超临界超超临界锅炉及阀门介绍课件.ppt

1、1.超临界、超超临界超临界、超超临界锅炉及阀门介绍锅炉及阀门介绍a.武汉锅炉集团阀门有限责任公司武汉锅炉集团阀门有限责任公司a.2009.01.101.目目 录录1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍2.二、二、超临界、超超临界、超超临界锅炉总体介绍超临界锅炉总体介绍3.三、三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍超临界、超超临界锅炉材料应用介绍4.四、超临界、超超临界火电机组阀门四、超临界、超超临界火电机组阀门5.五、超临界、超超临界火电阀门研制五、超临界、超超临界火电阀门研制1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（1）德国德国1 x

2、 475 MW烟煤烟煤德国德国1 x 750 MW烟煤烟煤中国台湾中国台湾 2 x 600 MW 烟煤烟煤德国德国1 x 1,000 MW 褐煤褐煤韩国韩国2 x 800 MW烟煤烟煤丹麦丹麦2 x 400 MW国际煤国际煤中国中国2 x 900 MW烟煤烟煤德国德国2 x 800 MW褐煤褐煤a.a.世界第一台直流型超临界机组世界第一台直流型超临界机组 19541954b.b.中国第一台直流型超临界机组中国第一台直流型超临界机组19871987c.c.韩国第一台直流型超临界机组韩国第一台直流型超临界机组 19891989a.超临界锅炉发展历程超临界锅炉发展历程1.一、超临界、超超临界锅炉发展

3、介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（2）a.a.超过超过700MW700MW等级的超临界及超超临界锅炉有等级的超临界及超超临界锅炉有4444台台a.部分国内外超临界及超超临界锅炉部分国内外超临界及超超临界锅炉1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（3）a.a.蒸汽参数蒸汽参数:b.蒸发量蒸发量:c.2 x 2,788 t/hd.过热蒸汽压力过热蒸汽压力:e.258 barf.过热过热/再热温度再热温度:g.542/568 C外高桥二期外高桥二期/2 x 900 MW 1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（4）国际火电发展趋势国际火

4、电发展趋势PF-SC 超临界USC 超超临界机组IGCC 联合循环PFBC-CC 增压流化循环机组等。热效率热效率中小机组30%,亚临界机组38%,超临界,超超临界大型机组42%45%20062020年我国电力发展产业政策年我国电力发展产业政策:60万KW超临界主流建设 100万KW超超临界予研建设 超临界、超超临界火电机组关键技术超临界、超超临界火电机组关键技术设计、制造、建造、运行技术；材料技术(满足超临界、超超临界承受更高的温度和压力)。a.a.例：例：6060万万KWKW超超临界机组年运行超超临界机组年运行55005500小时，参数小时，参数25MPa/60025MPa/600比亚临比

5、亚临界机组界机组17MPa/54017MPa/540年节省煤炭年节省煤炭12.612.6万吨，节约资金万吨，节约资金40004000多万元，减少多万元，减少CO2CO2气体排放气体排放3737万吨，减少万吨，减少SO2SO2气体排放气体排放0.30.3万吨。万吨。自然循环自然循环适用于适用于145bar的循环系统的循环系统亚临界系统亚临界系统控制循环控制循环适用于亚临界系统适用于亚临界系统16.7MPaP22.1MPa1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（5）亚临界、超临界和超超临界的锅炉类型亚临界、超临界和超超临界的锅炉类型a.La.汽包汽包a.水冷壁水冷壁a

6、.省煤器省煤器a.分离器分离器a.循环泵循环泵a.省煤器省煤器a.a.直流锅炉直流锅炉b.适用于超临界、超超临界系适用于超临界、超超临界系统统c.22.1MPaP27.0MPaa.到过热器到过热器a.循环泵循环泵1.一、超临界、超超临界锅炉发展介绍一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（6）锅炉参数与发电效率锅炉参数与发电效率机组压力等级机组压力等级 主蒸汽压力主蒸汽压力 主蒸汽温度主蒸汽温度 发电效率发电效率高压高压 9.8 MPa 540 30%超高压超高压 13.7 MPa 540 34%35%亚临界亚临界 17.3 MPa 540 37%38%超临界超临界 25.4 MPa 569 41%4

7、2%超超临界超超临界 27.5 MPa 605 43%44%高效超临界高效超临界 35-40 MPa 700 50%55%a.BMCR 工况 600MW 1000MWb.超临界 超超临界c.过热蒸汽流量 t/h 1930 3033d.过热蒸汽压力 Mpa(g)25.4 26.25e.过热蒸汽温度 571 605f.再热蒸汽流量 t/h 1637 2469.7g.再热蒸汽压力 Mpa(g)4.44/4.25 5.09/4.89 h.再热蒸汽温度 315/569 356.3/603i.给水温度 281 302.41.二、超临界锅炉总体介绍（二、超临界锅炉总体介绍（1）-水冷系水冷系统统a.泵泵1.

8、二、超临界锅炉总体介绍（二、超临界锅炉总体介绍（2）-暖管系暖管系统统a.To Desuperheater#1a.Dpa.Economizer Outlet Flowa.Feedwater Flowa.Flash Tanka.Separatora.Storage Tanka.Warm up Control Valvea.Bypass around Valve1.二、超临界锅炉总体介绍（二、超临界锅炉总体介绍（3）-启动系启动系统统带 泵启动系统启动系统不带泵启动系统启动系统S HW WE C OH P HH W Lto c o n d e n se rd e ae ra to rW LB F

9、Pfla shta n k1.三、三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍超临界、超超临界锅炉材料应用介绍（1）高温蠕变强度高温蠕变强度 蒸汽侧抗氧化性能蒸汽侧抗氧化性能 烟气侧抗腐蚀性能烟气侧抗腐蚀性能 制造制造 加工加工 热处理工艺性能热处理工艺性能 焊接性能焊接性能 价格合适价格合适a.a.新材料的开发和应用是锅炉建造技术进步的基础，发新材料的开发和应用是锅炉建造技术进步的基础，发电机组的热力参数电机组的热力参数,随着时间推移和科技进步不断提高随着时间推移和科技进步不断提高,其中关键所在是其中关键所在是新材料的研究开发。1.超临界锅炉机组锅炉用钢的选择超临界锅炉机组锅炉用钢的选择锅炉位置选用

10、材料水冷壁T12、T22、15Mo3、15CrMo、12Cr1MoV、T23过热器和再热器T22、12Cr1MoV、T23TP304H、TP347H、T91、T92、T122、Super304H、TP347HFG、TP310CbN汽水分离集箱材料15CrCuMoNb5(WB36)或13MnNiMoNb钢管蒸汽管道材料P22、12Cr1MoV、P91、P92、P122a.三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍（三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍（2）1.超临界锅炉机组锅炉用钢情况超临界锅炉机组锅炉用钢情况部件过热器、再热器主蒸汽管引进300/600MW机组(17MPa/540/540)T91、T

11、P304H、TP347H12Cr2Mo1(P22)南京(俄)320MW机组(25MPa/545/545)12Cr1MoV、1Cr18Ni9Ti15Cr1Mo1V石洞口600MW机组(24.6MPa/541/569)X20CrMoV121P22华能沁北600MW机组TP347HP91玉环900MW机组(25.2MPa/600/600)HR3C(25-20)、Super304H、TP347H P122(过导)、P91(再导)三菱Misumi机组(25.4MPa/600/600)Super304HP91a.三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍（三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍（3）1.四、超临界

12、、超超临界电机组的主要阀门分布四、超临界、超超临界电机组的主要阀门分布系系 统统阀门名称阀门名称工作参数工作参数数量（台）数量（台）备注备注给水系统给水系统汽泵出口电动闸阀37.3MPa 2802 2汽泵出口逆止阀2 2主给水逆止阀主给水调节阀电泵出口电动闸阀1 1电泵出口逆止阀1 1主给水电动闸阀3 3主给水管道疏水阀给水管道电动疏水阀高加泄载阀给水泵最小流量阀4 4旁路电动调节阀主汽再热汽系统主汽再热汽系统电动主闸阀P25MPa 5452 2主汽疏水阀电动截止阀主汽疏水调节阀热段疏水阀a.60万万KW火电站为火电站为例例1.四、超临界、超超临界电机组的主要阀门清单四、超临界、超超临界电机组

13、的主要阀门清单1.四、超临界、超超临界电机组的主要阀门清四、超临界、超超临界电机组的主要阀门清单单锅炉系统锅炉系统阀门安装位置阀门安装位置规格规格数数量量阀门名称阀门名称设计温设计温度度设计压力设计压力MpaMpa操作方式操作方式备注备注容系统排污扩容系统排污扩扩容器排水槽出口隔离阀DN501截止阀199 1.52 手动进口储水箱水位传感器截止阀DN155截止阀199 1.52 手动进口收集箱水位表截止阀DN153截止阀199 1.52 手动进口给水旁路系统给水旁路系统 省煤器入口止回阀15.751止回阀347 30.92 手动进口锅炉给水关断阀15.7501截止阀347 30.92 电动进口

14、锅炉给水管道疏水阀DN254截止阀347 30.92 手动进口连接到混合给水入口的止回阀7.872止回阀347 30.92 手动进口下降管至泵下降管至泵至省煤器系统至省煤器系统分离器储水箱出口连接第一个取样关断阀DN252截止阀374 29.10 手动进口混合管道入口再循环止回阀13.51止回阀374 30.92 手动进口混合管道入口再循环止回阀旁路阀13.51截止阀374 30.92 手动进口循环关断阀13.6251截止阀374 30.92 电动进口混合管道压力测量截止阀DN254截止阀347 30.92 手动进口入口管段隔离阀13.6252截止阀347 30.92 电动进口第二个疏水阀DN

15、2512截止阀347 30.92 电动进口最小的省煤器流量调节阀8.1251调节阀347 30.92 调节进口出口管路隔离阀8.1252截止阀347 30.92 电动进口出口管路疏水阀DN251截止阀347 30.92 手动进口排气管道疏水阀DN251截止阀347 30.92 手动进口出口管道第二个疏水阀DN251截止阀347 30.92 电动进口旁路止回阀15.7501止回阀347 30.92 手动进口锅炉系统锅炉系统阀门安装位置阀门安装位置规格规格数数量量阀门名称阀门名称设计温度设计温度设计压力设计压力MpaMpa操作方式操作方式备注备注下降管至下降管至扩容器系统扩容器系统下降管到扩容器第

16、一个疏水阀DN253截止阀374 29.10 手动进口启动排水返回隔离阀13.1252截止阀374 29.10 电动进口回水阀13.1252调节阀374 29.10 REGULATOR/调节进口暖管系统暖管系统暖管主管关断阀1.52截止阀374 29.10 电动进口暖管系统总管疏水关断阀DN252截止阀374 29.13 手动进口再循环止回阀混合旁路流量孔板压力测试点截止阀DN2512截止阀347 30.92 手动进口混合管件入口再循环止回阀旁路阀1.0051截止阀347 30.92 手动进口暖管管道止回阀13止回阀347 30.92 手动进口启动排水返回管道暖管水节流阀12截止阀347 30

17、.92 手动进口暖炉调节阀1.5051调节阀374 29.10 REGULATOR/调节进口省煤器系统省煤器系统省煤器入口电动阀13.51闸阀347 30.92 电动进口省煤器水旁路阀DN1002截止阀347 30.92 电动进口省煤器水旁路阀DN1001调节阀347 30.92 REGULATOR/调节进口省煤器入口疏水阀DN252截止阀347 30.92 手动/电动进口省煤器出口联箱排空阀DN253截止阀374 31.03 手动国产水冷系统水冷系统炉膛前墙底部联箱疏水阀DN503截止阀374 31.03 手动/电动进口炉膛前墙底部联箱充氮阀DN251截止阀374 31.03 手动进口炉膛后

18、墙入口联箱疏水电动阀DN258截止阀438 29.16 手动/电动进口分离器系统分离器系统水冷壁引出管放气隔离阀DN251截止阀468 28.92 手动国产水冷壁引出管放气出口阀DN251截止阀468 28.92 电动国产水冷壁引出管充氮阀DN251截止阀468 28.92 手动国产分离器储水箱水位测量截止阀DN2524截止阀457 28.82 手动进口分离器储水箱出口压力测量截止阀DN252截止阀374 29.03 手动进口分离器出口压力测量截止阀DN258截止阀468 28.68 手动进口锅炉系统锅炉系统阀门安装位置阀门安装位置规格规格数数量量阀门名阀门名称称设计温设计温度度设计压设计压力

19、力MpaMpa操作方式操作方式备注备注包墙系统包墙系统主蒸汽安全阀34安全阀445 28.56 手动顶部入口联箱疏水阀DN802截止阀445 28.56 手动底部联箱疏水电动阀DN804截止阀462 28.56 电动/手动后烟道出口联箱左排空阀DN254截止阀471 28.56 手动乏气联箱充氮管道关断阀DN252截止阀471 28.56 手动分屏系统分屏系统过热蒸汽悬吊入口联箱排空阀DN253截止阀482 27.72 手动过热蒸汽/减温器出口连接排空阀DN254截止阀482 27.72 手动过热器/减温器排空联箱充氮管道截止阀DN252截止阀482 27.72 手动一、二级一、二级减温水系统

20、减温水系统过热器/减温器喷水阀DN2001闸阀电动过热器/喷水减温器喷水管道疏水阀DN254截止阀手动/电动过热/减温器喷水调节阀DN1004调节阀手动过热器/减温器喷水阻止阀DN1004截止阀电动过热器/减温器出口连接排空阀DN254截止阀576 26.68 手动过热器/减温器出口排空关断阀DN251截止阀576 26.68 电动过热器/减温器排空联箱充氮管道截止阀DN251截止阀576 26.68 手动压力测试点截止阀DN254截止阀576 26.68 手动锅炉系统锅炉系统阀门安装位置阀门安装位置规格规格数数量量阀门名称阀门名称设计温度设计温度设计压力设计压力MpaMpa操作方式操作方式备

21、注备注低低温温再再热热器器系系统统低再安全阀684安全阀手动进口水压试验堵阀DN7002334 5.21 国产低再入口管道疏水电动阀DN254截止阀334 5.21 电动/手动进口冷的再热管道压力测试截止阀DN251截止阀334 5.21 手动进口再热减温器入口压力变送器截止阀DN256截止阀334 5.21 手动进口过热蒸汽/减温器“1C”出口连接排空阀DN254截止阀540 5.21 手动国产过热器/减温器“1C”排空联箱充氮管道截止阀DN252截止阀540 5.21 手动国产后后屏屏系系统统吹灰蒸汽隔离阀DN2001闸阀528 27.24 手轮调节528 过热器/减温器出口连接排空阀DN

22、252截止阀519 27.10 手动519 过热器/减温器出口排空关断阀DN252截止阀519 27.10 电动519 过热器/减温器排空联箱充氮管道截止阀DN252截止阀519 27.10 手动519 事事故故减减温温水水系系统统再热器/减温器喷水截止阀DN801截止阀电动进口再热器/减温器喷水管道疏水阀DN252截止阀手动进口再热器/减温器喷水调节阀DN802调节阀气动调节进口过热蒸汽/减温器喷水阻止阀DN801截止阀电动进口高高温温再再热热器器系系统统热再热安全阀6104安全阀手动进口水压试验堵阀DN8502574 5.21 国产过热器/减温器出口连接排空阀DN252截止阀574 5.2

23、1 手动国产过热器/减温器出口排空关断阀DN252截止阀574 5.21 手动国产过热器/减温器排空联箱充氮管道截止阀DN252截止阀574 5.21 手动国产序序号号阀阀 门门 名名 称称大致大致数量数量 参参 数数使使 用用 现现 状状亚亚 临临 界机界机 组组超超 临临 界界 机组机组 1锅炉安全阀（包括过热器和再热器）10-14符合亚临界和超临界参数30%以上国产全部进口2PCV阀2-4部分国产阀门全部进口3电动给水闸阀2P/DN 25-40/400大部分国产阀门全部进口4电动给水闸阀20P/DN 25-40/80200大部分国产阀门全部进口5 给水调节阀减温水调节阀除氧系统调节阀8部

24、分进口全部进口6轴封、疏水、辅气调节阀20部分进口全部进口7燃油系统调节阀1大部分进口全部进口8燃油系统快关阀24大部分进口全部进口9给水逆止阀1部分进口全部进口10高排及抽气11P5510MPa DN150-60080采用进口11高、低压旁路阀2套部分进口全部进口12取样、放气截止阀50国产阀门全部进口13充氮、充气及仪表截止阀250DN15-25全部进口14吹灰减压阀2大部分进口全部进口15高加进水三通阀1P/DN 350/40016精处理制水蝶阀及其它阀门20大部分进口系系 统统阀门名称阀门名称工作参数工作参数数量（台）数量（台）备备 注注安全阀一次汽主安全阀一次汽主安全阀25MPa 5

25、4525MPa 5452 2一次汽脉冲安全阀一次汽脉冲安全阀2 2二次汽主安全阀二次汽主安全阀6.4MPa 450 6.4MPa 450 8 8二次汽脉冲安全阀二次汽脉冲安全阀8 8点火系统点火分离器前调节阀点火分离器前调节阀28.4MPa 51028.4MPa 5102 2点火分离器后调节阀点火分离器后调节阀2 2点火分离器排水调节阀点火分离器排水调节阀2 2点火分离器排水电动阀点火分离器排水电动阀2 2点火扩容器安全阀主阀点火扩容器安全阀主阀2.5MPa 4502.5MPa 4501010点火扩容器脉冲安全阀点火扩容器脉冲安全阀1010减温水系统主汽减温水电动阀主汽减温水电动阀37.3MP

26、a 28037.3MPa 2802 2主汽减温至除氧器调节阀主汽减温至除氧器调节阀1 1主汽减温水逆止阀主汽减温水逆止阀一次汽减温水电动阀一次汽减温水电动阀9 9一次汽减温水调节阀一次汽减温水调节阀38MPa 28038MPa 2801010二次汽减温水电动阀二次汽减温水电动阀23.5MPa 25023.5MPa 2503 3二次汽减温水调节阀二次汽减温水调节阀7MPa 1857MPa 1858 8疏水排空取样系统排空、疏水阀排空、疏水阀37.3MPa 250 37.3MPa 250 25MPa 54525MPa 54537.3MPa 28037.3MPa 28025MPa 54525MPa

27、5451.五、超临界、超超临界火电阀门研制五、超临界、超超临界火电阀门研制（1）材料研究 超临界主蒸汽阀门采用超临界主蒸汽阀门采用9Cr-1Mo-V钢（铸件为钢（铸件为C12A）超临界主蒸汽阀门采用超临界主蒸汽阀门采用9Cr-Mo2W钢（锻件为钢（锻件为F92）超临界和超超临界主给水阀门采用超临界和超超临界主给水阀门采用WB36钢（铸或锻件）钢（铸或锻件）阀体阀体,闸板闸板,阀盖阀盖ASTM A182-F92/A217-C12A/WB36；阀座阀座ASTM A182-F92/F91/WB36；阀杆阀杆JIS G4311SUH600/SUS630；紧固件紧固件SUH600/20Cr1Mo1V1,

28、20Cr1Mo1V1/35CrMo/45支架支架ASTM A217WC9/A216WCB；1.五、超临界、超超临界火电阀门研制五、超临界、超超临界火电阀门研制（2）n C12A/P91钢的许用应钢的许用应力明显要高于力明显要高于WC9/P22。540以上许用应力是以上许用应力是WC9/P22两倍以上两倍以上,在在593 105h条件下持久条件下持久强度达强度达100MPa,具有好蠕具有好蠕变强度。变强度。n P92/F92在在600以上以上许用应力比许用应力比P91高高30%,持持久强度约久强度约140MPa,高温强高温强度和蠕变性能得到了进一度和蠕变性能得到了进一步提高。步提高。1.五、超临

29、界、超超临界火电阀门研制五、超临界、超超临界火电阀门研制（3）C12AC12A钢钢铸造：难度较大，国外企业一般采用AOD、VOD、ESC工艺。焊接：常用氩气保护焊或用氩弧焊打底,然后用手工电焊。要掌握好预热温度,控制层间温度,焊后热处理缓冷到室温，防止潮气侵入产生气孔，才能够保证焊接质量。热处理：正火或淬火后应立即回火以避免应力裂纹,热处理中控制适当的温度，使其尽可能实现完全马氏体转换，否则将会影响材料冲击韧性和高温性能。F92F92钢钢温度超过600，采用锻件。化学成份：适当降低了Mo的含量(0.5%Mo),同时加入了一定的W(1.8%W)。将材料的钼当量从F91/C12A的1%提高到1.5

30、%，还加入了微量的硼形成细小的回火马氏体钨强化钢。耐高温腐蚀和氧化：与F91/C12A相似,高温强度和蠕变性能得到提高,600许用应力比F91/C12A增加30%，阀门厚度减少,重量减轻,成本降低。焊接工艺及热处理：与C12A不同,原理接近,只是要求更严。WB36WB36钢钢低合金高强度钢。冶炼,铸造,焊接：技术难度比F92、C12A、F91低一些,热处理：困难较大。尽快建立超临界、超超临界高参数电站阀门执行标准。与国际接轨，尽快建立超临界、超超临界高参数电站阀门执行标准。与国际接轨，消除技术壁垒。消除技术壁垒。中压中压次高次高高压高压超高压超高压亚临界亚临界超临界超临界超超临界超超临界执执行

31、行标标准准国国 内内JB/T3595 JB/T3595 电站阀门电站阀门 一般要求一般要求JB/T 9624 JB/T 9624 电站安全阀技术条件电站安全阀技术条件GB/T 12241 GB/T 12241 安全阀安全阀 一般要求一般要求GB/T10869 GB/T10869 电站调节阀技术条件电站调节阀技术条件GB/T10869 GB/T10869 电站减温减压阀技术条件电站减温减压阀技术条件GB/TGB/T等等等等无国内标准无国内标准国国外外ASME B16.34 ASME B16.34；E101E101等等等等材材料料铸铸钢钢件件JB/T 9625 JB/T 9625 锅炉管道附件承压铸钢件锅炉管道附件承压铸钢件 技术条件技术条件JB/T 5263 JB/T 5263 电站阀门铸钢件技术条件电站阀门铸钢件技术条件GB/T GB/T 等等等等ANSI/ASME ANSI/ASME DINDINJIS JIS 等等等等锻锻件件JB/T 9626 JB/T 9626 锅炉锻件锅炉锻件 技术条件技术条件GB/TGB/T等等等等a.谢谢！谢谢！a.谢谢欣赏a.THANK YOU FOR WATCHING