哈鍋二次再熱鍋爐研發(fā)現(xiàn)狀

1、哈鍋哈鍋二次再熱二次再熱超超臨界鍋爐研發(fā)現(xiàn)狀超超臨界鍋爐研發(fā)現(xiàn)狀 主要介紹內(nèi)容主要介紹內(nèi)容研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)二次再熱鍋爐工程進(jìn)展二次再熱鍋爐工程進(jìn)展二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析4123二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介4一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容戰(zhàn)略需求：中國(guó)能源的問(wèn)題與挑戰(zhàn)戰(zhàn)略需求：中國(guó)能源的問(wèn)題與挑戰(zhàn)v 能源是溫室氣體中能源是溫室氣體中二氧化碳二氧化碳的主要來(lái)源的主要來(lái)源v 能源供給仍是國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制約瓶頸能源供給仍是國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制約瓶頸v 以煤炭為主、分布不均的結(jié)構(gòu)矛盾突出以煤炭為主、分布不均的結(jié)構(gòu)矛

2、盾突出v 能源利用效率與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大能源利用效率與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大v 能源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題仍未得到有效控制能源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題仍未得到有效控制v 能源發(fā)展對(duì)高技術(shù)提出更新更高的要求能源發(fā)展對(duì)高技術(shù)提出更新更高的要求中國(guó)政府提出了中國(guó)政府提出了“節(jié)能減排節(jié)能減排”的號(hào)召，技術(shù)方向主要是在的號(hào)召，技術(shù)方向主要是在能源技術(shù)進(jìn)步：能源技術(shù)進(jìn)步：更高參數(shù)超超臨界技術(shù)！更高參數(shù)超超臨界技術(shù)！一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)機(jī)組參數(shù)及指標(biāo)比較機(jī)組參數(shù)及指標(biāo)比較一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)l 我國(guó)火電發(fā)電量占總發(fā)電量的我國(guó)火電發(fā)電量占總發(fā)電量的80%以上，以煤電為主導(dǎo)地位的

3、狀以上，以煤電為主導(dǎo)地位的狀況在一定時(shí)期內(nèi)難以改變。況在一定時(shí)期內(nèi)難以改變。 l 近十年我國(guó)大力發(fā)展超臨界、超超臨界火電發(fā)電技術(shù)。目前我國(guó)近十年我國(guó)大力發(fā)展超臨界、超超臨界火電發(fā)電技術(shù)。目前我國(guó)已投運(yùn)的已投運(yùn)的1000MW超超臨界機(jī)組超超臨界機(jī)組最低發(fā)電煤耗達(dá)到最低發(fā)電煤耗達(dá)到275g/(kW.h)。l 提高火電機(jī)組效率，只能采取提高蒸汽參數(shù)和改善熱力系統(tǒng)循環(huán)提高火電機(jī)組效率，只能采取提高蒸汽參數(shù)和改善熱力系統(tǒng)循環(huán)方式的措施。基于目前成熟的耐高溫材料，再熱蒸汽最高溫度為方式的措施。基于目前成熟的耐高溫材料，再熱蒸汽最高溫度為623 C，同時(shí)采用二次再熱可進(jìn)一步提高機(jī)組效率。，同時(shí)采用二次再熱可

4、進(jìn)一步提高機(jī)組效率。l由常規(guī)一次再熱超超臨界變?yōu)槎卧贌岢R界，可使機(jī)組的熱由常規(guī)一次再熱超超臨界變?yōu)槎卧贌岢R界，可使機(jī)組的熱效率提高效率提高1.5%2.5%。l二次再熱機(jī)組是當(dāng)前提高火電機(jī)組熱效率的最有效途徑。二次再熱機(jī)組是當(dāng)前提高火電機(jī)組熱效率的最有效途徑。一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn) 華能玉環(huán)電廠我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)華能玉環(huán)電廠我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)超超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，采用三菱重工超超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，采用三菱重工超超臨界設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)制造。機(jī)組投運(yùn)以來(lái)超超臨界設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)制造。機(jī)組投運(yùn)以來(lái)主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，鍋爐主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)

5、際先進(jìn)水平，鍋爐各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)及污染物的排放已達(dá)到和優(yōu)于各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)及污染物的排放已達(dá)到和優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 該項(xiàng)目獲得該項(xiàng)目獲得2007年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)v 2009年底：針對(duì)二次再熱鍋爐的廣泛收資和調(diào)研年底：針對(duì)二次再熱鍋爐的廣泛收資和調(diào)研v 2010年初：市場(chǎng)前景分析并明確研發(fā)二次再熱機(jī)組超超年初：市場(chǎng)前景分析并明確研發(fā)二次再熱機(jī)組超超臨界鍋爐戰(zhàn)略臨界鍋爐戰(zhàn)略v 2010年年6月：完成參數(shù)論證和初步機(jī)爐匹配、汽水參數(shù)月：完成參數(shù)論證和初步機(jī)爐匹配、汽水參數(shù)特點(diǎn)和鍋爐設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析特點(diǎn)和鍋爐設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析v 2010年

6、底：鍋爐概念設(shè)計(jì)年底：鍋爐概念設(shè)計(jì)v 2011年年4月：多方案設(shè)計(jì)和優(yōu)缺點(diǎn)分析月：多方案設(shè)計(jì)和優(yōu)缺點(diǎn)分析v 2011年年6月：針對(duì)月：針對(duì)600MW和和1000MW等級(jí)機(jī)組進(jìn)行方案等級(jí)機(jī)組進(jìn)行方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)v 2012年年5月：針對(duì)特定工程完成全套方案設(shè)計(jì)并投標(biāo)月：針對(duì)特定工程完成全套方案設(shè)計(jì)并投標(biāo)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)一、研發(fā)背景和技術(shù)路線(xiàn)二、二次再熱鍋爐工程進(jìn)展二、二次再熱鍋爐工程進(jìn)展主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容二、二次再熱鍋爐工程進(jìn)展二、二次再熱鍋爐工程進(jìn)展v2012年年11月月1日：正式簽訂萊蕪電廠日：正式簽訂萊蕪電廠1000MW塔式爐和安源塔式爐和安源660MW 型爐二次再熱機(jī)組鍋爐合同：萊

7、蕪?fù)耆灾餮邪l(fā)、安源采用國(guó)外公型爐二次再熱機(jī)組鍋爐合同：萊蕪?fù)耆灾餮邪l(fā)、安源采用國(guó)外公司技術(shù)支持。司技術(shù)支持。 l萊蕪和安源兩個(gè)工程已經(jīng)完成了多次的設(shè)計(jì)評(píng)審，目前正在進(jìn)行施萊蕪和安源兩個(gè)工程已經(jīng)完成了多次的設(shè)計(jì)評(píng)審，目前正在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，部分部件陸續(xù)發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)。工設(shè)計(jì)，部分部件陸續(xù)發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)。l哈鍋的二次再熱是深入借鑒國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自主研發(fā)，在建哈鍋的二次再熱是深入借鑒國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自主研發(fā)，在建爐型已經(jīng)涵蓋了塔式爐或爐型已經(jīng)涵蓋了塔式爐或型爐。型爐。三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容v機(jī)爐匹配更加密切：機(jī)爐匹配更加密切：直接影響受熱面布置

8、方式和性能指標(biāo)直接影響受熱面布置方式和性能指標(biāo)v鍋爐輸出熱量相對(duì)減少：鍋爐輸出熱量相對(duì)減少：二次再熱機(jī)組熱效率提高二次再熱機(jī)組熱效率提高v主蒸汽流量減少：主蒸汽流量減少：主汽吸熱比例降低主汽吸熱比例降低v再熱器熱量由高低壓兩部分提供再熱器熱量由高低壓兩部分提供v汽機(jī)排汽溫度水平提高、省煤器入口給水溫度升高汽機(jī)排汽溫度水平提高、省煤器入口給水溫度升高二次再熱鍋爐汽水參數(shù)具有如下特點(diǎn)：二次再熱鍋爐汽水參數(shù)具有如下特點(diǎn)：三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析二次再熱鍋爐汽水參數(shù)二次再熱鍋爐汽水參數(shù)項(xiàng)目名稱(chēng)項(xiàng)目名稱(chēng)單位單位660MW(一一/二次再熱二次再熱)1000MW (一一/二次

9、再熱二次再熱)主汽流量主汽流量t/h2060193529802752主汽出口壓力主汽出口壓力MPa.g26.1532.4526.1533.39主汽出口溫度主汽出口溫度605605605605高壓再熱汽流量高壓再熱汽流量t/h1660169224242437.9高壓再熱汽進(jìn)口壓力高壓再熱汽進(jìn)口壓力MPa.g5.3311.735.1111.098高壓再熱汽進(jìn)口溫度高壓再熱汽進(jìn)口溫度366436353422.6高壓再熱汽出口溫度高壓再熱汽出口溫度603623603623低壓再熱汽流量低壓再熱汽流量t/h/1432/2093.2低壓再熱汽進(jìn)口壓力低壓再熱汽進(jìn)口壓力MPa.g/3.55/3.442低壓再

10、熱汽進(jìn)口溫度低壓再熱汽進(jìn)口溫度/440/439.5低壓再熱汽出口溫度低壓再熱汽出口溫度/623/623給水溫度給水溫度298331302329.9三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析一次再熱一次再熱汽水參數(shù)及吸熱特點(diǎn)分析汽水參數(shù)及吸熱特點(diǎn)分析Q (Eco to SHO)Q (RH )Q (HP-RH)Q (LP-RH)Q (Eco to SHO)Q ( R H ) increases11.6%二次再熱二次再熱 三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析v爐膛熱力參數(shù)與三級(jí)高溫受熱面的矛盾；爐膛熱力參數(shù)與三級(jí)高溫受熱面的矛盾；v增加一級(jí)再熱器：兩套再熱器系統(tǒng)，布

11、置難度增加；增加一級(jí)再熱器：兩套再熱器系統(tǒng)，布置難度增加；v再熱汽溫調(diào)節(jié)困難：兩個(gè)再熱汽溫受控點(diǎn)，調(diào)溫方式再熱汽溫調(diào)節(jié)困難：兩個(gè)再熱汽溫受控點(diǎn)，調(diào)溫方式和受熱面吸熱特性耦合難度大；和受熱面吸熱特性耦合難度大；v鍋爐三個(gè)高溫受熱面出口溫度達(dá)到或超過(guò)鍋爐三個(gè)高溫受熱面出口溫度達(dá)到或超過(guò)600：其低：其低負(fù)荷性能勢(shì)必降低；負(fù)荷性能勢(shì)必降低；v低壓再熱器壓力更低，蒸汽體積流量大，低壓再熱器低壓再熱器壓力更低，蒸汽體積流量大，低壓再熱器壓降控制更難；壓降控制更難；二次再熱設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分析：二次再熱設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分析：三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析v省煤器：省煤器：入口煙溫和水溫提高，

12、受熱面設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)入口煙溫和水溫提高，受熱面設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足全負(fù)荷范圍內(nèi)省煤器出口工質(zhì)有足夠的欠焓；足全負(fù)荷范圍內(nèi)省煤器出口工質(zhì)有足夠的欠焓；v排煙溫度：排煙溫度：預(yù)熱器入口煙溫水平升高，排煙溫度進(jìn)預(yù)熱器入口煙溫水平升高，排煙溫度進(jìn)一步降低的難度增加；一步降低的難度增加；v主汽流量降低：主汽流量降低：爐膛吸熱相對(duì)增加，上部水冷壁壁爐膛吸熱相對(duì)增加，上部水冷壁壁溫和分離器溫度上升。溫和分離器溫度上升。v汽溫調(diào)節(jié)：汽溫調(diào)節(jié)：主汽、一次再熱、二次再熱三個(gè)汽溫受主汽、一次再熱、二次再熱三個(gè)汽溫受控，調(diào)節(jié)方式和系統(tǒng)耦合更加復(fù)雜和困難?？兀{(diào)節(jié)方式和系統(tǒng)耦合更加復(fù)雜和困難。二次再熱設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分析：二次再熱設(shè)計(jì)的

13、難點(diǎn)分析：三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析v尾部三煙道布置尾部三煙道布置v高再布置在高煙溫區(qū)高再布置在高煙溫區(qū)v擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫方案擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫方案v擋板調(diào)溫方案擋板調(diào)溫方案v最終鍋爐方案最終鍋爐方案:再熱器調(diào)溫采用：煙氣再循環(huán)調(diào)溫?fù)醢逶贌崞髡{(diào)溫采用：煙氣再循環(huán)調(diào)溫?fù)醢宥卧贌嵩O(shè)計(jì)的技術(shù)方案歷程：二次再熱設(shè)計(jì)的技術(shù)方案歷程：三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析三、二次再熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)分析四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介爐型選擇：塔式爐或爐

14、型選擇：塔式爐或型爐型爐鍋爐總體布置：鍋爐總體布置：v塔式布置、全懸吊結(jié)構(gòu)；塔式布置、全懸吊結(jié)構(gòu)；v正方形爐膛，膜式水冷壁；正方形爐膛，膜式水冷壁；v低低NOx水平濃淡燃燒器水平濃淡燃燒器+SOFA風(fēng)；風(fēng)；v全鋼構(gòu)架、高強(qiáng)螺栓連接；全鋼構(gòu)架、高強(qiáng)螺栓連接；v過(guò)熱蒸汽調(diào)溫：煤水比過(guò)熱蒸汽調(diào)溫：煤水比+兩級(jí)噴水調(diào)溫；兩級(jí)噴水調(diào)溫；v再熱蒸汽調(diào)溫：調(diào)溫?fù)醢逶贌嵴羝{(diào)溫：調(diào)溫?fù)醢?煙氣再循環(huán)；煙氣再循環(huán)；v兩臺(tái)四分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器；兩臺(tái)四分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器；v固態(tài)干除渣；固態(tài)干除渣；v中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。v尾部煙道催化脫硝系統(tǒng)（尾部煙道催化脫硝系統(tǒng)（SCR）v尾部煙氣余熱利

15、用設(shè)備尾部煙氣余熱利用設(shè)備四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介受熱面布置受熱面布置v過(guò)熱器采用三級(jí)布置，過(guò)熱器采用三級(jí)布置，采用煤采用煤/ /水比作為主要汽水比作為主要汽溫調(diào)節(jié)手段，并配合二級(jí)噴水作為主汽溫度的細(xì)溫調(diào)節(jié)手段，并配合二級(jí)噴水作為主汽溫度的細(xì)調(diào)節(jié)，噴水減溫每級(jí)左右四點(diǎn)布置以消除各級(jí)過(guò)調(diào)節(jié)，噴水減溫每級(jí)左右四點(diǎn)布置以消除各級(jí)過(guò)熱器的左右吸熱和汽溫偏差。熱器的左右吸熱和汽溫偏差。v再熱汽溫以煙氣調(diào)節(jié)擋板和煙氣再循環(huán)為主要再熱汽溫以煙氣調(diào)節(jié)擋板和煙氣再循環(huán)為主要調(diào)溫手段，同時(shí)在一、二級(jí)再熱器之間的連接管調(diào)溫手段，同時(shí)在一、二級(jí)再熱器之間的連接管上裝有事故噴水裝置。擺動(dòng)燃燒器僅

16、作為輔助的上裝有事故噴水裝置。擺動(dòng)燃燒器僅作為輔助的調(diào)節(jié)手段。再熱器系統(tǒng)均兩級(jí)布置，依次為低溫調(diào)節(jié)手段。再熱器系統(tǒng)均兩級(jí)布置，依次為低溫再熱器、末級(jí)再熱器。再熱器、末級(jí)再熱器。v省煤器采用省煤器采用H H型省煤器，前煙道、后煙道均有省型省煤器，前煙道、后煙道均有省煤器，并列布置。煤器，并列布置。四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介鍋爐總體布置：鍋爐總體布置：v型布置型布置v單爐膛，切圓燃燒單爐膛，切圓燃燒v低低NOx燃燒器，燃燒器，SOFAv過(guò)熱器三級(jí)布置過(guò)熱器三級(jí)布置v高、低壓再熱器均為兩級(jí)布置高、低壓再熱器均為兩級(jí)布置v尾部雙煙道，分別布置高低壓低溫尾部雙煙道，分別布置高低壓低

17、溫再熱器，出口布置煙氣調(diào)節(jié)擋板再熱器，出口布置煙氣調(diào)節(jié)擋板v再熱器調(diào)溫方式再熱器調(diào)溫方式采用煙氣再循環(huán)加采用煙氣再循環(huán)加煙氣擋板煙氣擋板v中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。v尾部煙道催化脫硝系統(tǒng)（尾部煙道催化脫硝系統(tǒng)（SCR）v尾部煙氣余熱利用設(shè)備尾部煙氣余熱利用設(shè)備四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介高壓高再高壓高再WS WS WSDT WSDT 高壓低再高壓低再低壓低再低壓低再省煤器省煤器省煤器省煤器調(diào)溫?fù)醢逭{(diào)溫?fù)醢逶傺h(huán)風(fēng)機(jī)再循環(huán)風(fēng)機(jī)取自引風(fēng)機(jī)入口取自引風(fēng)機(jī)入口低壓再熱低壓再熱分隔屏過(guò)熱器分隔屏過(guò)熱器后屏過(guò)熱器后屏過(guò)熱器 末級(jí)過(guò)熱器末級(jí)過(guò)熱器 煙氣出口煙氣出口四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介四、二次再熱鍋爐方案簡(jiǎn)介v針對(duì)二次再熱機(jī)組，哈鍋通過(guò)充足的技術(shù)儲(chǔ)備、全面的調(diào)研收資、多針對(duì)二次再熱機(jī)組，哈鍋通過(guò)充足的技術(shù)儲(chǔ)備、全面的調(diào)研收資、多渠道技術(shù)交流和技術(shù)支持，為超超臨界二次再熱鍋爐設(shè)計(jì)提供可靠的技渠道技術(shù)交流和技術(shù)支持，為超超臨界二次