[实用新型]一种700℃机组超超临界锅炉的蒸汽系统的受热面布置方式

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于700℃机组超超临界锅炉的蒸汽系统，具体涉及一种700℃机组超超临界锅炉的蒸汽系统的受热面布置方式。

背景技术

700℃机组超超临界锅炉是为降低机组供电煤耗而即将研制而开发的属于未来电站锅炉。由于主蒸汽和再热蒸汽温度提高到700℃，在现有的7级或8级抽汽系统下，锅炉的给水温度将在310℃左右，即便省煤器只使蒸汽温度升高10℃，进入水冷壁入口集箱的蒸汽温度将达到320℃以上，在这种情况下，锅炉水冷壁蒸发段蒸汽的吸热比例只占吸热总量的16.2％左右，而过热蒸汽及再热蒸汽的吸热比例高达83.8％左右；而现有的600℃机组超超临界锅炉，其锅炉水冷壁蒸发段蒸汽的吸热比例占吸热总量的21.3％左右，过热蒸汽及再热蒸汽的吸热比例为78.7％左右。

现役的600℃机组超超临界锅炉，其锅炉屏式过热器下沿入口烟气温度已高达1350℃左右，从预防屏式过热器及炉膛内的结渣方面看，这一温度几乎不可能再提高，经过屏式过热器及后屏过热器降温后的炉膛入口烟气温度在960℃左右。由于屏式过热器及后屏过热器和烟道内布置的对流过热器和再热器都属于过热或再热蒸汽的吸热量。因此，调整炉膛入口烟气温度并不能有效改变(即增加)整个过热器或再热器系统的吸热量(只能改变不同受热面的吸热比例)。由此可见，从锅炉的炉内烟气放热量分配来看，无论是600℃机组超超临界锅炉还是700℃机组超超临界锅炉，其烟气放给炉膛(蒸发吸热及过热吸热)和烟道(纯过热吸热)的热量比例几乎是一定的。

以600℃机组超超临界锅炉屏式过热器下沿入口烟气温度为1350℃及进省煤器入口烟气温度460℃进行计算，烟气放给过热系统的热量由烟气焓降、屏式过热器、后屏过热器的辐射吸热及水冷壁过热段受热面的辐射吸热三部分组成，总比例约为78％。与前面计算的蒸汽侧吸热进行比较，两者尚能够协调。对于700℃机组超超临界锅炉，如果水冷壁过热段的吸热降低或不增加(即保持其出口温度与600℃机组超超临界锅炉的蒸汽出口温度相同)，在这种情况下，仍然可以按屏式过热器下沿入口烟气温度为1350℃及进省煤器入口烟气温度460℃来计算烟气放给蒸汽侧与蒸发侧的热量比例，其结果与600℃超超临界锅炉的结算结果相同。与前面计算的700℃超超临界锅炉蒸汽侧吸热比例进行比较，可以清楚地看出，烟气放给过热蒸汽及再热蒸汽的热量不足以将蒸汽温度加热到700℃。如果提高700℃机组超超临界锅炉水冷壁过热段的出口蒸汽温度，由于要保证受热面的传热温压，因此，进入省煤器入口烟气温度将大于460℃，这就是说，增加水冷壁过热段出口蒸汽温度，烟气放给蒸汽侧的热量将因省煤器入口烟温的提高而减少。由此可见，采用常规的方法提高水冷壁过热段的出口蒸汽温度并不能有效增加蒸汽侧的吸热量，从而无法满足700℃机组超超临界锅炉将蒸汽温度加热到700℃的目的。

另一方面，700℃机组超超临界锅炉水冷壁蒸发段的吸热比例降低，使工质的相变温度点下移(即向火焰中心移动)，这势必使相变点处所受外部热负荷升高，使相变点发生传热恶化及该处水冷壁爆管的概率增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供了一种能够改变700℃机组超超临界锅炉蒸汽相变点位置的700℃机组超超临界锅炉的蒸汽系统的受热面布置方式。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：在现有的600℃机组超超临界锅炉的蒸汽系统的蒸汽侧分别增设一级或二级壁挂式辐射过热器和壁挂式辐射再热器，壁挂式辐射过热器和壁挂式辐射再热器的受热面以壁挂式辐射受热面的形式布置在锅炉炉膛水冷壁蒸汽发段上即相变点以下水冷壁的蒸发段受热面之上，且壁挂式辐射过热器布置在低温过热器与屏式过热器之间，并与低温过热器和屏式过热器通过管道相连通，壁挂式辐射再热器布置在一级再热器与二级再热器之间，并与一级再热器和原二级再热器通过管道相连通。

所述的增设一级壁挂式辐射过热器和壁挂式辐射再热器时，一级壁挂式辐射过热器进口与低温过热器出口相连接，其出口与屏式过热器进口相连接，一级壁挂式辐射再热器进口与一级再热器出口相连接，其出口与二级再热器进口相连接。

所述的增设二级壁挂式辐射过热器和壁挂式辐射再热器时，一级壁挂式辐射过热器进口与低温过热器出口相连接，其出口与二级壁挂式辐射过热器进口相连接，二级壁挂式辐射过热器出口与屏式过热器进口相连接；一级壁挂式辐射再热器进口与一级再热器出口相连接，其出口与二级壁挂式辐射再热器的进口相连接，二级壁挂式辐射再热器的出口与二级再热器的进口相连接。