高炉煤气锅炉说明书.doc

山东华源锅炉有限公司HY-35/3.82-Q35吨中温中压高炉煤气锅炉设计说明书HYY3501-SJhttp：/山东华源锅炉有限公司2010年8月 6 一锅炉用途 本锅炉通过燃烧高炉煤气，产生过热蒸汽拖动汽轮机。二锅炉设计规范锅炉型号: HY-35/3.82- Q锅炉产品图号:HYY3501.0锅炉结构型式:双锅筒横置式，型布置，自然循环水管锅炉，膜式水冷壁，尾部竖井与炉膛之间布置上下锅筒和对流管束，全钢结构的梁和柱，按7度地震设防，布置绝热燃烧室,操作平台。使用条件：半露天布置按7度地震设防锅炉额定蒸发量:35t/h锅炉额定出口蒸汽压力:3.82MPa锅炉额定出口蒸汽温度:450设计给水温度：104设计冷空气温度：20设计锅炉排污率：5%设计燃料:燃用高炉煤气时，高炉煤气成分组成：CO=27，CO2=11，H2=2，N2=60, 低位发热量 Qdw =878.43 kcal/Nm3锅炉设计燃料耗量:31214.3Nm3/h(高炉煤气)燃烧器数量：2台燃烧器布置方式：绝热燃烧室，左右侧面布置辐射受热面积:256.8m2过热器受热面积:189.8m2对流管受热面积:474m2省煤器受热面积:701m2高温空气预热器受热面积:403.8m2低温空气预热器受热面积:690.1m2系统水压试验压力5.25MPa防爆门：2-450mm（炉膛上部）；1-450mm（尾部烟道）锅炉给水水质: 应符合GB/T12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量现行标准三、锅炉的设计及组装依据按下列现行标准:1蒸汽锅炉安全技术监察规程2JB/T1609锅炉锅筒制造技术条件3JB/T1610锅炉集箱制造技术条件3JB/T1611锅炉管子制造技术条件4JB/T1613锅炉受压元件焊接技术条件5JB/T1620锅炉钢结构技术条件6DL/T5047电站建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）7GB/T12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量8GB/T9222水管锅炉受压元件强度计算 9锅炉机组热力计算标准方法（苏57、73版）四锅炉的基本结构锅炉为双锅筒横置式，型布置的自然循环水管锅炉，尾部竖井烟道内布置有一组翅片管省煤器和两组立管式空气预热器，省煤器布置于两组空气预热器之间，上下锅筒和对流管束布置在尾部竖井烟道和炉膛之间，对流管和上下锅筒胀接，炉膛采用膜式水冷壁，轻型炉墙，炉膛下部为重型炉墙构成的“绝热”燃烧室。全钢结构的梁和柱，按7度地震设防。锅炉配两台燃烧器。锅炉基本外形尺寸为：上锅筒中心标高：15300mm下锅筒中心标高：7600mm锅炉最高点标高（顶棚标高）：20992mm运转层标高：0mm锅炉宽度（左、右两柱中心距）：5690mm锅炉深度（前、后柱Z1-Z4之间中心距）：11286mm（1）炉膛锅炉炉膛断面尺寸为4410mm4450mm，炉膛膜式水冷壁管子60x5，管子节距为100mm，这种膜式水冷壁不仅适用于低发热值的燃料，同样适用于高发热值的燃料。锅炉后墙水冷壁上部向炉内延伸拉稀成三排，形成折焰角以改善炉内火焰充满度和布置过热器。锅炉水冷壁为中间支撑，上部向上膨胀，膨胀量与对流管的膨胀平衡，水冷壁的下部向下膨胀。为了保证水循环的安全可靠，前、后及两侧墙水冷壁为各自独立的循环回路，共计4个循环回路。前、后水冷壁通过上集箱引入锅筒，两侧水冷壁由侧上集箱通过引出管接至上锅筒。左右侧水冷壁各布置4根108X4.5下降管，由下锅筒引出，前水冷壁布置4根108X4.5下降管，由上锅筒引出，后水冷壁布置4根108X4.5下降管，由下锅筒引出。所有上升管、下降管及引出管材料均为20/GB3087。水循环回路特性如下表：回路名称项目前、后墙回路两侧墙回路上升管规格605605上升管数（根）4444引出管规格4531084.5引出管数（根）415引出管与上升管流通截面比0.570.45下降管规格1084.51084.5下降管数（根）44下降管与上升流通截面比0.360.36(2)对流管本锅炉的对流管为51X3，与锅筒连接形式为胀接，顺列布置，沿对流管束高度方向将烟道分隔成三段，烟气呈“之”字形流动横向冲刷。在管束的前部与后部均有烟道空间，可作为检修之用，在管束间的烟道隔板是用耐热铸铁板镶嵌在管排间，在隔板上再覆盖一层耐火材料，以加强严密性和保护隔烟板。对流管束的左右侧及后侧为膜式水冷壁结构，管子规格为60x5，此水冷壁与炉膛的左右侧水冷壁形成一个整体。锅炉砖墙不需耐火砖层，保温及绝热层可直接敷设在水冷壁上，从而简化了炉墙结构及减轻砖衬重量。由于膜式水冷壁焊成大片出厂，在工地安装时可提高组装程度，相应地减少工地安装工作量 。对流管和上下锅筒胀接，对流管束部分水冷壁管与上下锅筒采用焊接。锅炉的下锅筒通过锅筒支座搁在横梁上，与水冷壁的支撑在同一标高位置，使下锅筒可以在水平方向左、右自由膨胀，上锅筒通过锅筒支座搁在横梁，使上筒可以在水平方向左、右自由膨胀， 对流管束全部由下锅筒支撑，对流管束向上膨胀。过热器由炉顶钢结构支撑，向下膨胀，在存在膨胀差量的地方均考虑膨胀缝及密封结构，以确保锅炉性能之良好。 (3)过热器在后墙水冷壁上部延伸部分形成的水平烟道内布置了两级垂直对流过热器，过热器为逆流顺列布置，管子38X3.5，材料为15CrMoG(GB5310)。(4) 省煤器和空气预热器两组空气预热器之间布置有一组省煤器，省煤器蛇形管为32x3翅片管，错排逆流布置，省煤器出口为未沸腾水。管式空气预热器分成二组, 每组空预器之间有连通罩相连，空预器管子为402有缝钢管,空气在预热器中与烟气呈逆流。空气从左侧进，右侧出，烟气从低温空气预热器底部引出。(5)锅筒及内部装置上锅筒内径1400mm,壁厚S=50mm,材料Q245R GB713,两端有带人孔的椭球形封头。正常水位在锅筒中心线处,高、低水位分别在正常水位上、下50mm处。为保证蒸汽品质，上锅筒内部装有汽水分离设备，一次分离元件为水下孔板，二次分离元件为沿锅筒长度方向均匀布置在锅筒顶部的铁丝网分离器和匀汽孔板。在上锅筒上还设有连续排污管，以保障炉水浓度及蒸汽品质，此外还装有安全阀、紧急放水管座、水位表等。下锅筒内径1000mm，壁厚S=36mm，材料Q245R GB713，两端有带人孔的椭球形封头。（6）钢架、平台扶梯及炉墙钢架由梁、柱、斜拉条和顶板组成，并形成一体承受锅炉全部负荷。钢架按锅炉室外布置和安装在7度地震区设计。注意：未经本厂许可，钢架不允许承受协议外的任何负载。在炉膛部分设有两层刚性梁，以增加炉膛的抗爆性，其大小按抵抗4000N/m2的爆炸力设计。在炉墙外壁盖有彩色瓦楞板，在各门孔处均设有门孔支撑件。在顶板上设计有轻型钢结构顶棚，顶棚能承受过热器蒸汽集箱消声器及锅炉安全阀排汽管道的荷载，中心设有能吊2t重货物的电动葫芦，在锅筒部分设计了封闭的锅筒司水小室，其四周用彩色瓦楞板围搭，并设有门窗。顶棚和炉顶小室的供货按合同执行。在炉顶、锅炉司水操作区、人孔、检查门、看火孔等处均布置了平台，以便于锅炉之运行操作和检修。平台为栅格结构，支撑在钢架上，在各平台之间均由扶梯相连。 炉膛及对流管束部分为敷管炉墙，炉膛下部未布置受热面的部分为重型炉墙，尾部为重型炉墙，外表覆以彩色压型板，其重量由钢架横梁承担。由于锅炉有外护板的包复，不仅使锅炉外表整洁美观，而且保证了良好的炉墙绝热，同时使绝热材料不易损坏，有利于日常的维护及清洁管理工作。在炉墙内侧易造成泄漏处设置了局部内护板。使整台锅炉的气密性有所提高，改善了锅炉的漏气漏烟问题，。炉墙材料由耐火可塑料、保温浇注料、硅酸铝纤维、高铝砖、耐火砖、硅藻土砖、抹面等组成。燃用高热值气体时，“绝热”燃烧室的炉室温度要比纯烧高炉煤气时高很多，因此，长时间燃用高热值气体时，应考虑对“绝热”燃烧室炉墙的保护。四燃烧器和燃烧室锅炉采用“绝热”的燃烧室是本厂高炉煤气锅炉的一个典型特征。锅炉采用耐火砖砌筑的“绝热”燃烧室，即在燃烧器区域不布置任何受热面，不让高炉煤气燃烧所产生的热量在布置燃烧器的附近区域大量地很快被锅炉受热面吸收掉，将燃烧室内的温度始终保持在较高的水平，这样，高炉煤气燃烧产生的热量和燃烧室砖墙的辐射热，加上300左右的热风就足以保证加热高炉煤气使之达到着火点的热量需要。本锅炉采用左右侧面布置燃烧器，每台2只。每只燃烧器煤气进口前安排有两只串联的气动煤气快速切断蝶阀，煤气流量在煤气母管上进行调节。煤气进入燃烧器之前的管道，包括空气的调节门，燃气管道上的仪表，阀门及阀门驱动装置（本厂随机供给的除外）由设计院设计，客户自行配置。燃烧器进口前的燃气管道应能互相分开，并具有各自独立的气阀组。燃烧器上设计有高炉煤气和点火气体的火检接口，锅炉上还布置了必要的看火孔、工业电视孔和火焰检测孔，用以监视燃烧情况和安装熄火保护装置。五、锅炉范围内的管道本锅炉采用单母管给水系统，给水电动调节阀DN50。给水操纵台的具体布置由设计院考虑。上锅筒上装有两只弹簧安全阀（PN6.3，DN80），过热器出口集箱上装设一只弹簧安全阀（PN6.3，DN50）。上锅筒装有一只双室平衡容器，一只电极式水位，两只彩色石英管液位计，以监督锅内水位的变化；在过热器集箱、减温器集箱、省煤器集箱上都装有热电偶和双金属温度计以监视介质温度。在给水管道、连续排污管道、饱和蒸汽和过热蒸汽管道上都装有给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样装置。除煤气系统上的安全装置外还装有低水位保护连锁装置，蒸汽超压，超温保护连锁装置，停电，低电压保护连锁装置等。锅炉的自控系统的设计，制造和供货按合同确定。六、防冻，防雨，防腐锅炉的保温都有内、外护板，外护板为彩色瓦楞板，结构设计上充分考虑到防雨雪和防腐的功能，在汽包部分设计了“炉顶小室”以防雨雪，所有室外布置的阀门仪表都有防雨雪的功能，选型时也充分注意到室外温差变化对阀门仪表的影响，锅炉的所有燃气管道，蒸汽和水管道，排污和疏水管道，各种阀门等都应有防雨雪和防腐性能的保温，安装管道时应有一定的坡度，所有存水点，包括排烟管道的最低点，均要有疏水阀，停炉时应将水放尽。七、安装和使用锅炉本体的安装必须遵照国家劳动人事部颁布的蒸汽锅炉安全技术监察规程现行标准中的有关规定，并按DL/T5047电力建设施工及验收技术规