PDF《1 000 MW 宽负荷超超临界机组锅炉 水动力特性计算及分析》

600 MW 和1000 MW 超超临界机 组也开始频繁参与调峰[1-2] .在电网负荷低谷时,机第4期滕敏华 等1000 MW 宽负荷超超临界机组锅炉水动力特性计算及分析

61 http://www.rlfd.com.cn 组面临很大的深度调峰需求[3] .然而,随着调峰深 度的增加,低负荷超超临界机组的热效率和经济性 下降明显,无法发挥其低煤耗高效率的优势,造成 不必要的能源浪费[4] .因此,研发高效宽负荷率的 超超临界机组,使其在宽负荷、调峰及快速变负荷 条件下安全高效运行,是现阶段清洁煤燃烧技术的 首要问题[5-6] .与常规超临界机组锅炉相比,超超临 界机组锅炉运行参数更高,炉内热负荷更大,水冷 壁管内工质既可能运行于高负荷时的超超临界状 态,也可能工作在低负荷时的汽水两相区域,因此 安全可靠的水冷壁技术是发展

1 000 MW 高效宽负 荷率超超临界机组锅炉的关键技术之一. 目前,国内外学者对超超临界机组锅炉水动力 计算进行了广泛而深入的研究,锅炉水动力计算方 法从复杂且精度低的图解法发展到可以在计算机 上应用的流动网络法[7-9] . 本文针对高效宽负荷率超 超临界机组锅炉布置方案,基于流动网络系统开发 出的超超临界机组垂直管圈锅炉水动力计算程序[10] , 得出 BMCR、 75%THA 和30%THA 负荷下的压力、 流量、汽温和壁温等热力参数的分布规律.根据计 算结果对水冷壁的运行特性进行了全面的评价和 分析,以确保设备安全可靠运行.

1 锅炉概况 本工程锅炉为超超临界变压运行直流锅炉,采用П型布置、单炉膛、一次中间再热、新型双切圆 低NOx 主燃烧器和高位燃尽风分级燃烧技术、 反向 双切圆燃烧方式,炉膛为优化内螺纹管垂直上升膜 式水冷壁,循环泵启动系统;

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 炉结构简图如图

1 所示.炉膛宽度

34 220 mm,炉膛 深度

15 670 mm, 水冷壁下集箱标高为

5 144 mm, 炉 顶管中心标高为

73 400 mm. 水冷壁管共有

1 956 根, 下炉膛均为 Φ35 mm* 5.67 mm(最小壁厚)六头螺纹 管,管材均为 15CrMoG,节距为

48 mm,管子间加 焊的扁钢宽为

13 mm,厚度

6 mm,材质 15CrMoG, 在到达标高约

36 328.2 mm 处,管子材质变为 12CrMoV,节距不变.下炉膛水冷壁工质经中间集 箱混合后,进入上炉膛垂直管圈水冷壁,管子 为Φ28.6 mm*5.8 mm 光管,管材为 12CrMoV, 节距 47.6 mm.后烟道处管屏前墙管子规格为 Φ38 mm*

10 mm,后墙管子规格为 Φ42 mm*

13 mm, 侧墙管子规格为 Φ38 mm*10 mm,中间隔墙管子 规格为 Φ32 mm*7.5 mm. 图1锅炉结构(mm) Fig.1 Schematic diagram of the boiler'

s strucuture (mm) 对于

1 000 MW 宽负荷率超超临界机组锅炉, BMCR、75%THA、30%THA

3 个负荷时的水冷壁 运行参数见表 1. 表1水冷壁运行热力参数 Tab.1 The operating parameters of the water wall 项目 BMCR 75%THA 30%THA 水冷壁流量/(t・ h-1)

3 290

2 195

878 入口温度/℃

330 310

280 入口压力/MPa 29.1 22.3 13.2 出口温度/℃ 436.1 417.1 368.8 出口压力/MPa 28.2 21.8 13.0 本锅炉具有以下优点:1)正流量响应特性赋 予了锅炉自主控制水冷壁管间吸热偏差和流量偏 差的能力,改善了其燃烧与汽温匹配特性,增强了 锅炉的煤种适应性,同时可以取消水冷壁节流孔 圈;

2)低质量流速和取消节流孔圈使得水冷壁的 流动阻力降低, 减少了给水泵的功耗, 节能效果明显.