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国外超临界压力火力发电机组

江河水编译

 

目录

第一部分 国外超临界压力机组发展概况

第一章 美国


一.美国发展超临界压力机组的原因
1.超临界比亚临界压力机组具有更好的技术经济效益
2.节约能源
3.适应大机组发展的需要

.美国各个时期超临界压力机组发展概况
三.单机容量
四、蒸汽参数
五、美国超临界压力机组生产下降分折


第二章 日本

一.日本发展超临界压力机组前的准备工作
二、采用超临界压力机组的必要性和可行性研究 (2b)
三.日本超临界压力机组发展概况

第三章 苏联

一.苏联超临界压力机组发展概况
二.苏联超临界压力机组的若干特点
三.
苏联各种容量进超临界压力锅炉的特性 (3c)


第四章 西德


一、西德超临界压力机组发展概况 [57]-[61 (4a)
1. 西德电力工业发展情况
2.西德超临界压力机组的特点[60],[62

二a.西德各个时期生产的超临界压力典型机组(4b)
二b
.西德各个时期生产的超临界压力典型机组(4c)(续前)

第二部分 大机组的单机容量和蒸汽参数

第一章 单机容量

一.美国电站锅炉单机容量的发展概况
1.美国各个历史时期的发展情况
2.美国火电设备单机容量下降的原因

二.其它国家电站锅炉单机容量发展概况(包括日本、苏联、西德和英国)
三.发展大容量机组的优点
四.若干国家机组容量发展的比较

第二章 蒸汽参数

一.若干国家蒸汽参数发展历史的回顾
二.蒸汽参数发展的总趨势

第三部分 各种超临界压力锅炉的炉型特点和典型机组概况

第一章 超临界压力UP直流锅炉

一.发展历史回顾
二.设计中的若干具体问题
1.工质流程
2.炉膛结构

三.典型机组概况

第二章超临界压力复合循环锅炉

一.概述
二.主要特点
三a.设计中的若干具体问题

三b.设计中的若干具体问题(续前)
四.典型机组概况

第三章 超临界压力苏尔寿锅炉

一.发展历史回顾
二.主要设计特点
三.典型机组概况


第四章 超临界压力FW型锅炉

一.主要特点
二.典型机组概况


第五章 变压运行的超临界压力锅炉

一.对变压运行超临界压力机组的概述
二.变压运行超临界压力机组的基本技术
三.典型机组概况

第四部分 国外早期超临界压力机组的运行情况及其主要技术问题

第一章 国外早期超临界压力机组的运行情况

一、概况
二、早期机组运行不隹的征兆-可用率低
三、早期机组调峰性能差
四.早期机组啟动热量损失大,啟动时间长
五、运行费用偏高
六、发电成本高


第二章 国外早期超临界压力机组的主要技术问题

一 设计问题
二 制造工艺问题
三 钢材问题
四水处理问题
五 阀门问题


第五部分 发展超临界和亚临界压力机组的经济和技术比较

第一章 发展超临界和亚临界压力机组的经济性比较

一.经济性比较的方法和侧重点
二.燃料消耗的比较
三.基本建设费用的比较
四 发电成本的比较
五 经济比较的结论


第二章 超临界和亚临界压力机组的技术比较较

一.超临界压力机组的可靠性问题
二.技术比较的结论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一部分 国外超临界压力机组发展概况 4

(1)(2)(3)(4)

第四章          西德 

一、西德超临界压力机组发展概况 [57]—[61 (4a)

.西德各个时期生产的超临界压力典型机组(4b)


3.曼海姆电站20万千瓦超临界压力锅炉(60年代)[56(4c)

西德曼海姆电站共装有两台这样的20万千瓦机组。烧烟煤和重油。燃烧方式为双卧式旋风炉。给水温度为309℃,给水压力为319公斤/厘米
锅炉炉型为本生式直流锅炉。有4只卧式旋风筒,烧烟煤和部分烧油,也可以全部烧重油。采用全悬吊,受热时可向下膨胀。

锅炉为无砖墙结构,第二和第三烟道间的隔墙采用膜式水冷壁。

4-11 西德曼海姆电站20万千瓦超临界压力卧式旋风炉
650吨/时,275公斤/厘米530540530℃)

第二和第三烟道的悬吊管用给水冷却,通过吊钩可移动式吊掛在锅炉顶棚的大板梁上。第一烟道用侧墙悬吊管把燃烧室和旋风筒吊掛起来。锅炉运行时悬掛管可沿纵向膨胀,通过吊钩使锅炉管子与悬吊管成弹性连接。炉墙外面装有刚性梁。为解决第一和第二烟道之间的横向膨胀问题,设有补偿装置。

整个水冷壁系统、过热器和两再热器的入口段选用13CrMo44。但壁温较高的地方则用10CrMo910,末级过热器用X20CrMoV121。二次再热器后面的过热蒸汽管道用13CrMo44,而较冷的再热管道用15Mo3钢材制造。

用外来蒸汽啟动二次再热器后面布置的啟动阀

4.西德法尔格电站30万千瓦机组锅炉[84

主要参数如下:

配套单机容量:   30万千瓦(928.8 吨/时)

允许压力:     276大气压

过热器出口压力:  252公斤/厘米2

新汽温度:     545 

再热蒸所压力:   45.5

再热蒸汽温度:   545

燃料:       烟煤

  低热值:    7000大卡/公斤

  挥发分:    23

灰分:     7.3

水分:     9

制造公司:   西德拔伯葛公司

锅炉型式:   本生锅炉

制造年:    1968

外形尺寸:   长xx高=29.8x24.8x57.8

燃烧器布置:  后墙

排渣方式:   固态排渣

安装电站:   西北德电站股份公司法尔格电站

位于不来梅地区的法尔格电站30万千瓦机组是西德第一台超临界参数单机容量达到30万千瓦的机组。由西德拔伯葛公司制造。

这台机组从1966年开始设计制造到1969年夏天正式投运,建造周期为三年。第二台同型号的机组已于197011月在基尔电站投入运行,建造周期缩短为2.25年。法尔格电站和基尔电站均处于西德北部。

锅炉的特点为:炉膛从折烟角一部以下,全部采用螺旋上升水冷壁,以上则为立式管排,系本生直流锅炉。

机组蒸汽参数为252公斤/厘米 ,545545℃,给水温度为267℃,锅炉效率为93%。厂自用电为2.2万千瓦。全悬吊结构。采用气密焊接的鳍片管膜式水冷壁。

锅炉烧标准发热值的烟煤(7000大卡/公斤)。采用固态排渣。

锅炉共装有24只燃烧器,分四排布置在后墙上。每排燃烧器与辊式磨煤机相连。整台锅炉的煤粉耗量约为105吨/时。

每台机组备组备有2台可调节叶片的风机。空气经过回转式空气预热器后预热到340℃。锅炉的排烟温度是120℃。啟动点火用重油。烧重油可使锅炉带到30%的低负荷仍能安全运行。

5.西德弗兰肯电站45.5万千瓦机组(70年代)[84

这是一台烧天然气和重油的超临界压力锅炉。配套单机容量为45.5万千瓦。新汽参数为1200吨/时,261公斤/厘米540℃,再热汽温为540℃。天然气热值为7800大卡/米。天然气中含有0.5%H2S。给水温度为260℃,排烟温度为140℃。

为了保证啟动和低负荷运行,用两台循环泵使工质循环。锅炉用П型布置。炉膛水冷壁下部由螺旋上升管圈构成,上部为垂直管排,均为膜式水冷壁。对流竖井也由气密焊接的膜式水冷壁组成。螺旋上升管圈的高热负荷区的水冷壁为锅炉的蒸发器部分。

在锅炉的水平烟道里布置了一级过热器。二级过热器由悬吊管与对流竖井包墙管组成。三、四和五级过热器以及再热器布置在对流烟道里。

过热器和再热器出口管屏采用X20CrMoV121钢管。锅炉采用底部喷燃的方式燃烧。共有14只天然气燃烧器分两排布置在炉膛底部。

锅炉的外形尺寸为宽19.2米、深7.2米和高40米。 

4-12 西德法尔格电站30万千瓦机组锅炉纵剖视图

6.西德拔伯葛公司1972年生产的1250吨/时锅炉[84

锅炉的主要特性如下:蒸发量为1250吨/时,允许压力为280.5公斤/厘米,过热器出口压力是260公斤/厘米,过热器出口温度是530℃,给水温度是303℃,再热器允许压力,高压为89.8公斤/厘米;低压为25公斤/厘米,再热器出口压力,高压为84.7公斤/厘米,低压为21.2公斤/厘米,再热器入口温度高压为380℃,低压为343℃,再热器出口温度高压为540℃,低压为530℃。底部燃烧方式,烧天然气,共有14只燃烧器。燃烧器容量烧油时为6500公斤/时,烧气时为8200标米/时,燃料低热值油为9500大卡/公斤,气为7600大卡/公斤。锅炉外形尺寸长为23米,宽为22.5米,高为36米。

7.西德拔伯葛公司专为气/汽透平联合循环发电研制的1050吨/时超临界压力锅炉(70年代)[84

采用气/汽透平联合循环发电可以明显地提高电站热效率,如果再在联合循环发电系统中采用超临界压力锅炉,必将能更进一步提高电站热效率。西德从70年代起便开始了作这方面的摸索,已取得一定的成效。这台机组是拔伯葛公司1971年研制出来的。目前,由于褐煤气化技术还没有实现大规模工业化应用,在电力工业中烧气化煤气还存在一些技术问题,所以,这台锅炉设计燃料为重油或天然气。

锅炉的主要特性如下:

最大允许工作压力:280.5公斤/厘米

过热器出口压力:250公斤/厘米

过热器出口温度:545

给水温度:271

 

           4-13 西德弗兰肯电站45.5万千瓦机组锅炉纵剖视图 

4-14 西德拔伯葛公司1972年生产的1250吨/时锅炉纵剖视图

再热器蒸汽流量:   1000吨/时

再热器最大允许工作压力: 60公斤/厘米

再热器出口压力:46公斤/厘米

再热器入口温度: 313

再热器出口温度:545

燃烧方式:100%燃气或75%燃气和25%烧油

燃烧器布置方式:底部燃烧

燃烧器数量:14

每只燃烧器容量:730公斤/时(油);13700标米/时(气)

燃料低热值:9557大卡/公斤(油);7598大卡/标米(气)

锅炉外形尺寸:长24.6x22.4x41.4 

4-15 气/汽透平联合循环发电用1050吨/时超临界压力锅炉(250公斤/厘,545/545°C)