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燃煤电站锅炉最新技术研究进展
现代先进大容量锅炉 标准型式
垂直管圈水冷壁
MHI供货业绩 (日本≥600MW锅炉) 垂直型水冷壁(SV) 11台(首台为1989年) 螺旋管水冷壁 10台(首台为1981年)
特 点 1、结构简单 2、对负荷变化、启动与停炉的高 耐久性(热应力较小) 3、易于制造与安装 4、易于维修
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燃煤电站锅炉最 新技术研究进展
现有办公和实验条件
1)办公及实验室条件 办公室、实验室1500M2,配套设施齐全,购买ANSYS、
FLUENT 等大型商业计算固体和流体传热的软件,建有相应 的冷态和热态试验台架,并配备相应的测试仪器。
2)主要测试仪器 激光多普勒测速仪 LDA 、粒子图像流体速度场仪 PIV 、超
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2、三大电力设备制造集团百万超超临界技术来源 名称
基地
汽轮机
汽轮发电机
锅炉
上海
哈尔滨 东方
西门子
三菱 日立
西门子
三菱 日立
阿尔斯通
三菱 日立
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2、超超临界机组
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2.1、上海锅炉厂——Alstom技术
IGCC 燃煤电站CO2捕集
燃后捕集 燃前捕集 富氧燃烧
结论
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1、中国以煤为主的能源消费结构
2,600 2,400 2,200 2,000 1,800 1,600
百万公吨
世界主要耗煤国家煤炭消耗量 (百万吨 )
CAN SOA MEX AUS USA CHN FRA IND GER POL UK
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2.4、不同炉型布置用钢对照
1000MW超超临界煤粉锅炉用钢对照(相对值) 炉型 塔式炉 П 型炉(A) П 型炉(B) 炉膛截面m2 21.48×21.48 32.08×15.56 33.97×15.56 燃烧方式 四角切圆 双四角切圆 前后墙对冲 屏底温度 1232℃ 1290℃ 1378℃ 省煤器 0.259 0.162 0.207 水冷壁 0.207 0.365 0.246 过热器 0.324 0.444 0.443 再热器 0.21 0.234 0.217 承压受热面总重 1 1.205 1.113 空预器 0.212 0.212 0.35 钢结构 1.786 1.238 1.191 金属总重 3.564 3.359 3.191
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2.1、上海锅炉厂——P型布置
根据循环负荷 设计分离器 大量采用高 档次材料
锅 炉 总 体 布 置 图
螺旋管圈 水冷壁
挡板调节
采用低NOx燃 烧系统
再循环泵启 动系统
P型布置
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2.2、哈锅MHI超超临界锅炉的技术特点
1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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2.4、东方锅炉厂——300/600MWCFB
锅炉整体布置特点
亚临界参数变压自然循环锅炉,一次中间再热, M型布置,总体上分为主回路、尾部、空预器 三部份 单炉膛,两侧进风 炉内布置水冷屏和屏过、屏再 前墙给煤 床上床下联合点火 后墙排渣,采用滚筒冷渣器 三台汽冷分离器 尾部双烟道挡板调温 管式空气预热器
第四个亿,用3年时间;
第五个亿,用2年时间, 最近三年,一年1个亿
1949年 185万千瓦
1978年 5712万千瓦
1952
1955
1958
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
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2006
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2.1、上海锅炉厂——1000MW塔式布置
1000MW塔式布置
外高桥三期
台数:2 流量:2955t/h
压力:28.0 MPa
温度:605/603 ℃ 国华浙江宁海电厂 台数:2 流量:3093t/h 压力:27.46 MPa 温度:605/603 ℃
声波流量计、烟气分析仪、透射电子显微镜、 X 射线能谱仪 1 台、液相色谱仪、红外光谱分析仪、毛细管流变仪、红外热像 仪(在购),另有工作站、绘图仪、扫描仪、复印机等。
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报告主要内容
中国能源消费结构 超(超)临界锅炉在中国发展
上锅 哈锅 东锅
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1、发电效率的发展历史
热电联产项目分析
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2、锅炉分类及发展
锅炉按其燃烧室、对流烟道间的相互布置方式分为:
Π型锅炉 塔式锅炉 T 型锅炉
锅炉技术派系分类
B&W 派系 CE 派系 FW 派系
按照循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流 锅炉 超(超)临界
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2.1、上海锅炉厂——Alstom技术
纵切面
外高桥三期 2 x 1,000 MW
主蒸汽 297 bar (设计压力) 605 ℃ 820.8 kg/s (2,955 t/h) 再热蒸汽 70 bar (设计压力) 603 ℃ 678.6 kg/s (2,443 t/h) 给水 297 ℃ 煤种 烟煤
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2、超超临界锅炉关键技术
传热与水动力特性研究 1000MW超超临界锅炉总体设计集成技术 1000MW超超临界锅炉设计
п型螺旋管圈锅炉 п型垂直管圈锅炉 塔式螺旋管圈锅炉
耐热新钢种材料性能和应用研究 耐热钢管的加工、焊接及热处理工艺
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1、自1996年起,中国装机总量位居世界第二
7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
第一个亿,用了100年; 第二个亿,用8年时间; 第三个亿,用5年时间;
2007年 7.2亿千瓦 2006年 6.2亿千瓦 2005年 5.2亿千瓦 2000年 3亿千瓦 1995年 2亿千瓦 1987年 1亿千瓦
容量:800MW~1000MW 压力:25.4MPa~30.0MPa 温度:540~605 ℃ /569~615 ℃ 炉型: π型炉 燃烧方式:四角切圆燃烧(单炉膛单切圆,双切圆) 水冷壁形式:垂直管、螺旋管 启动系统:简单疏水系统、带再循环泵、热交换器
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USC(FGD+SCR):近期 CFBC:近期 USC 的重要补充 IGCC + COPRODUCTIONS:中期 IGCC+ H2 +FC+FUELS+CO2:中远期
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3、GE——气化联合循环发电
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3、GE——气化联合循环发电
Π型布置/塔式布置 单炉膛双切圆/单切圆燃烧方式 平衡通风 固态排渣 螺旋管水冷壁/垂直管水冷壁
东锅1000MW超超临界锅炉
П型炉 前后墙对冲燃烧方式 内螺纹管螺旋管圈水冷壁
哈锅1000MW超超临界锅炉
П型布置单炉膛 反向双切园燃烧方式 低NOx分级送风燃烧系统 内螺纹管垂直上升膜式水冷壁(入口装设节流孔圈)
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2.3、东方锅炉厂——日立技术
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2.3、东方锅炉厂——日立技术
锅炉炉膛设计对积灰结焦影响比较
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2.3、东方锅炉厂——日立技术
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2.4、三大生产基地技术比较
上锅1000MW超超临界锅炉
1000MW超超临界抽汽供热机组 1000MW超超临界空冷机组 CFB超临界锅炉
到2010年,中国超超临界机组将占全世界超超临界机组的 半壁江山; 预计到2020年,超临界和超超临界机组在中国新增火电市 场的份额可达70%(装机容量240GW——400台600MW机 组或240台1000MW机组); 超临界及超超临界发电技术——在发电领域未来30年伴演 主要角色。
烟台 浙江半山
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2、IGCC 是未来重要的技术选择
IGCC是能够较好地解决提高效率和减少污染物排 放的先进的洁净煤发电技术 IGCC更是未来先进的煤基能源(电力、H2和液体 燃料)多联产系统的重要基础 中国的能源格局和可持续发展战略决定了中国更 需要IGCC。 IGCC展望:
2.1、上海锅炉厂——Alstom技术
外高桥2 x 900 MW
主蒸汽 279 bar (设计压力) 542 ℃ 774.4 kg/s (2,788 t/h) 再热蒸汽 69 bar (设计压力) 568 ℃ 687.6 kg/s (2,475 t/h) 给水 273 ℃ 煤种 烟煤