北京巴威锅炉技术 介绍

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1、北京巴威锅炉技术介绍 北京巴布科克 威尔科克斯有限公司Babcock WilcoxBeijingCo Ltd 二OO五年四月 技术引进方式及内容 全套技术引进动态转让齐全的设计标准 计算软件 专利技术详尽的部件设计标准采购 制造 检验 安装等规范文件 技术引进方式及内容 大型电站锅炉RBC锅炉 RBE W火焰锅炉UP锅炉工业锅炉FM炉 PFI炉等脱销技术SCR RBC锅炉系列产品 大型燃煤自然循环电站锅炉最高设计压力 20 5MPa主汽出口压力 18 44MPa最大机组功率 875MW适用煤种 烟煤 褐煤 贫煤 无烟煤 大型电站锅炉业绩 大型电站锅炉业绩 425MW 600MW锅炉业绩 425

2、MW 600MW锅炉业绩 大型电站锅炉运行业绩 注 表中数据为 影响整机等效可用系数 B W公司RBC锅炉业绩 总数 400台最大容量 875MW 平均容量550MW 最大蒸发量 2778t h最高主汽压力 18 44MPa最高设计压力 20 52MPa最高主汽温度 571 200MW 6台3个电厂300MW 18台7个电厂330MW 10台4个电厂600MW 29台12个电厂总数 63台26个电厂 北京B W公司RBC锅炉业绩 锅炉概况 北京B W公司 锅炉设计指导思想 满足用户的要求可用率高 可靠性好经济性好 热效率高锅炉低负荷稳燃性能好 启停调峰性能好煤种适应范围广NOx排放低锅炉可控程

3、度高 锅炉关键参数的选定 原则 符合最新设计标准 选用合理的设计裕度基础 准确判断燃煤特性和煤灰特性关键设计参数 炉膛尺寸 燃烧器布置 炉膛出口烟温对流受热面布置 管径 节距 烟速 工质质量流速尾部分烟道的优化布置其它特殊考虑 RBC锅炉主要性能指标 1 锅炉效率典型烟煤 93 典型贫煤 92 典型无烟煤 91 W型火焰锅炉 2 最低不投油稳燃负荷典型烟煤 30 B MCR典型贫煤 50 B MCR典型无烟煤 50 B MCR W型火焰锅炉 RBC锅炉主要性能指标 3 主汽和再热汽温控制负荷范围定压运行 60 100 B MCR滑压运行 30 100 B MCR4 炉膛出口两侧烟温偏差 50

4、5 锅炉参数能与任何技术的汽机参数匹配 锅炉总体布置 W型火焰锅炉总图 燃煤 煤灰特性及其判断 燃料分析 燃料着火特性的判别B W分析法多种因素相关 正因素 VrQ负因素 FcAyMad普华分析法仅与Vr相关 燃料分析 煤灰特性对锅炉设计的影响 酸性成分A SiO2 Al2O3 TiO2碱性成分B Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O煤灰指数 LF CaO MgO Fe2O3LF1 0 褐煤型灰结焦指数 Rs B A Sdry 2 6 严重 燃料分析 积灰指数 Rf B A Na2O 1 0 严重 飞灰磨损影响因素 原煤含灰量灰成分 SiO2 Al2O3不发生磨损的条件 含灰量 6 4

5、5kg GJSiO2 Al2O3 75 飞灰重量百分比 着火稳定特性燃烧方式 燃烧器类型 燃烧器参数的选取及炉膛配风等燃烬特性燃烧方式 燃烧器及炉膛尺寸的选取等结渣特性燃烧器的数量 布置方式 炉膛热力指标选取及受热面的布置等磨损特性受热面材料的选取 速度的控制等 燃料特性与锅炉设计 燃煤 煤灰特性及其判断 燃煤 煤灰特性及其判断 燃煤 煤灰特性及其判断 定曲发电厂燃煤及煤灰特性分析 燃煤 煤灰特性及其判断 定曲发电厂燃煤 煤灰特性及其判断 RBC锅炉技术特点 墙式燃烧自然循环挡板调温 墙式燃烧技术 Pulverizer DRBSystemwithCompartmentedWindbox 墙式燃

6、烧技术 二次风道及风箱 墙式燃烧技术 墙式燃烧技术 墙式燃烧技术 基本原则 高效 稳燃 清洁 防结焦 防高温腐蚀基本要求 燃烧系统的设计要综合考虑 协调设计优良的可调性和煤种适应性燃烧效率高燃烧器及其布置满足防结焦 防高温腐蚀低NOx燃烧 双调风旋流燃烧器特点 可靠的二次风控制和调节手段改善一次风分配均匀性的导向块和实现煤粉浓缩的锥型扩散器单独配置点火器和火焰检测装置燃烧器总是在接近设计工况下运行灵活匹配制粉系统各种煤种均有相应的技术对策 燃烧系统的特点 双调风旋流燃烧器 DualRegisterBurner 内外二次风旋转气流的调节可形成满足燃烧综合要求的火焰形状和质量良好的着火和启动特性均

7、匀的流场和温度场独特的抗结焦和高温腐蚀特性优良的煤种适应性和燃烧经济性低NOx燃烧有利于锅炉设计向更大容量发展 燃料特性与燃烧器 浓缩型EI XCL燃烧器 双进双出磨煤机正压直吹系统用于着火性能很低的半无烟煤 无烟煤提高煤粉浓度 采用适应的一次风温度 降低燃料的着火热 选择适宜的一次风动量 延长停留时间 在短距离内将煤粉加热到着火温度提高内二次风旋流强度 增加热烟气回流与卷吸 改善着火性能采用较高的外二次风速 增强着火气流的穿透力 达到较好的炉膛充满度运用项目 黔北300MW W 火焰锅炉 湖南耒阳300MW W 火焰锅炉 燃料特性与燃烧器 浓缩型EI XCL燃烧器 钢球磨煤机中储制系统用于极

8、难着火性的无烟煤提高煤粉浓度 降低燃料的着火热可获得比吹系统更高的一次风温度选择适宜的一次风动量 延长停留时间 在短距离内将煤粉加热到着火温度提高内二次风旋流强度 增加热烟气回流与卷吸 改善着火性能采用较高的外二次风速 增强着火气流的穿透力 达到较好的炉膛充满度 燃料特性与燃烧器 EI XCL燃烧器 钢球磨中仓制热风送粉贫煤 无烟煤减小一次风率 热风送粉提高一次风温二次风调风器 燃烧器分级送风减小一次风射流的动量 延长停留时间 在短距离内将煤粉加热到着火温度加大二次风动量和提高旋流强度 增加回流 改善着火性能运用项目 西柏坡 衡水300MW 邯郸200MW 阳泉300MW W 火焰锅炉 燃料特

9、性与燃烧器 XCL燃烧器配中速磨直吹制粉系统适用于着火性能良好的烟煤 能获得较为理想的NOx排放指标 大坝300MW 达旗330MW EI DRB 增强着火型 配中速磨直吹制粉系统适用于着火性能较差的烟煤 贫煤 台州300MW 南通350MW 北伦港600MW及秦皇岛200MW锅炉等 PAX燃烧器配中速磨直吹式制粉系统适用于贫煤 无烟煤新海200MW 蒲城 上安350MW W 火焰锅炉 煤粉锅炉各类型NOx的生成量与炉膛温度的关系 墙式燃烧技术 PAX XCL双调风旋流燃烧器 墙式燃烧技术 墙式燃烧技术 DRB双调风旋流燃烧器 墙式燃烧技术 DRB双调风旋流燃烧器 墙式燃烧技术 DRB双调风旋

10、流燃烧器 墙式燃烧技术 DRB XCL双调风旋流燃烧器 DRB XCL双调风旋流燃烧器 锥形扩散器 调风盘 毕托管 一次风 高温 富燃料 挥发份析出区还原区NOx分解区焦碳氧化区 可调叶片 内二次风风箱风箱 固定叶片 分流板 外二次风 DRB XCL双调风旋流燃烧器 EI XCL双调风旋流燃烧器 导向器 锥形扩散器 调风盘 外二次风 固定叶片 内二次风 浓缩型EI XCL双调风旋流燃烧器 电动执行机构 二次风套筒 调风盘 内二次风 外二次风 毕托管 可调叶片 一次风 乏气 炉膛 煤粉浓淡分离装置 UltraLowNOXDRB 4Z 双调风漩流超低NOX燃烧器 Ultra Low4Z双调风漩流超

11、低NOX燃烧器 DualAirZoneOFA双调风NOX喷口 DualAirZoneNOXPortAirflowarrangement W A ParishUnit6 RetrofitBurnerandOFAPortArrangement 16 Coal onlyDRB 4Z burners 40 Coal gasDRB 4Z burners 12 OFAports690MWboilerunit 燃烧系统的特点 燃烧系统的特点 墙式燃烧技术 300MW 600MW燃煤电站锅炉运行实绩比较中国电力企业联合会 墙式燃烧技术 五个方面的比较 燃烧经济性炉膛结焦倾向性低负荷适应性炉膛出口烟温偏斜引起的

12、过 再热器单管热力偏差程度燃烧调节手段的完善性 有效性 及对再热蒸汽温度的调节性能 墙式燃烧技术 结论 燃烧经济性 在相同的Q V条件下 对冲燃烧较四角切圆燃烧容易获得较佳的燃烧效率 炉膛结焦倾向性 四角切圆燃烧锅炉的炉内结焦倾向都是令人担心的 在相同的Q V条件下 四角切圆燃烧较易招致炉膛结焦的威胁 低负荷适应性 电厂提供的都是调度最低不投油稳燃负荷 并非机组在技术上可能的最低不投油稳燃负荷 故不值褒贬评说 炉膛出口烟温偏斜引起的过 再热器单管热力偏差程度 从反映各级过 再热器沿炉宽单管吸热不均匀的热力偏差系数的对比 即可看出对冲燃烧的热均匀性普遍优于四角切圆燃烧 燃烧调节手段的完善性 有效

13、性 及对再热蒸汽温度的调节性能 二种燃烧方式各有特点 均有须改进之处 燃烧器中心截面冷模烟花示踪流场 W火焰锅炉 水冷壁 三次风开孔 分级风墙开孔 各次风口的布置特点 燃烧器开孔 W火焰锅炉 燃烧器开孔 水冷壁 乏气风开孔 分级风墙开孔 大风箱框架 各次风口的布置特点 W火焰锅炉 EI XCL燃烧器 水冷壁 大风箱框架 各次风口的布置特点 三次风管 W火焰锅炉 分级风墙开孔 EI XCL燃烧器 水冷壁 三次风入口 分级风入口 二次风入口 各次风口的布置特点 大风箱隔板 三次风管 W火焰锅炉 分级风墙开孔 EI XCL燃烧器 水冷壁 分级风墙 三次风入口 一次风入口 二次风入口 分级风入口 各次

14、风口的布置特点 W火焰锅炉 大风箱 三次风管 浓缩型EI XCL双调风旋流燃烧器 电动执行机构 二次风套筒 调风盘 内二次风 外二次风 毕托管 可调叶片 一次风 乏气 炉膛 煤粉浓淡分离装置 乏气管 各次风口的布置特点 EI XCL燃烧器 水冷壁 分级风墙 三次风入口 一次风入口 二次风入口 分级风入口 W火焰锅炉 大风箱 三次风管 自然循环技术 自然循环技术 自然循环技术 基本原则 确保水冷壁在各种运行工况下都能得到充分的冷却在瞬态扰动工况下具有足够的设计裕度基本要求 水冷壁管内保持稳定的核态沸腾发生传热恶化的原因 偏离核态沸腾 DNB 一旦发生DNB 管壁与介质的温差加剧 造成金属超温破坏

15、 自然循环技术 水循环设计目的 确保水冷壁管在高辐射热流密度下不过热 防止金属超温和热应力破坏设计准则 防止发生传热恶化 偏离核态沸腾 DNB 维持足够的循环倍率控制质量含汽率 自然循环技术 B W公司12头内螺纹管的特点 内螺纹管形成的涡流所产生的离心力将水甩向管壁 可防止汽膜的形成 从而防止DNB的发生 自然循环技术 循环流速百分率 循环倍率 负荷 变压运行 定压运行 定压运行 变压运行 负荷对循环倍率的影响 自然循环技术 自然循环技术 汇流箱 百叶窗分离器 旋风分离器 防旋栅格 给水管 饱和蒸汽 小容量燃烧器的热均匀特性 自然循环技术 小容量燃烧器的热均匀特性 自然循环技术 自然循环技术

16、 自然循环技术 炉膛循环系统比较 型式自然循环内螺纹管应用整体循环倍率 3 1运行特性具有自补偿能力 非正常工况适应能力强维修成本无启停灵活性较好风险允许水质恶化时少量结垢 如冷凝器泄漏 自然循环技术 结论 DNB是一种局部现象 是压力 热流密度 含汽率 质量流速等运行参数综合作用的结果 所有高压力锅炉都必须留有足够的设计裕度以防DNB的发生 综合循环倍率 在电力行业常用于比较和评价循环系统的安全性 它把流量不同的各个回路混为一谈 显然是不合理的 即使当循环倍率很高时 采用光管的汽包锅炉也可能存在易于发生DNB的回路 B W公司采用内螺纹管的自然循环锅炉即使在接近临界压力时仍有很高的循环倍率 在不利的扰动工况下也能保持足够的安全裕度 自然循环技术 B W标准限制 以600MW亚临界锅炉为例 燃烧器区域最小DNBR 1 50集中下降管介质流速 6 0m s平均吸热量时最大出口含汽率 45 最大吸热量时最大出口含汽率 65 最小饱和水压头百分比 82 循环倍率 2 8 尾部烟道挡板调温技术 过热器 再热器 省煤器流程图 屏式过热器 一级过热器 垂直再热器 水平再热器 省煤器 主汽出口 再热