1、1.1. 何为超临界压力及超临界参数何为超临界压力及超临界参数2.2. 超临界压力与亚临界压力的水和蒸汽的特性比较超临界压力与亚临界压力的水和蒸汽的特性比较3.3. 超临界机组的节能效果超临界机组的节能效果4.4. 超临界机组的减排效果超临界机组的减排效果 水的临界压力：水的临界压力：P PLJLJ=22.115MPa;=22.115MPa; 临界压力下的相变点温度：临界压力下的相变点温度：t=374.12t=374.12； 低于临界压力的蒸汽参数：称为亚临界或超高压、高压低于临界压力的蒸汽参数：称为亚临界或超高压、高压及中压；及中压； 高于临界压力的蒸汽参数：称为超临界、超超临界以及高于临界
2、压力的蒸汽参数：称为超临界、超超临界以及特超临界；特超临界； 低于临界压力的水加热到饱和温度后产生蒸发，形成汽、低于临界压力的水加热到饱和温度后产生蒸发，形成汽、水混合物共存，然后变成干蒸汽和过热蒸汽。水混合物共存，然后变成干蒸汽和过热蒸汽。 达到临界压力及超过临界压力后，水加热后达到相变温达到临界压力及超过临界压力后，水加热后达到相变温度时就立刻变成蒸汽，没有汽、水共存现象。蒸汽被进度时就立刻变成蒸汽，没有汽、水共存现象。蒸汽被进一步加热后变成过热蒸汽。一步加热后变成过热蒸汽。 超临界压力下，过热蒸汽的密度高，也就是说比容小，超临界压力下，过热蒸汽的密度高，也就是说比容小，因此，水冷壁和过热
3、器的管子可以采用较小管径，有利因此，水冷壁和过热器的管子可以采用较小管径，有利于承受高的压力。于承受高的压力。我国火力发电蒸汽参数及装机容量的变化过程我国火力发电蒸汽参数及装机容量的变化过程蒸汽参数与发电煤耗比较蒸汽参数与发电煤耗比较压力等级压力等级6MW 6MW 中压中压50-100MW 50-100MW 高压高压125MW 125MW 超高压超高压300MW 300MW 亚临界亚临界600MW 600MW 亚临界亚临界600MW 600MW 超临超临界界660MW 660MW 超超超临界超临界1000MW 1000MW 超超临界超超临界特超临界特超临界汽压汽压MpaMpa3.839.813
4、.716.717.525.426.1527.4635汽温汽温450540540/540540/540541/541（543/569）571/569605/603605/603650/650电厂效率电厂效率% %283232383940.5/414343.347厂用电率厂用电率% %76.5654.84.64.54.5发电煤耗发电煤耗g/kWhg/kWh400365338314310295/290282278供电煤耗供电煤耗g/kWhg/kWh430390360330324312/308295290250耗煤比较耗煤比较32.7%20.3%11%0.02%0%(-3.7%) -4.9%-8.9%
5、-10%-20%u与亚临界机组相比，超临界机组可节煤与亚临界机组相比，超临界机组可节煤5%5%，超超临界机组可节煤，超超临界机组可节煤9%9%10%10%；u与亚临界机组相比，超临界机组可减少污染物排放量与亚临界机组相比，超临界机组可减少污染物排放量5%5%10%10%；u目前我国火力发电平均煤耗为目前我国火力发电平均煤耗为362g/kw.h362g/kw.h，比国外先进国家高，比国外先进国家高303040g/kw.h40g/kw.h，以我国火力发电量每年，以我国火力发电量每年3232亿亿kw.hkw.h计算，要比先进水计算，要比先进水平多消耗掉平多消耗掉1120011200万标准煤，约合万标
6、准煤，约合1450014500万吨普通烟煤。以每吨煤价万吨普通烟煤。以每吨煤价500500元计算，每年浪费掉元计算，每年浪费掉725725亿元。亿元。u国家已把节能减排工作作为重中之重的任务，因此，发展超临界国家已把节能减排工作作为重中之重的任务，因此，发展超临界机组及关停中、小机组已成为当前的紧迫任务。机组及关停中、小机组已成为当前的紧迫任务。u国家规划到国家规划到20102010年我国火力发电平均煤耗降至年我国火力发电平均煤耗降至355g/kw.h355g/kw.h以下，以下，到到20202020年再降到年再降到325g/kw.h325g/kw.h以下，这是一个十分艰巨的任务，不大以下，这
7、是一个十分艰巨的任务，不大力发展超临界机组和同时关停高耗、高排的落后机组，是根本达不力发展超临界机组和同时关停高耗、高排的落后机组，是根本达不到这个目标的。到这个目标的。二氧化碳排放比较 参数单位燃煤量CO2排放亚临界 18MPa 540/540t/year基准基准超临界25MPa 540 /565 t/year-52000-120000超超临界27MPa 580 /600 t/year-115000-270000特超临界35MPa 700 /720 t/year-335000-7800001.1. 美国超临界技术的发展概况美国超临界技术的发展概况2.2. 欧洲超临界技术的发展及特点欧洲超临界
8、技术的发展及特点3.3. 前苏联（俄罗斯）超临界技术的发展前苏联（俄罗斯）超临界技术的发展4.4. 日本的超临界技术日本的超临界技术5.5. 超临界机组在中国的快速发展超临界机组在中国的快速发展6.6. 上海锅炉厂有限公司的上海锅炉厂有限公司的600MW600MW、1000MW1000MW超临界锅炉超临界锅炉u从从1957年美国第一台年美国第一台125MW超临界机组投入运行后，在上世纪超临界机组投入运行后，在上世纪60年代、年代、70年代和年代和80年代是超临界机组发展的全盛时期，以美、苏、年代是超临界机组发展的全盛时期，以美、苏、日、德为领军国家。日、德为领军国家。u据不完全统计，截止据不完
9、全统计，截止2000年为止，美国约有年为止，美国约有160台超临界机组，台超临界机组，总容量约总容量约86000MW；前苏联（俄罗斯）有；前苏联（俄罗斯）有232台超临界机组，占全台超临界机组，占全国发电量的国发电量的40%；欧共体中以德国为主，还有意大利、丹麦等少数；欧共体中以德国为主，还有意大利、丹麦等少数国家，目前欧洲约有台超临界机组，但英、法二国没有超临界国家，目前欧洲约有台超临界机组，但英、法二国没有超临界机组在本国运行；日本是后起之秀，目前约有机组在本国运行；日本是后起之秀，目前约有100多台超临界机组多台超临界机组在运行；韩国在在运行；韩国在90年代开始引进技术，目前约有年代开始
10、引进技术，目前约有18台台500MW、800MW超临界机组。超临界机组。u我们中国我们中国1991年第一台年第一台600MW超临界机组从瑞士引进，以后从超临界机组从瑞士引进，以后从俄罗斯、德国、日本、美国等共引进约俄罗斯、德国、日本、美国等共引进约20台超临界机组。从台超临界机组。从2003年年开始，国产引进型开始，国产引进型600MW1000MW机组陆续投入运行，至今投机组陆续投入运行，至今投运国产引进型机组超过运国产引进型机组超过100台，正在安装和制造的约台，正在安装和制造的约150台。其发展台。其发展速度在世界绝无仅有。速度在世界绝无仅有。1.19571.1957年第一台年第一台125
11、MW125MW超超临界机组投运超超临界机组投运P=31MPaP=31MPa，t=621/566/566t=621/566/566。2.19592.1959年第一台年第一台325MW325MW超超临界机组投运超超临界机组投运P=34.4MPaP=34.4MPa，t=650/566/566t=650/566/566。3.3.因参数太高，发展太快，可靠性较差，后来只好降参数运行。因参数太高，发展太快，可靠性较差，后来只好降参数运行。4.4.机组都为定压运行。机组都为定压运行。5.5.到目前为止大约有到目前为止大约有160160台超临界机组，总容量为台超临界机组，总容量为90009000万千瓦万千瓦左
12、右。左右。6.19646.1964年以后，机组参数大多降至年以后，机组参数大多降至24.12MPa538/538,24.12MPa538/538,可靠可靠性大为提高。性大为提高。7.19807.1980年以后美国超临界机组订货趋向零，而燃气轮机发电则年以后美国超临界机组订货趋向零，而燃气轮机发电则大量增加。大量增加。8.8.目前美国又重视燃煤发电，超超临界机组又将有发展，但汽目前美国又重视燃煤发电，超超临界机组又将有发展，但汽温将提高到温将提高到650650以上追求节能与环保以上追求节能与环保2. 欧洲超临界技术的发展及特点欧洲超临界技术的发展及特点1. 1. 德国于德国于19561956年第
13、一台年第一台117MW117MW超临界机组投运超临界机组投运P=29.3MPaP=29.3MPa，t=600t=600。（无再热）。（无再热）2. 19722. 1972年，年，19791979年二台年二台430MW430MW超超临界机组投运超超临界机组投运P=24.5MPaP=24.5MPa，t=535/535t=535/535。3. 19833. 1983年德国有年德国有1616台超临界机组。台超临界机组。2020世纪世纪9090年代后，欧年代后，欧洲超临界机组有较快发展，目前西欧有总共洲超临界机组有较快发展，目前西欧有总共6060多台超多台超临界机组，大部分在德国，意大利和丹麦等国。英、
14、临界机组，大部分在德国，意大利和丹麦等国。英、法国内没有超临界机组。法国内没有超临界机组。4. 4. 欧洲发展超临界机组重视可靠性及环保，技术也比较欧洲发展超临界机组重视可靠性及环保，技术也比较先进。先进。5. 5. 由于受油价及天然气价格不断上升的影响，欧洲又重由于受油价及天然气价格不断上升的影响，欧洲又重新重视燃煤超临界火电机组的发展新重视燃煤超临界火电机组的发展1. 1. 第一台第一台300MW300MW机组于机组于19631963年投运；第一台年投运；第一台500MW500MW机组机组于于19681968年投运；年投运；2. 2. 第一台第一台800MW800MW机组于机组于19691
15、969年投运；第一台年投运；第一台1200MW1200MW机组机组于于19811981年投运。年投运。3. 3. 前苏联规定前苏联规定300MW300MW以上机组必须采用超临界机组，至以上机组必须采用超临界机组，至今在前苏联地区总共有今在前苏联地区总共有250250台超临界机组在运行，占台超临界机组在运行，占发电总量的发电总量的40%40%左右。左右。4. 4. 前苏联超临界机组的参数定为前苏联超临界机组的参数定为24MPa24MPa，545/565,545/565,目目前正在研发前正在研发303032MPa32MPa。580580600/580600/580600600的的超超临界机组。超超
16、临界机组。5. 5. 前苏联的超临界机组效率不及西方国家的高，自控、前苏联的超临界机组效率不及西方国家的高，自控、水处理、辅机等技术也不高水处理、辅机等技术也不高1. 1. 中国早在上世纪中国早在上世纪8080年代初就提出要发展超临界机组，但由年代初就提出要发展超临界机组，但由于思想保守，资金有限等各种因素影响，没有受到积极响于思想保守，资金有限等各种因素影响，没有受到积极响应。应。2. 2. 从从19871987年开始，陆续引进一批超临界机组，主要是从德国，年开始，陆续引进一批超临界机组，主要是从德国，瑞士和俄罗斯引进。至瑞士和俄罗斯引进。至20002000年，共引进年，共引进300MW30
17、0MW至至900MW900MW机组机组共约共约2020台。台。3. 3. 从从20012001年开始，我国大力发展超临界机组，年开始，我国大力发展超临界机组，20032003年以后又年以后又大力发展超超临界机组。到目前为止，全国已订货大力发展超超临界机组。到目前为止，全国已订货600MW600MW机机组约组约250250台，台，1000MW1000MW超超临界机组约超超临界机组约130130台。这种发展速度台。这种发展速度是世界发电史上前所未有的。是世界发电史上前所未有的。4. 4. 我国的超临界机组主要依靠技术引进，目前正在消化，吸我国的超临界机组主要依靠技术引进，目前正在消化，吸收之中。我
18、国由于技术储备不足，高级钢材的治金技术不收之中。我国由于技术储备不足，高级钢材的治金技术不高，所以走自主创新之路还很艰难。高，所以走自主创新之路还很艰难。5. 5. 从从20032003年到目前，全国已投运国内生产的超临界机组约年到目前，全国已投运国内生产的超临界机组约100100多台，总体性能尚可，但可靠性尚有待考验多台，总体性能尚可，但可靠性尚有待考验 。1. 1. 日本超临界技术先依靠全面引进，后进行消化，吸收及自日本超临界技术先依靠全面引进，后进行消化，吸收及自主创新。发展很快，是后起之秀。主创新。发展很快，是后起之秀。2. 2. 日本自日本自19671967年引进第一台年引进第一台6
19、00MW600MW超临界机组，超临界机组，19711971年自己年自己仿制仿制500MW500MW机组，每机组，每3 34 4年提高一个等级。现在日本约有年提高一个等级。现在日本约有120120多台超临界机组正在运行，最大为多台超临界机组正在运行，最大为1000MW1000MW机组。机组。3. 3. 日本从日本从19671967年至年至19801980年间投运的约年间投运的约8080台超临界机组，都是台超临界机组，都是定压运行，参数为定压运行，参数为25.4MPa25.4MPa，538/538,538/538,并且大多是燃油并且大多是燃油或燃气机组，所以技术上问题比较少，可靠性比较高。或燃气机
20、组，所以技术上问题比较少，可靠性比较高。4. 4. 从从19801980年开始，日本率先大力发展变压运行燃煤超临界机年开始，日本率先大力发展变压运行燃煤超临界机组，主要是提高经济性及运行灵活性。组，主要是提高经济性及运行灵活性。5. 5. 日本的治金业发达，所以有条件发展更高参数的超超临界日本的治金业发达，所以有条件发展更高参数的超超临界机组，正在开发汽温达机组，正在开发汽温达611611650650的新一代超超临界机的新一代超超临界机组。组。1. 1. 上海锅炉厂从上海锅炉厂从20012001年开始引进阿尔斯通的技术，其中年开始引进阿尔斯通的技术，其中600MW600MW机组主要属于原美国机
21、组主要属于原美国CECE和原瑞士和原瑞士SULZERSULZER公司的技公司的技术，术，1000MW1000MW机组主要属于原德国的机组主要属于原德国的EVTEVT塔式炉技术。塔式炉技术。2. 2. 上海锅炉厂上海锅炉厂600MW600MW超临界机组已订货超临界机组已订货7676台，台，600MW600MW超超超超临界机组已订货临界机组已订货1616台，台，1000MW1000MW超超临界机组已订货超超临界机组已订货3636台（截止台（截止20082008年年5 5月）。月）。3. 3. 上海锅炉厂超临界机组参数：上海锅炉厂超临界机组参数： 600MW600MW：1913t/h 25.4MPa
22、 571/5691913t/h 25.4MPa 571/569； 660MW660MW：2102t/h 25.4MPa 571/5692102t/h 25.4MPa 571/569。4. 660MW4. 660MW超超临界机组参数：超超临界机组参数：1991t/h 26.15MPa 1991t/h 26.15MPa 605/603605/603。5. 1000MW5. 1000MW超超临界机组参数：超超临界机组参数：3030t/h 27.46MPa 3030t/h 27.46MPa 605/603605/603。、超临界锅炉只能采用直流锅炉，不能采用汽包锅炉。、超临界锅炉只能采用直流锅炉，不能
23、采用汽包锅炉。2 2、超临界锅炉水冷壁可采用螺旋管圈或垂直管圈等多种型式，而汽包锅、超临界锅炉水冷壁可采用螺旋管圈或垂直管圈等多种型式，而汽包锅炉只能采用垂直管圈。炉只能采用垂直管圈。3 3、超临界锅炉起动时需要利用启动旁路系统，而汽包锅炉不需要采用起、超临界锅炉起动时需要利用启动旁路系统，而汽包锅炉不需要采用起动旁路系统。动旁路系统。4 4、超临界锅炉的水冷壁及过热器等受热面可采用较小的管径，有利于减、超临界锅炉的水冷壁及过热器等受热面可采用较小的管径，有利于减轻重量。轻重量。5 5、超临界锅炉由于汽压、汽温都比较高，因此受热面的材料等级比亚临、超临界锅炉由于汽压、汽温都比较高，因此受热面的
24、材料等级比亚临界锅炉高。界锅炉高。6 6、超临界锅炉没有排污系统，因此给水品质要求更高。、超临界锅炉没有排污系统，因此给水品质要求更高。7 7、超临界锅炉对自动控制的要求更高。、超临界锅炉对自动控制的要求更高。8 8、超临界锅炉的起动过程不同于亚临界汽包炉。、超临界锅炉的起动过程不同于亚临界汽包炉。9 9、超临界锅炉容易产生高温蒸汽对管内壁的氧化腐蚀。、超临界锅炉容易产生高温蒸汽对管内壁的氧化腐蚀。1010、超临界锅炉的一次蒸汽系统阻力降比汽包炉大，增加了给水泵的功、超临界锅炉的一次蒸汽系统阻力降比汽包炉大，增加了给水泵的功率和厂用电。率和厂用电。u当水的压力超过临界压力当水的压力超过临界压力
25、22.115MPa22.115MPa以后，由于水和水蒸汽不能以后，由于水和水蒸汽不能存在两相共存，在水冷壁中不可能有汽水混合物存在，因此也就不存在两相共存，在水冷壁中不可能有汽水混合物存在，因此也就不可能采用汽包锅炉，而只能采用直流锅炉。但是，超临界锅炉在起可能采用汽包锅炉，而只能采用直流锅炉。但是，超临界锅炉在起动过程中，水冷壁在亚临界压力以下运行，也存在汽水温合物共存动过程中，水冷壁在亚临界压力以下运行，也存在汽水温合物共存现象，这时，为了分离汽水混合物，需要采用起动分离器将蒸汽和现象，这时，为了分离汽水混合物，需要采用起动分离器将蒸汽和水分离。因此，超临界锅炉虽然没有汽包，但还需要分离器
26、。图水分离。因此，超临界锅炉虽然没有汽包，但还需要分离器。图1 1、图图2 2、图、图3 3分别表示自然循环、控制循环、直流锅炉三种不同的水循分别表示自然循环、控制循环、直流锅炉三种不同的水循环方式。从图中可以看出，自然循环和控制循环需要汽包进行汽水环方式。从图中可以看出，自然循环和控制循环需要汽包进行汽水分离，而直流锅炉需要分离器进行汽水分离。汽包的直径比较大，分离，而直流锅炉需要分离器进行汽水分离。汽包的直径比较大，壁厚比较厚，而汽水分离器的直径比较小，壁厚也比较簿，我厂生壁厚比较厚，而汽水分离器的直径比较小，壁厚也比较簿，我厂生产的产的660MW660MW超临界锅炉分离器直径超临界锅炉分
27、离器直径813(813(外径），壁厚外径），壁厚9090，材质为，材质为SA335 P91SA335 P91。汽包是卧式布置，而起动分离器是立式布置的，放在。汽包是卧式布置，而起动分离器是立式布置的，放在锅炉的前墙上部。锅炉的前墙上部。u600MW600MW超临界机组起动分离器外形图（镇江电厂、太仓电厂等）。超临界机组起动分离器外形图（镇江电厂、太仓电厂等）。超临界锅炉水冷壁的型式，不像汽包炉那样只局限于超临界锅炉水冷壁的型式，不像汽包炉那样只局限于采用垂直管圈，可以采用螺旋管圈、垂直管圈以及水平采用垂直管圈，可以采用螺旋管圈、垂直管圈以及水平上升管圈和垂直多次上升管圈等多种型式。现代超临界上
28、升管圈和垂直多次上升管圈等多种型式。现代超临界锅炉由于采用变压运行方式，因此只能采用螺旋管圈和锅炉由于采用变压运行方式，因此只能采用螺旋管圈和一次垂直上升二种管圈型式。一次垂直上升二种管圈型式。螺旋管圈型水冷壁过去采用的方式有以上四种，但螺旋管圈型水冷壁过去采用的方式有以上四种，但现在主要采用第现在主要采用第i i种和第种和第iiiiii种，第种，第i i种在我国被广泛种在我国被广泛采用，而第采用，而第iiiiii种只有在结渣性特强的燃煤锅炉上才种只有在结渣性特强的燃煤锅炉上才采用。采用。我国三大锅炉厂大多采用螺旋管圈，但其中又分二我国三大锅炉厂大多采用螺旋管圈，但其中又分二类：第一类是采用光
29、管螺旋管圈，如我厂和哈锅厂，类：第一类是采用光管螺旋管圈，如我厂和哈锅厂，第二类是采用内螺纹管螺旋管圈，如东锅厂。前者第二类是采用内螺纹管螺旋管圈，如东锅厂。前者采用光管成本较低，但需要比较高的流速，因此汽采用光管成本较低，但需要比较高的流速，因此汽水阻力降大；后者采用内螺纹管，设计流速较低，水阻力降大；后者采用内螺纹管，设计流速较低，汽水阻力降较小。汽水阻力降较小。垂直管圈型式的水冷壁，类似于我厂过去生产垂直管圈型式的水冷壁，类似于我厂过去生产的的300MW UP300MW UP型直流锅炉，采用细管径管子，一次型直流锅炉，采用细管径管子，一次性垂直上升，但在折焰角下方标高处，也有一次性垂直上
30、升，但在折焰角下方标高处，也有一次混合，通过混合联箱后再次上升。超临界或超超混合，通过混合联箱后再次上升。超临界或超超临界锅炉垂直管圈的管子管径采用临界锅炉垂直管圈的管子管径采用28.628.65.85.8，材料为材料为SA-213T12SA-213T12或或15CrMoG15CrMoG。由哈尔滨锅炉厂生。由哈尔滨锅炉厂生产的产的1000MW1000MW超临界锅炉采用垂直管圈，从日本三超临界锅炉采用垂直管圈，从日本三菱公司引进技术。目前上锅和东锅还没有生产过菱公司引进技术。目前上锅和东锅还没有生产过垂直管圈的超临界锅炉。垂直管圈的超临界锅炉。1 1、结构简单，便于制造和安装；、结构简单，便于制
31、造和安装；2 2、水冷壁支吊和热膨胀比较简单，不需要拉力板等特、水冷壁支吊和热膨胀比较简单，不需要拉力板等特殊设计；殊设计；3 3、汽水阻力降比较小，比螺旋管圈少、汽水阻力降比较小，比螺旋管圈少1/31/3；4 4、对结渣性强的煤，不容易结渣和挂渣。、对结渣性强的煤，不容易结渣和挂渣。1 1、对炉膛燃烧及结渣等因素的产生热力偏差比较敏感，、对炉膛燃烧及结渣等因素的产生热力偏差比较敏感，运行中容易产生较大温度偏差，影响安全可靠性。运行中容易产生较大温度偏差，影响安全可靠性。2 2、对水冷壁需要加装节流圈，运行初期及大修之后都、对水冷壁需要加装节流圈，运行初期及大修之后都要进行水动力调整试验，增加
32、了运行复杂性。要进行水动力调整试验，增加了运行复杂性。 简单疏水扩容器的启动系统简单疏水扩容器的启动系统表表1 1列出亚临界列出亚临界600MW600MW与超临界与超临界600MW600MW，超超临界，超超临界660MW660MW及及1000MW1000MW机组各受热面用材的比较。从表中可以看出超临界机组各受热面用材的比较。从表中可以看出超临界锅炉水冷壁及高温部位的过热器管径比较小，但材质好，锅炉水冷壁及高温部位的过热器管径比较小，但材质好，需大量使用需大量使用S304HS304H，TP347HTGTP347HTG及及HR3CHR3C等优质不锈管，并且等优质不锈管，并且有些还需要在管内喷钢丸冷
33、作处理。有些还需要在管内喷钢丸冷作处理。各受热面各受热面亚临界亚临界600MW 600MW P=17.5MPa P=17.5MPa t=541/541t=541/541超临界超临界600MW P=25.4MPa 600MW P=25.4MPa t=543/569t=543/569超超临界超超临界660MW 660MW P=26.15MPa P=26.15MPa t=605/603t=605/603超超临界超超临界1000MW(1000MW(塔式炉塔式炉) ) P=27.46MPa P=27.46MPa t=605/603t=605/603省煤器省煤器 51516.5 6.5 SA210CSA2
34、10C50.850.87 7 SA210C SA210C47.647.67.8 7.8 SA210CSA210C42.442.46.21 6.21 SA210CSA210C水冷壁水冷壁 51516.5 6.5 20G20G 38.138.16.35 6.35 34.934.96.21 6.21 T12,T22T12,T22 38.138.17.2 7.2 34.934.98 8 15CrMoG,T2215CrMoG,T22 38.138.16.78 6.78 T12,T23T12,T23低温过热器低温过热器 57577.5 20G 7.5 20G 15CrMo 15CrMo 12Cr1MoV1
35、2Cr1MoV无无 51517 7 15CrMoG 12Cr1MoV 15CrMoG 12Cr1MoV T91T91 48.2648.269.6 9.6 T91 S304HT91 S304H分隔屏分隔屏( (前屏前屏) ) 57578 12Cr1MoV 8 12Cr1MoV 15CrMo T91 15CrMo T91 41.3 41.35.935.937.32 7.32 T12 T91 T12 T91 44.5 44.56 67.5 7.5 12Cr1MoV 15CrMoG 12Cr1MoV 15CrMoG T91 S304H T91 S304H 48.2648.268.4 8.4 T92T9
36、2后屏后屏 54 547.57.58.5 8.5 12Cr1MoV T91 12Cr1MoV T91 41.3 41.35.65.69.0 9.0 44.4544.456 66.91 6.91 T12 T23 T91 TP347T12 T23 T91 TP347 41.3 41.37.57.58.5 8.5 47.647.66 612.3 12.3 T92 T91 S304HT92 T91 S304H（喷（喷丸）丸） 无无高温过热器高温过热器 57 578.58.59 9 12Cr1MoV T91 12Cr1MoV T91 TP347HTP347H 38.1 38.16.776.778.61
37、8.61 38.138.15.65.66.77 6.77 T12 T23 T91 T12 T23 T91 TP347H TP347H 41.3 41.36.56.512.3 12.3 47.647.67.57.59 9 T92 T91 T92 T91 S304HS304H（喷丸）（喷丸） HR3C HR3C 48.26 48.267.97.910.16 10.16 T91 S304HT91 S304H（喷丸）（喷丸） TP310 HcbNTP310 HcbN 低温再热器低温再热器 60 604.54.5（墙再）（墙再） 15CrMo 15CrMo 63634(4(屏再屏再) ) 12Cr1Mo
38、V12Cr1MoV 63.563.53.81 3.81 60.360.34.0 4.0 SA-210C T22 SA-210C T22 63.563.54 SA-210C 4 SA-210C 15CrMoG 12Cr1MoV 15CrMoG 12Cr1MoV T91 T91 57.1757.173.81 3.81 T12 T23 T91 T12 T23 T91 高温再热器高温再热器 63634 4 12Cr1MoV T9112Cr1MoV T91 63.5 63.54.64.65.0 T22 5.0 T22 T23 T91 TP304HT23 T91 TP304H 57.2 57.24 46.
39、1 T91 6.1 T91 T92 T91 S304H T92 T91 S304H HR3C HR3C 60.3 60.33.813.814.66 4.66 S304H TP310HcbN S304H TP310HcbN 600MW亚临界与超临界锅炉给水标准比较亚临界与超临界锅炉给水标准比较名称名称单位单位亚临界锅亚临界锅炉炉超临界锅炉超临界锅炉溶解氧溶解氧Mg/LMg/L553030150(150(加氧处理加氧处理) )SiO2SiO2Mg/LMg/L20201515FeFeMg/LMg/L20201010硬度硬度molmol/L/L0 00 0CuCugg/L/L5 53 3PHPH值值
40、- -9.29.29.69.68.08.09.09.0油油gg/L/L0.030.030 0。：l负荷变化负荷变化锅炉给水量变化燃料量变化风量锅炉给水量变化燃料量变化风量 变化；变化；l锅炉给水锅炉给水控制汽包水位；控制汽包水位；l锅炉燃料锅炉燃料控制汽包和过热蒸汽压力；控制汽包和过热蒸汽压力；l锅炉减温水锅炉减温水控制蒸汽温度。控制蒸汽温度。：l汽机负荷变化汽机负荷变化锅炉给水量变化燃料量变化风锅炉给水量变化燃料量变化风量变化；量变化；l锅炉给水锅炉给水控制蒸汽压力和锅炉出力；控制蒸汽压力和锅炉出力；l锅炉给水锅炉给水/ /燃料比例燃料比例控制锅炉水冷壁出口（称为中控制锅炉水冷壁出口（称为中
41、间点）温度；间点）温度；l锅炉喷水量中间点温度控制锅炉喷水量中间点温度控制控制出口汽温。控制出口汽温。由于超临界锅炉是直流锅炉，所以在启动阶段要通由于超临界锅炉是直流锅炉，所以在启动阶段要通过启动旁路系统预先打水循环，循环流量约占锅炉过启动旁路系统预先打水循环，循环流量约占锅炉BMCRBMCR负荷的负荷的30%30%左右。只有在确立了循环流量后，锅左右。只有在确立了循环流量后，锅炉才能点火启动。在启动过程中，循环流量始终保持炉才能点火启动。在启动过程中，循环流量始终保持在在30%30%左右不变，而点火后燃料量不断增加左右不变，而点火后燃料量不断增加, ,水冷壁中水冷壁中开始产生汽水混合物，通过
42、启动分离器进行汽水分离。开始产生汽水混合物，通过启动分离器进行汽水分离。启动分离器保持水位，蒸汽通向过热器，水返回给水启动分离器保持水位，蒸汽通向过热器，水返回给水系统，随着燃料量增加，系统，随着燃料量增加，30%30%的启动流量中蒸汽量不的启动流量中蒸汽量不断增加，直至完全变成蒸汽为止，这样，启动过程就断增加，直至完全变成蒸汽为止，这样，启动过程就算结束，分离器中没有了水位，变为算结束，分离器中没有了水位，变为“干态干态”运行，运行，分离器排水系统阀门全部关阀，实现了完全直流锅炉分离器排水系统阀门全部关阀，实现了完全直流锅炉的运行，进行升负荷。的运行，进行升负荷。汽包锅炉不需要启动系统，汽包
43、本身就是一只汽水分汽包锅炉不需要启动系统，汽包本身就是一只汽水分离器。但在汽包锅炉的汽包中，从启动一直到满负荷运离器。但在汽包锅炉的汽包中，从启动一直到满负荷运行，始终存在水位，并进行汽水分离。行，始终存在水位，并进行汽水分离。汽包炉的启动过程比较简单方便，但启动速度要比直流汽包炉的启动过程比较简单方便，但启动速度要比直流锅炉慢一些，主要是因为汽包直径大，壁厚，所以为了锅炉慢一些，主要是因为汽包直径大，壁厚，所以为了减小启动过程中汽包内、外壁的温差以及汽包上、下部减小启动过程中汽包内、外壁的温差以及汽包上、下部位的壁温差，要以较慢的速度启动和升温、升压。汽包位的壁温差，要以较慢的速度启动和升温
44、、升压。汽包内、外壁温差要低于内、外壁温差要低于50506060C,C,否则汽包的热应力太大，否则汽包的热应力太大，会减少汽包使用寿命。会减少汽包使用寿命。通常，汽包炉从冷态点火至满负荷要通常，汽包炉从冷态点火至满负荷要7 7 8 8小时，而直小时，而直流炉为流炉为6 6小时左右即可。小时左右即可。1. 1. 锅炉的启动系统锅炉的启动系统 现代锅炉的启动系统都现代锅炉的启动系统都采用内置式启动系统。内置采用内置式启动系统。内置式启动又分为大气式，扩容式启动又分为大气式，扩容式，疏水热交换式和采用再式，疏水热交换式和采用再循环泵等四种系统（见图）。循环泵等四种系统（见图）。我国目前采用的启动系统
45、绝我国目前采用的启动系统绝大多数是简单疏水扩容器启大多数是简单疏水扩容器启动系统和带循环泵的启动系动系统和带循环泵的启动系统（见图）统（见图） 。简单疏水扩容器系统的主要部件及作用简单疏水扩容器系统的主要部件及作用部件部件作用作用启动分离器启动分离器1.1.锅炉启动或停炉时，起汽水锅炉启动或停炉时，起汽水分离作用分离作用2.2.维持水位，防止水冲入过热维持水位，防止水冲入过热器器HWL-1HWL-1阀阀控制分离器最高水位，在启动控制分离器最高水位，在启动时将水排入大气式扩容器时将水排入大气式扩容器HWL-2HWL-2阀阀与与NWL-1NWL-1阀同等作用，当锅炉水阀同等作用，当锅炉水位猛涨时，
46、配合位猛涨时，配合HWL-1HWL-1阀紧阀紧急疏水。急疏水。NWLNWL阀阀 保持分离器正常水位及控保持分离器正常水位及控制最低水位，并可回收工制最低水位，并可回收工质及热量质及热量大气式扩容器大气式扩容器 将分离器疏水进行降压及将分离器疏水进行降压及扩容，汽排向大气，水可扩容，汽排向大气，水可回收，减少工质损失。回收，减少工质损失。 简单疏水扩容器的启动系统（图）简单疏水扩容器的启动系统（图） H W L - 2 V A L V E 到 集 水 箱 分 离 器 到 大 气 N W L V A L V E 除 氧 器 H W L - 1 V A L V E 大 气 式 扩 容 器 带循环泵的
47、启动系统带循环泵的启动系统( (串联串联) ) 2.2.锅炉启动分离器布置位置及其结构。锅炉启动分离器布置位置及其结构。启动分离器的结构特点（见图）启动分离器的结构特点（见图）结构特点结构特点原因原因细长结构细长结构长度达长度达18.8m18.8m1.1.内置式分离器，在正常运行时承受超临界压力，因此直内置式分离器，在正常运行时承受超临界压力，因此直径不能太大。径不能太大。2.2.因内径小，水容积少，水位波动大，所以要做的长些。因内径小，水容积少，水位波动大，所以要做的长些。采用采用SA-320CSA-320C材质材质1.1.分离器直径分离器直径812.8812.887.1mm87.1mm，因
48、强度需要，采用该材，因强度需要，采用该材料，减少壁厚。料，减少壁厚。2.2.分离器在启停过程中温度变动大，材质需要足够韧性。分离器在启停过程中温度变动大，材质需要足够韧性。 汽水引入引出管呈切汽水引入引出管呈切向进出，且具有向进出，且具有5 5或或8 8倾角倾角 1.1.汽水混合物切向进入，便于汽水分离。汽水混合物切向进入，便于汽水分离。2.2.有利于减小出入口局部应力分布不匀。有利于减小出入口局部应力分布不匀。高低水位差达高低水位差达13.564m13.564m 由于启动过程中有可能产生较大的水位波动，特别是在由于启动过程中有可能产生较大的水位波动，特别是在汽水膨胀的过程中水位产生较大波动。
49、汽水膨胀的过程中水位产生较大波动。上部喇叭口上部喇叭口 对分离出的湿蒸汽作进一步水滴分离，减少蒸汽带水。对分离出的湿蒸汽作进一步水滴分离，减少蒸汽带水。消旋挡块消旋挡块 四块消旋挡块起消旋作用，防止水容积中产生强烈旋转，四块消旋挡块起消旋作用，防止水容积中产生强烈旋转，稳定水位稳定水位分离器结构简图分离器结构简图3. 锅炉启动过程中分离器水位控制锅炉启动过程中分离器水位控制（1 1）锅炉点火后，当水冷壁产生汽水混合物后，瞬间会产生汽水膨胀）锅炉点火后，当水冷壁产生汽水混合物后，瞬间会产生汽水膨胀现象，进入分离器的水量由原先的现象，进入分离器的水量由原先的30%30%瞬间上涨至瞬间上涨至50%5
50、0%60%60%，分，分离器水位产生剧烈波动。该过程大约在锅炉点火后离器水位产生剧烈波动。该过程大约在锅炉点火后30304040分钟左分钟左右产生（根据启动方式的不同而不同），持续时间约右产生（根据启动方式的不同而不同），持续时间约5 58 8分钟。分钟。（2 2）渡过膨胀过程之后，分离器的水位控制比较容易，可投入自动，）渡过膨胀过程之后，分离器的水位控制比较容易，可投入自动，用用HWLHWL阀和阀和NWLNWL阀进行调控，水质合格后，尽量关小阀进行调控，水质合格后，尽量关小HWLHWL阀，用阀，用NWLNWL阀进行工质和热量的回收。阀进行工质和热量的回收。（3 3）随着燃料的投入，以及锅炉压
