600MW亚临界压力控制循环锅炉

　　上海锅炉厂有限公司新开发的SG- 2008/17.5-M901型锅炉为亚临界压力，一次中间再热，控制循环汽包炉。锅炉采用摆动式燃烧器四角切园燃烧方式、HP型中速磨煤机正压直吹式制粉系统、固态排渣、全钢构架、平衡通风、露天布置。

　　型控制循环锅炉的设计、制造和运行的基础上，按照锅炉创优暨创的要求进行设计和制造。尤其重要的是，上锅在300MW锅炉上已积累了许多宝贵经验，这些经验在600MW锅炉的设计、生产中发挥了巨大的作用。

　　消除再热器超温现象，专门列课题作了600MW亚临界压力控制循环锅炉再热器热偏差安全性计算。还进行了锅炉冷态模化试验研究，寻求合适的炉膛宽深比，燃烧下部启转二次风和顶部消旋二次风的偏转角及其相互间的合适配置和不同的炉膛高度和前屏过热器的布置对炉内气流流动特性的影响。

　　是为上海吴泾第二发电厂设计制造的，1号机组已在2000年7月10日完成168小时试运行，正式移交生产。

　　二、锅炉设计条件及主要热力指标1、锅炉主要蒸汽参数（表I）2、燃料⑴煤种设计煤种：神府东胜煤，校核煤种：晋北烟煤锅炉采用二级点火，由轻油点火点燃轻油，再由轻油点燃煤粉。

　　3）锅炉主要热力指标锅炉主要热力指标（设计煤种）：炉膛出口温度（BMCR，后屏出口）排烟温度（BMCR，修正前）133三、600MW锅炉设计采取的主要优化措施在我厂几十台引进型的300MW控制循环锅炉的经验基础上，借鉴国内外同类型600MW锅炉的经验，在锅炉设计上主要采取下列优化措施：1、设计较为适合设计、校核煤种结渣特性并有较小烟温偏差的炉膛，选用较小的炉膛容积热负荷和断面负荷。炉膛出口烟气温度留有一定的裕度。省煤器平均烟气速度不大于lOm/s使600MW锅炉在煤种适应性和运行经济性方面可有较大的裕度。较大的炉膛断面和较高的炉膛及较小的宽深比对避免炉膛结渣增加碳粒子在炉膛内的滞留时间，会减弱气流残余旋转，消除热偏差有利。

　　通过锅炉冷态模化试验研究确定炉膛宽深比为1.155：1.炉膛宽度尺寸定为从几台600MW锅炉炉膛主要数据对照表可见上锅600MW锅炉炉膛的设计较为合理。

　　几台四角切向燃烧、燃神府东胜煤的600MW等级锅炉炉膛主要数据对照表如下：几台四角切向燃烧、燃神府东胜煤的600MW等级锅炉炉膛主要数据对照表石洞口二厂北仑港1号珠海吴泾八期炉膛尺寸（宽X深）mm18816x（下炉膛直段篼度）mm36972308653255035399冷灰斗转角至炉顶距离mm（炉膛直段高度）53000476304590053399尾部烟道深度mm/11176/12768炉膛断面积m2311.9321.73P9331.3炉膛容积m316483154841962017692炉膛断面热负荷（不计风热）6MW/m2 72（4.06）炉膛容积热负荷（不计风热）3（x13kW/m（73.4）注：珠海工程为日本三菱进口2、为了控制大容量锅炉的左右烟温偏差，在燃烧器设计上采用同心反切燃烧技术用-FA（燃烬风）和部分二次风消旋（反切），可使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。下部启转二次风与一次风喷嘴偏转一定的角度。合理采用不同的二次风偏转结构能使炉内空气动力场有利于稳定燃烧，降低氧化氮（NOx）排放，减少结渣和高温腐蚀等。这和燃烧技术应用在我厂生产的渭河电厂、秦皇岛热电厂300MW锅炉上获得了成功。600WM锅炉炉膛冷模试验表明，炉膛出口的气流旋转强度很弱，水平烟道的气流分布也很均匀。

　　3、燃烧器一次风喷咀采用不等间距布置。

　　上三层喷咀间距为2000mm，下三层喷咀间距为1650mm，总距离为9300mm.将上部喷咀间距拉开，对减轻残余旋转有利。燃烧器高度增加还能降低燃烧器区域壁面热负荷避免结渣。

　　4、炉采用电动的燃烧器摆动执行机构和二次风门挡板机构。

　　5、经过多年的技术攻关，上锅已在石横、吴泾、嘉兴、外高桥、秦皇岛等300MW锅炉上取得了燃烧器能灵活摆动的成功业绩。在600MW锅炉燃烧器摆动机构的设计上还吸取了北仑港1号机组等解决摆动问题的有关经验。

　　解决摆动问题的主要措施是：合理调整有关另件的配合间隙和加强传动件刚性及强度。

　　将内外传动机构增至6组，每组只带一个煤粉喷咀，使负荷比北仑港1号机组减少一半，使传动的可靠性和得到提高。

　　在传动机构的外连杆上增设平衡重锤。使摆动机构的执行器不再用来平衡喷咀重量，而只是用来克服摆动的摩擦力。

　　认真做好煤粉管道吊架的挠性膨胀节的选型和布置，不让一次风喷咀受煤粉管道重力和热膨胀的影响。

　　要求每班摆动一次，每次小修要检查运行时的摆动机构。

　　燃烧器现场安装完后，重新校核四角摆动机构的同步性，做到执行机构摆动指示牌和实际摆角一致。

　　6、过热器各级受热面之间采用集中大口径管道及大三通连接，左右两侧的连接管道不进行大交叉，以避免汽温偏差叠加。过热器采用二级喷水减温器，每级减温设有两只减温器，分别布置在左右两根连接管上。左右两侧的喷水调节阀单独控制，有利于两侧汽温的调整。

　　7、采用挤压成型的大口径三通和弯头，内壁园滑过渡，壁厚严加控制；并严格控制小口径管子的管壁公差和材料代用等措施防止过热器阻力偏大。

　　8、为减少再热汽温偏差，除采用同心反切燃烧技术，加大炉膛截面和燃烧器上排喷口至屏底的距离，合理布置煤粉管道等措施外，对再热器结构布置作了较大改进，如：放大集箱和连接管管径、合理布置三通位置、屏式再热器和末级再热器采用塔式布置改善同屏热偏差等措施。

　　9、过热器、再热器管子材料选择留有较大裕度。

　　10、空气预热器采用双道密封等措施可有效地解决预热器的漏风问题。

　　11、选用较好的配套件，凡不能符合要求的国产配套件均选用引进技术制造或进口的产品D锅炉采用传统的倒U型布置四角切园燃烧。炉膛采用全焊膜式水冷壁，炉膛宽19558mm，深16940mm，炉顶管标高锅筒中心线标高75100mm.炉顶采用全密封结构，并设有大罩壳。上部炉膛采用引进型控制循环炉的传统布置方式，即布置了过热器分隔屏和后屏，墙式再热器布置在前墙和两侧墙前部。在折焰角上部和水平烟道按烟气流程依次布置了屏式再热器、末级再热器和末级过热器、后烟井内布置有低温过热器和省煤器。

　　炉后尾部布置二台三分仓容克式空气预热器，转子内径3.24米。

　　锅炉采用HP中速磨机冷一次风机正压直吹式制粉系统。共配置六台HP963型碗速磨，每台磨煤机出口用四根煤粉管道接至同一层四角布置的煤粉喷嘴。燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时投运五层，另一层备用。燃烧器的一、二次风呈间隔布置，顶部设有OFA（燃烬风）。每组燃烧器的二次风挡板均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除-FA层喷嘴单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由一台电动执行器集中驱动作上下摆动。这些电动执行器均采用进口的直行程结构。在燃烧器二次风室中配置了三层共12支轻油枪，采用外混式蒸汽雾化方式。燃烧器采用水冷套结构，水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行组装。

　　300MW锅炉已经成熟的宽调节比（WR）结构，宽调节比煤粉喷嘴不仅提高了单只喷嘴的稳燃能力，而且也是抑制氧化氮形成的有效措施之一。在一次风喷中周围布置有周界风，不仅能有效地冷却一次风喷口，还能改善煤种适应性。

　　给水系统锅炉给水经由止回阀和截止阀进人省煤器进口集箱，流经省煤器蛇形管束后进人省煤器中间集箱再经过省煤器悬吊管。

　　（悬吊低温过热器）进入省煤器出口集箱，再由连接管成三路从锅筒底部引人锅筒。

　　锅筒、下降管、炉水循环泵、下水包、水冷壁、水冷壁上集箱引出管等部件组成水循环系统。

　　锅筒下部的水通过6根￠406的下降管接至汇合集箱，再由汇合集箱引至三根吸人管分别与三台炉水循环泵连接，循环泵将水通过泵的排水管将水打人下部环形水包，下水包内每根水冷壁管进口装有节流孔板，使管内的流量与它的吸热相匹配。

　　水冷壁采用51mm内螺纹管和光管，节距为63.5mm的膜式结构。炉膛水冷壁管除冷灰斗和墙式再热器后面外，全部采用内螺纹管以保证水循环安全可靠防止DNB的发生。

　　三台炉水循环泵，投运二层可带MCR负荷，一台备用。投运一台栗时可带60MCR负荷。

　　锅筒筒身用钢板卷制而成，内径为203mm，两端采用球形封头。筒身和封头材料均采用SA-299碳钢材料。锅筒内部采用环形内夹套结构，汽水混合物由锅筒上部引人自上而下流动，使锅筒上、下部得到均匀加热，可有效地减小上、下壁温差，加快启、停速度。锅筒内装有110只直径为￠254的涡流式分离器和148只波形板干燥器，还设有连续排污管，给水分配管及水位取样装置等。

　　过热器按蒸汽流程由炉顶包覆过热器、低温过热器、分隔屏、后屏过热器和末级过热器组成。

　　炉顶及包墙管由光管加扁钢焊接成膜式壁结构。

　　低温过热器布置在尾部烟道内由水平和立式二部分组成。管径57mm.分隔屏位于炉膛前部，沿炉宽方向布置6大片，片冉6个小屏组成，管径。

　　后屏过热器布置在分隔屏后面，沿炉宽方向布置25片，管径54/60mm.末级过热器位于水平烟道的后部，沿炉宽方向布置102片，管径57mm.，各级过热器之间采用大口径管连接，左右二侧的连接管道采取平行布置，以减少汽温偏差。i再热器按蒸汽流程由墙式再热器、屏式再热器和末级再热器组成。

　　墙式再热器布置在上部炉膛前墙和两侧屏式再热器位于炉膛折焰角上方，后屏过热器之后，沿炉宽布置有50片，管径63mm.末级再热器位于水平烟道前部，屏再后面，共76片，管径63mm.屏再和末再之间用大口径管道连接并左右交叉一次。丨在过热器系统中，采用二级喷水减温。级布置在低温过热器至分隔屏之间的管道上，作汽温主调和保护分隔屏。

　　第二级布置在后屏过热器至末级过热器之间的连接管道上作汽温细调。每级减温均设左右二只减器，左、右喷水调节阀单独控制可方便两侧汽温的调整减小左右二侧汽温偏差。

　　过热器喷水减温器采用多孔笛形管结构。

　　再热蒸汽温度主要采用摆动燃烧器喷嘴角度引起炉膛出口温度的改变来实现调温。

　　当负荷较低时还可改变过剩空气量来进行调温。此外，在再热器进口还设有二只事故喷水减温器。大设计喷水量为再热器流量的省煤器布置在后烟井低温过热器下面，分成上、下二组，管径顺列布置。省煤器蛇形管组出口设有3只中间集箱，从集箱上引出三排悬吊低温过热器的省煤器悬吊管。

　　在省煤器进口前后墙包覆管上装设有烟气阻流板，以防止形成烟气走廊造成局部磨损，还增加了管子壁厚和将烟气平均流速控制在10m/s以下，大大提高了省煤器的防磨能力。

　　为防止锅炉尾部振动，在省煤器区域沿炉宽设置了四道防振隔板D采用上锅设计制造的两台三分仓容克式空气预热器，型号为32VI（T）50°-1828，―、二次风分隔布置，一次风开度为50°，转子反转。

　　转子内径13.24米，受热面高度为1828mm，转子采用模块结构，传热元件蓝子结构，以便检修和调换。

　　转子传动装置设主传动，辅助传动和手工盘车装置。

　　每台空气预热器配置一台伸缩式吹灰器。在预热器烟气侧冷热端配备有一根固定式水冲洗管和灭火管。还配有红外线探测装置。

　　锅炉出渣设备有水力出渣和机械出渣二种，可按用户要求选用。对于水源丰富的地区推荐水力出渣方式（水封式除渣装置）。水封式除渣装置排渣间隔是8小时一次，机械出渣装置为连续排渣。吴泾工程采用水封式除渣装置。

　　锅炉构架采用独立式结构，受力构件采用高强螺栓连接，螺栓直径为M22.整个构架分七个安装层，主要包括：垂直支撑、水平支撑、炉顶支吊平面、平台、扶梯、大屋顶等组件。

　　锅炉钢架共有8根单腹板主梁，其中大主梁长度25700mm、高度4000mm、宽度1300mm、重量90t.钢柱采用H型钢柱。

　　平台采用镀锌栅格，扶梯倾角小于45' 600MW锅炉的密封按照整台锅炉漏风系数Aa=的要求设计。在锅炉炉膛、水平烟道、包覆过热器和后炉顶过热器的设计采用全膜式壁的结构；在锅炉前炉顶、炉遐底部、折烟角部位和低温过热器进口处采用金属内护板进行密封；渣斗采用不锈钢密封挡板水封装置。此外，还采用按引进技术设计的典型密封结构。如：前交叉密封结构、高冠密封支承结构、后烟井侧墙与顶棚管密封结构、受热面之间的斜交密封结构、和炉顶大罩壳等确保不漏烟、漏灰。

　　锅炉本体采用优质轻型保温材料，外装金属外护板，当环境温度为25时，炉墙外壁面温度不超过50.吴泾第二发电厂1号机组至2001年7月10日锅炉运行已一年整，累计运行7624小时，大连续运行时间1217小时，累发电量31.亿kWh，机组等效可用率86.76. 1号炉投用至今，锅炉未发生过严重结渣，飞灰含碳量1一2，NOx排放量一般在250 ~300mg/Nnf（国家标准650mg/Nnf）。，在额定工况运行条件下，锅炉排烟中NOx含量为252mg/Nnf（标准状态，干烟气，过量空气系数为1.4，按N02计）。

　　7（保证值为92.4）。在额定工况运行条件下名炉A、B两侧空气预热器漏风率分别为7.53和7.41（设计值8）。

　　锅炉能够满发稳发，主要运行参数和大连续出力达到设计值，在BMCR工况下，锅炉运行参数稳定，过热器、再热器无管壁引起现象。过热器和再热器A、B两侧汽温度偏差小（0~5X）o锅炉具有较好的调峰性能，锅炉低不投油稳燃负荷205MW.燃烧器摆动灵活能有效调节汽温。

　　此前同类型的国产和进口600MW机组锅炉燃用神府东胜煤时严重结渣，燃烧器摆动机构不灵，预热器漏风大，烟湄汽温偏差大，受热面管子爆管，出力不足及NOx排放偏大，运行初期机组可用率低等问题均已得到有效解决。

　　运行证明，上海锅炉厂有限公司设计制造的SG-208/l7.5-M901型亚临界压力中间再热控制循环锅炉设计合理、性能优良。

　　上海锅炉厂有限公司在消化吸收引进技术的基础上，对技术和管理进行二次创新，自行设计、制造的首台600MW锅炉在上海吴泾第二发电厂，高质量、水平建成投产，锅炉的主要性能指标达到或过设计值，并能与进口机组媲美，达到了国先进和国内的水平。

　　上海锅炉厂有限公司将在吴泾工程成功的基础上，对产品作进一步的优化，按精品工程要求为用户提供国际的锅炉产品。