上海锅炉厂CCPP联合循环余热锅炉介绍
1. 联合循环余热锅炉产品特点
上海锅炉厂有限公司(下称“上锅”)的余热锅炉产品设计以用户需求为导向，利用先进、成熟的余热锅炉产品技术，借鉴公司在大容量、高参数煤粉锅炉产品设计制造中的经验，并充分考虑联合循环机组的运行特点和个性化需求，保证最终提供给用户的是技术先进、质量可靠、安装便捷、经济性好、可用率高、调峰能力出众的优质产品，其安装便利性、设备可靠性和运行经济性居于市场前列。
与同类产品相比，上锅的余热锅炉具有以下突出的技术特点：
1) 快速启停和变负荷能力突出
燃气联合循环电站在我国电力市场上的定位是调峰机组。余热锅炉在联合循环中起着承上启下的作用，它的快速启停及变负荷能力对整个机组的调峰响应特性有着重要的影响。为强化调峰能力，上锅的余热锅炉在设计中采取了以下措施：
● 受热面全部采用超长钢管，无中间拼接焊口;
● 高温受热面大量采用Super304H、T91、12Cr1MoVG等高等级耐热钢材，降低了管子壁厚;
● 专有的异种钢组合式管接头结构充分保证了不锈钢管屏的运行可靠性;
● 卧式全悬吊结构保证了所有热面的自由膨胀;
● 大容量汽包设计可以承受快速启停或变负荷过程中的水位波动;
● 多点布置的大口径疏水管可以保证受热面依靠重力实现快速疏水，有效防止燃机吹扫时过热器和再热器集箱和受热面管内产生冷凝结水聚集;
● 锅炉采用内保温设计，受冷热冲击时膨胀量小、一致性好，密封性能优良;
● 汽水侧和烟气侧分别设有关断阀和关闭挡板，停炉时起到保压保温作用;
● 蒸发器可根据需要布置邻炉加热系统。
2) 高度模块化，安装便捷，可靠性高
上锅的余热锅炉采用高度模块化设计，在缩短安装周期的同时大幅提高了安装质量，充分保证了锅炉的运行可靠性。其中，配E级、F级和H级机组的余热锅炉采用大模块设计，锅炉本体分为受压件模块和非受压件模块;配小F级机组的余热锅炉则采用集成度更高的C型模块设计。
● 大模块设计
大模块设计中，锅炉本体的受压件和非受压件均采用高度模块化结构，如图 1、图 2所示。
图 1 大模块设计——受压件模块
受压件模块出厂时已将受热面管、集箱、支吊梁等附件装配在一起，从而使受热面模块主要焊口和复杂的装配工作全部在车间完成，大大提高了锅炉焊接质量。一台典型的配大F级机组的余热锅炉具有18个受压件模块，受压件现场焊口数量低至500道。
图 2 大模块设计——非受压件模块
非受压模块同样采用模块化设计，将钢架、炉膛、保温(包括内外板及保温材料)设计成一体，现场安装异常简便。
● C型模块设计
小F级机组余热锅炉采用集成度更高的C型模块设计，如图 3所示。
图 3 C型模块
一个C型模块中通常包含如下组件：
◇ 受压件及对应的立柱(单侧)
◇ 1/2顶梁
◇ 1/2底梁
◇ 复合保温墙板(支撑墙板+保温材料+内衬板)
由于C型模块中集成了主钢架，本身的结构刚性较好，一般仅需设置少量的轻型加固结构即可满足运输和起吊要求。
采用C型模块后，大量的工地安装工序转移到了条件更好的制造车间内完成，包括绝大部分放气、疏水、取样管路，故现场安装周期得到最大程度的缩减，产品质量进一步提升，运行可靠性更有保障。
一台典型的小F级余热锅炉，采用C型模块设计后，锅炉本体模块数量可简化至8个，受压件工地焊口仅约200只。
3) 先进的设计、制造能力
首先，上锅除余热锅炉产品外，还拥有大型、高参数电站锅炉的设计、制造经验。在大型电站机组上积累的设计、工艺和制造方面的能力和经验，例如高等级材料的加工和使用经验，能为余热锅炉的设计、制造提供额外的技术支撑和保障。
其次，上锅在余热锅炉产品上有深厚的技术积累，有一整套完善的设计和制造体系。锅炉结构简单，易于加工，可快速生产、组装和安装。
在设计上，采用高度数字化设计。充分利用三维设计、流场模拟、应力分析软件平台和方法来优化余热锅炉的设计方案。在制造上，有先进的工艺和专用加工设备、平台、热处理等装备为产品质量保驾护航。
图 4 数字化设计
图 5 先进的制造
2. 典型工程-土耳其卡赞(KAZAN)
土耳其卡赞联合循环工程为F级机组，对外供电的同时也对为化工车间供气，运行工况复杂。卡赞工程所配锅炉为一台F级卧式双压自然循环余热锅炉，带补燃设计，以满足不同工况下的蒸汽量需求，大大提高机组运行灵活性，同时实现高经济性。
锅炉主要信息如下：
◇ 燃气轮机：Siemens SGT5-4000F
◇ 锅炉型式：卧式/自然循环/双压/补燃
◇ 高压蒸汽：330t/h/9.48MPa/542℃
◇ 低压蒸汽：60t/h/0.4MPa/206.3℃
◇ 锅炉效率：85.5%(纯凝工况)
◇ 烟气阻力：2.5kPa
◇ 排烟温度：99.7℃
卡赞项目于2017年11月通过168试验。锅炉的设计、制造和检验按ASME规范进行，符合PED指令，并通过了欧盟CE体系认证。
附：上海锅炉厂简介
上海锅炉厂有限公司是一家拥有60多年历史的大型锅炉设备制造商，隶属上海电气电站集团。公司产品种类齐全，涵盖电站锅炉、动力锅炉、特种锅炉(余热锅炉、垃圾焚烧炉、光热发电炉等)以及化工压力容器等。上锅于1955–1973年分别试制成功我国首台配25MW、50MW、125MW、300MW机组电站锅炉。进入上世纪八十年代以后，结合技术引进和自主研发，上锅相继推出了600MW级亚临界锅炉和350～1350MW容量超(超)临界直流锅炉，拥有多项业内瞩目的业绩，如首台623℃再热汽温超超临界锅炉、首台百万等级超超临界二次再热锅炉、首台单机容量1350MW超超临界锅炉等。
上锅配联合循环机组的余热锅炉技术研发开始于2000年，目前已具备小F级、E级、F级及H级全系列联合循环机组配套余热锅炉的设计、制造能力和相应供货业绩。
