【正文】 適用于國(guó)內(nèi)各個(gè)電網(wǎng)條件 ， 適用于現(xiàn)有的設(shè)備運(yùn)輸條件 ， 并可與 1000MW等級(jí)容量機(jī)組形成系列化 。 600MW等級(jí)超臨界 、 超超臨界機(jī)組將成為我國(guó)電力工業(yè)的 主力機(jī)組 。 超臨界機(jī)組的熱效率比亞臨界機(jī)組的高 2％ ～ 3％ 左右 ， 而超超臨界機(jī)組的熱效率比常規(guī)超臨界機(jī)組的高 4％ 左右 。 在超超臨界機(jī)組參數(shù)范圍的條件下主蒸汽壓力提高 1MPa， 機(jī)組的熱耗率就可下降 ％ ～%。 主蒸汽溫度每提高 10℃ ， 機(jī)組的熱耗率就可下降 ％ ～ ％ ；再熱蒸汽溫度每提高 10℃ ， 機(jī)組的熱耗率就可下降 ％ ～％ ；在一定的范圍內(nèi) ， 如果增加再熱次數(shù) ，采用二次再熱 ， 則其熱耗率可較采用一次再熱的機(jī)組下降正 ％ ～ ％ 。 （ 1） 爐型 大型超臨界煤粉鍋爐的整體布置主要采用 Π 型布置和塔式布置 ， 也有 T型布置方式 。 鍋爐布置型式 （ a） Π形布置； (b)無(wú)水平煙道 Π形； (c)雙折焰角 Π形； (d)箱形布置 (e)塔形布置； (f)半塔形布置 Π 形布置 Π 形布置的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 鍋爐的排煙口在下部 ， 因此 ， 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械和笨重設(shè)備 ， 如送風(fēng)機(jī) ， 引風(fēng)機(jī)及除塵器都可布置在地面上 ， 可以減輕廠房和鍋爐構(gòu)架的負(fù)載 。 （ 2） 鍋爐及廠房的高度較低 。 （ 3） 在水平煙道中可以采用支吊方式比較簡(jiǎn)單的懸吊式受熱面 。 （ 4） 在尾部垂直下降煙道中 ， 受熱面易布置成逆流傳熱方式 ， 強(qiáng)化對(duì)流傳熱 。 （ 5） 下降煙道中 ， 氣流向下流動(dòng) ， 吹灰容易并有自吹灰作用 。 （ 6） 尾部受熱面檢修方便 。 （ 7） 鍋爐本身以及鍋爐和汽輪機(jī)之間的連接管道都不太長(zhǎng) 。 但這種型式也有缺點(diǎn) ， 主要有： （ 1） 占地面積大 。 （ 2） 由于有水平煙道 ， 使鍋爐構(gòu)架復(fù)雜 ， 而且不能充分利用其所有空間來(lái)布置受熱面 。 （ 3） 煙氣在爐內(nèi)流動(dòng)要經(jīng)兩次轉(zhuǎn)彎 ， 造成煙氣在爐內(nèi)的速度場(chǎng) 、 溫度場(chǎng)和飛灰濃度場(chǎng)不均勻 ， 影響傳熱效果 ， 并導(dǎo)致對(duì)流受熱面局部飛灰磨損嚴(yán)重 。 （ 4） 大容量鍋爐中 ， 在尾部煙道中要布置足夠的尾部受熱面有困難 ， 特別是在燃用低發(fā)熱值的劣質(zhì)煤時(shí)更顯得突出 。 Γ 形布置 Γ 形布置實(shí)質(zhì)上是 Π 形布置的一種改進(jìn) ， 只是取消了 Π 形布置中的水平煙道 ， 其他則大致相同 。 布置緊湊 ， 可以節(jié)省鋼材 ， 而且占地面積??；但尾部受熱內(nèi)的檢修不方便 。 大容量鍋爐如果采用管式空氣預(yù)熱器時(shí) ， 因?yàn)椴槐阒У?， 而且尾部煙道高度不夠 ， 就不宜采用這種布置 。 但如果采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器時(shí) ， 則采用這種布置型式比較適宜 。 如果要采用管式空氣預(yù)熱器，為解決尾部受熱內(nèi)布置不下的困難，也可將尾部煙道對(duì)稱地分成左右兩個(gè)，形成 T形布置 。 塔形布置 塔形布置方案 ， 下部為爐膛 ， 對(duì)流煙道就布置在爐膛上方 ， 鍋爐本體形成一個(gè)塔形 ， 它的優(yōu)點(diǎn)如下： （ 1） 占地面積小 。 （ 2） 取消了不宜布置受熱面的轉(zhuǎn)彎室 ， 煙氣流動(dòng)方向一直向上不變 ， 可以大大減輕對(duì)流受熱面的局部磨損 ， 因此 ， 對(duì)燃用多灰分燃料特別有利 。 （ 3） 鍋爐本身有自身通風(fēng)作用 ， 煙氣流動(dòng)阻力也較小 。 （ 4） 對(duì)流受熱面可以全部水平布置 ， 易于疏水 。 但這種方案也有如下缺點(diǎn)： l） 鍋爐本體高度很高 ， 過(guò)熱器 、 省煤器 、 再熱器等對(duì)流受熱面都布置在很高位置 ， 連接的汽水管道較長(zhǎng) 。 2） 空氣預(yù)熱器 、 送風(fēng)機(jī) 、 引風(fēng)機(jī)及除塵器等笨重設(shè)備都布置在鍋爐頂部 ， 加重了鍋爐構(gòu)架和廠房的負(fù)載 ， 因而使造價(jià)增大 。 3） 安裝及檢修均較復(fù)雜 。 半塔形布置 鍋爐整體布置型式的選擇 由于 T型布置蒸汽系統(tǒng)復(fù)雜 ， 鋼材耗量大 ， 我國(guó)發(fā)展超超臨界鍋爐一般在 Π型布置和塔式布置中選擇 。 根據(jù)具體電廠 、 燃煤條件 、 投資費(fèi)用 、 運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性等方面 ， 進(jìn)行全面地技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定 。 另外 ， 鍋爐布置型式與燃燒方式有一定關(guān)系 ， 兩者應(yīng)合理搭配 。 （ 3） 燃燒方式 煤粉的燃燒方式 ， 主要有四角 （ 六角 ， 八角 ） 切向燃燒方式 ， 墻式燃燒方式 （ 前墻燃燒和對(duì)沖燃燒 ） 和 W型火焰燃燒方式 （ 也稱拱式燃燒 ） 三種 。 由于切向燃燒中四角火焰的相互支持 ， 一 、二次風(fēng)的混合便于控制等特點(diǎn) ， 其煤種適應(yīng)性更強(qiáng) 。 四角切向燃燒 Π 型爐在應(yīng)用中最為突出的問(wèn)題是爐膛出口的水平煙道左右側(cè)的煙溫偏差大 ， 以及某些鍋爐局部過(guò) 、 再熱器超溫爆管和左 、 右側(cè)主蒸汽及再熱蒸汽溫差甚大 。 切向燃燒鍋爐超大型化后的發(fā)展趨勢(shì) 鍋爐向超大容量發(fā)展 ， 仍采用單火球 Π 型爐 ，則要求爐膛出口高度增大 ， 這樣除了爐膛出口后的左 、 右側(cè)存在煙氣能量不平衡外 ， 上 、 下方向也會(huì)出現(xiàn)同樣問(wèn)題 ， 另外過(guò)高的管屏內(nèi)外圈管吸熱量差異加大 ， 外圈管受熱行程長(zhǎng) ， 則易過(guò)熱 。尤其對(duì)超超臨界參數(shù) ， 主汽及再熱汽溫將會(huì)高達(dá)580 ℃ ～ 600℃ ， 即便選用新型奧氏體鋼 ， 也還是須考慮管屏下部迎火管段的超溫問(wèn)題 。 對(duì)于墻式對(duì)沖燃燒方式 Π 型鍋爐要易于解決 ，其爐膛截面可布置為長(zhǎng)方形 ， 則爐膛出口也會(huì)高度降低呈長(zhǎng)方形 。 對(duì)四角燃燒方式，采用塔式布置，則前述問(wèn)題也不存在。 另一個(gè)方案是切向燃燒仍用 Π 型布置 ， 采取一種不帶雙面水冷壁的單爐膛雙切圓燃燒方式 。這種布置方式使?fàn)t膛為長(zhǎng)方形 ， 而且改變了爐膛出口煙氣能量的分布 。 在無(wú)雙面水冷壁的單爐膛雙切向燃燒鍋爐中 ，如果正確選擇切圓的旋向 ， 將兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立燃燒系統(tǒng)的對(duì)流熱偏差與整體單一火焰輻射系統(tǒng)的輻射熱偏差進(jìn)行合理的搭配和補(bǔ)償 ， 則爐膛出口區(qū)域總的煙氣熱偏差將有可能大大降低 。 如果是采用雙爐膛雙切圓的布置方式 ， 則兩個(gè)爐膛的輻射場(chǎng)也是獨(dú)立的 ， 不可能取得輻射與對(duì)流偏差互補(bǔ)的效果 ， 其結(jié)果只相當(dāng)于鍋爐容量減小一半 ， 熱偏差略有下降 。 可見(jiàn) ， 雙切圓燃燒鍋爐取消雙面水冷壁不僅僅是為了簡(jiǎn)化制造工藝 ， 更重要的是應(yīng)從消除熱偏差的性能設(shè)計(jì)來(lái)考慮 。 旋流式燃燒器前后墻對(duì)沖布置和直流式燃燒器切向布置相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是上部爐膛寬度方向上的煙氣溫度和速度分布比較均勻，使過(guò)熱蒸汽溫度偏差較小，并可降低整個(gè)過(guò)熱器和再熱器的金屬最高點(diǎn)溫度。 墻式對(duì)沖燃燒方式以煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫度 。 這種調(diào)節(jié)方式較四角燃燒方式爐多以擺動(dòng)燃燒器的在垂直方向角度的方式要有效 ， 運(yùn)行中再熱器可不投減溫水 ， 使循環(huán)熱效率不會(huì)因噴入減溫水而降低 。 W型火焰燃燒方式對(duì)難燃的貧煤及無(wú)煙煤在燃燒穩(wěn)定性上優(yōu)于四角和墻式燃燒方式 ， 其下?tīng)t膛的截面積偏大 ， 且四周敷設(shè)衛(wèi)燃帶 ， 可使煤粉火焰具有較高溫度 ， 而又不易沖墻 ， 減少結(jié)渣的危險(xiǎn)；但是 ， 由于爐膛截面積大 ， 形狀復(fù)雜 ， 鍋爐本體造價(jià)大致要增加 15 ％ ～ 25％ 。另外 ， 形成和控制 W型火焰使充滿整個(gè)爐膛 ， 要求成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和較高的運(yùn)行水平 。 超臨界機(jī)組鍋爐有如下五種燃燒方式與鍋爐布置 型式搭配可適應(yīng)： 四角單切圓 Π 式布置； 四角單切圓塔式布置； 單爐膛雙切圓 Π 型布置； 墻式對(duì)沖塔式布置； 墻式對(duì)沖 Π 型布置 。 （ 4）水冷壁管圈型式 早期直流鍋爐蒸發(fā)受熱面的形式 : 本生型 : 蒸發(fā)受熱面型式為多次垂直上升管屏 蘇爾壽型 : 蒸發(fā)受熱面型式為多行程迂回管屏 拉姆辛型 : 蒸發(fā)受熱面型式為水平圍繞管屏 本生型 蘇爾壽型 拉姆辛型 本生型直流鍋爐發(fā)源于德國(guó)，早期本生型鍋爐的爐膛蒸發(fā)受熱面管子是多次上升垂直管屏，用中間混合聯(lián)箱與不受熱的下降管互相串聯(lián)。 通用壓力型鍋爐（ UP爐）是拔柏葛公司在本生爐基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種爐型，所謂通用壓力型鍋爐是指無(wú)論亞臨界或超臨界參數(shù)，均可采用的爐型。 UP爐的主要特點(diǎn)是采用全焊膜式水冷壁，工質(zhì)