超临界锅炉结构.pptx

2国内超临界机组发展情况国内超临界机组发展情况80年年代代开开始始引引进进超超临临界界压压力力机机组组，600MW超超临临界界机机组组在在上上海海石石洞洞口口第第二二发发电电厂厂于于1992年年投投入入运运行以来，行以来，效益良好效益良好 目目前前，国国外外超超临临界界一一次次再再热热机机组组热热效效率率一一般般可可达达40%42%，先先进进的的则则高高达达45%以以上上，供供电电煤煤耗大多在耗大多在300g/（kWh）左右）左右二、超临界火电技术的发展趋势展望二、超临界火电技术的发展趋势展望 u第第1页页/共共107页页三、超临界火电机组技术国产化的关键三、超临界火电机组技术国产化的关键超临界参数带来了一些新的问题：超临界参数带来了一些新的问题：（1）超超临临界界参参数数下下材材料料特特性性，锅锅炉炉传传热热、水水动动力力、热热偏偏差差和和动动态态特特性性，汽汽轮轮机机关关键键部部件件的的结结构构设设计计与与转转子子的的冷冷却却技技术、汽流激振、固体颗粒侵蚀术、汽流激振、固体颗粒侵蚀（2）机组的轴系稳定性及汽轮机末级长叶片的开发）机组的轴系稳定性及汽轮机末级长叶片的开发（3）在国产化的条件下尚需要解决的一些技术问题）在国产化的条件下尚需要解决的一些技术问题（4）机组大型化而带来的技术问题）机组大型化而带来的技术问题（5）发电机的设计、制造和大件运输等方面）发电机的设计、制造和大件运输等方面u第第2页页/共共107页页“600MW超超临临界界火火电电机机组组研研制制”项项目目主主要要关关键键技技术术和和攻攻关内容：关内容：（1）600MW超临界机组系统优化及提高运行性能超临界机组系统优化及提高运行性能（2）超临界机组材料和铸锻件国产化）超临界机组材料和铸锻件国产化（3）超临界机组自控系统及仪表研究）超临界机组自控系统及仪表研究（4）600MW超临界汽轮机研制超临界汽轮机研制（5）600MW超临界锅炉研制超临界锅炉研制（6）超临界机组辅机设备研制）超临界机组辅机设备研制（7）超超临界火电机组技术开发）超超临界火电机组技术开发u第第3页页/共共107页页第二节第二节本厂超临界锅炉概况本厂超临界锅炉概况本本公公司司的的2 2台台350MW350MW锅锅炉炉是是哈哈尔尔滨滨锅锅炉炉厂厂有有限限责责任任公公司司自自主主开开发发设设计计、制制造造的的国国内内首首台台超超临临界界350MW350MW锅炉。锅炉。锅锅炉炉炉炉型型是是HG-1100/25.4-YMHG-1100/25.4-YM型型，为为一一次次中中间间再再热热、超超临临界界压压力力变变压压运运行行直直流流锅锅炉炉，单单炉炉膛膛、平平衡衡通通风风、固固态态排排渣渣、全全钢钢架架、全全悬悬吊吊结结构构、型型布布置置，采采用用不不带带再再循循环环泵泵的的大大气气扩扩容容式式启启动动系系统统。锅炉岛为露天布置。设计煤种为烟煤。锅炉岛为露天布置。设计煤种为烟煤。u第第4页页/共共107页页锅炉示意图u第第5页页/共共107页页u第第6页页/共共107页页u第第7页页/共共107页页2、锅炉结构及系统、锅炉结构及系统概述概述燃烧系统燃烧系统制粉系统制粉系统汽水系统汽水系统烟风系统烟风系统除灰除渣系统除灰除渣系统吹灰系统吹灰系统脱硫系统脱硫系统u第第8页页/共共107页页 本锅炉采用本锅炉采用型布置，单炉膛，尾部双烟道，型布置，单炉膛，尾部双烟道，全钢架，悬吊结构，燃烧器前后墙布置、对冲燃全钢架，悬吊结构，燃烧器前后墙布置、对冲燃烧。炉膛断面尺寸为烧。炉膛断面尺寸为15.287m宽、宽、13.217m深，水深，水平烟道深度为平烟道深度为4.747m，尾部前烟道深度为，尾部前烟道深度为5.06m，尾部后烟道深度为尾部后烟道深度为5.98m，水冷壁下集箱标高为，水冷壁下集箱标高为6.5m，顶棚管标高为，顶棚管标高为59.0m。u第第9页页/共共107页页 锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到标高计成双流程，从冷灰斗进口一直到标高39.0m的中的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，再连接至炉间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙，再引入汽水分离器。从汽水分离器出烟道侧墙，再引入汽水分离器。从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入低温过热来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入低温过热器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。u第第10页页/共共107页页 再热器系统分为低温再热器和高温再热器两再热器系统分为低温再热器和高温再热器两段布置，中间无集箱连接，低温再热器布置于尾段布置，中间无集箱连接，低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，高温再热器布置于水平部双烟道中的前部烟道，高温再热器布置于水平烟道中逆、顺流混合与烟气换热。烟道中逆、顺流混合与烟气换热。u第第11页页/共共107页页水水冷冷壁壁为为全全膜膜式式焊焊接接水水冷冷壁壁，下下部部水水冷冷壁壁及及灰灰斗斗采采用用螺螺旋旋管管屏屏，上上部部水水冷冷壁壁为为垂垂直直管管屏屏，螺螺旋旋管管屏屏和和垂垂直直管管屏屏的的过过渡渡点点在在标标高高39.2m处处，转转换换比比为为1:3。从从炉炉膛膛出出口口至至锅锅炉炉尾尾部部，烟烟气气依依次次流流经经上上炉炉膛膛的的屏屏式式过过热热器器、折折焰焰角角上上方方的的末末级级过过热热器器、水水平平烟烟道道中中的的高高温温再再热热器器，然然后后至至尾尾部部烟烟道道中中烟烟气气分分两两路路：一一路路流流经经前前部部烟烟道道中中的的立立式式和和水水平平低低温温再再热热器器，另另一一路路流流经经后后部部烟烟道道的的低低温温过过热热器器、省省煤煤器器，最最后后进进入入下下方方的的两两台台三三分分仓仓回回转转式式空空气气预热器。预热器。u第第12页页/共共107页页 过热器主要采用煤水比调温，并设两级喷水过热器主要采用煤水比调温，并设两级喷水减温器，一级减温器布置在低温过热器和屏式过减温器，一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间，二级减温器布置在屏式过热器和末级热器之间，二级减温器布置在屏式过热器和末级过热器之间，每级两点。再热蒸汽采用尾部烟气过热器之间，每级两点。再热蒸汽采用尾部烟气挡板调温，并在再热器入口管道备有事故喷水减挡板调温，并在再热器入口管道备有事故喷水减温器。温器。u第第13页页/共共107页页 制粉系统采用中速磨正压直吹系统，每炉配制粉系统采用中速磨正压直吹系统，每炉配5台磨煤机，在台磨煤机，在4台磨煤机运行时能带额定负荷。每台磨煤机运行时能带额定负荷。每台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的燃烧器，台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的燃烧器，前墙布置前墙布置3层后墙层后墙2层，每层布置层，每层布置4只。在煤粉燃烧只。在煤粉燃烧器的上方前、后墙各布置器的上方前、后墙各布置2层燃烬风，每层有层燃烬风，每层有4只只风口。风口。u第第14页页/共共107页页 锅炉布置有锅炉布置有52只炉膛吹灰器，只炉膛吹灰器，14只长伸缩式只长伸缩式吹灰器布置于上炉膛和水平烟道、吹灰器布置于上炉膛和水平烟道、60只燃气脉冲只燃气脉冲吹灰器布置在尾部烟道内，吹灰器布置在尾部烟道内，4只空气预热器吹灰器只空气预热器吹灰器（2只蒸汽吹灰器和只蒸汽吹灰器和2只燃气脉冲吹灰器），吹灰只燃气脉冲吹灰器），吹灰器由程序控制。在水平烟道的高温再热器入口两器由程序控制。在水平烟道的高温再热器入口两侧各装设一只烟气温度探针，在下炉膛设置了炉侧各装设一只烟气温度探针，在下炉膛设置了炉膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧状况。状况。u第第15页页/共共107页页第二章第二章超临界锅炉的构造超临界锅炉的构造第一节第一节蒸发受热面蒸发受热面一、水冷壁结构一、水冷壁结构本工程水冷壁具有如下特点：本工程水冷壁具有如下特点：包包括括冷冷灰灰斗斗在在内内的的炉炉膛膛下下部部采采用用螺螺旋旋盘盘绕绕水水冷冷壁壁，上上部部采采用用垂垂直直水水冷冷壁壁，适于变压运行及锅炉调峰；适于变压运行及锅炉调峰；水冷壁为全膜式结构，并采用微负压炉膛设计，炉内烟气不泄漏；水冷壁为全膜式结构，并采用微负压炉膛设计，炉内烟气不泄漏；下下部部螺螺旋旋盘盘绕绕水水冷冷壁壁管管全全部部采采用用内内螺螺纹纹管管，可可防防止止水水循循环环不不稳稳定定现现象象的的发生，降低最低质量流速，减小水冷壁流动阻力；发生，降低最低质量流速，减小水冷壁流动阻力；下下部部水水冷冷壁壁与与上上部部水水冷冷壁壁之之间间设设有有过过渡渡段段，并并设设有有混混合合分分配配集集箱箱，以以及及下部螺旋盘绕内螺纹管的采用，水冷壁出口工质温度偏差小；下部螺旋盘绕内螺纹管的采用，水冷壁出口工质温度偏差小；采用不同的刚性梁支撑结构，刚性梁与水冷壁可相对滑动，自由膨胀采用不同的刚性梁支撑结构，刚性梁与水冷壁可相对滑动，自由膨胀u第第16页页/共共107页页炉膛水冷壁的设计主要考虑以下几点：炉膛水冷壁的设计主要考虑以下几点：（1）随随负负荷荷降降低低，工工作作条条件件恶恶劣劣的的水水冷冷壁壁中中，质质量量流流速速也也按按比比例例下下降降。在在直直流流方方式式下下，工工质质流流动动的的稳稳定定性性受受到到影影响响，为为了了防防止止出出现现流流动动的的多多值性不稳定现象，须限定最低直流运行负荷时的质量流速；值性不稳定现象，须限定最低直流运行负荷时的质量流速；（2）在在临临界界压压力力点点以以下下负负荷荷运运行行时时，与与亚亚临临界界机机组组一一样样，必必须须重重视视水水冷壁管内两相流的传热和流动，要防止发生膜态沸腾；冷壁管内两相流的传热和流动，要防止发生膜态沸腾；（3）低低负负荷荷时时，炉炉膛膛水水冷冷壁壁的的吸吸热热不不均均将将加加大大，须须防防止止它它引引起起水水冷冷壁壁管圈吸热不均导致温度偏差增大；管圈吸热不均导致温度偏差增大；（4）在在变变压压运运行行中中，蒸蒸发发点点的的变变化化，使使单单相相和和两两相相区区水水冷冷壁壁金金属属温温度度将将变变化化，须须注注意意水水冷冷壁壁及及其其刚刚性性梁梁体体系系的的热热膨膨胀胀设设计计，防防止止频频繁繁变变化化引起承压件上出现疲劳破坏；引起承压件上出现疲劳破坏；（5）由于降低负荷后，省煤器段的吸热量减少，按）由于降低负荷后，省煤器段的吸热量减少，按B-MCR工况设工况设计布置的省煤器在低负荷时有可能出现出口处汽化，它将影响水冷壁计布置的省煤器在低负荷时有可能出现出口处汽化，它将影响水冷壁流量分配，导致流动工况恶化。流量分配，导致流动工况恶化。u第第17页页/共共107页页螺螺旋旋管管圈圈的的设设计计，是是为为了了在在直直流流炉炉中中负负荷荷减减少少时时，既既减减少少了了工工质质流流量量又又能能充充分分冷冷却却炉炉膛膛水水冷冷壁壁，螺螺旋旋管管圈圈炉炉膛膛的的基基本本原原理理就就是是减减少少组组成成炉炉膛膛水水冷冷壁壁管管子子的的数数量量，保保持持较较高高的的质质量量流流速速，又又不不加加大大管管子子之之间间的的节节距距，使使管管子子和和肋肋片片的的金金属属壁壁温温在在任任何何工工况况下下都都安安全全，于于是是将将管管子子以以一一定定倾倾角角沿沿炉炉膛膛四四周周向向上上盘盘绕绕就就能能做做到到这这一一点点。因因此此螺螺旋旋管管圈圈水水冷冷壁壁设设计计达达到到这这样样两两个个目目的的：（1 1）减减少少各各管管屏屏的的管管子子数数量量，提提高高管管内内质质量量流流速速，避避免免管管壁壁金金属属发发生生过过热热和和超超温温。（2）使使每每根根管管子子都都经经过过炉炉膛膛的的四四面面墙墙就就可可把把管管子子间间的的吸吸热热偏偏差差减减至至最最小小程程度度。所所有有的的水水冷冷壁壁管管都都是是按按工质向上流动而布置。工质向上流动而布置。对大容量锅炉水冷壁，螺旋盘绕管和垂直上升管两种布置都是可行对大容量锅炉水冷壁，螺旋盘绕管和垂直上升管两种布置都是可行的。在本锅炉设计中，炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上的。在本锅炉设计中，炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成，都采用膜式结构，两者间由过渡水冷升水冷壁两个不同的结构组成，都采用膜式结构，两者间由过渡水冷壁转换连接。壁转换连接。u第第18页页/共共107页页图图6-1不同的水冷壁形式下出口工质温度偏差比较不同的水冷壁形式下出口工质温度偏差比较u第第19页页/共共107页页 水冷壁总体布置图水冷壁总体布置图u第第20页页/共共107页页 给水经省煤器加热后进入规格为给水经省煤器加热后进入规格为21945mm21945mm、材、材料为料为SA-106CSA-106C的水冷壁下集箱（其标高为的水冷壁下集箱（其标高为6.5m6.5m），经水），经水冷壁下集箱再进入水冷壁冷灰斗。冷灰斗的角度为冷壁下集箱再进入水冷壁冷灰斗。冷灰斗的角度为5555，下部出渣口的宽度为，下部出渣口的宽度为1429mm1429mm。灰斗部分的水冷。灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的壁由前、后水冷壁下集箱引出的328328根根直径直径38mm38mm、壁、壁厚为厚为7.3mm 7.3mm、材料为、材料为15CrMoG 15CrMoG、节距为、节距为5353（52.7952.79）mmmm的光管组成的管带围绕成。经过灰斗拐点（标高为的光管组成的管带围绕成。经过灰斗拐点（标高为14.9177m14.9177m）后，管带以）后，管带以17.89317.893的螺旋倾角继续盘旋的螺旋倾角继续盘旋上升，由上升，由328328根直径根直径38mm38mm、壁厚为、壁厚为6.5MWTmm 6.5MWTmm、材料、材料为为15CrMoG 15CrMoG、节距为、节距为5353（52.7952.79）mmmm的内螺纹管组成的的内螺纹管组成的管带围绕成。在炉膛的四角，螺旋管屏以管带围绕成。在炉膛的四角，螺旋管屏以250mm250mm的弯曲的弯曲半径进行弯制。半径进行弯制。u第第21页页/共共107页页 螺旋管圈水冷壁在标高螺旋管圈水冷壁在标高39.0m39.0m处通过规格为处通过规格为2196021960、材料为、材料为SA-335 P12SA-335 P12的中间集箱转换成垂直管屏。相邻的的中间集箱转换成垂直管屏。相邻的中间集箱均用中间集箱均用1 1根根83158315的压力平衡管连接。垂直管屏由的压力平衡管连接。垂直管屏由988988根根31.86.2mm31.86.2mm、材料为、材料为12Cr1MoVG12Cr1MoVG、节距为、节距为57.5mm57.5mm的的管子组成。前、后墙垂直管屏各由管子组成。前、后墙垂直管屏各由265265根管子组成，两侧墙根管子组成，两侧墙管屏各由管屏各由229229根管子组成。前墙和两侧墙垂直管屏上升并与根管子组成。前墙和两侧墙垂直管屏上升并与位于顶棚上方的出口集箱相连接，后墙垂直管屏上升与标位于顶棚上方的出口集箱相连接，后墙垂直管屏上升与标高高45.536m45.536m的的2736027360后水吊挂管入口集箱相接，此集箱后水吊挂管入口集箱相接，此集箱引出引出6565根根63.51463.514的吊挂管至标高的吊挂管至标高60.050m60.050m的吊挂管出口的吊挂管出口集箱。集箱。u第第22页页/共共107页页在在运运行行过过程程中中为为监监控控水水冷冷壁壁的的壁壁温温，在在螺螺旋旋水水冷冷壁壁管管出出口口装装设设了了5656个个壁壁温温测测点点，在在前前、侧侧墙墙垂垂直直管管屏屏和和后后水水吊吊挂挂管出口共装设了管出口共装设了7777个壁温测点。个壁温测点。前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出8 8根、根、1010根和根和6 6根共根共2424根根1683516835的引出管与上炉膛两侧的的引出管与上炉膛两侧的各各1 1根根559559的下降管相连。下降管向下再向后在折焰角后的下降管相连。下降管向下再向后在折焰角后标高标高46.081m46.081m处汇合成折焰角入口汇集集箱。从折焰角入口处汇合成折焰角入口汇集集箱。从折焰角入口汇集集箱引出汇集集箱引出2424根根1142011420和和4 4根根1683016830的连接管分别的连接管分别与与2736027360折焰角入口集箱和折焰角入口集箱和2194521945水平烟道侧包墙水平烟道侧包墙入口集箱相接。入口集箱相接。u第第23页页/共共107页页 折焰角由折焰角由265265根根44.58.544.58.5、节距为、节距为57.5mm57.5mm的管子组的管子组成，其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙，然后形成纵成，其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙，然后形成纵向向4 4排节距为排节距为100mm100mm、横向、横向6565排节距为排节距为230mm230mm的水平烟道管束的水平烟道管束与出口集箱相连。水平烟道侧墙由与出口集箱相连。水平烟道侧墙由8080根根44.57.044.57.0、节距、节距为为115mm115mm的管子组成，其的管子组成，其2194521945的出口集箱与的出口集箱与2194521945的水平烟道管束出口集箱共引出的水平烟道管束出口集箱共引出1212根根1683016830的连接管与的连接管与2 2只启动分离器相连接。只启动分离器相连接。（见图中间集箱）（见图中间集箱）u第第24页页/共共107页页冷灰斗螺旋水冷壁：冷灰斗螺旋水冷壁：为便于车间生产，每一片屏分为便于车间生产，每一片屏分成若干工艺小屏，再厂内生产成若干工艺小屏，再厂内生产后组装出厂。后组装出厂。为减少工地焊口，角部弯头均为减少工地焊口，角部弯头均带在管屏上出厂。带在管屏上出厂。u第第25页页/共共107页页u第第26页页/共共107页页刚性梁刚性梁每面墙的每层刚性梁水平上均设每面墙的每层刚性梁水平上均设有膨胀中心，以此为固定端，即有膨胀中心，以此为固定端，即导向点。导向点。炉膛侧墙固定端距后水冷壁中心线炉膛侧墙固定端距后水冷壁中心线 后竖井侧墙固定端距前包墙中心线后竖井侧墙固定端距前包墙中心线 炉炉膛膛及及后后竖竖井井前前后后墙墙的的固固定定端端设设定定在锅炉中心线上。在锅炉中心线上。刚刚性性梁梁两两端端与与锅锅炉炉水水冷冷壁壁间间可可相相互互安全滑动。安全滑动。螺旋管水冷壁和垂直水冷壁具有螺旋管水冷壁和垂直水冷壁具有不同的刚性梁结构。不同的刚性梁结构。u第第27页页/共共107页页垂直水冷壁刚性梁垂直水冷壁刚性梁 设计同常规亚临界锅炉设计同常规亚临界锅炉u第第28页页/共共107页页图图4-3-2螺旋水冷壁刚性梁的布置螺旋水冷壁刚性梁的布置（在后墙上，从螺旋水冷壁到上部水冷壁的转折点）垂直膜式水冷壁炉膛后墙出口集箱螺旋膜式水冷壁水平刚性梁垂直刚性梁垂直搭接板螺旋水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁l刚性梁由垂直刚性梁和水平刚性梁由垂直刚性梁和水平刚性梁构成网格结构，刚性刚性梁构成网格结构，刚性梁体系及炉墙等的自重荷载梁体系及炉墙等的自重荷载完全由垂直搭接板支吊。完全由垂直搭接板支吊。l作用在水冷壁上的炉膛压力作用在水冷壁上的炉膛压力被传递到垂直搭接板上，反被传递到垂直搭接板上，反作用力通过大、小接头传递作用力通过大、小接头传递给垂直刚性梁，最后从垂直给垂直刚性梁，最后从垂直刚性梁的顶端和底端传到水刚性梁的顶端和底端传到水平刚性梁上。平刚性梁上。u第第29页页/共共107页页螺旋水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁垂直搭接板滑道耳板可固定垂直搭接垂直搭接板滑道耳板可固定垂直搭接板，又可使其上下滑动，保证垂直搭板，又可使其上下滑动，保证垂直搭接板和螺旋水冷壁间相对滑动。接板和螺旋水冷壁间相对滑动。垂直搭接板与垂直刚性梁之间用大、垂直搭接板与垂直刚性梁之间用大、小接头连接，保证了垂直刚性梁与垂小接头连接，保证了垂直刚性梁与垂直搭接板间的相对滑动。直搭接板间的相对滑动。在大接头附近端的垂直刚性梁与该附在大接头附近端的垂直刚性梁与该附近的水平刚性梁焊接固定，而垂直刚近的水平刚性梁焊接固定，而垂直刚性梁另一端与另一层水平刚性梁之间，性梁另一端与另一层水平刚性梁之间，通过焊接在该层水平刚性梁上的滑动通过焊接在该层水平刚性梁上的滑动导向槽连接，垂直刚性梁可在此槽内导向槽连接，垂直刚性梁可在此槽内滑动，保证垂直刚性梁与水平刚性梁滑动，保证垂直刚性梁与水平刚性梁间的相对滑动。间的相对滑动。垂直搭接板最上端与垂直水冷壁焊接垂直搭接板最上端与垂直水冷壁焊接固定，从而把下部全部荷载传递到上固定，从而把下部全部荷载传递到上部水冷壁。部水冷壁。u第第30页页/共共107页页炉墙结构炉墙结构u第第31页页/共共107页页第二节第二节过热器及再热器过热器及再热器一、概述一、概述在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题：在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题：（1）运运 行行 中中 应应 保保 持持 汽汽 温温 的的 稳稳 定定，汽汽 温温 波波 动动 不不 应应 超超 过过（510）C。（2）过过热热器器和和再再热热器器要要有有可可靠靠的的调调温温手手段段，使使运运行行工工况况在在一一定定范围内变化时能维持额定的汽温。范围内变化时能维持额定的汽温。（3）尽量防止或减少平行管子之间的热偏差。）尽量防止或减少平行管子之间的热偏差。过热器及再热器所用材料取决于其工作温度。当金属管壁过热器及再热器所用材料取决于其工作温度。当金属管壁温度不超过温度不超过500C时，可采用碳钢；当金属温度更高时，必须采时，可采用碳钢；当金属温度更高时，必须采用合金钢或奥氏体合金钢。用合金钢或奥氏体合金钢。u第第32页页/共共107页页二、过热器二、过热器1过热器结构及工作特性过热器结构及工作特性（1）对流过热器）对流过热器（2）辐射式过热器）辐射式过热器（3）半辐射式过热器）半辐射式过热器（4）包覆过热器）包覆过热器u第第33页页/共共107页页2本锅炉过热器系统本锅炉过热器系统（1）过热器系统的组成）过热器系统的组成 过过热热器器系系统统按按蒸蒸汽汽流流程程分分为为顶顶棚棚包包墙墙过过热热器器、低低温温过过热器、屏式过热器和末级过热器。热器、屏式过热器和末级过热器。u第第34页页/共共107页页1）顶棚过热器及后竖井区域。）顶棚过热器及后竖井区域。来来自自分分离离器器的的12根根21935连连接接管管将将蒸蒸汽汽引引到到27360的的顶顶棚棚入入口口集集箱箱。上上炉炉膛膛和和水水平平烟烟道道上上部部的的顶顶棚棚过过热热器器由由133根根63.510、材材料料为为12Cr1MoVG的的管管子子组组成成，管管子子之之间间焊焊接接10mm厚厚的的扁扁钢钢，另另一一端端接接至至27365尾尾部部包包墙墙入入口口集集箱箱。上上炉炉膛膛顶顶棚棚管管的的节节距距为为115mm，水水平平烟烟道道上上方方的的顶顶棚棚管管变变为为按按153.3mm和和76.7mm交交错错的的节节距距布布置置。尾尾部部包包墙墙入入口口集集箱箱同同时时与与后后烟烟道道前前墙墙和和后后烟烟道道顶顶棚棚相相接接，蒸蒸汽汽分分成成两两路路流流动动。后后烟烟道道顶顶棚棚由由132根根44.57.5、节节距距为为115mm的的管管子子组组成成，其其到到后后部部转转弯弯90下下降降形形成成后后烟烟道道后后墙墙。后后烟烟道道前前墙墙由由133根根518.5的的管管子子组组成成，其其上上部部为为两两排排通通过过烟烟气气的的管管束束，横横向向节节距距为为230mm，纵向节距为，纵向节距为85mm，下部为膜式包墙，节距为，下部为膜式包墙，节距为115mm。u第第35页页/共共107页页后烟道前、后墙与后烟道前、后墙与32475的后烟道下部环形集箱相接，环形的后烟道下部环形集箱相接，环形集箱又连接后烟道两侧包墙，每面侧包墙由集箱又连接后烟道两侧包墙，每面侧包墙由95根根63.510.5、节距为、节距为115mm的管子组成。侧包墙出口集箱的规格为的管子组成。侧包墙出口集箱的规格为27360，其引出，其引出16根根21935引出管与引出管与40685的中间隔的中间隔墙及吊挂管入口集箱相接。与后烟道前墙相似，中间隔墙上方墙及吊挂管入口集箱相接。与后烟道前墙相似，中间隔墙上方为烟气流通的管束，纵向为两排，横向节距为为烟气流通的管束，纵向为两排，横向节距为230mm，纵向节，纵向节距为距为90mm，下方为膜式管壁，节距为，下方为膜式管壁，节距为115mm，管子规格均为，管子规格均为44.510。中间隔墙向下进入。中间隔墙向下进入32475的隔墙出口集箱即一的隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱，隔墙出口集箱与一级过热器相连。后烟道级过热器入口集箱，隔墙出口集箱与一级过热器相连。后烟道包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为6mm。同时在中间隔墙及吊。同时在中间隔墙及吊挂管入口集箱分别引出了过热器侧和再热器侧吊挂管，低再侧挂管入口集箱分别引出了过热器侧和再热器侧吊挂管，低再侧吊挂管共吊挂管共130根根519.0、节距为、节距为230mm，沿锅炉深度方向布，沿锅炉深度方向布置两排，来吊挂低温再热器；低过侧吊挂管共置两排，来吊挂低温再热器；低过侧吊挂管共130根根5712.5、节距为、节距为230mm，沿锅炉深度方向布置两排，来吊挂低温过热，沿锅炉深度方向布置两排，来吊挂低温过热器，过再热器吊挂管均引到器，过再热器吊挂管均引到27360的中间隔墙吊挂管出口集的中间隔墙吊挂管出口集箱，节距为箱，节距为115mm，管子规格均为，管子规格均为5710的尾部烟道中间隔的尾部烟道中间隔墙下部管自中间隔墙吊挂管出口集箱引入到隔墙出口集箱即一墙下部管自中间隔墙吊挂管出口集箱引入到隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱。级过热器入口集箱。u第第36页页/共共107页页低温过热器低温过热器低温过热器低温过热器 低低温温过过热热器器布布置置于于尾尾部部双双烟烟道道中中的的后后部部烟烟道道中中，由由2段段水水平平管管组组和和1段段立立式式管管组组组组成成，第第1段段水水平平低低温温过过热热器器沿沿炉炉宽宽布布置置130片片、横横向向节节距距为为115mm，纵纵向向节节距距为为79mm，每每片片管管组组由由3根根5710、材材料料为为15CrMoG的的管管子子绕绕成成。至至第第2段段水水平平低低温温过过热热器器，管管组组为为130片片，横横向向节节距距为为115mm，纵纵向向节节距距为为71.1mm，每每片片管管组组由由3根根519.5、材材料料为为12Cr1MoVG的的管管子子绕绕成成，立立式式低低温温过过热热器器采采用用6根根5110、材材料料为为12Cr1MoVG的的管管子子绕绕成成，横横向向节节距距为为230mm，纵纵向向节节距距为为75mm，并并穿穿过过后后烟烟道道顶顶棚棚管管连连接接至至 5 0 8 9 5的的 低低 温温 过过 热热 器器 出出 口口 集集 箱箱。u第第37页页/共共107页页屏式过热器屏式过热器屏式过热器屏式过热器 经经低低温温过过热热器器加加热热后后，蒸蒸汽汽经经由由低低温温过过热热器器出出口口集集箱箱端端部部经经低低温温过过热热器器加加热热后后，蒸蒸汽汽经经由由低低温温过过热热器器出出口口集集箱箱端端部部引引出出的的引引出出的的2 2根根根根4574578080的的连连接接管管和和一一级级喷喷水水减减温温器器并并通通过过左左右右交交的的连连接接管管和和一一级级喷喷水水减减温温器器并并通通过过左左右右交交叉叉后后进进入入屏屏式式过过热热器器入入口口汇汇集集集集箱箱，并并通通过过叉叉后后进进入入屏屏式式过过热热器器入入口口汇汇集集集集箱箱，并并通通过过2222根根根根1681683030的的的的连连接接管管连连接接到到连连接接管管连连接接到到2192194545、SA-335P12SA-335P12的的屏屏式式过过热热器器入入口口集集箱箱。的的屏屏式式过过热热器器入入口口集集箱箱。屏屏式式过过热热器器布布置置在在上上炉炉膛膛，沿沿炉炉宽宽方方向向共共有有屏屏式式过过热热器器布布置置在在上上炉炉膛膛，沿沿炉炉宽宽方方向向共共有有2222片片管管屏屏，管管屏屏间间片片管管屏屏，管管屏屏间间距距为为距距为为690mm690mm。每每片片管管屏屏由由。每每片片管管屏屏由由2323根根并并联联管管弯弯制制而而成成，根根据据管管子子的的壁壁根根并并联联管管弯弯制制而而成成，根根据据管管子子的的壁壁温温不不同同，入入口口段段的的管管子子为为温温不不同同，入入口口段段的的管管子子为为38386.56.5、SA-213T91SA-213T91，屏屏底底部部及及，屏屏底底部部及及出出口口内内出出口口内内1111根根管管为为根根管管为为38387.57.5、SA-213T91SA-213T91，屏屏底底部部及及出出口口外外，屏屏底底部部及及出出口口外外1212根根管管采采用用根根管管采采用用38387.57.5、SA-213TP347HSA-213TP347H。每每片片屏屏式式过过热热器器均均连连接接。每每片片屏屏式式过过热热器器均均连连接接有有入入口口及及出出口口小小集集箱箱各各一一只只，在在车车间间内内焊焊接接完完成成出出厂厂。从从有有入入口口及及出出口口小小集集箱箱各各一一只只，在在车车间间内内焊焊接接完完成成出出厂厂。从从2192195050、SA-335P91SA-335P91的的屏屏式式过过热热器器出出口口集集箱箱引引出出的的蒸蒸汽汽通通的的屏屏式式过过热热器器出出口口集集箱箱引引出出的的蒸蒸汽汽通通过过过过1681683030的的出出口口连连接接管管引引至至的的出出口口连连接接管管引引至至5085088585、SA-335P91SA-335P91的的屏屏过过的的屏屏过过出出口口汇汇集集集集箱箱，并并经经出出口口汇汇集集集集箱箱，并并经经2 2根根左左右右交交叉叉的的同同规规格格的的连连接接管管及及二二级级喷喷根根左左右右交交叉叉的的同同规规格格的的连连接接管管及及二二级级喷喷水水 减减 温温 器器，进进 入入 末末 级级 过过 热热 器器 入入 口口 汇汇 集集 集集 箱箱。水水 减减 温温 器器，进进 入入 末末 级级 过过 热热 器器 入入 口口 汇汇 集集 集集 箱箱。u第第38页页/共共107页页高温过热器高温过热器高温过热器高温过热器 末级过热器入口汇集集箱引出末级过热器入口汇集集箱引出22根根16825的的连接管连接到连接管连接到21940、SA-335P91的末级过热器的末级过热器入口集箱。末级过热器位于折焰角上方，沿炉宽方入口集箱。末级过热器位于折焰角上方，沿炉宽方向排列共向排列共22片管屏，管屏间距为片管屏，管屏间距为690mm。每片管组。每片管组由由17根管子绕制而成，入口段的管子根管子绕制而成，入口段的管子44.58.5、SA-213T91，底部和出口段的管子为，底部和出口段的管子为44.59、SA-213TP347H。每片末级过热器均连接有入口及出。每片末级过热器均连接有入口及出口集箱各一只，在车间内焊接完成出厂。从口集箱各一只，在车间内焊接完成出厂。从24560、SA-335P91的末级过热器出口集箱引出的末级过热器出口集箱引出的蒸汽通过的蒸汽通过16835的出口连接管引至的出口连接管引至45795、SA-335P91的末级过热器出口汇集集箱，并经出口的末级过热器出口汇集集箱，并经出口汇集集箱两端引出的两根汇集集箱两端引出的两根40665、SA-335P91的的主蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机。主蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机。u第第39页页/共共107页页U型承重块示意图管屏出口段过渡梁支撑示意图管屏出口段过渡梁支撑示意图管屏滑动块示意图管屏滑动块示意图u第第40页页/共共107页页（3）过热器系统的保护）过热器系统的保护 在在两两根根主主蒸蒸汽汽管管道道上上对对称称布布置置有有4只只弹弹簧簧安安全全阀阀和和2只只动动力力排排放放阀阀（PCV）。动动力力排排放放阀阀的的整整定定压压力力比比弹弹簧簧安安全全阀阀的的整整定定压压力力低低，这这样样可可在在过过热热蒸蒸汽汽侧侧超超压压时时首首先先动动作作，起起到到先先期期警警报报的的作作用用。按按照照ASME规规范范的的要要求求，动动力力排排放放阀阀和和弹弹簧簧安安全全阀阀的的总总排排量量大大于于100%BMCR过热蒸汽流量。过热蒸汽流量。过过热热器器进进、出出口口集集箱箱之之间间的的所所有有连连接接管管道道均均为为两两端端引引入入、引引出出，并并进进行行左左右右交交叉叉，确确保保蒸蒸汽汽流流量量在在各各级受热面中的均匀分配，避免热偏差的发生。级受热面中的均匀分配，避免热偏差的发生。u第第41页页/共共107页页 过过热热器器系系统统设设置置两两级级喷喷水水减减温温器器，每每级级减减温温器器均均为为2只只。喷喷水水减减温温器器采采用用笛笛型型管管结结构构，筒筒身身内内设设置置套套筒筒，减减温温器器总总长长度度为为5m。在在BMCR工工况况下下，过过热热器器减减温温水水的的设设计计流流量量为为6%BMCR，两两级级减减温温器器的的喷喷水水量量均均为为3%BMCR。从从给给水水操操纵纵台台后后给给水水管管道道抽抽出出的的过过热热器器减减温温水水总总管管规规格格为为16820、SA-106C，然然后后其其在在炉炉前前减减温温水水操操纵纵台台处处分分成成四四路路8913、SA-106C减减温温水水支支管管，支支管管将将减减温温水水引引到到减减温温器器中中。过过热热器器减减温温水水管管路路的的最最大大设设计计通通流流量量按按12%BMCR。在在减减温温水水操操纵纵台台处处，每每路路支支管管上上均均装装设设有有一一只只流流量量测测量量元元件件、一一只只电电动动截截止止阀阀、一一只只电电动动调调节节阀阀和和一一只只手手动动截截止止阀阀。为为保保证证喷喷水水减减温温后后的的汽汽温温高高于于饱饱和和温温度度，10%BMCR负负荷荷下下，二二级级喷喷水水电电动动截截止止阀阀闭闭锁锁，减减温温水水不不能能投投用用，20%BMCR负负荷荷下下，一一级级喷水电动截止阀闭锁，减温水不能投用。喷水电动截止阀闭锁，减温水不能投用。u第第42页页/共共107页页三、再热器三、再热器 再热器分为低温再热器和高温再热器两段。再热器分为低温再热器和高温再热器两段。从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸汽冷段管道。在锅炉构架内，锅炉左侧布置一根汽冷段管道。在锅炉构架内，锅炉左侧布置一根81381320、SA-106C的再热器冷段管道，与尾部的再热器冷段管道，与尾部双烟道前部烟道中标高双烟道前部烟道中标高39.0m39.0m处的处的71145、SA-106C低温再热器入口集箱连接。低温再热器入口集箱连接。u第第43页页/共共107页页 在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水减温器，减温器筒身规格和材质与管道相同。再减温器，减温器筒身规格和材质与管道相同。再热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头，减温水热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头，减温水总管的规格为总管的规格为768.5。总管在再热器减温水操。总管在再热器减温水操纵台分成两路纵台分成两路76768.5的支管路与再热器减温器的支管路与再热器减温器连接。在每根支管上布置有电动截止阀、流量测连接。在每根支管上布置有电动截止阀、流量测量装置、手动截止阀和电动调节阀。再热器减温量装置、手动截止阀和电动调节阀。再热器减温水管路的最大设计通流量为水管路的最大设计通流量为BMCR工况下再热汽工况下再热汽流量的流量的4.5%。在。在50%BMCR负荷下，再热器减温负荷下，再热器减温水管路上的电动截止阀闭锁，减温水不能投用。水管路上的电动截止阀闭锁，减温水不能投用。u第第44页页/共共107页页 低温再热器由三段水平管组和一段立式管组低温再热器由三段水平管组和一