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1000MW超超临界燃煤发电机组模型

发布时间:2013-12-10浏览次数:1904

本模型为1000兆瓦超超临界燃煤发电机组模型,以上海电气集团公司生产的1000兆瓦超超临界机组为原型,按照相应的比例制作而成,包括锅炉设备及系统、汽轮机设备及系统、发电机及升压站系统。

锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。设计锅炉过热蒸汽压力27.46兆帕,过热蒸汽温度605度,再热蒸汽温度603度,最大连续出力每小时3091吨,设计锅炉效率94%

锅炉整体高约130米、宽约54米、深约64米。其中:炉膛宽度21.48米,深度21.48米,水冷壁下集箱标高为4.2米,上端面标高为127.78米;炉膛由膜式水冷壁组成,水冷壁采用螺旋管加垂直管的布置方式;炉膛上部依次分别布置有水平布置的一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。锅炉炉前沿宽度方向垂直布置6只汽水分离器,水冷壁出口的介质经分离器前的分配器后进入分离器进行汽水分离,蒸汽通过分离器上部管接头进入两个分配器后进入一级过热器,而不饱和水则通过每个分离器筒身下方连接管进入疏水箱中,疏水箱设有水位控制。疏水箱下方通过连接件将一路疏水接至炉水再循环系统,另一路接至大气扩容器中。

本锅炉采用中速磨煤机一次风正压直吹式制粉系统,主要包括6只原煤斗、6台电子称重式给煤机、2台动叶可调轴流一次风机、6台中速磨煤机、煤粉管、石子煤排放装置等设备。燃烧设计煤种时,5套制粉系统运行,1套备用,每套制粉系统对应锅炉的2层燃烧器。每台磨煤机引出4根煤粉管道到炉膛四角的燃烧器。燃烧器自下而上分别是第一、二、三、四、五、六层,每层四角四个燃烧器,每个燃烧器由2个燃烧器喷嘴组成,炉外安装煤粉分配装置,每根管道分配成两根管道分别与两个一次风喷嘴相连,共计48个直流式燃烧器布置于炉膛下部四角,在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。

在每层燃烧器的两个喷嘴之间设置有油枪,燃用0号柴油,设计容量为25%最大连续运行负荷,在启动阶段和低负荷稳燃时使用。

原煤经过输煤皮带称重后输送到原煤斗,从原煤斗下来的煤进入电子重力式皮带给煤机。落入给煤机皮带上的煤随皮带一起转动,进入给煤机与磨煤机之间的落煤管,进入磨煤机的煤落在磨盘的中部,随磨煤机转动进入磨盘和磨辊之间碾压成煤粉,一次风携带煤粉进入磨煤机顶部的动态分离器,分离细度合格的煤粉被送入炉膛,不合格的煤粉返回到磨盘上继续碾磨,无法碾磨的杂物从风环掉落到磨盘下部的石子煤腔室并收集到石子煤斗内。

锅炉输送煤粉的一次风取自大气,经一次风机加压后分为两路,一路直接进入冷一次风道,另一路经过空气预热器加热后进入热一次风道,冷、热一次风通过每台磨煤机的冷、热风调节挡板进入磨煤机入口混合风道,在混合风道上设有文丘里式风量测量装置,磨煤机入口煤量对应一定的风量需求,不同的煤种对应不同的磨煤机出口煤粉汽流的温度需求,通过调节冷、热风挡板开度控制磨煤机入口热风风量和出口煤粉汽流的温度。煤粉燃烧所需的二次风由二次风机加压后进入空气预热器加热后多了一个再字进入二次风箱,由二次风箱分配到二次风喷嘴进入炉膛助燃。

锅炉排渣系统采用机械出渣方式,底渣直接进入捞渣机水封内,水封可以冷却、裂化底渣,同时可以保证炉膛的负压。

在省煤器出口设置脱硝装置,采用选择性触媒SCR脱硝技术,反应剂采用液氨气化后的氨气,反应后生成对大气无害的氮气和水气。

尾部烟道下方设置两台三分仓回转式空气预热器,在静电除尘器之后设置烟气湿法脱硫装置,除去锅炉排烟中的二氧化硫。

烟气脱硫装置为石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置,用于处理该机组在最大连续运行工况下100%的烟气,脱硫率大于等于95%。锅炉引风机后的烟气经过脱硫增压风机(或增压风机旁路),进入喷淋式吸收塔脱硫。净化后的烟气经过除雾器,然后从烟囱中排入大气。

汽轮机为超超临界、单轴、四缸四排汽、中间再热反动式、双背压、凝汽式汽轮机,由一个高压缸、一个双流中压缸、两个双流低压缸组成,引进德国西门子技术设计。设计高压缸进汽压力26.25兆帕,进汽温度600度,中压缸进汽温度600度,额定工况下汽轮机热耗率7343千焦/千瓦时。

高压缸为双层缸,外缸为轴向对分、筒形结构设计,由垂直径向中分面分为进汽缸和排汽缸;内缸筒形结构设计、为垂直纵向平分面结构。

中压缸亦为内外缸双层结构,水平中分面分为上下两个缸体,缸体间通过螺栓连接。中压缸为双分流形式,中部两侧切向进汽,排汽口位于汽缸中间顶部位置。第一级为斜置静叶。

低压缸为双层缸双分流结构,汽缸沿水平中分面分为上、下两部分,通过螺栓连接,内外缸通过钢板焊接。外缸直接与凝汽器刚性连接。

汽轮机四根转子分别由五只径向轴承来支承,除高压转子由两个径向轴承支承外,其余三根转子,即中压转子和两根低压转子均只有一只径向轴承支承。这种支承方式不仅是结构比较紧凑,主要还在于减少基础变形对于轴承荷载和轴系对中的影响,使得汽机转子能平稳运行。这五个轴承分别位于五个轴承座内。

汽轮机采用全周进汽加补汽阀的配汽方式,高、中压缸均为切向进汽。高、中压阀门均布置在汽缸两侧,阀门与汽缸直接连接,无导汽管。在主汽门后设有一个补汽阀,该补汽阀相当于第三个主调阀,该阀门吊装在运转层平台以下高压缸的区域,通过两根导汽管将蒸汽从主汽门后导入补汽阀内,再通过另两根导汽管将蒸汽从补汽阀后导入高压缸的第5级后。

从锅炉来的主蒸汽经过单流圆筒形高压缸两侧的主汽门和主调门进入高压缸第一级斜置静叶级,在第五级后有从主汽门和主调门之间抽出的新蒸汽流经补汽阀进入,并混合一起流过下游反动级组做功,在高压第12级后有回热抽汽口接1号高加。高压缸排汽管道接2号高加和再热冷段。

从锅炉再热器出口再热蒸汽经过双流中压缸两侧的中联门进入中压缸第一级斜置静叶级,然后进入下游反动级组做功。中压缸上接有供3号高加,除氧器,给水泵汽轮机,5号低加的抽汽。中压缸排汽经过一根连通管进入两个双流低压缸。

低压缸上接有供6号、7号、8号低加的回热抽汽;低压排汽进入双背压凝汽器。

回热系统为三级高压加热器(内设蒸汽冷却段和疏水冷却段),一级除氧器和四级低压加热器组成八级回热系统;加热器疏水系统采用逐级自流与疏水泵相结合的方式,高加疏水逐级自流到除氧器,5号低压加热器疏水自流至6号低压加热器,6号低压加热器设有疏水泵,7号及8号低压加热器的疏水分别进入位于8号低加与汽封冷却器之间的疏水冷却器;锅炉给水泵由给水泵汽轮机驱动。

凝汽器为单流程,双背压凝汽器,循环水经循环水泵升压后依次经过低压和高压凝汽器,再进入冷却水塔进行冷却降温,继续循环。

本机组盘车设备安装于前轴承座前,采用液压马达这一独特的驱动方式进行驱动。

 

发电机为水氢氢冷发电机,额定功率1000兆瓦,主要由定子部分和转子部分组成,发电机定子主要由机座、端盖、定子铁芯、定子绕组、隔振结构和端部结构等部分组成。发电机转子主要由转子铁芯、转子绕组、转子护环、转子阻尼结构、转子风扇等部分构成。额定工况下发电机出口电压27千伏,电流23788A(安培),发电机效率98.95%

变压器为三相双绕组无励磁调压油浸式低损耗变压器,额定容量720000kVA(千伏安),电压等级500kV(千伏)。由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等主要部分组成。

发电机组采用单元制接线,通过主变压器接入500kV(千伏)系统。发电机出口装设断路器。发电机出线端和中性点分别设置两组电流互感器。发电机出线端配置3组电压互感器和1组避雷器。发电机与主变之间的连接采用微正压全连式分相封闭母线,高压厂用变压器在发电机与主变低压侧之间引接。发电机中性点采用经单相接地变压器接地方式。主变压器高压侧中性点采用直接接地方式。

发电机发出的电能经过主变压器升压后供入电网。


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