次性焊妥，此技术在国内外尚无 先例，系自主创新成果。 (2)对于管径大于 108mm 的管座角焊缝，我们采用机械焊，用先进的工艺装 备保证产品质量。 (3)对于全焊透结构的小管座角焊缝，我们尽量采用自动内孔氩弧焊封底+ 手 工电弧焊焊妥工艺。对有些无法采用内孔氩弧焊设备的长管接头角焊缝，在选用 合理的焊接坡口的同时，我们采用独创的外壁自动氩弧焊打底设备焊接，保证根 部全焊透，然后用手工电弧焊焊妥。 (4)对于超长集箱的翻转、吊运及运输，除了添置必需的工艺装备之外，我们 还制定了一系列的吊运、运输工艺守则及注意事项，防止集箱碰伤、碰坏。 (5)针对 TP347H 不锈钢集箱的制造难点，我们设计制作了焊缝背面气体保护 防氧化工装，选用合理的焊接规范，控制层间温度，减少在敏化温度区域内的停 留时间，并通过焊后稳定化处理解决受焊接热循环影响出现的“贫铬区”间隙。 2.2 “三器”制造工艺 对于蛇形管的制造工艺，无论是超(超)临界机组还是亚临界机组均无明显区别，只是按锅炉容量的大小在管径、壁厚和外形尺寸上有所不同。超超临界锅炉的“三器”管排均为超长、超宽管排，且末级过热器和再热器采用 Super304H、TP347HFG 等细晶粒不锈钢，针对制造中的难点，我们采取如下措施:
锅炉本体说明书
华能长兴电厂2X660MW超超临界燃煤机组锅炉HG-1968/29.3-YM5锅炉 超超临界直流锅炉本体说明书 编号：F0310BT001B161 编写: 校对: 审核: 审定: 锅炉厂有限责任公司 二○一四年三月
目录 1．锅炉技术规 (1) 2．设计条件 (2) 2.1煤种 (2) 2.2点火助燃用油 (3) 2.3自然条件 (3) 2.4锅炉给水及蒸汽品质要求 (5) 2.5锅炉运行条件 (6) 3．锅炉特点 (6) 3.1技术特点 (8) 3.2结构特点 (9) 4．锅炉整体布置 (9) 4.1 炉膛及水冷壁 (10) 4.2 启动系统 (13) 4.3过热器系统 (17) 4.4 再热器 (18) 4.5 省煤器 (18) 4.6 蒸汽冷却间隔管和蒸汽冷却夹管 (19) 4.7 杂项管道 (19) 4.8 燃烧设备 (20) 4.9 空气预热器 (21) 4.10 吹灰系统和烟温探针 (21) 4.11 安全阀 (22) 4.12 热膨胀系统 (23) 4.13 炉顶密封和包覆框架 (24) 4.14 锅炉钢结构（冷结构） (25) 4.15 刚性梁 (28) 5．主蒸汽和再热蒸汽温度控制 (30) 5.1主蒸汽温度控制 (30) 5.2再热蒸汽温度控制 (32) 6．锅炉运行、维护、检修注意事项 (32)
6.1安装注意事项 (32) 6.2运行注意事项 (35) 6.3循环泵运行注意事项 (36) 附图01－01：锅炉总体布置图(纵剖视) (37) 附图01－02：锅炉总体布置图(前视图) (38) 附图01－03：锅炉总图布置图（顶视图） (39) 附图01－04：锅炉总图布置图（水平图） (40) 附图01－05：水冷壁流程图 (41) 附图01－06：过热器和分离器流程图 (42) 附图01－07：再热器流程图 (43) 附图01－08：启动系统流程图 (44) 附图01－09：热膨胀系统图一 (45) 附图01－10：热膨胀系统图二 (46) 附图01－11：调温挡板 (47) 附图01－12：流体冷却夹管 (48) 附图01－13：蒸汽冷却间隔管 (49) 附图01－14：立面框架的典型结构图（1） (50) 附图01－15：立面框架的典型结构图（2） (51) 附图10－16：柱接头典型结构图 (52) 附图10－17：柱、梁和垂直支撑及水平支撑的连接节点详图 (53) 附图01－18：EL13700平面图 (54) 附图01－19：EL86800平面图（锅炉受压部件支撑平面） (55) 附图01－20：导向装置 (56) 附图01－21：刚性梁导向装置 (57) 附图01－22：顶板布置图 (58) 附图01－23：极热态启动曲线 (59) 附图01－24：热态启动曲线 (60) 附图01－25：温态启动曲线 (61) 附图01－26：冷态启动曲线 (62)
浅谈超临界直流锅炉“干—湿态”转换方法
浅谈超临界直流锅炉“干—湿态”转换方法 【摘要】超临界锅炉干湿态转换过程中，容易出现金属温度波动过大，影响锅炉安全运行，因此要在转换过程中控制燃料和给水量，避免出现大的波动。 【关键词】干湿态；负荷；燃料量；给水量；给水泵 0 概述 超临界直流锅炉，在负荷中心（LMCC）上以6MW/min的升负荷率，升负荷至50%额定负荷。 在此期间锅炉由湿态转化为干态，在湿态与干态转换区域运行时，控制燃料和给水量，保持汽水分离器水位稳定。严格按升压曲线控制汽压稳定上升，防止受热面金属温度波动。 1 锅炉干湿态转换时间 由于直流炉没有明显的汽水分界面，所以当燃水比严重失调时干湿态就会转换，而与机组的负荷和蒸汽参数没有严格的关系。但是为了保证螺旋水冷壁的安全和水动力特性的稳定，一般设计上要求：不带强制循环直流炉在20%MCR左右，带强制循环直流炉在30%MCR左右进行干湿态转换，但是在实际运行中为了充分保证螺旋水冷壁的安全，规定“不带强制循环直流炉在30%MCR左右，带强制循环直流炉在40%MCR左右”进行干湿态转换。 2 转换的方法 2.1 湿态向干态转换当机组负荷到达240MW左右时，此时的燃料量应该是两套制粉系统和10支油枪左右，汽水分离器出口温度已经达到对应压力下的饱和温度，储水箱水位多次呈现下降趋势，此时应该考虑锅炉该转直流运行。暖第三台磨，增投对应磨煤机的两支油枪，保持给水流量不变，投第三台磨，开汽轮机调门，加负荷至300MW以上，观察汽水分离器出口温度已经有过热度，视过热度的大小来确定是否加水。维持燃料和给水的稳定，维持燃烧的稳定，停炉水泵，关闭炉水泵出口调门，投溢流管道暖管。转换油枪，暖第四套磨煤机，启磨煤机后，机组负荷增至350MW～380MW，锅炉逐步退油。 2.2 干态向湿态转换当机组负荷降到300MW左右时，此时的燃料量应该是三套制粉系统和2支油枪左右，汽水分离器出口温度的过热度下降很低甚至没有过热度，分离器偶尔出现水位显示。此时应该考虑锅炉转湿态运行。减少一台磨煤机的出力，增投两支油枪，维持锅炉燃烧稳定，维持机组负荷不大幅度下降，此时增加给水，让分离器和储水箱见水，但不能大幅度的加水，流量大概增加100T/H左右，以防止主蒸汽温度骤降。储水箱水位达到6000mm以上时，启动炉水泵，检查再循环电动门自动开启，等炉水泵电流、储水箱水位稳定后，逐步开启炉水泵出口调门。逐步增投油枪，退磨煤机，降负荷。 3 注意事项 3.1 机组正常运行时，无论什么原因（调度原因、煤质差、原煤仓堵煤、给煤机卡、磨煤机检修等等），都必须保证锅炉的热负荷（燃料量）在350MW以上，否则只要燃料量和给水稍微一扰动就会造成锅炉转湿态，主蒸汽温度会大幅度下降。 3.2 湿态向干态转换时，增加燃料要迅速，并且燃料量要大些，防止锅炉转换成干态后又返回成湿态，造成炉水泵频繁地启动。 3.3 相应地干态向湿态转换时，要适当的增投油枪，维持锅炉燃烧的稳定，
锅炉说明书F0310BT001Q081
国电大连开发区热电联产新建工程2×350MW超临界机组 HG-1125/25.4-HM2锅炉 锅炉说明书 第一卷锅炉本体和构架 编号：F0310BT001Q081 编写: 校对: 审核: 审定: 哈尔滨锅炉厂有限责任公司
目录 1. 锅炉容量及主要参数 (1) 2. 设计依据 (2) 2.1 煤质及灰成分分析 (2) 2.2 自然条件 (3) 3 锅炉运行条件 (3) 4 锅炉设计规范和标准 (4) 5 锅炉性能计算数据表 (5) 6 锅炉的特点 (5) 7 锅炉整体布置 (9) 8 汽水系统 (10) 9 热结构 (16) 10 炉顶密封和包覆框架 (20) 11 烟风系统 (23) 12 钢结构 (23) 13 吹灰系统和烟温探针 (26) 14 锅炉疏水和放气（汽） (27) 15 水动力特性 (27) 附图 (29)
国电大连开发区热电厂2×350MW——HG-1125/25.4-HM2锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发制造的超临界褐煤锅炉。为一次中间再热、超临界压力变压运行，采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统的直流锅炉，锅炉采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型（见附图01-01～04）、半露天布置。采用中速磨直吹式制粉系统，每炉配5台MPS200HP-Ⅱ磨煤机，4运1备；煤粉细度R =35%。锅炉采 90 用新型切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上，每层4只喷口对应一台磨煤机。SOFA燃烧器布置在主燃烧器区上方水冷壁的四角，以实现分级燃烧，降低NO 排放。 X 锅炉以最大连续出力工况（BMCR）为设计参数。在设计条件下任何4台磨煤机运行时，锅炉能长期带BMCR负荷运行。 本工程锅炉按预留脱硝（SCR）装置设计，本说明书仅适用于锅炉本体。 1.锅炉容量及主要参数
超临界锅炉用钢
超临界、超超临界锅炉用钢 杨富1，李为民2，任永宁2 （1. 中国电力企业联合会，北京100761；2. 北京电力建设公司北京 100024） 摘要：提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数即提高蒸汽的压力和温度，而提高蒸汽参数的关键有赖于金属材料的发展。从发展超临界、超超临界机组与发展新钢种的关系以及超临界、超超临界锅炉对钢材的要求，概述了火电锅炉用钢的发展历程以及部分新钢种的性能。 关键词：临界、超超临界；锅炉；材料 2020年全国装机容量将达到9.5亿kW，其中火电装机仍然占70%，即今后17年将投产4.0亿kW左右的火电机组。火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组。从目前世界火力发电技术水平看，提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数，即提高蒸汽的压力和温度。发展超临界和超超临界火电机组，提高蒸汽的参数对于提高火力发电厂效率的作用是十分明显的。表1给出了蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系［1］。 表1 蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系 机组类型蒸汽压力/Mpa 蒸汽温度/℃电厂效率/％供电煤耗*/kW·h 中压机组 3.5 435 27 460 高压机组9.0 510 33 390 超高压机组13.0 535/535 35 360 亚临界机组17.0 540/540 38 324 超临界机组25.5 567/567 41 300 高温超临界机组25.0 600/600 44 278 超超临界机组30.0 600/600/600 48 256 高温超超临界机组30.0 700 57 215 超700℃机组超700 60 205
1000MW超超临界燃煤火力发电机组塔式锅炉尾部垂直段烟道施工关键技术研究与应用
1000MW超超临界燃煤火力发电机组塔式锅炉尾部垂直段烟 道施工关键技术研究与应用 摘要：外高桥电厂三期工程1000MW超超临界燃煤火力发电机组为塔式锅炉， 其尾部烟道垂直段上平面安装标高为84.8m，直径12.5m整体长度约61m，重量 为350t（包括保溫及外装板）。采用液压提升装置地面组合整体吊装，使原来大 量必须在高空完成的工作转移到了地面，降低了施工的难度和危险性,提高了安装效率，节约了施工成本,并能更好地保证安装质量。 关键词：塔式锅炉尾部垂直段烟道液压提升 一.前言 根据现场情况和施工进度及质量的要求，使用公司开发的由柳州市建筑机械总厂生产的LSD3000-300型液压提升装置配合我公司自主设计制作的吊架等设施，将垂直段烟道、保溫 及外装板采用一次成型的倒装法，在地面进行逐节组装逐节保温及安装外装板，逐节提升并 最后整体提升至就位位置安装。 二.特点 液压提升装置是一种集液压、电气和控制技术为一体的新型起重设备，它能在困难作业 条件下进行特大笨重件垂直提升和安全就位，具有体积小、重量轻、起重能力大、安装简便、自动化程度高、操作简单、安全、可靠和高效等特点。 三.适用范围 大型电站中塔式锅炉尾部垂直段烟道以及大型电站及其他行业中大型组合件安装 四. 施工工艺流程及操作要点 尾部垂直段烟道安装过程中要求炉后从空气预热器到电气除尘器间的烟道支架缓装，在 尾部垂直段烟道安装结束后再进行。垂直段烟道安装前，先将炉膛出口的转折烟道临抛到位，然后安装液压提升装置及进行尾部垂直段烟道的拼装和提升。 4.1设备的布置 根据本体烟道垂直段的设计、提升要求及液压提升装置的安装条件，在锅炉大板梁炉后 的烟道吊梁上安装好液压提升装置的支承架，二台液压千斤顶布置其上，每台液压千斤顶穿 好相应数量的高强度预应力钢索，通过连接装置与烟道两永久吊杆上部相连，组成吊装承力 系统。 4.2 尾部垂直段烟道的拼装位置布置 根据设备供货条件，一节筒身分三段供货，每节筒身高为3米左右，整个垂直段共有十 多节筒体及一节头部异形节组成。尾部垂直段烟道的拼装和提升位置固定在其垂直下方，同 时在炉后设置一烟道拼装平台，进行单节烟道的拼装，即将卷制好的单片钢板拼装成单节烟道，然后拖运到尾部垂直段烟道的拼装和提升位置进行垂直段烟道的拼装。 4.3拼装 4.3.1需要折弯、卷制的零部件，在拼装前按要求进行加工。 4.3.2拼装前，各部件拼装位置，在必要时要做好靠山。 4.3.3拼装时要用专用的起吊夹具，防止起吊时零件变形。 4.3.4拼装时点焊必须由焊工进行，点焊高度不超过焊缝高度的三分之二，点焊长度不小 于50mm。 4.3.5点焊后要清理药皮和飞溅，检查点焊缝外表无裂纹等缺陷。 4.3.6拼装后要进行自检，并填写验收单，由质量员检查验收合格后方可焊接 4.4焊接 4.4.1焊条按规定进行烘培，且应存放在焊条保温筒内。 4.4.2焊工应具备相应的资质才能施焊。 4.4.3焊接前清理焊缝位置的铁锈及其他杂物。 4.4.4焊接时要采取必要的措施,以防止零件因焊接所引起的变形。
什么是超临界变压直流锅炉
超临界压力锅炉(supereritiealpressureboil-er)主蒸汽压力超过临界压力22.12Mpa的锅炉称为超临界压力锅炉。通常大容量超临界压力电站锅炉的主蒸汽压力定在24.5MPa左右，也有比之更高的。当主蒸汽压力达到27MPa以上时(见蒸汽参数)，又称为超超临界压力锅炉(ultrasupereritiealPressureboiler)。发展超临界或超超临界压力机组都是为了更有效地提高火力发电厂的经济性，因此对超临界压力锅炉还伴随着采用更高的汽温和更大的锅炉容t。妞临界压力锅炉技术特性由于水和蒸汽的压力超过临界压力后不可能有汽水双相混合物共存，因此超临界压力锅炉只能采用没有锅筒的直流锅炉。 超临界压力也体现了当代电站锅炉最先进的技术。与亚临界锅炉相比，由于蒸汽参数更高，因此在锅炉受压元件的设计时需要采用更高等级的材质，并需要更完善的强度设计和寿命分析;由于它是直流锅炉，因此其水冷壁系统的设计与锅筒式锅炉有很大区别，并且还需要设t一套起动系统;由于超临界压力锅炉往往采用变压运行，因此在锅炉性能设计时还要兼顾超临界和亚临界各种不同运行工况时的特点，保证锅炉安全经济运行。此外，超临界压力锅炉在给水品质、自控以及防止高温部件高温腐蚀等方面，都有着更高的要求。超临界压力锅炉水冷盛与亚临界压力锅炉相比，超临界压力锅炉最大特点体现在水冷壁系统的设计方面.当代超临界压力锅炉水冷壁设计必需体现超临界、直流锅炉与变压运行的三大要素.水冷壁管圈型式、质t流速、热偏差、流量分配等都是超临界压力锅炉水冷壁设计的关键因素。水冷壁管圈型式超临界压力锅炉目前常用的管圈型式分为螺旋管圈和垂直管圈两大类型。螺旋管圈水冷壁管与水平线成一定倾角，从锅炉底部沿炉膛四周螺旋式盘绕上升，直至炉膛上部折焰角与炉膛出口处为止，通常盘绕1~2圈，螺旋倾角在100~2护之间。垂直管圈与通常的锅筒式锅炉相似，从冷灰斗至炉顶水冷壁管均作垂直布置，并且为满足变压运行需要，往往采用小管径一次上升式管圈。这两种型式在当代大容t超临界压力锅炉上都得到了广泛采用，二者在水冷壁结构设计、制造和安装等方面各有优缺点，但只要设计合理，都可以满足锅炉运行性能的要求。质t流速超临界压力锅炉水冷壁管内质量流速的合理选取十分关键，是关系到锅炉安全经济运行的重要因素。对于螺旋管圈，可以通过合理选择管径、根数和姗旋倾角等来确定合理的质量流速。对于垂直管圈特别是一次上升式垂直管圈，一般只能采用较小管径(例如尹28或尹32)来满足对质量流速的要求，而且还需要采用内螺纹管解决水冷壁高热负荷区传热恶化的问题。热偏差超临界压力锅炉在高负荷超临界状态运行时，介质作单相强制流动，对炉膛内的热偏差比较敏感，在水冷壁并联管之间，介质温度或管壁温度会产生较大差值，因此在水冷壁设计时要作热偏差判断和计算。在水冷壁上部，往往还设置中间混合联箱以减少工质热偏差，防止水冷壁超温或产生过大温差应力.流t分配现代大容量超临界压力锅炉，水冷壁由成百上千根并联管子组成，介质在这些管子中作强制一次性流动，为了保证水冷壁的安全运行，应特别注意并联各管间的流量分配，无论在超临界压力或亚临界压力工作状态，每个水冷壁管中都需要保持足够的冷却流量，使水冷壁安全运行。超临界压力锅炉起动系统因为超临界压力锅炉是直流锅炉，因此必需配备一套起动系统(见直流锅炉起动系统)，供锅炉在滑参数起动时分离由水冷壁产生的汽水混合物，将饱和燕汽通向过