对冲燃烧锅炉受热面防腐防磨涂层的案例分析与研究

随着锅炉大容量、高参数及低NOx燃烧技术的应用,特别是以分离燃尽风(SOFA)为代表的低NOx燃烧技术的广泛应用,解决高温腐蚀问题成为锅炉燃烧研究的首位问题.为提高1000 MW等级超超临界机组使用高硫煤的抗高温腐蚀性能及抗磨损性能,控制锅炉水冷壁管被高温腐蚀的侵害,采用超音速喷涂技术对锅炉受热面管进行"多材料、分区域...     

1000兆瓦超超临界锅炉水冷壁监测预报系统投运

7月4日,由山东电力科学研究院自主研发的国内首套1000MW超超临界锅炉水冷壁温度监测和预报系统正式在华电国际邹县发电厂投入运行。1000MW超超临界机组炉膛水冷壁内的工质参数比亚临界机组明显提高,水冷壁的工作条件更加恶劣,近年来国内投产的超超临界锅炉相继发生过高温腐蚀和超温爆管事故。     

超临界600 MW机组W火焰锅炉特性分析

W火焰锅炉用于燃用无烟煤及难燃煤种,目前已投运的W火焰锅炉均采用亚临界参数、垂直管屏。超临界600 MW机组锅炉一般采用螺旋管带水冷壁布置,在设计制造上有较大困难。对此,采用低质量流速及优化内螺纹管技术,可应用于垂直管屏超临界参数W火焰锅炉。     

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁低质量流速条件下热敏感性研究

针对600MW超临界W型火焰锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的热敏感特性,对六头内螺纹管垂直水冷壁600MW超临界W型火焰炉热敏感性系数进行研究,分析了干度、热负荷、质量流速及压力等关键参数对超临界W型火焰锅炉内螺纹管垂直水冷壁流量敏感性系数和出口焓敏感性系数的影响规律,并计算和分析了该锅炉水冷壁在不同锅炉负荷下的温度偏差及出口焓值偏差。结果表明随热负荷增大,流量敏感性系数正向增大,锅炉水冷壁自补偿特性增强,出口焓值敏感性系数减小;流量敏感性系数随着质量流速的增大而减小,当质量流速超过一定值时,流量敏感性系数为负,锅炉水冷壁呈现负流量响应特性;质量流速增大,水冷壁出口焓值受热负荷扰动的影响也逐渐减弱;压力的升高有利于锅炉水冷壁水动力稳定性的增强;随干度增大,锅炉自补偿特性减小,出口焓值敏感性系数为正向增大,出口焓值偏差随着干度的增大而增大。研究结果对超临界W型火焰锅炉的安全运行、防止水冷壁爆管具有重要意义。     

1000MW宽负荷超超临界机组锅炉水动力特性计算及分析

针对1000 MW高效宽负荷率超超临界机组锅炉结构特点,将水冷壁划分为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统。根据质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程,建立了超超临界垂直管圈锅炉水冷壁水动力计算模型。利用牛顿弦割法求解非线性模型得到了锅炉在BMCR负荷、75%THA负荷和30%THA负荷下的流量分配、炉膛出口汽温及水冷壁金属壁温分布情况。计算结果表明:各负荷下,壁温和鳍片温度在材料许可范围内,该采用垂直管圈的超超临界机组锅炉水冷壁在水动力方面安全可靠;30%THA负荷时水冷壁不会发生流动不稳定性。     

1000MW机组超超临界锅炉蒸发受热面安全裕度分析

介绍邹县1000MW机组超超临界锅炉蒸发受热面的特点,对采用BHK公司技术设计的水冷壁布局、特点及螺旋管圈水冷壁的优缺点进行分析,进一步分析邹县1000MW机组超超临界锅炉蒸发受热面的安全裕度。     

660 MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究

为了探究超临界对冲火焰锅炉高温腐蚀经常发生的原因及腐蚀机理,以某660 MW超临界对冲火焰锅炉为研究对象,通过燃煤特性分析、水冷壁的厚度测量、炉内水冷壁周围气氛条件测试,以及对腐蚀产物的SEM分析、EDS分析、XRD分析来研究引起水冷壁高温腐蚀的原因。研究结果表明：超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀主要发生在水冷壁两侧墙的各层燃烧器等高处的高温负荷区;炉内的高温腐蚀是不均匀的,主要是由煤燃烧产生的硫化物及燃烧所需氧与水冷壁高温氧化及高温硫化的作用造成;炉膛下部形成的还原性气氛条件,使H₂S浓度升高,该区域高温腐蚀更加严重。     

超临界锅炉水冷壁自然循环特性计算

在较低的质量流速条件下,对1000MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁下辐射区进行了水动力计算。结果表明,受热偏高的管子由于自然循环特性流量会增大。随着负荷的增大和水冷壁内工作压力的提高,自然循环的正补偿作用逐渐降低。当锅炉进入超临界直流工况时,流量补偿作用会变小。     

大型电站锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析与控制

针对300MW及以上机组锅炉存在的水冷壁高温腐蚀现象,阐述了高温硫腐蚀机理,分析了实际运行条件对炉内受热面产生高温硫腐蚀的影响,提出了控制水冷壁高温腐蚀的技术措施。     

600 MW超临界机组W火焰锅炉燃烧调整研究

针对600 MW超临界机组W火焰锅炉存在的水冷壁超温、燃烧经济性差和锅炉结渣等问题,以双调风燃烧器W火焰锅炉为研究对象,通过对超临界机组运行特点分析和双调风燃烧器W火焰锅炉燃烧调整方法的研究,提出了外二次风叶片角度中间小、两边大的锅炉燃烧调整方法,在此基础上,对锅炉进行了燃烧工况优化。燃烧调整试验结果表明,锅炉燃烧稳定,水冷壁温度正常,燃烧经济性较好,锅炉结焦可控。     

600MW无烟煤超临界锅炉选型分析

为了更好地解决燃用无烟煤锅炉在选型时遇到的煤的着火、稳定燃烧和燃尽等技术问题,结合实际工程应用,对600 MW超临界W型火焰锅炉和超临界循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）锅炉的炉型及运行性能进行了分析与比较。研究结果表明,W型火焰锅炉燃用无烟煤时燃烧性能好,但炉膛出口NO x浓度较高,同时受热面高温腐蚀问题也不容忽视;CFB锅炉燃用无烟煤时燃烧稳定、炉膛出口NO x浓度小,但燃尽性能有待提高。建议600 MW无烟煤超临界锅炉应优先选择超临界CFB锅炉,并通过合理技术途径提高其燃尽性能。     

超超临界1000 MW二次再热机组塔式锅炉水动力特性及壁温分布规律

超超临界二次再热锅炉运行参数高,其水冷壁服役环境更为苛刻,这对其水动力提出了更高的要求。本文以华能莱芜发电有限公司超超临界1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为例,建立了水动力计算模型,通过现场数据采集和水动力计算相结合的方法,分析了BMCR、75%BMCR、50%BMCR、35%BMCR工况下的水动力特性及壁温分布规律。结果表明:下炉膛螺旋管圈水冷壁可以有效降低热负荷分布偏差带来的影响,明显减小流量分配偏差,抑制出口壁温偏差;上炉膛垂直管圈水冷壁虽然有一定的流量偏差,但由于超超临界二次再热机组塔式锅炉上炉膛内部有大量对流受热面,水冷壁的热负荷分布系数明显低于下炉膛,其壁温偏差仍然保持在合理的范围。     

东方700 MW高效超超临界CFB锅炉的开发

本文根据700 MW高效超超临界CFB锅炉的设计条件,充分吸收350 MW～660 MW超临界CFB的设计、运行经验,提出了700 MW高效超超临界CFB锅炉方案及整体布置.锅炉总体采用M型布置,单炉膛单布风板结构,炉膛内布置屏式受热面,不设置外置式换热器,炉后布置高温冷却式旋风分离器,尾部采用双烟道挡板调温,热力系统设计合理,性能可靠性高,可有效实现高效超超临界蒸汽参数与CFB锅炉燃烧技术相结合.     

超超临界1000MW机组锅炉寿命管理技术研究

针对超超临界1000MW机组,从锅炉的结构、材质及运行特点出发,通过对多项关键技术如耐热钢、高温受热面炉内温度场、锅炉动态寿命、炉管内氧化皮剥落或异物堵塞、壁温监测及多级超限统计等的研究,构建了锅炉管、锅炉部件的状态监测和寿命评估模型。基于浏览器和服务器(B/S)结构,开发出超超临界机组锅炉寿命管理系统。     

660MW超超临界循环流化床锅炉水动力及流动不稳定特性计算分析

水动力特性及流动不稳定性的准确计算和分析,对660MW超超临界CFB锅炉水冷壁的优化设计和安全运行具有重要意义。针对我国自主开发的660 MW超超临界CFB锅炉设计方案,将其水冷壁系统等效为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统,根据质量守恒、能量守恒和动量守恒方程建立了水动力计算数学模型,在此基础上对其4个负荷下的水动力特性进行了计算分析。同时建立了适用于超超临界锅炉流动不稳定性计算分析的一维单通道通用数值计算模型,选取25%锅炉最大连续出力(boiler maximum continue rate,BMCR)负荷下的危险回路进行了流动不稳定性的计算分析。计算结果表明,超超临界CFB锅炉水冷壁系统的总压降低于煤粉炉的压降;水冷壁流量分配呈正响应特性,4个负荷下最大的流量偏差为20.98%;最大的出口工质温度偏差出现在后墙,为8.4℃;各负荷下的壁温均处于管子材料的允许温度范围之内,不会出现高温爆管的现象;水冷壁不会发生流动不稳定性,锅炉的运行是安全可靠的。     

邹县电厂四期工程锅炉水冷壁系统设计及结构特点

介绍了邹县电厂2×1000MW超超临界机组锅炉水冷壁的设计特点、各部分水冷壁的结构布置及固定支撑系统等相关内容。     

东锅600MW超临界W火焰锅炉水冷壁热偏差及控制措施

超临界W火焰锅炉在燃烧器布置型式、水循环方式、水冷壁型式等方面的技术特点,决定了超临界W火焰锅炉水冷壁管间热偏差不可避免的存在,本文就超临界W火焰锅炉水冷壁管间热偏差产生的原因及控制措施进行了简要的分析,为茶园电厂日后机组的安全稳定运行提供一定的指导。     

1000MW超超临界锅炉机组冷态启动时水冷壁超温的探讨

超超临界锅炉冷态启动时水冷壁容易产生超温,影响水冷壁管材的使用寿命。介绍了1 000 MW超超临界锅炉机组冷态启动时水冷壁的超温情况,通过对比玉环电厂4台锅炉多次冷态启动时的超温记录,分析超温原因。煤水比失调和水冷壁产生壁温偏差是水冷壁超温的2个主要原因。重点分析了造成煤水比失调的影响因素和引起水冷壁壁温偏差的原因。全炉热负荷值过大或水冷壁质量流速不足,造成了煤水比失调;局部热负荷值过大、流量偏差和吸热偏差造成了水冷壁的壁温偏差。针对水冷壁的超温特点,提出了超超临界锅炉冷态启动时水冷壁的壁温控制策略。     

超音速火焰喷涂制备NiCr金属陶瓷涂层的抗高温硫腐蚀与冲蚀磨损性能

为解决燃用高硫煤的超临界、超超临界机组锅炉受热面发生的高温硫腐蚀与冲蚀磨损,采用超音速火焰喷涂技术,喷涂自主开发的NiCr金属陶瓷涂层,研究该涂层的抗高温硫腐蚀性能以及冲蚀磨损性能,并通过现场挂片试验,考察涂层经过8 000 h服役后的剥落情况。喷涂态NiCr金属陶瓷涂层孔隙率为0.55%。在700℃环境中的高温硫腐蚀试验结果表明NiCr金属陶瓷涂层具有比2Cr13高的抗高温硫腐蚀能力,同时该涂层具有较高的抗冲蚀磨损性能。该研究利用超音速火焰喷涂的NiCr金属陶瓷涂层在贵州某燃用硫含量为2.81%的高硫煤火电厂中经8000h现场挂片服役后,涂层表面完好,结果表明该NiCr金属陶瓷涂层可有效提高超临界、超超临界机组受热面的抗高温硫腐蚀和磨损性能。     

浅析600MW机组超临界压力直流锅炉水冷壁的系统特性对运行操作的要求

分析了600MW机组超临界压力直流锅炉水冷壁水动力特性、给水特性及其对运行操作的要求，为确保超临界压力直流锅炉水冷壁的安全运行提供了理论依据。