超臨界壓強(qiáng)鍋爐水汽流程

超臨界壓強(qiáng)鍋爐水汽流程如下：從水處理裝置來的除鹽水(20℃左右)進(jìn)入柱塞泵升壓，在泵前裝有入口減震器，以保證入口水的穩(wěn)定供應(yīng)；在泵的出口裝有出口減震器，以保證出口水的壓力平穩(wěn)。給水先進(jìn)入給水預(yù)熱器殼程，使給水溫度提高到煙氣露點(diǎn)以上(121℃左右)，以避免煙氣低溫腐蝕。經(jīng)預(yù)熱后的水進(jìn)入對流低溫區(qū)，在這里吸收熱量后(199℃左右)進(jìn)入輻射段低溫區(qū)進(jìn)一步加熱(334℃左右)，然后再進(jìn)入給水預(yù)熱器內(nèi)管作為熱源加熱給水，經(jīng)冷卻后(252℃左右)又重新進(jìn)入輻射段高溫區(qū)，水在輻射段高溫區(qū)經(jīng)加熱后(370℃左右)進(jìn)人對流段的高溫區(qū)進(jìn)行汽化(或過熱)(390℃左右)，最后出鍋爐本體 。

由于水在超臨界狀態(tài)后有某些特定的性質(zhì)，最主要的就是在當(dāng)壓力比≤1.2范圍內(nèi)，溫度處于擬臨界溫度附近時，水的某些物性會發(fā)生劇烈的變化，尤其是比熱容急劇增大，存在一個大比熱區(qū)。在大比熱區(qū)內(nèi)管壁與水的換熱有如下特點(diǎn)：①在熱負(fù)荷較小，質(zhì)量流速較大時，接近大比熱區(qū)的工質(zhì)換熱系數(shù)很大。②熱負(fù)荷較高、質(zhì)量流速較小時，大比熱區(qū)的工質(zhì)的換熱系數(shù)突然減小，管壁溫度飛升，會出現(xiàn)傳熱惡化現(xiàn)象，從理論上分析在此壓力下水的液-汽相變很不穩(wěn)定，因此在確定超臨界下運(yùn)行參數(shù)應(yīng)充分考慮該現(xiàn)象，主要是控制好兩個方面的參數(shù)：一是在臨界壓力時溫度要快速通過擬臨界溫度；二是保持較大的鍋爐排量(不低于7t/h)。同時考慮到要使蒸汽具有最高的熱焓值及鍋爐的承受能力，來確定最佳注汽參數(shù) 。

超臨界壓強(qiáng)鍋爐整體布置為單爐膛、一次再熱、全懸吊結(jié)構(gòu)Ⅱ型布置、全鋼架、燃燒器前后墻布置對沖燃燒，爐膛尾部煙道為雙煙道，采用擋板調(diào)溫。與亞臨界壓強(qiáng)鍋爐相比，在鍋爐整體結(jié)構(gòu)上有一定的相似之處，大多數(shù)同類受壓元件也基本相類似，例如垂直水冷壁、絕大部分的過熱器、再熱器及集箱等受壓件，在結(jié)構(gòu)上均沒有太大的差別，只是在材料的選用等級上有所不同，高強(qiáng)度等級的耐熱鋼、不銹鋼等材料選用較多。但在某些受壓元件的具體結(jié)構(gòu)上差異很大，同時也出現(xiàn)了一些新型結(jié)構(gòu)的受壓元件。例如，由于沒有明顯的汽水分界面，超臨界壓強(qiáng)鍋爐中沒有鍋筒，而在鍋爐前部上方布置汽水分離器，在鍋爐啟動時代替鍋筒的功能；雖然爐膛水冷壁均為膜式水冷壁，但下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，螺旋管圈的傾角約18^。，上部水冷壁為垂直管屏，以利于采用懸吊結(jié)構(gòu)；在折焰角附近布置了環(huán)繞爐膛四周的中間混合集箱，螺旋管圈通過此集箱與垂直管屏相連 。

超臨界壓強(qiáng)鍋爐蒸汽質(zhì)量高

由于超臨界壓強(qiáng)鍋爐具有生產(chǎn)過熱蒸汽的能力，所以與同壓力條件下亞臨界壓強(qiáng)鍋爐相比所生產(chǎn)的蒸汽質(zhì)量明顯要高。

超臨界壓強(qiáng)鍋爐相態(tài)穩(wěn)定性好

亞臨界下，水蒸氣在加壓條件會發(fā)生液化現(xiàn)象，這樣在注汽的過程中當(dāng)井底的壓力大于井口壓力時，蒸汽的干度會有較大幅度的下降，從而影響注汽效果。而在超臨界下，蒸汽的相態(tài)非常穩(wěn)定，不會隨壓力變化而發(fā)生相變，從而保證到井底后依然是蒸汽狀態(tài)，有利于對油層的加溫和保護(hù)，提高注汽效果 。

超臨界壓強(qiáng)鍋爐熱焓值高

從理論上來講超臨界壓強(qiáng)鍋爐生產(chǎn)的是過熱蒸汽，這樣就比亞臨界壓強(qiáng)鍋爐70%干度的濕蒸汽在熱焓值上多了30%的汽化潛熱和3~5度的過熱度所含的熱值，從而具有更高的熱焓值。為了更直觀的表現(xiàn)出兩種鍋爐生產(chǎn)蒸汽質(zhì)量的差別，可用水汽特性圖來定量的進(jìn)行一下比較 。2100433B

超臨界型鍋爐是指鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力在臨界點(diǎn)以上的鍋爐。隨著超臨界型鍋爐的發(fā)展，將會比之間更加的節(jié)能減排，環(huán)保。超臨界型鍋爐技術(shù)于上個世紀(jì)90年代初在歐洲問世，是國際上最為先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)，具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn)。超超臨界型機(jī)組的發(fā)電效率比我國近期主要采用的亞臨界型機(jī)組高出10%，比超臨界型機(jī)組高出6~8%。

超臨界火電技術(shù)由于參數(shù)本身的特點(diǎn)決定了超臨界鍋爐只能采用直流鍋爐，在超臨界型鍋爐內(nèi)隨著壓力的提高，水的飽和溫度也隨之提高，汽化潛熱減少，水和汽的密度差也隨之減少。當(dāng)壓力提高到臨界壓力(22.12Mpa)時，汽化潛熱為0，汽和水的密度差也等于零，水在該壓力下加熱到臨界溫度(374.15℃)時即全部汽化成蒸汽。2100433B

鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是:22.115MPa 374.15 ℃；在這個壓力和溫度時，水和蒸汽轉(zhuǎn)化汽化潛熱等于零，不存在兩相區(qū)，即水變成蒸汽是連續(xù)的，并以單相形式進(jìn)行，就叫水的臨界點(diǎn)，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個壓力就是超臨界鍋爐，國內(nèi)將工質(zhì)壓力大于26MPa被稱為超超臨界鍋爐,準(zhǔn)確的說應(yīng)該叫高效超臨界鍋爐。

超臨界、超超臨界火電機(jī)組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，超超臨界機(jī)組與超臨界機(jī)組相比，熱效率要提高1.2%，一年就可節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。未來火電建設(shè)將主要是發(fā)展高效率高參數(shù)的超臨界（SC）和超超臨界（USC）火電機(jī)組，它們在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛的研究和應(yīng)用。

超臨界鍋爐技術(shù)于上個世紀(jì)90年代初在歐洲問世，是國際上最為先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)，具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn)。超超臨界機(jī)組的發(fā)電效率比我國近期主要采用的亞臨界機(jī)組高出10%，比超臨界機(jī)組高出6～8%。1998年，最早投入運(yùn)行的超超臨界機(jī)組安裝在丹麥的Nordjyllands發(fā)電廠，由丹麥BWE公司設(shè)計生產(chǎn)，發(fā)電效率創(chuàng)造了新的世界記錄，達(dá)到47%。我國于2002年把開發(fā)超超臨界鍋爐列為國家863重大項目攻關(guān)計劃，2003年原國家經(jīng)貿(mào)委和科技部都把超超臨界鍋爐列入國家重大技術(shù)裝備研制計劃。

我國當(dāng)前在建電廠項目中主要采用亞臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組，亞臨界機(jī)組以國產(chǎn)為主，超臨界機(jī)組主要依靠進(jìn)口，已經(jīng)投入運(yùn)行的超臨界機(jī)組有10余臺。

與超超臨界機(jī)組有關(guān)的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)：我國運(yùn)行的發(fā)電廠，平均發(fā)電效率在35%以下，單電煤耗為380克標(biāo)準(zhǔn)煤以上；我國設(shè)計生產(chǎn)的亞臨界機(jī)組的發(fā)電效率在38%左右，單電煤耗約350克標(biāo)準(zhǔn)煤；我國引進(jìn)的超臨界機(jī)組的發(fā)電效率在41%左右，單電煤耗約310克標(biāo)準(zhǔn)煤；以三菱、日立為代表的日本超超臨界機(jī)組發(fā)電效率在48%左右，單電煤耗約265克標(biāo)準(zhǔn)煤。如果采用超超臨界技術(shù)發(fā)電，和我國運(yùn)行的機(jī)組效率相比，每度電至少可以節(jié)煤50克，按裝機(jī)容量，每年可節(jié)煤兩億噸。

2004年11月23日凌晨1時17分,由中國東方電氣集團(tuán)公司東方鍋爐為華能沁北電廠提供的國產(chǎn)首臺60萬千瓦超臨界鍋爐順利通過168小時試運(yùn)行并投入商業(yè)運(yùn)行。該項目成功填補(bǔ)60萬千瓦超臨界鍋爐國產(chǎn)化空白。東方電氣由此躋身為全球大容量電站鍋爐品種最齊全的鍋爐制造商。

為抓住國家電力快速發(fā)展的機(jī)遇,東方電氣把列為國家重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化攻關(guān)計劃的60萬千瓦超臨界機(jī)組鍋爐作為開發(fā)重點(diǎn)。從2002年5月15日與沁北電廠正式簽訂供貨合同后,東方電氣僅用23個月就完成國外大公司要用27個月才能完成的研制任務(wù),比合同期提前4個月零8天,創(chuàng)造出國內(nèi)外研制同類產(chǎn)品最短周期的新紀(jì)錄。

華能沁北電廠一期工程是我國首臺600MW國產(chǎn)化超臨界燃煤機(jī)組依托項目，建設(shè)規(guī)模為120萬千瓦，安裝2臺600MW國產(chǎn)化超臨界參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組。機(jī)組主設(shè)備國產(chǎn)化方案按照引進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計、合作生產(chǎn)的方式，鍋爐采用了東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司引進(jìn)日本巴布科克—日立公司技術(shù)制造的DG1900/25.4—Ⅱ1型鍋爐，汽輪發(fā)電機(jī)采用哈爾濱汽輪機(jī)廠引進(jìn)日本三菱公司技術(shù)制造的CLN600—24.2/566/566型汽輪發(fā)電機(jī)。

國產(chǎn)首臺60萬千瓦超臨界示范機(jī)組鍋爐的研制成功和投入運(yùn)行,用事實證明60萬千瓦超臨界鍋爐、100萬千瓦超超臨界機(jī)組鍋爐硬件制造100國產(chǎn)化完全可以實現(xiàn)。這一國產(chǎn)化重大技術(shù)裝備的研制成功,將大大降低60萬千瓦超臨界機(jī)組鍋爐的采購成本,為全國范圍內(nèi)普及高效率、低煤耗、低污染排放的60萬千瓦超臨界機(jī)組創(chuàng)造了條件。據(jù)測算,如果今后全國60萬千瓦及以上超臨界機(jī)組能占到發(fā)電設(shè)備的50以上,每年就可節(jié)省煤炭幾億噸。這將對我國電力工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響