凯迪电力30MW生物质机组锅炉机组说明书.doc

武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 1 页页 凯 迪 生 物 质 能 发 电 工 程 KG120 540 13 34 FSWZ1 型锅炉 锅锅 炉炉 机机组组 说说明明书书 编号 编号 KGM011SM 01 武武汉汉凯凯迪迪电电力力工工程程有有限限公公司司 杭杭州州锅锅炉炉集集团团股股份份有有限限公公司司 签签字字日日期期专专业业签签字字日日期期 编制燃烧 校对构架 审核自控 审定标准 签签字字栏栏 批准 会会签签栏栏 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 2 页页 目目 录录 第第 1 章章循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉技术 3 1 1常规流化床锅炉技术 3 1 2生物质循环流化床锅炉技术 4 第第 2 章章锅炉主要设计参数及整体布置锅炉主要设计参数及整体布置 6 2 1锅炉设计主要基础数据 6 2 2锅炉主要计算数据 7 2 3锅炉整体布置 9 第第 3 章章锅炉主要部件结构锅炉主要部件结构 16 3 1锅筒 16 3 2锅筒内部设备 17 3 3燃烧室及水冷壁 18 3 4下降管 19 3 5汽水引出管 19 3 6水冷布风板 19 3 7过热器系统及汽温调节 20 3 8省煤器 21 3 9空气预热器 22 3 10物料循环系统 22 3 11冷渣器 23 3 12刚性梁 23 3 13膨胀中心 23 3 14锅炉范围内管道 23 3 15吹灰系统 24 3 16锅炉构架 24 3 17启动燃烧器 26 3 18炉前油管路系统 26 3 19耐火耐磨材料 26 3 20炉墙 27 第第 4 章章附图附图 28 4 1锅炉主视图 28 4 2锅炉俯视图 29 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 3 页页 第第 1 章章 循循环环流流化化床床 锅锅炉炉 技技术术 1 1 常常规规流流化化床床锅锅炉炉技技术术 循环流化床 CFB 是 上世纪七 十年代 末发展起来的高效率 低污染和良好综合利用的 燃烧技术 由于它在燃料 适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势 使其得到 迅速发展 循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式 这是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧 之间的燃烧方式 即通常所讲的半悬浮燃烧方式 所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下 处于流动状态 从而具有许多流体性质的状态 在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料 物 料 这些床料在锅炉一次风 二次风的作用下处于流化状态 并实现炉膛内的内循环和炉膛 外的外循环 从而实现物料在炉内 不断的往复循环燃烧 与其 它锅炉相比 循环流化床锅炉增加了物料循环回路部分即分离器 回料阀 另外还增 加了底渣冷却装置 冷渣器 分离器的作用在于实现气固两相分离 将烟气中夹带的绝大多 数固体颗粒分离下来 回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返送回炉膛 实现锅炉 燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应 二是通过循环物料在回料阀进料管内形成一定的料 位 实现料封 防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分离器内造成烟气短路 破坏分离器内的 正常气固两相流动及炉内正常的燃烧和传热 冷渣器的作用是将炉内排出的高温底渣冷却到 150 以下 从而有利于底渣的输送和处理 一般循环流化床锅炉处在850 950 的工作温度下 在此温度下石灰石可充分发生焙烧 反应 使碳酸钙分解为氧化钙 氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应 生成硫酸钙 以固体形式排出达到脱硫的目的 循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫 一般脱硫率均在90 以上 同时 由于较 低的炉内燃烧温度 使循环流化床锅炉中生成的NOX主要 来自于 燃料中的 N 转化成的 NOX 而热力 NOX即空气中的N 转化成的 NOX生成量很小 同时循环流化床锅炉采用分 级送风的方式即一次风从布风板下送入 二次风分多层从炉膛下部密相区送入 也可以 有效地抑制NOX的生成 因此循环流化床锅炉中的污染物排放很低 在锅炉运行时 炉内的床料主要由燃料 中的灰 未反应的石灰石 石灰石脱硫反应产物 等构成 这些床料在从布风板下送入的一次风和从布风板上送入二次风的作用下处于流化 状态 部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动 在炉膛的不同高度一部分固体颗粒将沿着 炉膛边壁下落 形成物料的内循环 其余固体颗粒被烟气夹带进入分离器 进行气固两相分离 绝大多数颗粒被分离下来 通过回料阀返送回炉膛 形成物料的外循环 所以循环流化床锅炉 具有很高的燃烧效率 在循环流化床锅炉中 一般根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区 过渡区和稀相区三部 分 密相区中固体颗粒浓度较大 具有很大的热容量 给煤进入密相区后 可以顺利实现着火 因此循环流化床锅炉可以燃用无烟煤 矸石等劣质燃料 还具有很大的锅炉负荷调节范围 与 密相区相比 稀相区的物料浓度较小 稀相区是燃料的燃烧 燃尽段 同时完成炉内气固两 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 4 页页 相介质与炉内受热面的换热 以保证锅炉的出力及炉内温度的控制 循环流化床锅炉的不同部位处于不同的气固两相流动形式 炉内处于快速床的工作状态 具有颗粒间存在强烈扰动和返混等性质 回料阀进料管内处于负压差移动填充床状态 返料管 内处于鼓泡床流动状态 尾部烟道处于气力输送状态 1 2 生生物物质质循循环环流流化化床床锅锅炉炉技技术术 随着社会对能源需求的日益增长 而作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少 因此 寻找 一种可再生的替代能源 成为社会普遍关注的焦点 而生物质是唯一的既可再生又 可直接储存与运输 且可实现CO2零排放的能源 因此 燃用生物质发电的锅炉将被广泛 的应用 本工程 锅炉 燃用 树枝 稻壳 秸秆等 林业及农作物 生物质燃料 采用 循环流化床燃 烧方式 由于生物质燃料 含硫量较低 并且自脱硫能力较强 考虑到飞灰综合利用等因素 同常 规循环流化床锅炉相比 生物循环流化床锅炉不设置石灰石添加系统 生物质燃料同常规燃料 煤 相比较 其燃烧特性有较大区别 主要表现以下几个方面 生物质燃料在不同的季节燃料成分有所差别 燃料量也随季节的不同而改变 这就要 求锅炉有较好的适应性以适应燃料的变化 生物质燃料挥发 份高 含氧量高 灰量偏少 燃料及灰密度低 具有容易着火 300 左右 燃烬率低 CO 排放量较大的特点 燃烧特性总体劣于煤 同时 又 存在流化不稳定 循环物料量不足 易于积灰和堵灰等问题 稻壳灰中的SiO2含量高 存在着床料易于结团 尾部对流受热面磨损严重的问题 秸秆灰中 Na K CL 离子含量高 容易出现高低温腐蚀 树根和稻草等生物质燃料存在难破碎的特点 燃料制备系统较为复杂 综合上述因素 生物质循环流化锅炉设计中采取了相应措施以保证锅炉的安全 稳定 经济运行 通过采用 合理的炉膛出口温度 采用高效旋风分离器 分级燃烧 合理布置二 次风风口高度 采用 4 通道布置 增加烟气流程 选取较大 过量空气系数 等措 施 以保证 碳粒的燃烧条件 和在炉内的停留时间 提高锅炉燃烧效率 减少 CO 排放 炉膛采用超大的截面积 适应生物质燃料水分变化带来烟气量变化的情况 保 证各粒度燃料的正常流化 加大下炉膛深度方向的收缩比 减少布风板的面积 选取合理的流化速度 保证炉膛温度场的均匀性 采用分级 燃烧 合理布置二 次风风口高度 选取较大过量空气系数等措施 以保证碳粒的燃烧条件和在炉内的 停留时间 提高锅炉燃烧效率 减少CO 排放 设置床料补充系统 选用含 Fe2O3较多的流化床锅炉底渣作为启动床料 和补充 床料 采用较高的风帽阻力 以 避免床料结团 和分层流化 保证流化均匀 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 5 页页 在炉内布置优质耐腐蚀的高温屏式过热器 降低炉膛出口烟温 合理控制高温 过热器入口烟温 减少汽温偏差 以减轻过热器高温腐蚀 高低温过热器 采用大节距 顺列布置 布置高效吹灰器等手段 以减轻磨损 防止 沾污 堵灰 和积灰 采用热管式空气预热器 提高空气预热器冷端壁温 克服低温腐蚀 综上所述 充分考虑生物质 燃料 特性 采 取有效 措施 的情况下 本工程燃用生物质 的循环流化床 锅炉 具有下列特点 锅炉有较好的适应性 可以 适应燃料的变化 燃烧效率高 合理的燃烧温度 分级送风 方式 可以降低燃烧过程中NOX 生成量 无需对烟 气处理也能满足排放要求 能够充分利用灰中的CaO 减少了 SO2的排放 燃烧温度低于灰熔点温度 能够 避免结焦 采用低倍率循环流化床燃烧方式 合理设计关键部件 提高锅炉的可用率 使 其能够长期稳定运行 锅炉在 不低于 30 MCR 负荷时 不加辅助燃料可以稳定燃烧 在 100 40 MCR 范围内可正常运行 生物质燃料在低温燃烧后 燃料灰活性好 一些微量元素含量高 可作为水泥添加剂 农作物肥料等 有着很好的市场前景 利于 灰渣 的综合利用 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 6 页页 第第 2 章章 锅锅炉炉主主要要设设计计参参数数及及整整体体布布置置 2 1 锅锅炉炉 设设计计 主主要要 基基础础数数据据 2 1 1燃燃料料成成份份 本工 程燃料采用生物质能 生物质能又称 绿色能源 包括树木 茅草 农作物秸 秆 稻壳 秸秆压块等 本工 程燃用 燃料分三种情况 以林业资源为主的燃料情况 以 农作物资源为主的燃料情况 适当考虑林业资源 以农作物资源为主的燃料情况 不考 虑林业资源 为保证锅炉具有良好的燃料 适用性 锅炉按 以农作物资源为主要的燃料情况 适当考 虑林业资源 拟合后 的平均成份 进行 设计 锅炉考核试验时 按相关国家标准进行折算 锅 炉运行时 根据实际的燃料情况进行运行调整 设计燃料 和校核燃料 成分见下表 种类 项目名称符号单位设计 燃料校核燃料 1校核燃料 2 挥发份 Vdaf 81 3785 6 77 1 灰分 Aar 7 303 408 9 52 工 业 分 析 水分 Mar 28 6940 8 19 83 收到基碳 Car 30 2327 87 32 80 收到基氢 Har 4 293 69 4 88 收到基氧 Oar 28 823 36 32 51 收到基氮 Nar 0 640 84 0 44 元素 分析 收到基硫 Sar 0 0520 048 0 056 合计 tot 100100 100 MJ kg10 6929 54 11 82 低位发热值 Q Kcal kg25542280 2823 4 2 1 2 点点火火用用油油参参数数 油种 0 轻柴油 GB252 2000 序号项目数值 1运动粘度 20 下 3 0 8 0 mm2 s 2灰份不大于 0 01 3水份不大于痕迹 4机械杂质无 5凝固点不高于 0 6闭口闪点不低于 55 7硫含量不大于 0 2 810 蒸发物残炭不大于 0 3 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 7 页页 9低位热值 Qnet ar41868KJ Kg 2 1 3 给给水水品品质质 给水质量标准 GB T12145 2008 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准 锅炉连续排污率 B MCR 1 2 1 4 启启动动床床料料 和和补补充充床床料料 启动床料 和补充床料 采用循环流化床锅炉底渣筛分而成 启动 颗粒粒度 最大允许粒径 dmax 5000 m d50 1600 m 补充床料颗粒度为 最大允许粒径 dmax 3000 m d50 1200 m 要求控制床料中的钠 钾含量 以免引起床料结团 其中 Na2O 1 0 2 0 K2O 2 0 3 0 2 2 锅锅炉炉 主主要要计计算算数数据据 下列计算数据如果与热力计算汇总表不符 以锅炉热力计算汇总表为准 2 2 1 锅锅炉炉汽汽水水参参数数 B BM MC CR R 序序号号项项目目符符号号单单位位 设设计计燃燃料料 1 额定蒸发量 Dt h120 46 2 给水量 Dgst h116 6 3 过热器减温水量 Dpst h7 49 4 主蒸汽压力 PMpa g 13 34 5 主蒸汽温度 t 540 6 给水温度 tgs 240 5 7 给水压力 PgsMpa g 15 10 8 锅筒压力 PgtMpa g 14 75 2 2 2 锅锅炉炉主主要要参参数数汇汇总总 序号项目符号单位 BMCR 1 锅炉排污率 pw 3 2 减温水温度Tjw 240 5 3 减温水压力PjwMpa15 1 4 一级减温水量D1jwt h0 5 一级调温幅度T1jw 0 6 二级减温水量D2jwt h4 79 7 二级调温幅度T2jw 26 3 8 三 级减温水量D3jwt h2 7 9 三 级调温幅度T2jw 19 02 10 环境温度thj 20 11 冷空气温度tlk 30 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 8 页页 12 一次风温度tfw1 236 13 二次风温度tfw2 236 14 炉膛床温tlt 822 15 炉膛出口温度tlck 854 16 排烟温度tpy 151 17 炉膛出口过量空气系数 1 3 18 飞灰份额afh 80 19 锅炉保证效率 90 09 2 2 3 汽汽水水运运行行参参数数 工质温度 工质压力 Mpa 工质 流量 质量流速 项目 入口出口温升入口出口压降 t hkg m2 sm s 省煤器240 5321 280 6615 09614 810 28116 6610 10 8 锅筒341 6 14 75 水冷壁341 6 14 75 包墙过热器341 6366 4 24 83 14 75 14 58 0 221 112 97 一级过热器 SH1 366 4 406 3 39 9 14 58 14 288 0 292 112 97 616 6 9 5 一级减温器406 3 406 3 0 0 14 288 14 285 0 003 0 二级过热器 SH2 406 4 451 3 44 90 14 285 14 108 0 177 112 97 554 9 10 2 二级减温器451 3 425 0 26 3 14 108 14 105 0 002 4 79 三级过热器 SH3 425523 7 98 7 14 105 13 805 0 300 117 76 810 6 17 2 三级减温器523 7 504 7 19 0 13 805 13 803 0 002 2 700 四级过热器 SH4 504 7 540 0 35 3 13 803 13 340 463 120 754 7 18 3 2 2 4 烟烟气气运运行行参参数数 BMCR 烟气温度 烟气速度项目 入口出口温降 m s 炉膛 854 3 70 屏式 三级 过热器854854 3 70 分离器854854 屏式 二级 过热器8547121428 96 转向室712696 515 5 高温 四级 过热器696 562076 58 02 低温过热器6204991217 17 省煤器499275224 空气预热器275151124 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 9 页页 2 2 5 燃燃烧烧侧侧流流量量 过过量量空空气气系系数数 1 3 项目单位燃料 1 总烟气量Nm3 h147688 烟气密度 Nm31 2636 总的湿空气量Nm3 h113233 总的干空气量Nm3 h111456 空气密度 Nm31 285 燃料消耗量 h30210 计算燃料消耗量 h29904 飞灰量 h1991 底渣量 h498 总灰量 h2489 补充床料量 h 1000 2 2 6 锅锅炉炉风风量量分分配配 BRCM 项目单位 数值比率 一次风量 Nm3 h 50955 45 二次风量 Nm3 h 45584 40 26 播料风量 Nm3 h 8153 7 2 密封风风量 Nm3 h 5662 5 高压流化风风风量 Nm3 h 28802 54 风风量量分分配配 通过布风板风量 Nm3 h 50955 一次风 上二次风风量 Nm3 h 17094 二次风 中二次风风量 Nm3 h 17094 二次风 下二次风风量 Nm3 h 11396 二次风 点火风风量 Nm3 h2 4900 启动用风 混合风风量 Nm3 h2 11000 启动用风 2 3 锅锅炉炉整整体体布布置置 2 3 1 锅锅炉炉整整体体布布置置 概概述述 本工程 采用 高温 超高压参数 单 锅筒 自然循环 单段蒸发系统 集中下降管 平 衡通风 循环流化床锅炉 露天布置 锅炉主要由 炉膛 高温绝热分离器和自平衡 U 形水冷 回料阀 及尾部 3 个部分 组成 炉膛 蒸发受热面采用膜式水冷壁 尾部第 1 第 2 烟道采用汽冷包墙 炉膛下部布置 水冷布风板 布风板上安装 钟罩式风帽 具有布风均匀 防堵塞 防结焦 和便于维修等优点 炉膛 上部 稀相区 布置 高温屏式 三级 过热器 SH3 锅炉采用 2 台高温绝热分离器 布置在炉膛 与尾部对流烟道之间 外壳由钢板制造 内衬绝热材料及耐磨耐火材料 分离器上部为 蜗壳形 下部为锥形 防磨绝热材料采用拉钩 抓钉 支架固定 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 10 页页 每台 高温绝热分离器回料腿下布置一个非机械型回料阀 回料为自平衡式 流化密封风由 高压风机单独供给 回料立管及回料 阀采用膜式壁结构 内衬 45mm 耐磨耐火材料 耐 磨材料 通过销钉 固定 在膜式壁上 炉膛 旋风分离器和回料阀三部分构成了循环流化床锅炉的核心部分 物料热循 环回路 燃料在炉膛内 与循环物料混合并燃烧 产生热烟气 形成气固两 相流 气固两 相流在炉膛内向上流动 在这一过程中大颗粒循环物料在不同高度向下回落 形成循环流 化床锅炉的内循环 其余循环物料随热烟气经炉膛出口进入 分离 器 进行 气固分离 分 离下来的固体颗粒经过回料阀返回到炉膛 形成锅炉的外循环 被净化 过的烟气 则经分离器出口烟道进入尾部烟道 并依次流经布置在尾部第1 烟道 中的 低温 屏式过 热器 布置在尾部第2 烟道的 高温过热器 低温过热器 布置尾部第3 烟道的省煤器和热管式空气预热器 过热蒸汽温度由布置在过热器之间的三级喷水减温器调节 减温喷水来自于锅炉 给 水 尾部第 1 2 烟道采用 汽冷 包墙 膜式壁结构 尾部第 3 烟道 采用护板结构 炉膛 与尾部 第 1 2 烟道包墙均采用水平绕带式刚性梁来防止内外压差作用造成的变形 锅炉设有膨胀中心 各部分烟气 物料的连接烟道之间设置性能优异的膨胀节 解决由热 位移引起的密封问题 各受热面穿墙部位均采用成熟的密封技术设计 确保锅炉的密闭性 锅炉采用 焊接 钢构架 锅炉采用支吊结合的固定方式 炉膛 尾部第一烟道 尾部第二烟道 过热器系统 省煤器系统 和回料阀 采用 悬吊 结构 分离器 回料阀立管 和热管空气预热器采用支撑结构 2 3 2 锅锅炉炉 整整体体布布置置 的的主主要要特特点点 2 3 2 1采采用用 按按烟烟气气流流程程四四通通道道布布置置方方式式 锅炉从前到后依次是炉膛 分离器及回料阀 尾部第一烟道 尾部第二烟道和第三 烟道 炉膛和旋风分离器相连接 分离器下布置回料阀并通过回料斜管和炉膛下部相连接 炉膛 分离器和回料阀组成了锅炉的物料循环系统 炉膛内布置高温屏式过热器 SH3 尾部 第一 烟道内布置 低温 屏式 过热器 SH2 尾部 第二 烟道内布置 高温过热器 SH4 低温过热器 SH1 尾部 第三 烟道内 布置省煤器和热管空气预热器 2 3 2 2可可靠靠的的防防磨磨措措施施 循环流化床锅炉中 由于大量高温循环粒子不断流经燃烧室 分离器和回料阀 所以 存在着严重的磨损问题 为使锅炉长期安全可靠运行 在以下表面采取了可靠的 防 磨措施 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 11 页页 高温绝热分离器及料腿内表面 回料阀内表面 高温绝热分离器和对流烟道之间的连接烟道内表面 下部 炉膛 内表面和布风板上表面 燃烧室出口烟道及出口烟道周围 炉膛开孔及穿墙处 炉内屏式过热器的迎烟气面弯头 屏式过热器的迎烟气面 2 3 2 3尾尾部部 高高低低温温 过过热热器器采采用用大大节节距距 顺顺列列 的的布布置置方方式式 高 低温过热器采用大节距 顺列布置 有利于减轻受热面的积灰和磨损 2 3 2 4水水冷冷布布风风板板和和钟钟罩罩式式风风帽帽 锅炉采用水冷布风板 使布风板得到可靠的冷却 布风板管间鳍片上布置有钟罩式风 帽 每个风帽由较小直径的内管和较大直径的外罩组成 这种风帽具有流化均匀 防堵塞 耐 磨损 安装 维修方便的优点 由于启动点火时 水冷风室内温度较高 所以 在水冷风室内表面敷设有耐火材料 2 3 2 5屏屏式式受受热热面面 在炉膛上部 布置了过热器屏式受热面 SH3 可以 降低 分离器 入口烟气温度 避 免分离器内部温度 过高 从而避免 结渣 在尾部第 1 烟道内布置了过热器屏式受热面 SH2 一方面 可以 降低高温过热 器入口烟气温度 避免因高温 过热器壁温过高 从而避免局部高温腐蚀 另一方面 有 凝渣作用 可以减轻其后对流受热面的积灰和堵灰 2 3 2 6三三向向膨膨胀胀节节 本锅炉采用支吊结合的固定方式 为解决炉膛 与高温绝热分离器 回料阀 冷渣器 之间以及高温绝热分离器与回料阀 尾部对流烟道之间的相对三向膨胀 在以上各处装有 既能耐高温 又能抗磨损的三向膨胀节 安装时 应按图纸要求施工 保证金属件 耐磨耐火材料相对尺寸 2 3 2 7高高温温绝绝热热分分离离器器 采用 蜗壳式 高温分离器 中心筒采用特殊结构 有利于气固分离 分离效率高 运 行可靠 2 3 2 8双双 H 型型鳍鳍片片省省煤煤器器 采用双 H 型鳍片省煤器 顺列布置 一方面可以有效的减轻 省煤器磨损 另一方 面又可以 减轻 省煤器的积灰和堵灰 2 3 2 9热热管管式式空空气气预预热热器器 采用无机传热介质热管式空气预热器 提高空气预热器冷端壁温 防止空气预热 器的低温腐蚀 同时 又可以选用较低的排烟温度 提高锅炉效率 并适应布袋除尘器要 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 12 页页 求 2 3 2 10 全全疏疏水水结结构构 除低温 屏式过热器 受热面 SH2 外 其余受热面 采用全疏水结构 锅炉停炉后可全 部疏水 有利于锅炉的停炉保护 2 3 2 11 膨膨胀胀中中心心 锅炉设置有膨胀中心 可进行膨胀量计算 作为膨胀补偿 间隙予留和管系应力分析 的依据 并便于与设计院所设计的各管道的受力情况相配合 也为锅炉本体的刚性梁 密 封结构和吊杆的设计提供了依据 2 3 2 12 燃燃烧烧室室正正压压运运行行 锅炉采用平衡通风方式 压力平衡点位于炉膛出口 所以运行时燃烧室处于正压工况 为了防止烟气泄漏 确保燃烧室的密封性 所有门 孔以及管束穿墙处都设有密封 盒或焊接密封 2 3 2 13 水水冷冷滚滚筒筒式式 冷冷渣渣器器 冷渣器采用 水冷滚筒式冷渣器 可以把渣冷却到150 以下 然后排至除渣系统 具有运行方便 安全可靠的特点 冷却水为工业水 2 3 2 14 床床下下 启启动动燃燃烧烧器器 炉膛下部水冷风室侧墙一次风道 上布置 2 只床下启动燃烧器 用于锅炉的启动和 低负荷稳燃 具有启动速度快 热利用率高 节约启动用油的优点 2 3 3 锅锅炉炉主主要要系系统统及及流流程程 2 3 3 1锅锅炉炉汽汽水水流流程程 锅炉给水经过 水冷回料阀到 省煤器入口集箱和水平布置的省煤器 进入省煤器的出 口集箱 最后由 省煤器 引出管接至 锅筒 在启动阶段 省煤器再循环系统可以将炉水从 锅筒 直接引至 水冷回料阀进口 集箱 从而保护 水冷回料阀和 省煤器 锅炉采用自然循环 锅筒 内的锅水由集中下降管分配到炉膛水冷壁 和和延伸墙水 冷壁 经 炉膛 水冷壁和 和延伸墙水冷壁 加热后成为汽水混合物 随后经水冷壁上集箱和 和延伸墙水冷壁 上集箱 汽水引出管引入 锅筒 进行汽水分离 被分离出来的锅水进 入锅筒 水空间 进行再循环 分离出来的饱和蒸汽由锅筒 顶部的 饱和 蒸汽连接管 分别 引至 第 1 烟道的前墙 中 间墙 汇集到 前墙 下集箱 和中间墙下集箱 再分别经过烟道的侧墙 后墙流入低温 过热器入口集箱 然后依次经过 低温过热器 SH1 备用 喷水减温器 低温 屏式 过热 器 SH2 二级 喷水减温器 高温 屏式 过热器 SH3 三级喷水减温器 高温过热器 SH4 最后将合格的过热蒸汽引向汽轮机 2 3 3 2锅锅炉炉烟烟风风系系统统 锅炉 设有一次风系统 二次风系统 高压流化风系统和烟气系统 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 13 页页 锅炉采用平衡通风 零压点设置在炉膛出口处 通过引风机挡板的开度进行调节 一一次次风风系系统统 一次风 系统用风 由一次风机提供 经过 一次风机出口 的冷 风分 冷热 2 路 一路经过空气预热器加热 后 成为热风 然后 又分为锅炉一次风和锅炉启动用风 另一路不经过空气预热器 作为锅炉的播 料风和给料密封风 锅炉 一次 风流经水冷风室和布风板上风帽进入炉膛底部 实现炉膛的物料流化 辅助燃料着火和助燃 锅炉 点火期间 此路风关闭 由启动用风代替 锅炉的启动用风又分为点火风和混合风 点火风用于启动燃烧器油点火 混合 风用于控制油燃烧后的烟气温度 锅炉正常运行时 此路风关闭 不经过空气预热器的冷风经过增压风机增压后 接到炉前给料装置 的特定部位 使燃料能够顺利的进入炉膛 同时防止炉膛内烟气返窜 保护给料系统 二二次次风风系系统统 二次风系统用风由二次风机提供 二次风 经过空气预热器后 分别 进入 上 中 下二次风箱 及其支管 然后 进入 到炉膛 过渡 区和稀相区 用于燃料的助燃 运行中可以通过调节一 二次风风量的配 比来控制炉膛温度 高高压压流流化化风风系系统统 高压流化风机提供的高压流化风经回料阀底部风室 分别进入到回料阀的下料区 和返料区 实现回料阀中物料的流化和回料阀的自密封 烟烟气气系系统统 燃料在炉膛内燃烧后产生的烟气和没有被分离器分离的飞灰先后 流经尾部的对流 受热面 然后经过除尘系统 引风机 进入烟囱 排向大气 2 3 3 3物物料料循循环环过过程程 锅炉冷态启动时 在炉膛 内加装启动物料后 首先启动床下燃烧器 燃烧产生 的高温烟气 通过水冷式布风板送入炉膛 启动物料被 流化和 加热 床温上升到约 450 并维持稳定后 燃料开始分别由炉前给料口送入炉膛下部的密相区内 锅炉启 动完成后 关闭启动燃烧器 燃烧空气分为一 二次风 分别由炉底和布风板上部 送入 一次风 经床底水冷风 室 作为一次燃烧用风和炉内物料的流化介质送入燃烧室 二次风在前后墙沿炉高方向 上分 3 层布置 以保证提供给燃料颗粒足够的燃烧用空气并参与燃烧调整 同时 分级布 置的二次风在炉内能够营造出局部的还原性气氛 降低氮氧化物NOX 的生成 燃烧产生的烟气携带大量床料经炉顶转向 通过位于后墙水冷壁上部的两个烟气 出口 分别进入两台绝热式 蜗壳 分离器进行气 固分离 分离后含少量飞灰的烟气 由分离器中心筒引出 进入尾部烟道 对布置在其中低温 屏式 过热器 SH2 高温 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 14 页页 过热器 SH4 低温过热器 SH1 省煤器及空气预热器放热 到锅炉尾部出口时 烟温已降至151 左右 被分离器捕集下来的灰 通过分离器下部的立管和返料器送返炉膛实现循环燃烧 炉 膛底部设有两个排渣口 通过排渣量大小的控制 使床层压降维持在合理范围以内 以保证锅炉良好的运行状态 2 3 3 4燃燃料料 的的供供给给及及排排渣渣系系统统 锅炉给料系统采用前墙集中布置 炉前布置有六个给料口 一定粒度的燃料经给 料机进入布置在前墙的六台给料装置 然后被送入炉膛燃烧 燃料 燃烧后的灰渣分别以底渣和飞灰的形式排出 底渣从炉膛底部排出 飞灰从尾部 排出 燃料 的种类 粒度 成灰特性等会影响底渣和飞灰所占的份额 就本设计燃 料和要求粒度而言 按底渣占总灰量的20 及飞灰占总灰量的80 进行 设计 锅炉 的排渣采用水冷滚筒冷渣器 为保证长期停炉的过程中 将床料完全排出 返料器下还设 有排灰口 现场可根据实际情况 将其纳入底渣系统 2 3 3 5膨膨胀胀 密密封封 吊吊挂挂 系系统统 根据锅炉 支 吊 结构布置 方式 整台锅炉在深度方向上共设置了五个膨胀中心 炉膛中心线 两个 旋风分离器中心线 包墙中心线和 第 3 烟道 中心 锅炉的炉膛水冷壁 汽冷包墙 省煤器及护板 全部悬吊在顶板上 由上向下膨胀 炉膛通过刚性梁的限位装置使其以炉膛 几何 中心线为零点向 前后 左右 膨胀 汽冷 包墙也通过刚性梁的限位装置使其以包墙中心线为零点向 前后 左右 膨胀 旋风分 离器筒体 空气预热器均以自己的支承面为基准向上 下 膨胀 前后 左右为对称膨 胀 考虑到锅炉的密封和运行的可靠性 各单独 的膨胀体系通过 金属 或非金属膨胀节 连接 所有穿墙管束 在穿墙处 封焊 或密封固定 或通过膨胀节形成柔性密封 以适应热膨 胀和变负荷的要求 2 3 3 6吹吹灰灰系系统统 为了保持受热面的清洁 本锅炉采用 激波 吹灰系统 2 3 4 锅锅炉炉 整整体体布布置置 基基本本尺尺寸寸 锅炉深度 前后外支柱中心距离 29300mm 锅炉宽度 两侧外支柱中心线距离 13200mm 锅炉顶板标高 41100mm 锅炉运转层标高 8000mm 锅筒中心线标高 36550mm 省煤器进口集箱标高 23215mm 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 15 页页 过热器出口集 汽集 箱标高 20000mm 2 3 5 锅锅炉炉水水容容积积 名称单位锅 筒水冷系统过热器系统省煤器系统总 计 水压时 M320 50298 107 正常运行时 M38 5008 66 2 3 6 锅锅炉炉受受压压元元件件的的规规格格材材料料汇汇总总表表 序序号号名名称称 规规 格格材材料料 1 锅筒 1780 9013MnNiMoR 2 炉膛前 后水冷壁上集箱 273 4520G 3 炉膛前 后水冷壁下集箱 273 4520G 4 炉膛侧水冷壁上集箱 219 3220G 5 炉膛侧水冷壁下集箱 219 3220G 6 炉膛出口烟道集箱 219 2820G 7 水冷壁延伸墙入口集箱 219 2820G 8 水冷壁延伸墙出口集箱 219 2820G 9 炉膛出口烟道立管 159 1620G 10 炉膛水冷壁管子 60 6 520G 11 延伸墙水冷管子 60 6 520G 12 布风板水冷壁管子 60 1015CrMoG 13 水冷壁下水分配管 508 6020G 14 炉膛集中下降管 457 3520G 15 延伸墙下水分配管 377 5220G 16 延伸墙集中下降管 325 3020G 17 延伸墙汽水引出管 159 1620G 18 水冷壁汽水引出管 159 1620G 19 前包墙上集箱 273x40 20G 20 前包墙中间集箱 219x32 20G 21 中隔墙上集箱 273x40 20G 22 包墙下集箱 273x40 20G 23 中隔墙下集箱 219x32 20G 24 左侧包墙下集箱 219x32 20G 25 右侧包墙下集箱 219x32 20G 26 侧包墙上集箱 219x32 20G 27 低过进口集箱 273x40 20G 28 低过出口集箱 273x20 12Cr1MoVG 29 屏过进口集箱 273x26 12Cr1MoVG 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 16 页页 序序号号名名称称 规规 格格材材料料 30 屏过出口集箱 273x26 12Cr1MoVG 31 高过进口集箱 273x26 12Cr1MoVG 32 高过出口集箱 273x40 12Cr1MoVG 33 集汽集箱 273x40 12Cr1MoVG 34 二级减温器集箱 273x26 12Cr1MoVG 35 一级减温器集箱 273x26 12Cr1MoVG 36 前 中 后包墙管 38x7 20G 37 侧包墙管 38x7 20G 38 前 后顶管 38x7 20G 39 高温过热器蛇形管 上组 42x7 12Cr1MoVG 40 高温过热器蛇形管 下组 42x6 TP 347H 41 前 侧 中包墙管 38x7 20G 42 低温过热器蛇形管 上一组 42x6 20G 43 低温过热器蛇形管 下二组 42x6 15CrMoG 44 屏过管 42x8 TP 347H 45 集汽集箱引入管 133x16 12Cr1MoVG 46 饱和蒸汽引出管 108x10 20G 47 省煤器蛇形管 42x5 20G 48 省煤器入口集箱 219x25 20G 49 省煤器出口集箱 219x25 20G 50 省煤器中间集箱 219x25 20G 51省煤器散管 60 x10 20G 52省煤器引出管 133x13 20G 53省煤器引出管集箱 159x16 20G 54省煤器集箱至锅筒的连接管 76x7 5 20G 第第 3 章章 锅锅炉炉主主要要部部件件结结构构 3 1 锅锅筒筒 3 1 1 结结构构 锅筒采用 13MnNiMoR 材料制成 内径为 1780mm 壁厚 90mm 筒身直段 全 长 8200mm 两端采用 半球形封头 锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管座 弹簧安全阀管座 压力表管座 与水 平呈 45 夹角处装焊有给水引入套管接头 筒身水平部位 及与水平呈 15 夹角处 装焊有汽水混合物引入管座 筒身底座部装焊有大直径下降管管座 此外 筒身还装 焊有水位表 连排 加药 紧急放水 再循环等管座 封头上装有人孔 锅筒上下表面还焊有三对预焊板 工地安装时 将用来监测锅筒运行时上 下壁温的 热电偶焊于其上 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 17 页页 锅筒 被吊挂 在锅炉顶板上 在安装现场 锅筒内 外壁禁止施焊 3 1 2 水水位位 锅筒正常水位在锅筒中心线以下 150mm 处 最高水位和最低水位离正常水位各 50mm 真实水位的测定与控制对锅炉的运行是非常重要的 由于水位计中贮存的水处在锅炉 外部较冷的大气中 其密度大于锅筒中水的密度 锅筒中的真实水位高于水位计中的指示 的水位 因此 安装时要准确标定水位表中正常水位的位置 3 2 锅锅筒筒内内部部设设备备 本锅炉汽水分离采用单段蒸发系统 锅筒内部装有旋风分离器 梯形 波形板分离 器 顶部百叶窗分离器等设备 它们的作用在于消除汽水混合物的动能保持水位平衡 进 行汽水分离和保证蒸汽上升速度均匀 保证蒸汽中的含盐量在标准以下 3 2 1 旋旋风风分分离离器器 锅筒内部沿筒身全长两侧布置共有 16 只直径为 315mm 的旋 风分离器 在锅炉 MCR 工况下 每只分离器的平均蒸汽负荷为7 5t h 旋风分离器能消除高速进入锅筒的汽水混合物的动能以保持水位平衡和进行汽水混合 物的粗分离 分离出的蒸汽沿分离器中部向上流动而分离出的水沿筒内壁向下流动 平稳 地流入锅筒的水空间 3 2 2 梯梯形形 波波形形板板分分离离器器 每只旋风分离器上部装有一只梯形 波形板分离器 以均匀旋风筒中蒸汽上升速度 在离心力的作用下将蒸汽携带的水分进一步分离出来 3 2 3 顶顶部部 均均汽汽孔孔板板 分分离离器器 在锅筒上部靠近饱和蒸汽引出管沿锅筒筒身方向布置20 个均汽孔板 其作用是进 一步分离蒸汽中的水分 且均汽孔板能使通过的蒸汽均匀速度 有利于水的重力分离 同 时也能阻挡一些水滴 起到一定的分离作用 3 2 4 排排污污管管 连续排污管布置在锅筒水空间的上部 以排出含盐浓度最大的锅水 维持锅水的含盐 量在允许的范围内 3 2 5 加加药药管管 利用加 药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐 维持锅水碱度在PH 9 0 9 5 范围 内 降低硅酸盐的分配系数 降低蒸汽的溶解性携带 3 2 6 紧紧急急放放水水管管 当锅炉给水与蒸发量不相吻合而造成水位增高超过最高允许水位时 应通过紧急放水 管放水至正常水位 防止满水造成事故 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 18 页页 3 2 7 定定期期排排污污管管 定期排污管装在集中下降管 下部的分配集箱底部 由于在锅水中加入磷酸盐 将产 生一些不溶于水的悬浮物质 随流入下降管 的水流至分配集箱底部并沉积在底部 悬 浮物质可通过定期排污管排出 保持锅水的清洁 定期排污的时间可根据锅水品质决定 3 3 燃燃烧烧室室及及水水冷冷壁壁 3 3 1 结结构构 燃烧室断面呈矩形 宽度 深度 8930 4690mm 炉膛 高度 27000mm 燃烧室各面墙全部采用膜式水冷壁 由光管和扁钢焊制而成 底部为水冷布风板和水 冷风室 除 布风板 水冷壁的节距为160mm 以外 其余水冷壁的节距均为80mm 水 冷壁管子采用 60 6 5 材料为 20G 的管子 在燃烧室四周布置有延伸墙水冷壁管屏 共有 52 片 前后墙 各 20 片 两侧墙各 6 片 每片屏由4 根管子组成 屏与屏的节距前后墙为480mm 侧墙为 240mm 水 冷壁 延伸墙 管子采用 60 6 5 材料为 20G 节距 72mm 屏的两端为光管 中间为 膜式壁 燃烧室下部为密相区 采用向外让弯管结构 用于减轻水冷壁磨损 水冷风室由两侧水冷壁 水冷布风板和 前后 膜式壁组成 布风板的截面积小于上部 燃烧室的截面积 使水冷布风板处具有合理的风速 燃烧室壁面开有 循环物料返回口 锅炉给料口 二次风口 测温 测压孔 至 旋风筒的烟气出口和人孔 除至旋风筒的烟气出口及部分测孔外 其它门 孔都集中在 下部水冷壁上 由于燃烧室在正压下运行 所有门 孔应具良好密封 3 3 2 循循环环回回路路 本锅炉采用循环流化床燃烧方式 在MCR 负荷下燃烧室出口烟气温度为854 左右 而炉膛密相区燃烧温度约为822 由于沿炉膛宽度和深度的热负荷均匀 所以 不需要像煤粉炉那样划分多个水循环回路 而是炉膛水冷壁 设计为 三个循环回路 相对于锅筒 延伸墙水冷壁设计为两个循环回路 也能保证水循环安全可靠 两侧水冷壁各有独立的下集箱和上集箱 水经集中下降管 和分配管进入下集箱 然后经侧水冷壁至上集箱 再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒 前 后水冷壁 公用上下集箱 水经集中 下降管 和分配管进入下集箱 然后分两 路经前后 水冷壁至上集箱 再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒 延伸墙 水冷壁 设有独立的下集箱和上集箱 水经集中下降管和分配管进入下集箱 然 后经 水冷壁至上集箱 再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒 3 3 3 水水冷冷壁壁固固定定 水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件及耐磨耐火材料的全部重量都通过刚性吊杆装置 悬吊在顶板上 前墙有 8 根吊杆 后墙有8 根 两侧墙各有5 根吊杆 安装时应调 整螺母 使每根吊杆均匀承载 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公司 锅锅炉炉机机组组 说说明明书书 共共 29 页页 第第 19 页页 为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆燃等原因 而损坏水冷壁 在水冷壁外侧 四周 沿 燃烧室高度方向装有多层刚性梁 设有导向限位装置 3 4 下下降降管管 3 4 1 结结构构 本锅炉 下降管 采用集中与分散相结合的方式 由锅筒下部引出4 根下降管 其 中 2 根 325 30mm 延伸墙集中下降管位于锅筒两端 2 根 457 35mm 炉膛集中 下降管位于锅筒两侧靠近中间位置 2 根 325 30mm 延伸墙 集中 下降管 用 12 根 159 16mm 分散下降管 与延 伸墙水冷壁下集箱连接 2 根 457 35mm 炉膛 集中 下降 管 用 24 根 159 16mm 分散 下降管 与 炉膛 水冷壁下集箱连接 3 4 2 下下降降管管 固固定定 下降管 重量主要由锅筒 水冷壁和锅炉钢结构分担 四根集中下降管上 各有 2 只耳板 2 只吊架 水冷壁下部分散 下降管 上有 4 只吊架装置 支吊在前水冷壁下集 箱上 延伸墙分散下降管 有 2 只吊架装置支吊在刚性平台 上 集中下降管上设有两 层导向装置 3 5 汽汽水水引引出出管管 3 5 1 结结构构 炉膛水冷壁 上集箱至锅筒汽水引出管两侧墙 各有 4 根 前后墙上集箱有16 根 共计 24 根 延伸墙水冷壁上集箱至锅筒汽水引出管两侧各有 2 根 前后墙上集箱有6 根 共计 12 根 汽水引出管 均为 159 16mm 管子 3 5 2 汽汽水水引引出出管管 固固定定 部分较长的 汽水引出管用钢性吊杆 吊挂在锅炉顶板上 3 6 水水冷冷布布风风板板 水冷布风板位于炉膛底部 由水平的膜式管屏和风帽组成 布风板 的管子直径 60 10mm 节距 160mm 材料 为 15CrMoG 耐热铸钢 制成的钟罩式风帽按一定规 律安装 在水冷管屏鳍片上 2 个排渣口 布置在 布风板上 布风板上所敷的耐火材料表 面由前后 向中间 倾斜 3 7 过过热热器器系系统统及及汽汽温温调调节节 过热器系统由包墙过热器 低温过热器 SH1 低温 屏式过热器 SH2 高温屏 式过热器 SH3 和高温过热器 SH4 组成 低温过热器 SH1 与低温 屏式过热器 SH2 低温 屏式过热器 SH2 与高温屏式过热器 SH3 高温屏式过热器 SH3 与高 武汉凯迪电力工程有限公司 编号 编号 KGM011SM 01 杭州锅炉集团股份有限公