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【摘要】本文分析了超超临界发电技术的发展历程,着重分析了超超临界1000MW锅炉选型的关键要点。
【关键词】超超临界锅炉;选型;关键要点
引言
目前较为先进的燃煤发电技术主要发展方向是超临界(SC)和超超临界(USC)发电,同时这一技术也是常规的亚临界发电技术的延续和发展,目前1000MW超超临界机组的热效率与整体煤气化、增压流化床等其他先进的燃煤发电技术不相上下,并且在污染物方面的处理也渐趋符合相关标准,逐渐成为目前世界上最为可靠的先进燃煤发电技术。
1.超超临界发电技术的发展历程概述
在国际上一般把主蒸汽压力在28兆帕斯卡以上的,或主蒸汽和再热蒸汽温度大于等于580摄氏度的机组定义为超超临界机组[1]。超超临界发电技术发展至今已经有较长的历史,自从上世纪五十年代起,英国、德国为代表的国家就已经开始了对超超临界发电技术进行了开发和研究,而美国是世界上最早从事超超临界发电技术研究和应用的国家,并且率先建成投产了世界上第一台超超临界机组。此后美国在六十年代到七十年代仅仅十年的时间,投运了百来台超临界机组,而俄罗斯在第一台超临界机组投运之后,前期采用300MW以上的机组全部都采用了超超临界参数,日本通过引进先进技术和对技术的不断创新,极大的提升了超临界设计水平和制造水平。
相比于发达国家,我国的超超临界技术发展的较为缓慢,在上世纪末才引进了第一台600MW超临界机组,经过不断的研究和创新,在二十一世纪初期投运了我国自产的600MW超临界机组,随后我国研制出首台1000MW超超临界机组并投入到商业运行中。目前我国对于1000MW超超临界机组的建设正在不断发展,并且已经具备了生产能力,相信我国的超超临界机组将会有更大的发展空间。
2.超超临界1000MW锅炉选型的关键要点分析
在超临界压力下,水蒸气是单项工质的,其热传特性比亚临界压力下的双相工质更加优秀,但是需要注意的是较小的温度变化会导致较大的焓值变化,也就是说应该要注意锅炉运行中需要加大对煤水比调整的注意,此外还应该注意超超临界机组一般都是采用定、滑、定这种运行方式,这并不能够避免在滑压过程中进入临界点和亚临界区域。那么就需要对超超临界1000MW锅炉选型的要点进行分析,以促进超超临界机组的更好发展。
第一,对水冷壁系统进行全面分析。目前世界上较为流行的超超临界锅炉水冷壁系统主要有螺旋管圈和垂直管圈这两种,螺旋管圈和垂直管圈都能够适应超超临界锅炉的运行需求,但是两种形式又各有特点。螺旋管圈是围绕炉膛上升的,对每一根管子在炉膛中的吸热量基本上是相等的,炉膛内热的负荷的宽度、高度等方面的分布,基本上是不能够影响炉膛中的吸热量的,这就表明螺旋管圈的最大优点就是能够有效保证水冷壁出口的温度均匀,并且进口不需要设立节流圈[2]。垂直管圈是一次上升,结构简单质量流速比螺旋管圈还要低,并且阻力小,在低负荷下有一定的自动补偿能力,无论在设计、制造还是后期的安装等环节都是比较简单的。目前世界上这两种管圈形式的锅炉都存在并且都正常运行,只是存在用户的习惯问题,在选择管圈形式时要从锅炉的整体来考虑,并且设计要方便后期的检修工作。
第二,过热器和再热器系统。在某种程度上对于过热器和再热器系统的安全可靠性要求,要比水冷壁系统更高,对于超超临界1000MW锅炉而言,其主要高参数,它的主蒸汽和再热蒸汽温度到达了605摄氏度以上,而目前过热器和再热器的材料已经达到金属材料科技水平。也就是说,在过热器和再热器系统的设计方面,必须要做到谨慎周到,全面保证1000MW锅炉的安全性。对于过热器和再热器系统的设计合理与否,主要是看其分级是否合理,要保证每级的焓增量适当,中间是否有交叉混合,以及减温喷水装置是否合理等,只有保证这些方面的设计合理,才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入使用。
第三,燃烧设备。作为锅炉的关键设备,燃烧设备对于燃烧器本身来说,无论是直流型还是旋流型,在技术方面都已经达到了一定的成熟,并且对于组织内的良好燃烧和低负荷稳燃等方面都不会有影响。对于燃烧设备的评判,还应该将超超临界1000MW锅炉的整体考虑在内,首先是对于煤种的适应性,再有就是对于过热器、再热器系统偏差的可调性,当然还应该考虑到燃烧设备可靠的一二次风速在线监测装置等其他设备。只有全面保证各设备符合标准,才能够保证设计出来的燃烧设备的安全性。
第四,壁温检测。通过上文可以知晓过热器和再热器系统要保证设计优良,那么在具体的运行中进行正确的监视是必须的,首先是保证壁温测点的布置合理,有一定的数量并且具有代表性,既能够测量到最高壁温,还能够对锅炉内的管子进行监视。再有就是壁温测量块和管子的焊接要做好,必须要做到保温,而最为重要的就是加装可靠的壁温在线监测装置,这对于超超临界1000MW锅炉的直流炉来说是十分重要的。
此外,对于超超临界1000MW锅炉的选型还应该注意到材质和控制温度,以及吹灰器等其他方面的设计,并且保证各个方面的设计符合相关标准,保证我国超超临界1000MW锅炉的选型准确。
3.结语
综上所述,对于超超临界1000MW锅炉的选型需要注意的关键点有很多,例如:水冷壁系统、过热器和再热器系统和燃烧设备等,必须要保证这些关键点的设计,才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入运行。
参考文献
[1]孙俊,张文,王振明.国产660MW超超临界锅炉燃烧器损坏原因分析及处理[J].广西电业,2010(07)
[2]闫甲鹏.超临界锅炉与600KW超超临界锅炉结构定量分析[J].黑龙江科技信息,2011(01)
【关键词】超超临界锅炉;选型;关键要点
引言
目前较为先进的燃煤发电技术主要发展方向是超临界(SC)和超超临界(USC)发电,同时这一技术也是常规的亚临界发电技术的延续和发展,目前1000MW超超临界机组的热效率与整体煤气化、增压流化床等其他先进的燃煤发电技术不相上下,并且在污染物方面的处理也渐趋符合相关标准,逐渐成为目前世界上最为可靠的先进燃煤发电技术。
1.超超临界发电技术的发展历程概述
在国际上一般把主蒸汽压力在28兆帕斯卡以上的,或主蒸汽和再热蒸汽温度大于等于580摄氏度的机组定义为超超临界机组[1]。超超临界发电技术发展至今已经有较长的历史,自从上世纪五十年代起,英国、德国为代表的国家就已经开始了对超超临界发电技术进行了开发和研究,而美国是世界上最早从事超超临界发电技术研究和应用的国家,并且率先建成投产了世界上第一台超超临界机组。此后美国在六十年代到七十年代仅仅十年的时间,投运了百来台超临界机组,而俄罗斯在第一台超临界机组投运之后,前期采用300MW以上的机组全部都采用了超超临界参数,日本通过引进先进技术和对技术的不断创新,极大的提升了超临界设计水平和制造水平。
相比于发达国家,我国的超超临界技术发展的较为缓慢,在上世纪末才引进了第一台600MW超临界机组,经过不断的研究和创新,在二十一世纪初期投运了我国自产的600MW超临界机组,随后我国研制出首台1000MW超超临界机组并投入到商业运行中。目前我国对于1000MW超超临界机组的建设正在不断发展,并且已经具备了生产能力,相信我国的超超临界机组将会有更大的发展空间。
2.超超临界1000MW锅炉选型的关键要点分析
在超临界压力下,水蒸气是单项工质的,其热传特性比亚临界压力下的双相工质更加优秀,但是需要注意的是较小的温度变化会导致较大的焓值变化,也就是说应该要注意锅炉运行中需要加大对煤水比调整的注意,此外还应该注意超超临界机组一般都是采用定、滑、定这种运行方式,这并不能够避免在滑压过程中进入临界点和亚临界区域。那么就需要对超超临界1000MW锅炉选型的要点进行分析,以促进超超临界机组的更好发展。
第一,对水冷壁系统进行全面分析。目前世界上较为流行的超超临界锅炉水冷壁系统主要有螺旋管圈和垂直管圈这两种,螺旋管圈和垂直管圈都能够适应超超临界锅炉的运行需求,但是两种形式又各有特点。螺旋管圈是围绕炉膛上升的,对每一根管子在炉膛中的吸热量基本上是相等的,炉膛内热的负荷的宽度、高度等方面的分布,基本上是不能够影响炉膛中的吸热量的,这就表明螺旋管圈的最大优点就是能够有效保证水冷壁出口的温度均匀,并且进口不需要设立节流圈[2]。垂直管圈是一次上升,结构简单质量流速比螺旋管圈还要低,并且阻力小,在低负荷下有一定的自动补偿能力,无论在设计、制造还是后期的安装等环节都是比较简单的。目前世界上这两种管圈形式的锅炉都存在并且都正常运行,只是存在用户的习惯问题,在选择管圈形式时要从锅炉的整体来考虑,并且设计要方便后期的检修工作。
第二,过热器和再热器系统。在某种程度上对于过热器和再热器系统的安全可靠性要求,要比水冷壁系统更高,对于超超临界1000MW锅炉而言,其主要高参数,它的主蒸汽和再热蒸汽温度到达了605摄氏度以上,而目前过热器和再热器的材料已经达到金属材料科技水平。也就是说,在过热器和再热器系统的设计方面,必须要做到谨慎周到,全面保证1000MW锅炉的安全性。对于过热器和再热器系统的设计合理与否,主要是看其分级是否合理,要保证每级的焓增量适当,中间是否有交叉混合,以及减温喷水装置是否合理等,只有保证这些方面的设计合理,才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入使用。
第三,燃烧设备。作为锅炉的关键设备,燃烧设备对于燃烧器本身来说,无论是直流型还是旋流型,在技术方面都已经达到了一定的成熟,并且对于组织内的良好燃烧和低负荷稳燃等方面都不会有影响。对于燃烧设备的评判,还应该将超超临界1000MW锅炉的整体考虑在内,首先是对于煤种的适应性,再有就是对于过热器、再热器系统偏差的可调性,当然还应该考虑到燃烧设备可靠的一二次风速在线监测装置等其他设备。只有全面保证各设备符合标准,才能够保证设计出来的燃烧设备的安全性。
第四,壁温检测。通过上文可以知晓过热器和再热器系统要保证设计优良,那么在具体的运行中进行正确的监视是必须的,首先是保证壁温测点的布置合理,有一定的数量并且具有代表性,既能够测量到最高壁温,还能够对锅炉内的管子进行监视。再有就是壁温测量块和管子的焊接要做好,必须要做到保温,而最为重要的就是加装可靠的壁温在线监测装置,这对于超超临界1000MW锅炉的直流炉来说是十分重要的。
此外,对于超超临界1000MW锅炉的选型还应该注意到材质和控制温度,以及吹灰器等其他方面的设计,并且保证各个方面的设计符合相关标准,保证我国超超临界1000MW锅炉的选型准确。
3.结语
综上所述,对于超超临界1000MW锅炉的选型需要注意的关键点有很多,例如:水冷壁系统、过热器和再热器系统和燃烧设备等,必须要保证这些关键点的设计,才能够保证超超临界1000MW锅炉能够投入运行。
参考文献
[1]孙俊,张文,王振明.国产660MW超超临界锅炉燃烧器损坏原因分析及处理[J].广西电业,2010(07)
[2]闫甲鹏.超临界锅炉与600KW超超临界锅炉结构定量分析[J].黑龙江科技信息,2011(01)