高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉制造技术

技术编号:13762677 阅读:94 留言:0更新日期:2016-09-27 18:06
本发明专利技术提供的高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,包括锅炉本体,依次连接的一次再热低温再热器、一次再热墙式再热器、一次再热高温再热器,和依次连接的二次再热低温再热器、二次再热墙式再热器、二次再热高温再热器;锅炉本体包括炉膛和出口烟道;炉膛内垂直水冷壁段的前后墙上对称布置一次再热墙式再热器,炉膛内垂直水冷壁段的左右墙上对称布置二次再热墙式再热器。该锅炉结构简单、成本低廉,大大提高了再热汽温,降低空预器出口排烟温度,减少排烟热损失,从而提高了锅炉效率,降低了供电煤耗,保证了机组运行的经济性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备领域,特别涉及一种高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉
技术介绍
随着化石能源日趋匮乏和人们的环保意识逐渐增强,节能减排工作已经提高至国家政治层面。发电作为传统高耗能和高污染行业,自然受到国家重视,大容量、高参数、低耗能的发电机组逐渐成为主流;目前,1000MW超超临界一次再热机组已成熟应用,锅炉不存在再热汽温偏低的问题,而现有已投运二次再热机组锅炉普遍存在再热汽温偏低的问题。1000MW超超临界二次再热机组是目前世界上最先进的发电机组,在我国已经投入商业运行。1000MW超超临界二次再热机组普遍存在一、二次再热蒸汽温度偏低的问题,尤其在中、低负荷段一、二次再热汽温比设计值低30℃-50℃,严重影响机组安全性和经济性,导致二次再热机组的经济性优势因汽温低而大打折扣。通过相关计算和分析,主要是因为炉膛出口烟气焓(热量供给侧)与主、一次再热、二次再热蒸汽所需对流换热热量(热量需求侧)无法平衡所致,为解决这一矛盾点,可在提高热量供给侧的热量提供量,即提高炉膛出口烟气焓,可以采取两方面措施:提高炉膛出口温度和增加炉膛出口烟气量。根据现已投运二次再热机组锅炉的汽温调节方式,上海锅炉厂设计制造的二次再热机组锅炉(国电泰州)通过燃烧器摆角、上层磨运行、减少炉膛吹灰等手段,主要用提高炉膛出口烟温的方式;由于燃烧器摆角上摆,存在较大的燃烧恶化风险。哈尔滨锅炉厂设计制造的二次再热机组锅炉(华能莱芜)设计有烟气再循环系统,通过提高炉膛出口烟气量的方法提高炉膛出口烟气焓;通过提高炉膛出口烟温的方法受制于煤质的灰熔点温度,因受热面结渣的问题无法提高至满足二次再热要求;烟气再循环的方式提高炉膛出口烟气焓,受制于炉内燃烧稳定性,烟气再循环量太大,影响炉内燃烧稳定,尤其是采用引风机出口的低温烟气时;同时,烟气再循环会增加投资成本和运行成本。
技术实现思路
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种。技术方案:本专利技术提供的一种高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再 热锅炉,包括锅炉本体,依次连接的一次再热低温再热器、一次再热墙式再热器、一次再热高温再热器,和依次连接的二次再热低温再热器、二次再热墙式再热器、二次再热高温再热器;所述锅炉本体包括炉膛和出口烟道;所述炉膛内垂直水冷壁段的前后墙上对称布置一次再热墙式再热器,所述炉膛内垂直水冷壁段的左右墙上对称布置二次再热墙式再热器;所述出口烟道自内向外依次设有低温过热器,高温过热器,设于同一纵截面的一次再热低温再热器和二次再热低温再热器,设于同一纵截面的一次再热高温再热器和二次再热高温再热器,设于同一纵截面的一对省煤器。作为改进,所述锅炉本体为塔式炉或π型炉。作为另一种改进,一次再热低温再热器上分别连接有一次再热低温再热器入口集箱和一组一次再热低温再热器出口集箱;所述一次再热墙式再热器上分别连接有一组一次再热墙式再热器入口集箱和一组一次再热墙式再热器出口集箱;所述一次再热高温再热器上分别连接有一组一次再热高温再热器入口集箱和一组一次再热高温再热器出口集箱;所述一组一次再热低温再热器出口集箱和一组一次再热墙式再热器入口集箱的数量相同,且两两分别连接成环;所述一组一次再热墙式再热器出口集箱和一组一次再热高温再热器入口集箱的数量相同,且两两分别连接成环。作为进一步改进,一次再热低温再热器出口集箱和一次再热墙式再热器入口集箱、一次再热墙式再热器出口集箱和一组一次再热高温再热器入口集箱的连接管路上分别设有喷水减温器。作为另一种改进,二次再热低温再热器上分别连接有二次再热低温再热器入口集箱和一组二次再热低温再热器出口集箱;所述二次再热墙式再热器上分别连接有一组二次再热墙式再热器入口集箱和一组二次再热墙式再热器出口集箱;所述二次再热高温再热器上分别连接有一组二次再热高温再热器入口集箱和一组二次再热高温再热器出口集箱;所述一组二次再热低温再热器出口集箱和一组二次再热墙式再热器入口集箱的数量相同,且两两分别连接成环;所述一组二次再热墙式再热器出口集箱和一组二次再热高温再热器入口集箱的数量相同,且两两分别连接成环。作为进一步改进,二次再热低温再热器出口集箱和二次再热墙式再热器入口集箱、二次再热墙式再热器出口集箱和二次再热高温再热器入口集箱的连接管路上分别设有喷水减温器。有益效果:本专利技术提供的超超临界二次再热锅炉结构简单、成本低廉,大大提高了 再热汽温,降低空预器出口排烟温度,减少排烟热损失,从而提高了锅炉效率,降低了供电煤耗,保证了机组运行的经济性和安全性。本专利技术在炉膛内安装墙式再热器,部分热量由炉膛内的辐射受热面提供,主汽温度仍然通过中间点温度调整,从热量需求侧入手解决了二次再热锅炉热量供需不平衡的问题,可降低炉膛出口后(对流受热面)热量需求侧的热量需求量。具体而言,本专利技术相对于现有技术具有以下突出的优势:第一,一次再热墙式再热器和二次再热墙式再热器布置在垂直水冷壁蒸发受热面上部和炉膛出口(屏底)下方之间区域的四周炉墙区域,该布置方法可避免四面墙水冷壁因受热面积不同造成吸热不均,两端汽温偏差大的问题。一方面,一次再热墙式再热器和二次再热墙式再热器采用壁挂式布置方式,覆盖部分水冷壁蒸发段受热面,该受热面属于辐射式换热面,吸收炉膛内的辐射热量,既弥补对流受热面热量不够的问题,解决了二次再热汽水系统自身存在汽温偏低问题,又减少了水冷壁蒸发段的吸热量,可适当降低分离器出口蒸汽温度,提高分离器的金属温度裕量。通过布置一次再热墙式再热器和二次再热墙式再热器,可有效解决二次再热锅炉中炉膛出口烟气焓(供给侧)与二次再热锅炉蒸汽所需热量(需求侧)不均衡的矛盾,提高一、二次再热蒸汽温度,尤其中低负荷时可保证再热汽温度达到额定值。另一方面,一次再热墙式再热器和二次再热墙式再热器覆盖部分水冷壁蒸发受热面,可适当降低汽水分离器出口蒸汽温度,有效缓解分离器壁温容易超温的问题,由于布置的墙式再热器蒸汽温度比水冷壁内汽水温度高,与布置墙式再热器前对比,烟气与蒸汽温差减小,辐射吸热量减少,可适当提高炉膛出口的烟气温度,有利于进一步提高再热汽温度;增加的墙式再热器覆盖部分水冷壁蒸发段受热面,减少水冷壁蒸发段的吸热量,使工质发生相变点的位置远离火焰中心,降低工质相变点区域热流密度,防止传热恶化的发生,达到保护该区域水冷壁的目的。第二,一组低温再热器出口集箱和一组墙式再热器入口集箱分别两两连接成环、一组墙式再热器出口集箱与一组高温再热器入口集箱分别两两连接成环,即分别采用交叉布置方式,可有效缓解两端蒸汽温度的热偏差问题。第三,通过布置多级喷水减温,可有效调节各级受热面进出口蒸汽温度,使蒸汽温度控制更加精确。附图说明图1为本专利技术1000MW超超临界二次再热锅炉的结构示意图。图2为本专利技术1000MW超超临界二次再热锅炉的纵截面结构示意图。图3为一次再热低温再热器和二次再热低温再热器的蒸汽流程图。具体实施方式下面对本专利技术1000MW超超临界二次再热锅炉作出进一步说明。高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,包括锅炉本体1,依次连接的一次再热低温再热器2、一次再热墙式再热器3、一次再热高温再热器4,和依次连接的二次再热低温再热器5、二次再热墙式再热器6、二次再热高温再本文档来自技高网
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高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉

【技术保护点】
高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,其特征在于:包括锅炉本体(1),依次连接的一次再热低温再热器(2)、一次再热墙式再热器(3)、一次再热高温再热器(4),和依次连接的二次再热低温再热器(5)、二次再热墙式再热器(6)、二次再热高温再热器(7);所述锅炉本体(1)包括炉膛(11)和出口烟道(12);所述炉膛(11)内垂直水冷壁段的前后墙上对称布置一次再热墙式再热器(3),所述炉膛(11)内垂直水冷壁段的左右侧墙上对称布置二次再热墙式再热器(6);所述出口烟道(12)自下至上依次设有低温过热器(8),高温过热器(9),设于同一纵截面的一次再热低温再热器(2)和二次再热低温再热器(5),设于同一纵截面的一次再热高温再热器(4)和二次再热高温再热器(7),设于同一纵截面的一对省煤器(10)。

【技术特征摘要】
1.高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,其特征在于:包括锅炉本体(1),依次连接的一次再热低温再热器(2)、一次再热墙式再热器(3)、一次再热高温再热器(4),和依次连接的二次再热低温再热器(5)、二次再热墙式再热器(6)、二次再热高温再热器(7);所述锅炉本体(1)包括炉膛(11)和出口烟道(12);所述炉膛(11)内垂直水冷壁段的前后墙上对称布置一次再热墙式再热器(3),所述炉膛(11)内垂直水冷壁段的左右侧墙上对称布置二次再热墙式再热器(6);所述出口烟道(12)自下至上依次设有低温过热器(8),高温过热器(9),设于同一纵截面的一次再热低温再热器(2)和二次再热低温再热器(5),设于同一纵截面的一次再热高温再热器(4)和二次再热高温再热器(7),设于同一纵截面的一对省煤器(10)。2.根据权利要求1所述的高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,其特征在于:所述锅炉本体(1)为塔式炉或π型炉。3.根据权利要求1所述的高再热蒸汽温度宽调节比的1000MW超超临界二次再热锅炉,其特征在于:一次再热低温再热器(2)上分别连接有一次再热低温再热器入口集箱(14)和一组一次再热低温再热器出口集箱(15);所述一次再热墙式再热器(3)上分别连接有一组一次再热墙式再热器入口集箱(16)和一组一次再热墙式再热器出口集箱(17);所述一次再热高温再热器(4)上分别连接有一组一次再热高温再热器入口集箱(18)和一组一次再热高温再热器出口集箱(19);所述一组一次再热低温再热器出口集箱(15)和一组一次再热墙式再热器入口集箱(16)的数...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙俊威陈连军黄启龙戴维葆陈国庆刘明媛
申请(专利权)人:南京电力设备质量性能检验中心
类型:发明
国别省市:江苏;32

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