超临界、超超临界锅炉用钢

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

* 供电煤耗用标煤量统计，标煤量是一个统计折算标准，1千克标煤的发热量为7 000大卡。

从表1中的数据可以看出，随着蒸汽温度和压力的提高，电厂的效率在大幅度提高，供电煤耗大幅度下降，而提高蒸汽参数遇到的主要技术难题是金属材料耐高温、高压问题。

1 承压锅炉部件对钢材的要求

火电厂锅炉关键承压部件主要指水冷壁、过热器、再热器、联箱及管道等，这些承压部件运行在较为恶劣的工况条件下，是设计选用钢材关注的重要部位。以下分类简要介绍超临界、超超临界锅炉的关键承压部件用钢要求。

1.1 水冷壁

水冷壁用钢一般应具有一定的室温和高温强度，良好的抗疲劳、抗烟气腐蚀、耐磨损性能，并要有好的工艺性能，尤其是焊接性能。

通常SC、USC锅炉都采用膜式水冷壁。由于膜式水冷壁组件尺寸及结构的特点，其焊后不可能在炉内进行热处理，故所选用的钢材的焊接性至关重要。要在焊前不预热、焊后不热处理的条件下，满足焊后热影响区硬度不大于360HV10、焊缝硬度不大于400HV10的有关规定（TRD201），以保证使用的安全性。另外，水冷壁管内介质是汽液两相，管外壁又在炉膛燃烧时煤粉颗粒运动速度最快的区域，积垢导致的管壁温度升高和燃烧颗粒冲刷都是选用钢材要考虑的问题。由此可见，水冷壁用钢的开发也是发展SC、USC锅炉的技术关键之一。

随着SC、USC锅炉蒸汽压力、温度的升高，水冷壁温度将提高，如在31 MPa/620℃的蒸汽参数下出口端的汽水温度达475℃，投运初期中墙温度为497℃，

垢层增后可升至513℃，热负荷最高区域的管子壁温可达520℃，瞬间最高温可达540℃。这就需要合金含量更高，热强性更好的钢材。

为了满足这种高参数锅炉水冷壁用钢的要求，在SA213T22钢的基础上，开发了2种新钢材T23（HCM2S）和T24（7CrMoVTiB10-10），二者都具有良好的焊接性，在焊前不预热焊后不热处理的条件下（壁厚≤8mm），焊后焊缝和热影响区的硬度均低于360HV10。金属壁温可达600℃，是蒸汽温度620℃以下锅炉水冷壁的最佳用钢［2］。

1.2 过热器、再热器

过热器、再热器在高参数锅炉中所处的环境条件最恶劣，所用钢材在满足持久强度、蠕变强度要求的同时，还要满足管子外壁抗烟气腐蚀及抗飞灰冲蚀性能、管子内壁抗蒸汽氧化性能，并具有良好的冷热加工工艺性能和焊接性能。过热器、再热器管的金属壁温比蒸汽温度高出25℃～39℃（我国规定为50℃）。

在燃煤含硫量很低、烟气腐蚀性很小的条件下，从蠕变强度角度考虑，SC、USC锅炉的过热器、再热器，当壁温≤600℃时，可选用T91钢；当壁温≤620℃时，可选用T92、T122、E911钢；当壁温≤650℃时，可选用NF12、SAVE12钢。

采用含硫量高腐蚀性大的燃煤时，当壁温≥600℃时（蒸汽温度≥５６６℃），过热器、再热器应选择TP304H、TP321H、TP316H、TP347H奥氏体热强钢。而Super304H和TP347HFG两种细晶奥氏体热强钢蠕变强度高，抗烟气腐蚀和抗蒸汽氧化性能更好，在超超临界锅炉过热器、再热器用钢中得到广泛的应用。当壁温达700℃时，过热器、再热器只能选用高铬热强钢NF709、SAVE25和HR3C等。1.3 联箱与管道

由于联箱（末级过热器、末级再热器出口联箱）与管道（主蒸汽管道、导汽和再热蒸汽管道）布置在炉外，没有烟气加热及腐蚀问题，管壁温度与蒸汽温度相近。这就要求钢材应具有足够高的持久强度、蠕变强度、抗疲劳和抗蒸汽氧化

性能，还要具有良好的加工工艺和焊接性能。

由于铁素体热强钢的热膨胀系数小、导热率高，在较高的启停速率下，不会造成联箱、管道壁部件严重的热疲劳损坏，所以铁素体热强钢是联箱、管道的首选钢材。

随着SC、USC锅炉蒸汽温度和压力参数的提高，要求使用热强性高的钢材，这样既可以提高联箱和管道运行的安全性，又可以减少因管壁过厚引起热应力的增加以及给加工工艺带来的困难。所以，SC、USC锅炉的联箱和管道，当壁温

≤600℃时，选用P91钢；当壁温≤620℃时，选用P92、P122和E911钢；当壁温≤650℃时，选用NF12和SAVE12钢。

2 锅炉用钢的发展历程

要提高大型火电机组的效率，要发展SC、USC火电机组，就必然要促进大机组用钢的研究和开发，电力技术的发展，在很大程度上取决材料技术的发展。

提高锅炉蒸汽温度比提高锅炉蒸汽压力对机组效率的影响更为显著。若锅炉蒸汽温度参数不提高，依靠提高锅炉压力参数提高机组效率，就意味着必然要选用高温持久强度和允许使用温度较低的热强钢，如：12Cr1MoV、10CrMo910、

15Cr1Mo1V等，当锅炉压力参数从140 kg／cm2提高到170 kg/cm2乃至260 kg ／cm2时，就必须使管道的壁厚大大增厚，石洞口二厂超临界600 MW

（T=538/566℃，P=25.4 MPa）主汽管选用P22，管子规格为Ф654mm×136.5 mm。

由于管道壁厚的增加，焊接、热处理、弯管、探伤等工艺都增加了更多的困难，比如：必须严格控制焊接线能量、采用多层多道焊、中间热处理、二次（甚至三次）探伤、热处理升降温速度的控制等等。同时还会因管壁过厚引起热应力增加，导至管道的热疲劳损伤。此外，当选用大壁厚管道时，管道和保温材料的

重量大幅增加，从管系、支吊架到厂房架构强度与刚度都是设计部门要特别考虑的问题。

就目前世界各国发展情况看，锅炉用钢的发展可以分为两个方向，一是铁素体热强钢的发展，另一是奥氏体钢的发展。

2.1 铁素体钢

铁素体钢的发展可以分为两条主线，一是纵向的主要耐热合金元素Cr成分逐渐提高，从2.25Cr到12Cr；二是横向的通过填加V、Nb、Mo、Ｗ、Ｃo等合金元素，６００℃ 105 h的蠕变断裂强度由35 MPa级向60、100、140、180 MPa 级发展。图1给出了锅炉铁素体热强钢的现状及发展趋势。

2.1.1 低合金热强钢

20世纪50年代，电站锅炉钢管大多采用珠光体低合金热强钢，其含Cr≤3％，含Mo≤1%、其典型钢种及最高使用壁温为：15Mo≤530℃；12CrMo≤540℃；

15CrMo≤540℃；12Cr1MoV≤580℃；15Cr1Mo1V≤580℃；10CrMo910≤580℃。

当壁温超过580℃时，一般都使用奥氏体热强钢TP304、TP347（≤700℃），然而由于其价格昂贵、导热系数低、热膨胀系数大、应力腐蚀裂纹倾向等问题存在，不可能被大量采用，故世界各国从20世纪60年代初开始进行了长达30多年的试验研究，开发适用于温度参数为580℃～650℃范围内的锅炉用热强钢，即改进型的9Cr-1Mo钢和12％Cr钢的研究。而当壁温超过650℃时，目前还只能选用奥氏体热强钢。

2.1.2 EM12钢的开发

20世纪50年代末，比利时Liege冶金研究中心研究了超级9Cr钢，其化学成分为9Cr-2Mo，并添加了Nb、V等合金元素，材料牌号为EM12。法国瓦鲁瑞克公司生产出EM12的过热器管。1964年，法国电力公司批准EM12钢管可用于620℃

的过热器和再热器，代替过去使用的不锈钢管。但是，由于该钢种是二元结构，冲击韧性差，后来未得到广泛应用。部分锅炉用铁素体钢的化学成分见表2。

图1 锅炉的铁素体钢的现状及发展趋势

表2 部分锅炉用铁素体钢的化学成分

2.1.3 钢102的开发

20世纪60年代起，中国按原苏联的耐热钢系列研究出了钢102

（12Cr2MoWVTiB），推荐使用温度为620℃，经长期使用总结的经验证明，其使用温度以低于600℃为宜。钢102主要用于壁温≤600℃的过热器、再热器管。2.1.4 T23（HCM2S）、T24钢的开发［2］

HCM2S是在T22（2.25Cr-1Mo）钢的基础上吸收了钢102的优点改进的，600℃时的强度比T22高93％，与钢102相当，由于C含量降低，加工性能和焊接性能优于钢102，可以焊前不预热，焊后不热处理（壁厚≤8mm）。该钢已获得ASME 锅炉压力容器规范CASE2199认可，被命名为SA213-T23。目前HCM2S已做出大口径管，性能达到小口径管的水平。

T24（7CrMoVTiB10-10）钢是在T22钢的基础上改进的，与T22钢的化学成分比较，增加了V、Ti、B含量，减少了C含量，于是降低了焊接热影响区的硬度，提高了蠕变断裂强度。T24 也可以焊前不预热、焊后不热处理（壁厚≤8mm）。

T23、T24钢是超临界、超超临界锅炉水冷壁的最佳选择材料；并可应用于壁温≤600℃ 过热器、再热器管、P23可以用于壁温≤600℃的联箱。

2.1.5 F11、F12的开发

20世纪60年代末，德国研究开发了12％Cr钢，F12（X20CrMoV121）钢和

F11（X20CrMoWV121）钢（化学成分见表2.1），该钢至1979年正式纳入DIN17175标准。主要用于壁温达610℃的过热器、壁温达650℃的再热器以及壁温为

540~560℃的联箱和蒸汽管道，但其含碳量高，焊接性差。

2.1.6 新型铁素体热强钢T91/P91钢的开发

美国能源部委托橡树岭国家试验室（ORNL）与燃烧工程公司（CE）联合研究用于快速中子增殖反应堆计划的钢材，开始改进原有的9Cr1Mo钢，以研究开发一种新的9Cr1Mo钢，要求这种新钢种综合早期9Cr和12Cr钢的性能，并具有良好的焊接性。到1980年测试了超过100种成分的试验样品，最后确定为改良型9Cr-1Mo钢，即91/P91钢，经试验该钢在593℃／105h条件下的蠕变断裂强度达到100 MPa，韧性也较好，这种改进的9Cr-1Mo钢优于EM12和F12。1983年美国ASME认可了这种钢为T91、P91，即SA213-T91、SA335-P91。T91钢可用于壁温≤600℃的过热器、再热器管，P91钢可用于壁温≤600℃的联箱和蒸汽管道。2.1.7 T92/P92、T122/P122钢的开发

20世纪90年代初，日本在大量推广T91、P91的基础上，发现当使用温度超过600℃时，T91、P91已不能满足长期安全运行的要求。在调峰任务重的机组，管材的疲劳失效也是个大问题，当管材在高温下长期运行时，大量蠕变空洞出现之前的积累损伤判断成为更为重要的问题。日本在开发新的大机组锅炉用钢方面做了大量的试验研究工作，目前已生产出商品钢管，并已得到ASME标准的认可。日本在大型锅炉高温部件上已采用了这些新的钢种，例如SA213-T92（NF616）、SA335-P92（NF616）、SA213-T122（HCM12A）、SA335-P122（HCM12A）新钢种。图2给出了HCM12A、NF616、T91钢许用应力与温度的关系曲线。

新材料的应用有效降低了管壁厚度，减少了材料的用量并使管系布置条件得到了改善，图3对主蒸汽管采用P122、P91和P22的3种材料进行了比较。

图2 许用应力与温度的关系曲线

图3 主蒸汽管选用材料的比较

2.1.8 NF12、SAVE12新型铁素体热强钢的开发［3］

NF12、SAVE12钢是为了提高超超临界锅炉效率急需开发能够用于650℃的铁素体热强钢。通过对12Cr-W-Co钢的研究，表明高的钨和低的碳含量能够提高蠕变断裂强度，而且Co的存在可以避免δ铁素体的形成。图4给出了几种典型的铁素体热强钢的蠕变断裂强度。

可以看出NF12钢的蠕变断裂强度高于P92、P91和F12钢。相信不久的将来，这种蠕变强度优良的NF12钢一定能用于34.3 MPa、650℃的超超临界锅炉中。

图4 典型的铁素体热强钢蠕变断裂强度

2.2 奥氏体钢

奥氏体钢的发展进程见图5。

表3给出了用于过热器和再热器的奥氏体钢的化学成分。表中按含Cr量分为4类：即15Cr、18 Cr、20～25Cr和高Cr。这些钢种正在发展过程中，最初添加Ti、Nb，是从抗腐蚀的角度来提高钢的稳定性。然后在保持稳定的前提下，适当降低Ti和Nb的含量，以提高蠕变强度。而不是提高抗腐蚀性，然后加Cu，以铜富相的沉积和热处理改进来提高沉积强化，进一步趋势是添加0.2%N和一定量的W，以增强固溶体的强度。

图5 锅炉的奥氏体钢的发展进程

2.2.1 新型细晶奥氏体热强钢Super304H的开发［4］

Super304H是TP304H的改进型，添加了3％Cu和0.4％Nb获得了极高的蠕变断裂强度，600～650℃许用应力比TP304H高30%，这一高强度是奥氏体基体中同时产生NbCrN、Nb（N、C）、M23C6和细的富铜相沉淀强化的结果。运行2.5年后的性能试验表明该钢的组织和力学性能稳定，而且价格便宜，是超超临界锅炉过热器、再热器的首选材料。

2.2.2 TP347HFG的开发［5］

TP347HFG钢是通过特定的热加工和热处理工艺得到的细晶奥氏体热强钢。虽然TP347H钢经高温下正常化固溶处理，其许用应力在18Cr-8Ni钢中最高，然而，高的固溶温度使这种钢产生粗晶粒结构，导致蒸汽侧抗蒸汽氧化能力降低。现已开发出一种TP347H 钢管晶粒再细化工艺。此工艺即使在较高的固溶处理时也能获得细晶粒，晶粒的细化是通过在固溶处理工艺中碳化铌的沉淀来完成的。通过这个工艺处理的管子不但有极好的抗蒸汽氧化性能，而且比TP347H粗晶钢的许用应力高20%以上。TP347HFG钢的应用对降低蒸汽侧氧化是一个有前途的对策，已被广泛应用于超超临界机组锅炉过热器、再热器管。

表3 部分奥氏体钢的化学成分

2.2.3 HR3C（ＴＰ３１０NbＮ）钢的开发［6］

HR3C在日本JIS标准中的材料牌号为SUS310JITB，在ASME标准中的材料牌号为ＴＰ３１０NbＮ。HR3C钢是TP３１０热强钢的改良钢种，通过添加元素铌（Nb）和氮（Ｎ）使得它的蠕变断裂强度提高到了181MPa，正是由于该钢种的综合性能较之TP300系列奥氏体钢中的TP304H、TP321H、TP347H和TP316H的任何一种都更为优良，所以，在TP347H热强钢乃至新型奥氏体热强钢Susper304H 和TP347HFG钢不能满足向火侧抗烟气腐蚀和内壁抗蒸汽氧化的工况下，应选用HR3C热强钢。

3 结束语

超临界和超超临界机组是当代世界火力发电的共同发展趋势，锅炉是火电机组的关键设备。超临界和超超临界锅炉用钢的选择应考虑其能满足工况条件要求的必备性能，如高温许用应力、高温蠕变断裂强度、抗高温疲劳、抗高温腐蚀和抗蒸汽氧化的能力等，同时，还应考虑这些新型钢材的相关性能，如冷、热加工性能等，特别是焊接性能。选择性价比最佳的钢材，降低造价，对加快超临界、超超临界机组的发展，确保发电设备的安全运行至关重要。

4 参考文献

［1］黄毅诚.大幅度提高煤炭利用率，减少用煤总量.中国电力报, 2004-02-19.

［2］赵健仓，等.T23/T24钢手册-新型水冷壁和过热器用钢.电站及锅炉用新钢种焊接论文集,2000年10月.

［3］Future Ferritic Steels for High-Temperature Service Professor

Emeritus,The University of Tokyo.

［4］Alloy Design and Properties of Super304H Steel Tube. Sumitomo Metal Industries, Ltd. May 2000.

［5］Fine-Grained TP347H Steel Tubing with High Elevated-Tempe rature Strength and Corrosion Resistance for Boiler Applications. By Hiroshi Teranishi,Yoshiatsu Sawaragi, Minoru Kuboto and Yozo Hayase the Sumitomo No.38 May 1989.

［6］Sumitomo Boiler Tubes & Pipe.Sumitomo Metal Ind, Ltd.February, 2004

超超临界机组锅炉高温材料的选择和应用

超超临界机组锅炉高温材料的选择和应用 根据现今全球超超临界机组中百万千瓦级的动态发展情况，分析已有的机组参数。超超临界锅炉用耐高温材料与其参数是紧密联系在一起的，研究并开发应用超超临界锅炉的高效性能、方便加工和经济性新型材料，是未来发展的主要方向。 标签：超超临界锅炉；高温材料；选择及应用 在国民经济稳定持续增长的大背景中，人们不断的增加电力需求和国家实施节能减排的政策，建设容量大、效率快、参数高及节能好的机组是我国电力的发展趋势。提高锅炉的蒸汽压力、温度以及其他参数都能有效提高发电厂的发电效率，其中温度的影响效果最明显。现今国际上超超临界机组的参数为初压力24.1-31MPa，其主蒸汽/再热蒸汽的温度是580℃-600℃/580℃-610℃，用USC作表示。而其使用金属材料的耐高压、耐高温与焊接问题是如何提高蒸汽参数这个问题中所存在的首要技术难题。 1 高温材料的选择 开发具有更好耐高温性的耐热钢是发展高效超超临界火力发电机组的关键技术，让他们适用在更高的温度范围。现今全球在管道及锅炉的用钢发展可大致分为两方向： （1）发展铁素体耐热钢，马氏体、贝氏体及珠光体耐热钢都被统称作铁素体耐热钢； （2）发展奥氏体耐热钢。全球先进国家所研制推广以及普通采用新的耐热钢种有三大类：a.新型细晶强韧化铁素体耐热钢；b.新型细晶奥氏体耐热钢；c.高铬镍奥氏体钢。 2 高温材料的应用 在过热器以及再热器的用钢方面，不仅需要满足蠕变的强度，还必须满足蒸汽侧抗氧化的性能以及向火侧抗腐蚀与冲刷的性能。所有的铁素体钢几乎不能用在蒸汽温度高于565℃的过热器或者再热器中，这里使用奥氏体钢在需要耐高温的部件上。这里对几种高温材料进行详细描述。 2.1 T91/P91 T91具有良好的力学性能，其结构及性能具有较好的稳定性，焊接与工艺性能优良，具备较高的持久与抗氧化性。和TP304H作对比，T91的导热系数相对较高、热膨胀系数相对更低、持久强度中的等强温度相对较好以及等应力温度相对更高，并分别到达625℃及607℃。T91和T9钢作对比，T91的持久强度是

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

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

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)

超超临界机组的金属材料介绍

超超临界机组的金属材料介绍 1.1概述 以亚临界火电机组的电厂净效率为基值，蒸汽参数为25MPa/540℃/560℃的超临界火电机组电厂净效率比亚临界火电机组的电厂净效率高 1.6%；27MPa/580℃/600℃超临界火电机组电厂净效率比25MPa/540℃/560℃的电厂净效率高 1.3%；30MPa/620℃/640℃超临界火电机组电厂净效率比27MPa/580℃/600℃超临界火电机组电厂净效率高1.3%；30MPa/700℃/720℃超临界火电机组电厂净效率比30MPa/620℃/640℃超临界火电机组电厂净效率高1.6％。这符合热力学所指出的：热机的初参数越高，效率就越好。因此，随着科技进步，人们不断地在开发更高参数的超临界火电机组。 然而，机组参数的提高，受制于耐高温材料的开发与制造，随着蒸汽参数的提高就要应用更能耐高温的材料。早在50年代末，美国就投运了参数为31MPa/621℃/566℃/566℃的Philo6号和参数为34.5MPa/ 649℃/566℃/566℃的Eddystonel号超超临界机组。这二台机组采用的参数由于超越了当时的材料制造水平，投运后多次出现爆管事故和严重的高温腐蚀等材料问题，不得不降参数运行。原苏联首台超临界机组参数为23.5MPa/580℃/565℃，运行后也多次出现材料方面的问题，不得不把参数降到23.5MPa，540℃/540℃运行。日本发展超临界机组，很注重材料的研究与开发，机组参数稳步推进，超临界、超超临界机组得以顺利发展。上世纪80年代以来，欧洲、美国、日本在超超临界发展计划中，首先实施材料开发的计划。由此可见材料是发展超超临界机组的关键。 20世纪50年代初，日本从欧美引进锅炉用碳钢、钼钢、铬铝钢、18-8型不锈钢和转子用CrMoV钢，从1981年开始分两个阶段实施超超临界发电计划。第一阶段把蒸汽温度从566℃提高到593℃，第二阶段目标是650℃。在材料的开发上，主要是利用过去对9～12%Cr系钢和奥氏体系钢的开发研究成果，进一步开发高强度9～12%Cr系钢代替部分奥氏体钢，开发比原来奥氏体高温强度更高、耐蚀性更好的新奥氏体钢，以及兼顾高温强度和耐蚀性的渗铬管、喷焊管和双层管。全面回顾和进一步研究合金元素Cr、Mo、W、V、Nb、Cu、Co、Cr、Si、C、N、B、Re单独添加和V-Nb、C-N、Mo-W等复合添加的影响，开发了TB9，TB12，NF616，HCM12A，NF12， TP347HFG，Super304H，HR3C，NF709，SAVE25等锅炉用钢；TR1100，TRl50，TR1200，HR1200，TAF65等转子、叶片、螺栓用钢。日本对耐热钢的开发研制是花大力气的，并取得了举世目瞩目的成功。根据近期的研究成果，含钴的铁素体耐热钢（NF12，SAVE12，HRI200，TF650）最高使用温度有望达到650℃.但还需进一步试验。我国发展不同参数的超超临界机组的候选材料示于下表6－1中。 超超临界机组由于蒸汽温度的提高，对材料的耐腐蚀性要求可能会超过对蠕

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:

超(超)临界锅炉的特点

超（超）临界锅炉的特点 一、引言 随着我国火力发电事业的快速发展和节能、环保要求的日趋严格，提高燃煤机组的容量与蒸汽参数，进一步降低煤耗是大势所趋。在这个基础上，节约一次能源，加强环境保护，减少有害气体的排放，已越来越受到国内外的高度重视。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。尽管在同等蒸汽参数情况下，联合循环的效率比蒸汽循环的效率高10%左右，但是，由于PF-BC和IGCC尚处于试验或示范阶段，在技术上还存在许多不完善之处，而超临界技术已十分成熟，超超临界机组也已批量投运，且积累了良好的运行经验，国外已有一套完整而成熟的设计、制造技术。因此，技术成熟的大容量超临界和超超临界机组将是我国清洁煤发电技术的主要发展方向，也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的最现实和最有效的途径。 超超临界压力锅炉的关键技术是多方面的，在材料的选择、水冷壁系统及其水动力安全性、受热面布置、再热系统汽温的调控等多方面均存在设计和制造上的高难技术。 二、超（超）临界锅炉的特点 超临界机组区别与普通机组主要有以下特点： 1、蒸汽参数的选择 机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。一般压力为16.6～31.0MPa、温度在535~600℃的范围内，压力每提高1MPa，机组的热效率上升0.18％~0.29％：新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就提高0.25％~0.3％；因此提高蒸汽参数是提高机组热效率的重要途径。目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准，下表列举了一些发达国家的典型机组的参数[1]。 现在常规的超临界机组采用的蒸汽参数为24.1MPa、538℃/566℃。一般认为蒸汽压力大于25MPa，蒸汽温度高于580℃称为超超临界。研究分析[2]指出对600/600℃这一温度等级，当主汽压力自25MPa升高到28MPa，锅炉岛和汽机岛的钢耗量将分别增加3.5％和2%。此外主汽压力28MPa时，汽机低压缸末级叶片排汽湿度将达到10.7%，已接近采用一次再热的极限值。 有文章表明[3]我国今后重点发展的超临界机组的参数将为汽机进口参数24.2MPa/566℃/566℃，锅炉的出口参数则为25.4MPa/571℃/569℃；超超临界机组的参数为汽机进口参数26.25MPa/600℃600℃，锅炉出口的参数则为27.56MPa/605℃/603℃；机组容量将主要为600MW和1000MW两种。

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)

超临界超超临界锅炉金属材料

超临界/超超临界锅炉金属材料 1 前言 火力发电行业目前面临两方面的压力，首先市场竞争的加剧需要降低发电成本，另一方面人们对全球环境问题日益关注，要求电厂降低SO X、NOx、CO2的排放，满足严格的环保要求。发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键，就目前以及将来一段时间内，在众多的洁净煤发电技术中超超临界发电技术的继承性和可行性最高，同时具有较高的效率和最低的建设成本。 发展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是分不开的。可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。开发USC 机组的关键之一，在于开发强度高，耐高温腐蚀、耐汽侧氧化、有良好的焊接和加工性能、经济上比较合理的新型钢材。自二十世纪九十年代以来，日本和欧盟研发了新的高温钢材，并经过试验机组的使用考验，从而扫清了发展汽温达600/610℃USC机组的障碍。 2定义 对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力 （Pc=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为24.2MPa/538/566℃或24.2MPa/566/566℃。 所谓超超临界机组（Ultra Supercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的，我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa或汽温高于580℃的超临界机组称为超超临界机组； 目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度 580~600/580~610℃。国内正在建设的超超临界机组参数为在容量上分600MW和1000MW 2个等级；在蒸汽参数上，按汽机主汽门入口处计，采用25或26.5 MPa，600℃/600℃，一次再热。目前USC机组在我国发展迅猛，在建的1000MW USC机组已有三个工程6台机组，600MW USC 机组已有二个工程4台机组。还有一些项目正在规划中。 3材料技术在超超临界发电中的作用 超超临界机组相对超临界机组蒸汽温度和压力参数的提高对电站关键部件材料带来了更高和更新的要求,尤其是材料的热强性能、抗高温腐蚀和氧化能力、冷加工和热加工性能等，因此材料和制造技术成为发展先进机组的技术核心。 国际上已经在运营或在设计建设阶段的超超临界机组温度参数大多在566－620℃，压力则分为25MPa、27MPa和30-31MPa三个级别。高的蒸汽参数对电站用钢提出了更苛刻的要求，对锅炉来说具体表现在： 高温强度对于主蒸汽管道、过热器/再热器管、联箱和水冷壁材料都必须有与高蒸汽参数相适应的高温持久强度。 高温腐蚀烟气侧的腐蚀是影响过热器、再热器、水冷壁寿命的一个重要因素，当金属温度提高，烟气腐蚀将大幅度上升，因此超超临界机组中腐蚀问题更加突出。 蒸汽侧的氧化运行温度的提高加剧了过热器、再热器甚至包括联箱和管道等蒸汽通流部件的蒸汽侧氧化，这将导致三种后果：氧化层的绝热作用引起金属超温；氧化层的剥落在弯头等处堵塞引起超温爆管以及阀门泄漏；剥落的氧化物颗粒对汽机前级叶片的冲蚀。因此在过

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

超超临界机组锅炉给水泵汽化的分析与处理

超超临界机组锅炉给水泵汽化的分析与处理 Final approval draft on November 22, 2020

超超临界机组锅炉给水泵汽化的分析与处理 摘要：本文以某电厂1000MW超超临界机组汽动给水泵的汽化事件为基础，结合锅炉汽动给水泵的结构特点和最小流量阀的技术特点，分析了给水泵汽蚀的原因，指出了给水热力系统中最小流量阀的关键性。 关键词：汽动给水泵，汽化，最小流量阀 概述 某电厂1000MW超超临界机组，给水系统设计为，1台30%BMCR容量的电动给水泵和2台50%BMCR 容量的汽动给水泵，正常运行时两台汽泵承担锅炉上水任务，电泵作为启动及带低负荷或当一台汽泵故障时的备用泵。其中给水泵汽轮机为东方汽轮机厂设计生产：单轴、单缸、再热冷段蒸汽外切换、变转速、冲动式、凝汽式，主机额定工况功率16397KW，额定转速5605r/min，排汽压力，电超速6380r/min。 1汽动给水泵结构特点 汽动给水泵主要由泵的芯包、内外泵壳、水力部件、中间抽头、平衡装置、轴承、轴封以及泵座等部件组成，共6级；再循环管道设计为30%流量，配备一个气动调节门，前后各有一个手动截止门，气动门后配有逆止门。

泵设计成水平、离心、多级筒体式，为便于快速检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构，芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有互换性。备用芯包可以在所提供的任何一台泵组的壳体中进行性能试验。 泵中所用的叶轮和导叶及内部流道的设计保证给水泵具有较高的水力效率，径向间隙根据效率、临界转速和轴挠度确定，保证主给水泵具有较高的运行效率和可靠性。泵轴在易磨损处有可调换的轴套。叶轮的硬度比可拆卸型的泵壳或其它静止部分高一个等级，从而保证动静部分即使发生磨损，也可保护转动部件。在磨损发生后，通过调整动静部分间隙，亦可使泵组保证高效运行。 泵的水力平衡装置为平衡鼓结构，通过平衡装置平衡大部分轴向推力，其余轴向力通过推力轴承平衡，整套平衡装置能防止主泵在任何工况下，转子轴向窜动。推力轴承在所有的稳态和暂态情况下，包括泵启动和停止时能维持纵向对中和可靠的平衡轴向推力。 2汽化现象 汽泵组在调试过程中，于11月8日，进行A小汽机单转，完成电超速试验后停机投入盘车。11月9

600MW超临界锅炉旋流燃烧器说明书

600MW超临界锅炉旋流燃烧器说明书三井巴布科克 低NO轴流式燃烧器 X (包括过燃风喷嘴) 06325/B800/OC/3000/X./0001B TSB/O34/003 2004年1月B版 三井巴布科克技术服务处 目录 序言 健康和安全 1 煤和燃烧过程 1.1 排放 1.2 NO的形式 X 1.3 低NO技术 X 2 三井巴布科克低NO轴流式燃烧器 X 2.1 LNASB的布置和转向 2.2 LNASB的装配 2.3 中心风管组件 2.4 煤粉燃料和一次风 2.5 一次风管 2.6 燃烧器面板 2.7 二次风

2.7.1 二次风室和挡板 2.7.2 二次风旋流器 2.8 三次风 2.8.1 三次风锥体、风室和挡板组件 2.9 点火燃烧器组件和点火器 2.10 火焰监视器 2.11 过燃风喷口 3 低NO轴流燃烧器的运行 X 3.1 LNASB结渣的防止 3.1.1 除渣工具 3.1.2 除渣步骤 4 LNASB的维护 4.1 预防性维护 i 4.2 LNASB定期检查项目清单 4.2.1 从燃烧器平台进行的外部检查 4.2.2 从炉膛进行的检查 4.2.3 从风箱内进行的检查 4.2.4 从锅炉上拆下的燃烧器进行的附加检查 5 检修维护 5.1 安全 5.2 拆卸LNASB前的准备 5.3 燃烧器的拆卸 5.3.1 拆下点火器和雾化器组件 5.3.2 拆下中心风管

5.3.3 拆下一次风管桥 5.3.4 拆下燃烧器面板 5.3.5 拆下二次风室组件 5.3.6 拆下三次风锥体、风室、挡板和二次风喷口组件5.3.7 拆卸一次风管组件 5.3.8 拆卸一次风管桥 5.3.9 拆卸蜗壳组件 5.3.10 拆卸二次风室组件 5.3.11 拆卸三次风套筒挡板 5.4 燃烧器大修 5.5 重装燃烧器 5.5.1 重装三次风套筒挡板 5.5.2 重装二次风室组件 5.5.3 重装蜗壳组件 5.5.4 重装一次风管 5.5.5 重装中心风管组件 5.5.6 三次风锥体、风室、挡板和二次风喷口组件复位5.5.7 二次风室组件复位 ii 5.5.8 燃烧器面板复位 5.5.9 一次风管桥复位 5.5.10 中心风管复位 5.5.11 点火器和油枪组件复位 5.6 燃烧器投运准备 5.7 个别齿片更换步骤 6 故障分析

超超临界机组介绍

超超临界锅炉介绍 国家政策情况 节能调度 一、基本原则和适用范围 （一）节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。 （二）基本原则。以确保电力系统安全稳定运行和连续供电为前提，以节能、环保为目标，通过对各类发电机组按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、区域内优化、区域间协调的方式，实施优化调度，并与电力市场建设工作相结合，充分发挥电力市场的作用，努力做到单位电能生产中能耗和污染物排放最少。 （三）适用范围。节能发电调度适用于所有并网运行的发电机组，上网电价暂按国家现行管理办法执行。对符合国家有关规定的外商直接投资企业的发电机组，可继续执行现有购电合同，合同期满后，执行本办法。 二、机组发电序位表的编制 （四）机组发电排序的序位表（以下简称排序表）是节能发电调度的主要依据。各省（区、市）的排序表由省级人民政府责成其发展改革委（经贸委）组织编制，并根据机组投产和实际运行情况及时调整。排序表的编制应公开、公平、公正，并对电力企业和社会公开，对存在重大分歧的可进行听证。 （五）各类发电机组按以下顺序确定序位： 1.无调节能力的风能、太阳能、海洋能、水能等可再生能源发电机组； 2.有调节能力的水能、生物质能、地热能等可再生能源发电机组和满足环保要求的垃圾发电机组； 3.核能发电机组； 4.按“以热定电”方式运行的燃煤热电联产机组，余热、余气、余压、煤矸石、洗中煤、煤层气等资源综合利用发电机组； 5.天然气、煤气化发电机组； 6.其他燃煤发电机组，包括未带热负荷的热电联产机组； 7.燃油发电机组。 （六）同类型火力发电机组按照能耗水平由低到高排序，节能优先；能耗水平相同时，按照污染物排放水平由低到高排序。机组运行能耗水平近期暂依照设备制造厂商提供

1000MW锅炉设计说明书

锅炉设计说明书 1．锅炉技术规范 哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持，为本工程设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、低NO X PM主燃烧器和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府东胜煤、晋北煤。锅炉主要参数如下： 2．设计条件 2.1 煤种 电厂燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤，煤质分析数据及灰份组成如下表：

2.2点火助燃用油 油种#0轻柴油 粘度(20℃时) 1.2~1.67°E 凝固点不高于0℃ 闭口闪点不低于65℃ 机械杂质无 含硫量不大于1.0% 水份痕迹 灰份不大于0.025% 比重817kg/m3 低位发热值Qnet.ar 41800KJ/ kg

2.3自然条件 玉环地区气象有关数据如下： 累年平均气压1004.9hPa 年最高气压1028.4hPa 年最低气压954.1hPa 累年平均气温17.0℃ 极端最高气温34.7℃ 极端最低气温-5.4℃ 累年平均相对湿度80% 累年最小相对湿度8% 最大的月平均相对湿度91% (此时月平均最高气温25.5℃) 累年平均水汽压17.7hPa 累年平均降水量1368.9mm 累年最大24小时降水量284.6mm 累年最大1小时降水量147.0mm 累年最长连续降水日数18d 累年最大过程降水量225.3mm 累年平均蒸发量1379.0mm 累年平均雷暴日数37.5d 累年平均雾日数49d 累年最大积雪深度14cm 累年平均风速 5.2m/s 累年十分钟平均最大风速40.6m/s(1994年8月21日) 累年瞬时最大风速50.4m/s(1994年8月21日) 50年一遇10M高压基本风压0.8kN/m3(初步) 全年主导风向N(16%) 夏季主导风向SW 冬季主导风向N 2.4锅炉运行条件 锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰（锅炉的效率—负荷曲线见附图）。