600MW亚临界锅炉说明书

600MW火电机组HG-2070/17.5-YM9型580毕业设计网锅 炉 设 计 说 明 书38目 录一. 锅炉设计主要参数及运行条件1. 锅炉容量及主要参数1.1 BMCR 工况1.2 额定 工况2. 设计依据 2.1 燃料 2.2 锅炉汽水品质3. 电厂自然条件4. 主要设计特点5. 锅炉预期性能计算数据表二. 受压部件1. 锅炉给水和水循环系统2. 锅筒3. 锅筒内部装置4. 省煤器4.1 结构说明4.2 维护5. 过热器和再热器 5.1 结构说明 1) 过热器 2) 再热器 5.2 蒸汽流程 5.3 保护和控制5.4 运行5.5 维护5.6 检查6. 减温器 6.1 说明 6.2 过热器减温器 6.3 再热器减温器 6.4 减温水操纵台6.5 维护7. 水冷炉膛 7.1 膜式水冷壁结构7.2 冷灰斗7.3 运行7.4 维护三. 燃烧器四. 空气预热器（删除）五. 门孔、吹灰孔、烟风系统仪表测点孔六. 汽水系统测点布置七. 锅炉膨胀系统八. 锅炉构架说明九炉水循环泵十锅炉对控制的要求一. 锅炉设计主要参数及运行条件陕西铜川发电厂2600MW机组锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)的引进技术设计制造的。锅炉为亚临界参数、控制循环、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的型汽包炉。1. 锅炉容量及主要参数1.1 BMCR工况过热蒸汽流量2070t/h过热蒸汽出口压力 17.5MPa.g过热蒸汽出口温度541再热蒸汽流量1768t/h再热蒸汽进口压力4.041MPa.g再热蒸汽出口压力3.861MPa.g再热蒸汽进口温度334.4再热蒸汽出口温度541给水温度283.4过热器设计压力19.95MPa.g再热器设计压力 4.65MPa.g1.2 额定(THA)工况过热蒸汽流量1876.4t/h过热蒸汽出口压力17.45MPa.g过热蒸汽出口温度541再热蒸汽流量1642.5t/h再热蒸汽进口压力3.685MPa.g再热蒸汽出口压力3.521MPa.g再热蒸汽进口温度325.3再热蒸汽出口温度541给水温度277.12. 设计依据2.1 燃料：项 目符号单位设计煤种校核煤种全水分Mt%11.413.7空气干燥基水分Mad%2.171.95收到基灰分Aar%18.3116.31干燥无灰基挥发份Vdaf%36.8735.52收到基碳Car%57.1556.25收到基氢Har%3.553.45收到基氧Oar%8.228.31收到基氮Nar%0.640.58收到基全硫St.ar%0.731.4收到基低位发热量Qnet.arMJ/kg21.4221.02变形温度DT12401270软化温度ST12801330半球温度HT12901360流动温度FT13601390哈氏可磨指数HGI6259二氧化硅SiO2%51.1950.98三氧化二铝Al2O3%25.6625.92二氧化钛TiO2%1.080.92三氧化二铁Fe2O3%6.366.72氧化钙CaO%7.848.20氧化镁MgO%1.890.98氧化钾K2O%1.191.03氧化钠Na2O%0.360.30三氧化硫SO3%2.042.00二氧化锰MnO2%1.890.98煤的冲刷磨损指数Ke3.84.332.2锅炉汽水品质： 炉给水质量标准p H值 9.09.5（无铜系统） 硬度mmol/L0 溶氧（O2）mg/L7 铁（Fe）mg/L20 铜（Cu）mg/L5 油mg/L0.3 联氨（N2H4）mg/L1030 导电率（25）mS/cm0.3炉水： pH值910 硬度mmol/L0 总含盐量mg/L20 二氧化硅（SiO2)mg/kg0.25 氯离子Cl- mg/L1 磷酸根mg/L0.53 导电率（25）mS/cm503. 电厂自然条件3.1气象条件水文气象条件表：项 目单位数值发生日期平均气压hPa934.8平均气温12.5最热月平均气温25.1最冷月平均气温-1.4极端最高气温39.71972.6.11极端最低气温-17.91991平均水汽压hPa10.4最大水汽压hPa39.11976.8.1最小水汽压hPa0平均相对湿度%62年平均降水量mm540.9一日最大降水量mm96.1 1988.8.14年平均蒸发量mm1964.4平均风速m/s3.1最大风速m/s20.7 1982.6.7最大积雪深度cm181975.12.8 最大冻土深度cm38平均雷暴日数d22.4最多雷暴日数d35平均沙暴日数d0.3平均大风日数d10.0降水日数d91.9 3.2岩土工程条件根据区域地质资料，本区出露地层主要有：上部为第四系风积黄土，厚度100m左右；下部为石炭、二叠系海陆交互相的煤层、泥岩、砂岩、页岩、石灰岩沉积层。对本工程建设有直接意义的主要是上部为第四系风积黄土，下部为石炭、二叠系地层由于埋深较大，对本工程无实际意义，这里不再叙述。厂区地表有40cm左右的棕褐色的黑垆土，但不连续，埋深最大0.8m，故未将其单独分层，一并归入下层黄土中。厂区地层上部为Q3 黄土（厚79m），下部为Q2 黄土。根据本次钻孔揭露黄土厚度92m，详细描述及岩土物理力学性质指标见我院2004年4月出版的本工程可行性研究阶段岩土工程勘察报告。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该地区地震动峰值加速度为0.10 g（相应的地震基本烈度为7度），特征周期值为0.45 s。3.3 主厂房零米地坪标高：主厂房零米海拔高度（1985年国家高程基准）暂定为 +722.5m。4. 主要设计特点(1) 锅炉为单炉膛四角布置的直流式摆动燃烧器，切向燃烧，配6台中速磨煤机，正压直吹式系统，每角燃烧器为六层一次风喷口，燃烧器可上下摆动，最大摆角为30；在BMCR工况，燃用设计煤种时，5台运行，1台备用。燃用校核煤种时，6台磨运行。(2) 炉膛上部布置墙式辐射再热器和大节距的分隔屏过热器和后屏过热器以增加再热器和过热器的辐射特性。墙式辐射再热器布置于上炉膛前墙和二侧墙，分隔屏沿炉宽方向布置六大片，起到切割旋转烟气流的作用，以减少进入水平烟道沿炉宽方向的烟温偏差。(3) 采用CE公司典型的内螺纹管膜式水冷壁的强制循环系统(简称CC+)，可以降低锅炉循环倍率至2左右，以便采用低压头的循环泵，减少电耗并提高运行可靠性；对每个水冷壁回路的各种工况均用计算机作精确的水循环计算，以确保水循环的可靠性。膜式水冷壁为光管加扁钢焊接而成。(4) 各级过热器和再热器最大限度地采用蒸汽冷却的定位管和吊挂管，以保证运行的可靠性。分隔屏和后屏沿炉膛宽度方向有六组汽冷定位夹紧管，并与墙式再热器之间装设导向定位装置以作管屏的定位和夹紧，防止运行中管屏的晃动；过热器后屏和再热器前屏用横穿炉膛的汽冷定位管定位，以保证屏与屏之间的横向间距，防止运行中晃动；布置于后烟道的水平式低温过热器采用自省煤器出口集箱引出的水冷吊挂管悬吊和定位；省煤器采用金属撑架固定；对于高温区的管屏(分隔屏过热器、后屏过热器、后屏再热器)通过延长最里面的管圈做管屏底部管的夹紧用。(5) 根据国内运行经验和设计煤种的特性，在哈锅以往600MW锅炉设计运经验的基础上，加强锅炉对煤种的适应能力，避免在炉膛及各受热面上发生结焦。锅炉的主要设计数据如下：炉膛断面(宽深)：18.54217.448m上一次风到屏底距离:21.7m下一次风到冷灰斗上沿距离： 5.620m炉膛容积：18308.5m3炉膛容积热负荷(BMCR工况)： 86.59KW/m3炉膛截面热负荷(BMCR工况)： 4903KW/m2炉膛有效投影辐射受热面热负荷(BMCR工况)：172.0KW/m2燃烧器区域受热面热负荷(BMCR工况)： 167.6KW/m2炉膛出口烟气温度(BMCR工况)：997C后屏过热器屏底烟气温度(BMCR)：1336C（以上数据摘自投标书）(6) 各级过热器和再热器采用较大的横向节距，防止受热面结渣结灰，同时还便于在蛇形管穿过顶棚处装设密封装置，以提高炉顶的密封性。(7) 各级过热器和再热器均采用较大直径的管子，如57、60、63等。增加管子在制造和安装过程中的刚性，并有利于降低过热器和再热器的阻力；这种较粗管子的顺列布置有利于降低管子的烟气侧磨损，提高抗磨能力。(8) 各级过热器、再热器之间采用单根或数量很少的大直径连接管相连接，对蒸汽起到良好的混合作用，以消除偏差。各集箱与大直径连接管相连处均采用大口径三通。(9) 在用计算机精确计算壁温、阻力和流量分配的基础上，选用过热器、再热器蛇形管的材质；所有大口径集箱和连接管在保证性能和强度的基础上采用与国内常用钢材相近的美国牌号的无缝钢管。(10) 锅炉采用露天布置，锅炉构架全部采用钢结构。(11) 每台锅炉装有二台三分仓容克式空气预热器。(12) 锅炉的锅筒、过热器出口及再热器进出口均装有直接作用的弹簧式安全阀。在过热器出口处装有两只动力控制阀(PCV)以减少安全阀的动作次数。(13) 汽温调节方式：过热器采用二级喷水。第一级喷水减温器设在低温过热器与分隔屏过热器间的大直径连接管上，分左、右各一点。第二级喷水减温器设在后屏过热器与末级过热器间的大直径连接管上，分左、右各一点。减温器采用笛管式。再热器的调温主要靠燃烧器摆动，在再热器的冷端进口管道上装有两只雾化喷嘴式的喷水减温器，主要作事故喷水用。过量空气系数的改变对过热器和再热器的调温也有一定的作用。(14) 根据燃煤的沾污特点，在炉膛、各级对流受热面和回转式空气预热器处均装设不同型式的吹灰器。其中炉膛布置100只蒸汽吹灰器，受热面布置40只长伸缩式吹灰器。吹灰器的运行采用程序控制，在24小时可全部运行一遍。(15) 锅炉除按ASME法规计算受压部件的元件强度外，还充分考虑了二次应力对强度的影响，对主要管系和很多特殊区域广泛进行了系统应力分析，以确保运行的可靠性。(16) 锅炉设有膨胀中心，可进行精确的热位移计算，作为膨胀补偿，间隙预留和管系应力分析的依据，并便于与设计院所负责的各管道的受力情况相配合。在锅炉本体的刚性梁，密封结构和吊杆的设计中也有相应的考虑。膨胀中心的设置对保证锅炉的可靠运行和密封性改善有着重大的作用。(17) 锅炉刚性梁按炉膛内最大瞬间压力为8.7kPa设计。此设计压力系考虑紧急事故状态下主燃料切断、送风机停运，引风机及脱硫风机出现瞬间最大抽力时，炉墙及支撑件不产生永久变形。此数据符合美国国家防火协会规程(NFPA)的规定。锅炉水平刚性梁的布置系先按各部位烟侧设计压力、跨度和管子应力等条件，通过应力分析以确定各处的最大许可间距，而根据门孔布置等具体条件所确定的刚性梁实际间距均小于此处的最大许可间距。由于锅炉水平烟道部位的两侧墙跨度最大，为减少挠度，每侧设有两根垂直刚性梁与水平刚性梁相连。(18) 在锅炉的尾部竖井下集箱装有容量为5%的起动疏水旁路。锅炉起动时利用此旁路进行疏水以达到加速过热器升温的目的。根据经验，此5%容量的小旁路可以满足机组的冷热态起动。(19) 锅炉装有炉膛监察保护系统(FSSS)。用于锅炉的起停，事故解列以及各种辅机的切投。其主要功能是炉膛火焰检测和灭火保护，对防止炉膛爆炸和“内爆”有重要意义。(20) 机组装有协调控制系统，进行汽机和锅炉之间的协调控制。它将锅炉和汽机作为一个完整的系统来进行锅炉的自动调节。(21) 机组既可按定压运行，也可按滑压运行。当锅炉低负荷运行及起动时，推荐采用滑压运行，以获得较高的经济性。5. 锅炉性能计算数据表 详见热力计算汇总二. 受压部件1. 锅炉给水及水循环系统在本锅炉下降管系统中装有低压头炉水循环泵，可保证水冷壁系统具有可靠的水循环。在水冷壁下集箱内，每根水冷壁管的入口处都装有节流孔圈，而节流孔圈的阻力要占到整个回路阻力的一半以上，保证在任何工况下，每个回路流量的合理分配。炉水循环的流程图见附图1锅炉给水及水循环系统布置示意图。图中部件序号是按流动方向排列的，平行流动的部件，其序号相连。锅炉给水经由止回阀、电动闸阀进入省煤器入口集箱 (W1)，进入省煤器蛇形管 (W2)，水在省煤器蛇形管中与烟气成逆流向上流动，被加热后汇集到省煤器出口集箱 (W3)，从省煤器出口集箱引出水冷吊挂管(W4)来悬吊尾部烟道内低温过热器，水冷吊挂管汇集到吊挂管集箱(W5)，在锅炉顶部大包内，经由大口径连接管 (W6) (W7) (W8) 引到炉前，并从锅筒 (W9) 的底部进入锅筒。给水进入锅筒 (W9)后，与锅筒中的锅水相混合，然后经由下降管 (W10) 进入循环泵吸入集箱 (W11)，在锅炉运行时，循环泵将炉水从吸入集箱抽吸过来，经过排放阀(W14)和排放管道 (W15)，将炉水排入水冷壁下集箱(W16) 、(W17)、 (W18)中。炉水进入水冷壁下集箱以后，首先通过过滤器*，然后经过节流孔圈*进入到水冷壁管内。在锅炉启动期间，炉水也可以从水冷壁下集箱进入到省煤器再循环管 (W32) 中。炉水沿着水冷壁管向上流动并不断受到加热。炉水平行流过以下三部分管子；a) 前水冷壁管 (W19) (W20) (W21)；b) 侧水冷壁 (W19) (W20) (W22)； 后水冷壁管 (W19) (W20)，后水冷壁悬吊管 (W23)，后水冷壁折附图1锅炉给水及水循环系统布置示意图焰角 (W24)，后水冷壁排管(W25)和水冷壁延伸侧墙管 (W26)。水冷壁管中产生的汽水混合物在水冷壁各出口集箱 (W27) (W28) (W29) (W30)中汇合后，经由汽水引出管 (W31) 进入到锅筒 (W9 )中。在锅筒中，汽水混合物进行分离 (见节) 。分离出的蒸汽进入过热器系统 (见节)，分离出的水又回到锅筒水空间继续进行循环。注：*过滤器由几片开有F10小孔的钢板组成，用紧固件安装在入口集箱内。*节流孔圈装在孔圈座上，孔圈座点焊到水冷壁下集箱内壁上，用孔圈夹把节流孔圈连接到孔圈座上。2. 锅筒锅筒用DIWA353碳钢材料制成，内径1778mm(70)，直段全长为25756mm，两端采用球形封头。筒身上下部采用不同壁厚，上半部壁厚为145mm，下半部的壁厚为115mm。锅筒内部采用环形夹层结构作为汽水混合物的通道，使锅筒上下壁温均匀，可加快锅炉的启、停速度。锅筒内部布置有112只直径为F254mm的旋风式分离器，每只分离器的最大蒸汽流量为18.48t/h(每只分离器的允许最大蒸汽流量为18.7 t/h)。锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管座及汽水混合物引入管座，放气阀管座和辅助蒸汽管座；筒身底部装焊有大直径下降管座及给水管座；封头上装有人孔，安全阀管座，连续排污管座，高低水位表管座，液面取样器管座及试验接头管座等。在安装现场不能在锅筒筒身上进行焊接。3. 锅筒内部设备锅筒内部设备的作用在于将水从水冷壁内产生的蒸汽中分离出来，同时也将蒸汽中溶解盐分的含量降到规定的标准以下。通常汽水分离过程包括三个阶段，前两次分离在旋风分离器中完成，第三次分离是在锅筒顶部，蒸汽进入到饱和蒸汽引出管以前完成。水冷壁内产生的汽水混合物经过汽水引出管 (W31) 进入锅筒 (W9) 顶部 (参见附图1锅炉给水及水循环系统布置示意图) ，然后沿锅筒整个长度，通过由挡板形成的狭窄通道从两侧流下，由于挡板与锅筒外壳同心，从而使汽水混合物通过时，具有不变的速度和传热率，使整个锅筒表面维持在一个相同的温度下。在挡板的下缘，汽水混合物折向上方进入两排旋风分离器中。(汽包内部设备见下附图2)。蒸汽在旋风分离器中实现二次分离。第一次分离产生在两个同心园筒之间。当汽水混合物向上进入旋风分离器内圆筒时，在转向叶片作用下产生离心旋转运动，使得较重的水沿内筒壁向上流动，在内园筒顶部遇到转向弯板而折向下方，通过两个圆筒之间的通道流回到锅筒水空间。分离出的蒸汽继续向上流动去进行第二次分离。第二次分离是在旋风分离器顶部两组紧密布置的波形薄板中进行的。蒸汽在通过薄板之间的曲折通道时，由于惯性作用，使得蒸汽中包含的水份打到波形板上。同时由于蒸汽的速度不很高。这些水份不会被再次带起。分离出的水份沿着波纹板向下流动，在蒸汽出口处沿波形板边缘滴下。在第二次分离结束后，蒸汽向上流动去进行第三次也是最后一次分离。在锅筒的顶部沿锅筒长度方向布置有数排百叶窗分离器，排间装有疏水管道，在蒸汽以相当低的速度穿过百叶窗弯板间的曲折通道时，携带的残余水份会沉积在波形板上，水份不会被蒸汽再次带起，而是沿着波形板流向疏水管道，通过这些管道返回到锅筒水空间。锅筒水位控制值: 正常水位：锅筒中心线以下 229mm 水位允许波动值：正常水位50mm 报警水位：正常水位+127mm-178mm 停炉水位：正常水位+254mm-381mm 附图2：汽包内部设备4. 省煤器4.1 结构说明省煤器的作用在于将锅炉给水进行加热，以此从即将离开锅炉的烟气中回收热量。省煤器布置在锅炉尾部竖井烟道下部，管子为516.5，在锅炉宽度方向由120片顺列布置的水平蛇形管组成。所有蛇形管都从入口集箱 (W1) 引入，终止于出口集箱 (W3) (参见附图1锅炉给水及水循环系统布置示意图) 。 给水经过省煤器止回阀 (V1) 和省煤器电动闸阀 (V2) 进入省煤器入口导管，再经过省煤器入口集箱进入蛇形管。水在蛇形管中与烟气成逆流向上流动，以此达到有效的热交换，同时也减小了蛇形管中出现汽泡造成停滞的可能性。给水在省煤器中被加热后，进入省煤器出口集箱，经水冷吊挂管进入水冷吊挂管出口集箱，经出口导管引入锅筒。在省煤器入口集箱 (W1) 端部和后水冷壁下集箱 (W18) 之间连有省煤器再循环管 (W32) 。在锅炉启动时，该管可将炉水引到省煤器，防止省煤器中的水产生汽化。启动时，再循环管路中的阀门必须打开，直到连续供水时再关上。4.2 维护1) 锅炉启动前和每次停运时，都应对省煤器外观进行检查，必要时还要进行清扫。对于新安装的锅炉，一般会堆积一定量的安装残渣(木屑块、保温材料、焊条头等)，因此先要用人工除去零星残渣，然后用水冲洗省煤器管组。2) 保温材料外露表面要处于完好状态。3) 人孔门要用螺栓拧紧，经常抽查孔门的密封状况。如果装有吹灰器的话，吹灰器的投入次数取决于省煤器的具体情况。对于初次投入运行的省煤器，每班要吹扫一次。两次吹灰的时间间隔取决于烟气阻力的变化。在大多数情况下，省煤器每天吹扫一次或略少一点已经足够。5. 过热器和再热器5.1 结构说明过热器和再热器的流程见附图3过热器系统流程图和附图4再热器系统流程图。1) 过热器过热器由五个主要部分组成: a) 末级过热器 (S38)；b) 过热器后屏 (S32)；c) 过热器分隔屏 (S28)；d) 立式低温过热器 (S22)和水平低温过热器 (S21)；e) 顶棚过热器和后烟道包墙系统 (S3, S4, S6, S7, S8, S9，S13，S14，S17)。末级过热器 (S38) 位于后水冷壁排管后方的水平烟道内，共96片，管径为57，以190.5mm的横向节距沿整个炉宽方向布置。后屏过热器 (S32) 位于炉膛上方折焰角前，共24片，管径为60，以762mm的横向节距沿整个炉膛宽度方向布置。分隔屏过热器(S28) 位于炉膛上方，前墙水冷壁和后屏过热器之间，沿炉宽方向布置六大片，每大片又沿炉深方向分为八小片。管径为57，以2649mm的横向节距沿整个炉膛宽度方向布置。立式低温过热器 (S22) 位于尾部烟道转向室内，水平低温过热器上方，共130片，管径为63，以142mm的横向节距沿炉宽方向布置。顶棚过热器和后烟道包墙系统部分由顶棚管 (S3) 、(S4)，侧墙 (S13)、(S14)，前墙 (S6)、(S7)，后墙 (S9)，后烟道延伸包墙 (S17) 组成。形成一个垂直下行的烟道；后烟道延伸包墙 (S17) 形成一部分水平烟道。水平低温过热器 (S21) 位于尾部竖井烟道省煤器上方，共120片，管径为57，以153mm的横向节距沿炉宽方向布置。2) 再热器再热器由三个主要部分组成: a) 末级再热器 (R12)；b) 再热器前屏 (R11)；c) 墙式辐射再热器 (R5)、(R6)。末级再热器 (R12) 位于炉膛折焰角后的水平烟道内，在水冷壁后墙悬吊管和水冷壁排管之间，共72片，管径为63，以254mm的横向节距沿炉宽方向布置。后屏再热器(R11) 位于过热器后屏和后水冷壁悬吊管之间，折焰角的上部，共48片，管径63，以381mm的横向节距沿炉宽方向布置。墙式辐射再热器 (R5)、(R6) 布置在水冷壁前墙和侧墙靠近前墙的部分，高度约占炉膛高度的三分之一左右。前墙辐射再热器有256根60mm的管子，侧墙辐射再热器有276根60mm的管子，以63.5的节距沿水冷壁表面密排而成。附图3 过热器系统流程图附图4 再热器系统流程图5.2 蒸汽流程过热蒸汽和再热蒸汽的流程可参见附图5 过热器系统流程图和附图6再热器系统流程图，主要如下：过热器系统流程蒸汽在汽轮机高压缸做功后，经由冷端再热器管道引回锅炉，进入再热器系统。再热器减温器位于冷端再热器管道上。再热器系统流程如下：再热器系统流程注: 为了保持过热器和再热器部件的横向节距和防止晃动，采用以下蒸汽冷却夹管结构：1) 蒸汽冷却夹管用于保持分隔屏的横向节距，防止分隔屏过分偏斜，其流程如下: 分隔屏入口集箱蒸汽冷却夹管入口管蒸汽冷却夹管定位管蒸汽冷却夹管出口管后屏过热器出口集箱。2) 蒸汽冷却间隔管用于保持后屏过热器和后屏再热器的横向节距，防止过热器后屏和后屏再热器过分偏斜，其流程如下: 后烟道延伸包墙入口连接管蒸汽冷却间隔管后屏过热器入口集箱。5.3 保护和控制只要炉膛存在燃烧工况，就要对过热器和再热器组件进行保护。特别是在这些组件内没有蒸汽流量的情况下，例如在启动和停炉的时候，由于没有蒸汽流量通过，就要借助于集箱，连接管道和主蒸汽管道上的疏水、排汽来保证过热器组件内有少量的蒸汽流量通过。在锅炉点火时，采用疏水和排汽的方法可以将再热器组件内的残留水份蒸发排放掉。布置在过热器主蒸汽管道上的安全阀动作压力比锅筒上安全阀的最小动作压力低，这样可在主蒸汽管道中蒸汽压力突然上升时，先打开主蒸汽管道上的安全阀，从而保证有一定蒸汽流量通过过热器，对过热器提供了保护。在再热器冷端和热端管道上也装有安全阀，可在再热蒸汽管道中蒸汽压力突然上升时动作，同样对再热器起到保护作用。在过热器主蒸汽管道上装有动力排放阀，其动作压力要比该管道上的其它安全阀低，这样就可在蒸汽压力超过允许压力时首先动作，起到先期警告的作用。动力排放阀的蒸汽排放量不包括在按规范规定的锅炉安全阀总排放量之内。在锅炉启动期间，一定要特别注意不要使过热器和再热器管子超温。这就需要对燃料量加以控制，以控制炉膛出口烟气温度。在炉膛侧墙上部装有两只伸缩式烟温探针，可用其测量炉膛出口烟气温度。过热器和再热器组件管子在顶棚管以上部位装有热电偶，以便能在启动时对过热器和再热器以及在机组带负荷时能对过热器和再热器各组件管子金属壁温作出连续测量。5.4 运行 有关过热器和再热器疏水阀和放气阀的正确操作顺序以及详细的说明，将在锅炉运行说明书中阐述。下面只介绍一些基本规定:1) 过热器 确实做到使尾部烟道包墙管和主要的蒸汽连接管道完全疏水(特别是在水压试验以后)。要做到这点，需要在点火前打开各出入口集箱的疏水阀和管道的放气阀。疏水结束以后，关小尾部烟道出入口集箱疏水阀到微开状态。在连接管道上的放气阀开始排出蒸汽时，关闭这些放气阀。在汽轮机冲转以后，立即关闭尾部烟道各集箱上的疏水阀。 主蒸汽管道上的疏水阀和放气阀可以作为启动时排汽用。启动时打开这些阀门，直到汽轮机带上低负荷时才关闭。在启动时，随着锅筒压力的升高，这些阀门起到节流阀的作用，保证始终有足够的蒸汽流量通过过热器。在启动时，其他集箱和连接管道上的放气阀也应保持全开，直到锅筒压力升到大约1.75kg/cm2时关闭。靠近汽轮机的疏水阀也应全开，与启动排汽阀一起使用，以保证管道内有一定的蒸汽流量，在汽轮机冲转以前起到疏水和暖管的作用。2) 再热器 点火以前，打开再热器上所有的疏水阀和放气阀。在冷凝器开始带上真空以前，将通向大气的疏水阀和放气阀关闭。与冷凝器连接的疏水阀仍可开着，直到汽轮机带上低负荷为止。5.5 维护 对过热器和再热器进行维护最重要的就是任何时候都要使其内外表面保持洁净。飞灰和渣在外表面堆积会造成烟气分布不均，降低传热效果，造成局部过热。要使受热面外表面保持洁净，就要有效地利用吹灰器，选择合适的吹扫周期。 必须对过热器和再热器外表进行定期检查。充分利用吹灰器可使结渣减少到最低程度，但仍有可能造成局部结渣。一旦发现过大的渣块堆积，就必须立即除去。因为局部结渣有可能造成管子过热以至引起损坏，还可阻碍烟气流动，引起传热不均，给运行造成困难。 对给水进行正确处理，控制蒸汽品质是保证过热器内表面洁净的根本手段。超负荷、负荷波动、水位偏高、起泡沫、浓度高等，都可引起内表面沉积。管子内部沉淀的积累可导致管子损坏。本锅炉所用减温器属于喷水型，喷水必须采用凝结水，以避免将盐分携带到过热器、再热器和汽轮机叶片上。蒸汽压力降的变化通常能反映出组件内部是否有盐份沉积，要定期检查在同一稳定负荷下过热器和再热器系统的蒸汽压力降。 如果组件出现事故，应仔细检查找出原因。制造厂可协助推荐修理方案和防止事故再次出现的措施。5.6 检查 认真贯彻有关检查和维修的规定，可保证机组连续运行，避免产生引起重大经济损失的停炉事故。1) 锅炉停炉时，应对过热器和再热器进行检查。2) 检查组件排列是否整齐，管子是否有扭曲和膨出的现象。更换扭曲严重，膨出和过烧的管子。3) 检查组件支撑，管夹和密封板的位置是否正确，状况是否正常，迅速修理和更换损坏部位。4) 检查锅筒内部或管子内表面。如果发现有盐分携带的迹象，应立即查找原因并采取防范措施。6. 减温器6.1 说明在过热器连接管道和再热器入口冷端管道上，分别装有减温器，以便在必要时用于调节蒸汽温度，将蒸汽温度保持在设计值。减温过程如下：在减温器蒸汽入口端通过喷咀将减温水喷入到蒸汽中以达到降温的目的。减温用的喷水来自锅炉给水系统。为了防止盐份在过热器或再热器中沉积，或者进入汽轮机，喷水必须洁净，不能含有悬浮物和溶解盐(可含有规程允许的有机挥发成份)。注意:在锅炉启动期间，如果使用喷水减温使蒸汽出口温度与汽轮机金属壁温相适应，必须注意使喷水后汽温高出蒸汽实际压力下的饱和温度6以上。启动时，由于蒸汽流量低，喷水减温并不特别有效，而且有时喷水还未完全蒸发，就被蒸汽携带通过各部件进入汽轮机，而造成危害。因此，启动时最好考虑采用其它减温方法。6.2 过热器减温器过热器减温器分二级布置，数量为四只。第一级布置于立式低温过热器出口集箱至分隔屏入口集箱之间的连接管道上，分左、右各一只。第二级布置于后屏过热器出口集箱至末级过热器入口集箱之间的连接管道上，也分左、右各一只。6.3 再热器减温器再热器减温器布置于冷端再热管道上，数量为二个。6.4 减温水操纵台每只减温器的喷水量由装有自控驱动装置的调节阀来控制。调节阀的两端装有电动截止阀和气动的闭锁阀，可在必要时将调节阀隔离。调节阀下方的疏水阀可用于系统泄压或在调节阀维修时管路疏水用。各减温水操纵台的供水管路上装设的闭锁阀是作为附加的截止阀来使用的。当喷水调节阀关闭时，这些闭锁阀也必须联锁关闭。汽机解列时，喷水调节阀应该联锁关闭。配置闭锁阀的目的是在再热器喷水调节阀泄漏时，防止喷水经过冷端再热管道进入汽轮机，在过热器喷水调节阀泄漏时，防止喷水进入过热器组件。6.5 维护 减温器内部装有内套筒。由内套筒承受喷水和蒸汽的腐蚀，保护减温器筒身，内套筒损坏后可以更换。如果减温器产生过大噪音，通常说明内套筒已经腐损。更换内套筒时，可与制造厂协商。安装时，减温器附近要留出足够的空间，以方便将来更换内套筒。7. 水冷炉膛7.1膜式水冷壁结构水冷壁由外径为51mm的管子构成，节距为63.5mm，管子中间的空隙以扁钢焊接，从而达到对烟气的完全密封。炉膛折焰角部分由外径为63.5mm的管子构成，节距为76.2mm，管子中间的空隙以扁钢焊接。炉膛延伸侧墙由外径为63mm的管子按127mm的节距用连续鳍片焊成。炉膛上部顶棚管由外径为63/57mm的管子按127mm的节距用分段鳍片焊接而成。分段鳍片管安装完毕以后，背火面要浇注耐火混凝土，然后在其上敷以密封板。密封板衔接处要进行密封焊接以防止炉烟泄漏。在管子弯向外侧形成的过热器组件穿孔，悬吊管穿孔，观察孔，吹灰孔等处，管子和开孔之间的间隙要用鳍片封住，以形成一个暴露给烟气的完全金属表面。每层水平刚性梁处都要浇注绝热材料，使之围绕炉膛形成连续的绝热材料围带，以防止从护板和水冷壁之间的间隙泄漏烟气。在垂直刚性梁和切角处，需要装填保温绝热材料。炉膛水冷壁炉墙，水平烟道和尾部烟道炉墙是由保温绝热材料组成。绝热材料通过焊在水冷壁背火面上的销钉来固定，在切角处则用铁丝网来固定。炉墙最外层用梯形波纹金属外护板覆盖。7.2 冷灰斗冷灰斗型式取决于燃料种类和灰份性质。本锅炉采用的为开式冷灰斗，炉膛前、后水冷壁相对炉膛中心倾斜下降以形成冷灰斗斜底。炉膛里落下的灰渣通过底部开口直接落到正下方的灰渣斗中。根据炉膛高度不同，在炉膛和灰渣斗之间需留出足够的间隙，在此处装有水封装置以防止空气从此间隙漏入。7.3 运行1) 管内结垢 由于水冷炉膛的设计热负荷通常很高，因此一定要注意避免水冷壁管子内部产生结垢和铜铁氧化物的沉积。要做到这点，就需要保证炉水和给水的品质。 水垢是附在管子内壁面上的绝热薄膜沉淀，可造成管子向火面金属壁温升高，使管子过热。为避免产生结垢，水处理时要用不结垢成份取代给水中的结垢成份。 在高压锅炉中，由给水系统携入的铜铁氧化物可在其沉淀部位导致内部腐蚀，引起管子损坏。为了避免这种腐蚀，水处理时要在给水系统中加入控制腐蚀的成份。 锅炉投入运行前进行酸洗可将受热面内部清理洁净。在锅炉长时间运行后，特别是在锅炉水工况不当，存在结垢和氧化物沉积的情况下，也希望对锅炉进行酸洗。2) 排污排污是控制炉水浓度 (固态物和碱度) 和排出泥渣沉积物的一种方法。排污的次数取决于锅炉的具体工况，如水质特性、水处理的效果，锅炉的设计特点和出力等等。在多数情况下，只采用锅筒上的连续排污就已足够。如果存在生成泥渣沉积物的特殊工况，或者由于水处理效果不佳，盐分含量高可能产生盐分携带时，可从后水冷壁下集箱定期排污管路进行排污。定期排污次数一般为每班一次或24小时一次，具体情况可根据水质确定。在锅炉前水冷壁下集箱上设有放水阀，该阀只能用于停炉后锅炉的放水，不能用作正常运行时紧急放水，也不能用作排污。对于其他成分的规定，例如总溶盐量和碱度等，任何时候也不能忽略，或超过规定值。排污的次数和排出量应遵照化学分厂或其他主管人员的规定，但水处理和盐分控制正确与否最终取决于运行人员。3) 积灰 (结渣) 结渣的量和速率主要取决于燃料性质。水冷壁表面不可能完全没有积灰或结渣，但必须维持在一个合理的限度上(见注)。正确使用吹灰设备可避免产生严重的局部结渣，但是不能无选择地使用，要使用到需要的地方。 注:锅炉初次投入运行时，由于炉膛水冷壁受热面非常洁净，炉膛吸热量大于设计值，使蒸汽温度低于设计值。炉膛达到正常污染所需要的时间称为“老化时间”。所有的燃煤锅炉和燃用高灰份燃料油的锅炉都存在这个时间，老化时间随燃料种类(含灰量和灰分特性)变化。炉膛在运行中逐渐受到污染，从而使炉膛出口烟气温度逐渐升高，随之引起蒸汽出口温度升高。继续发展下去，蒸汽出口温度有可能超过控制值，这时就要使用墙式吹灰器进行吹灰，使蒸汽出口温度降回到控制范围内。在燃料更换时，特别是代用燃料燃用时间较长时，要用现有吹灰系统对炉膛进行一次彻底清理。7.4 维护1) 检查 每次煮炉，初次酸洗，例行酸洗和年度停炉以后，都要对炉膛水冷壁管，锅筒和集箱进行检查。 在检查时，应把集箱手孔和锅筒人孔打开，检查锅筒内部设备的状况，看其表面是否有积垢。管子要进行抽查，从管端查看管子内部是否有水垢。如果发现积垢，就要进行清除工作，然后用净水将管子集箱和锅筒冲洗干净。 检查水冷壁外表面，看其是否有胀粗、烧蚀、腐蚀和裂纹。为使检查达到目的，予先需将炉膛管子向火面上的灰渣彻底清除掉。 燃煤锅炉初次投运以前，需要检查冷灰斗冲灰系统的安装和运行是否合乎要求。如果发现在正常运行工况下，或者在非正常运行工况下，冷水有可能喷溅到水冷壁管子上去，就必须将其纠正过来。 所有的检查内容，包括细节都要做到不要遗漏。应由熟悉锅炉运行和维修，同时也熟悉水处理的人员来检查。应按规定的表格填写检查记录并保存起来，以便在检查结果有变化时易于与以前的记录相比较。 管子的检查结果，例如管子损伤的情况或导致管子损伤的原因应该详细记录。如损伤的原因不明显或不能轻易肯定，应扩大检查内容，如对管子断面进行金相检查和对水垢进行化学分析等。2) 管子修理 管子已损坏的部分，或者有损坏的可能而必须更换的部分，一般应予更换。首先把损伤部位后面的炉墙保温拆下，然后将损坏部分横向切割掉，切割时要注意从损坏部位上下切去足够长度，并且顺着管子长度方向仔细切开鳍片(见注)，在管端坡口修整好以后，插入新管段并进行焊接。 注: 鳍片的纵向切割必须超过管子焊口一定长度，以便在放入新管后，能有足够空间沿焊口四周进行充分焊接。管子焊接完毕后，应重新在管间放入鳍片并进行密封焊接。三. 燃烧器 本工程燃用设计煤和校核煤I、校核煤II为开滦烟煤，校核煤III为晋北烟煤，通过煤质特性分析及有关工程锅炉燃烧器的成功经验，并根据技术协议的各项要求，最终确定的燃烧器方案见附图7，主要特点如下：燃烧器采用ABB-CE大风箱结构。四角切圆布置，全摆动式燃烧器，共设六层水平浓淡一次风喷口，三层油风室，二层燃尽风室和十一层辅助风室。锅炉正常运行时关闭上二层油风室起到分级和拉开的作用。燃烧器采用单元制配风，实现精确配风；二次风挡板采用CE典型结构，非平衡式。整个燃烧器同水冷壁固定连接，并随水冷壁一起向下膨胀。附图7燃烧器方案图四. 空气预热器删除五. 门孔、吹灰孔、烟风系统仪表测点孔锅炉上的门孔、吹灰孔、测点孔是必不可少的，在运行、检修和调试时都提供了方便，按照各类孔的用途，布置在锅炉合适的地方，以满足需要。在炉膛冷灰斗底部二侧水冷壁处布置有水冷却的大型人孔门各一个、其尺寸为610762mm，可用于冷灰斗出渣口的打渣。运行时应保持如下的冷却水参数，进口温度38，进口压力4.5kg/cm2，出口温度54，水量1m3/h。锅炉设有各种人孔，看火孔、吹灰孔、电视摄像用孔、炉膛出口烟气温度探针及仪表测点等用孔。为了防止烟气泄漏，确保锅炉的密封性，所有孔都装有密封盒作为密封。六. 汽水系统测点布置汽水系统测点包括：工质温度、金属壁温、工质压力及流量测点、其用途为试验、记录和控制，壁温测点均为永久性热电偶，可供运行记录用，也可供在启动或试验时用。工质温度以过热器喷水减温器后，末级过热器出口及末级再热器出口作为控制测点，其它则作为记录测点。七. 锅炉膨胀系统锅炉的炉膛，水平烟道及后烟道在深度方向其温度和结构均是不对称的，在全悬吊的情况下，很难定出整台锅炉的膨胀中心。由此沿炉深方向在炉膛中心线位置，以构架的柱或梁为依靠，人为地设置了膨胀零点，在炉宽方向较为自然地将膨胀零点设在锅炉对称中心线上。膨胀零点处用承剪支座把刚性梁与水冷壁(或包墙管)连接，刚性梁则以导向装置与柱子配合，使零点处的刚性梁能沿柱子上下移动，而不能在刚性梁的长度方向作水平移动。有的刚性梁不装承剪支座，而是以固定式蹬形夹在零点处与锅炉连接，以保证此刚性梁也以零点为中心向两侧膨胀。炉顶包覆框架四周的立柱是以耳板悬挂在梁上的。锅炉高度方向的膨胀零点在炉顶小室上部的保温层上标高处。对炉顶小室内的温度，启动时取为260(无介质流动)和371(有介质流动)，运行时取为427。小室内各集箱及集箱下到顶棚管间管子也分别为不同的温度，由于管子在穿顶棚处为封焊结构，这样集箱对于顶棚管还有一个向上的膨胀量，顶棚管为向下膨胀，因此在每一工况下都应考虑集箱这二种不同方向膨胀量的迭加，来算出它的实际位移方向和位移量，并由炉顶的弹簧吊架或恒力吊架来吸收这位移量，顶棚管以下的各部件则以它们的相应温度向下膨胀。墙式再热器的入口集箱固定在刚性梁的支架上，随刚性梁一起向下膨胀，但启动时墙式再热器与水冷壁有较大的膨胀差，为此在墙式再热器穿入炉膛前设计了较大的弯头，以管子的柔性来补偿这一膨胀差。在炉宽方向上以锅炉中心线为膨胀零点，按各自的相应温度向两侧膨胀。但位于炉顶在锅炉中心线上断开的集箱，则要以炉宽四分之一处作零点按集箱温度计算的膨胀量与以锅炉中心为零点，对四分之一处按饱和温度计算出膨胀量进行迭加。在烟风道中，温度较高，位移量较大的为二次风热风道和预热器前的连接烟道。二次风热风道一端与炉膛的大风箱连接，随炉膛向下位移，同时还向炉后膨胀，另一端与较为固定的回转式空气预热器连接。连接烟道也是类似这样，为此在连接烟道上设有二道膨胀节，并按它们的位移量来选定每个膨胀节所用的全波双节胀缩节的节数和二道膨胀节之间的长度。同时对它们的吊挂均采用了可满足较大位移量的恒力吊架。对其余的冷、热风道也都应在相应位置装设胀缩节，以满足机组在冷态和运行时的膨胀量。锅炉配置的二台回转式空气预热器，每台都有8个支座，搁置在运转层上，每个支座与支撑梁之间均垫有一个膨胀装置，其摩擦系数为0.1，以减小空气预热器在水平方向上膨胀的摩擦力，因此水平方向上是以每台预热器的转子中心向各侧按温度的不同自由膨胀，高度方向上以支座面为准，向上、下自由膨胀，它与烟风道的接口处均装有胀缩节，这样烟风道的膨胀力就不会传递给回转式空气预热器。了解锅炉本体以及一些相对独立的部件，如预热器等设备的膨胀特性，并进行精确的热膨胀位移计算，在锅炉设计中是很重要的，它为间隙予留，密封设计，膨胀节等膨胀补偿元件的选用、弹性及恒力吊架的选型，冷热态时有相对位移的零部件的结构处理，以及进行受压部件管系的应力分析提供了依据。锅炉设计、安装、启动调试和运行人员都应了解锅炉各部件的热态膨胀方向和膨胀量，在设计、安装时对这一问题予以充分考虑。锅炉首次冷态启动前应进行全面的检查，保证各导向装置安装正确，按设计在热态应自由膨胀的零部件，其周围应预留有足够的空间。锅炉启动运行时应对膨胀进行监视，防止因部件膨胀时受到不应有的限制而发生事故。八. 锅炉构架锅炉构架为桁架体系，各杆件之间用高强度螺栓连接，连形式采用铰