锅炉机组说明书F0310GL001M041

HG 480 13 7 L MG31 锅锅炉炉 锅锅炉炉说说明明书书 编号 F0310GL001M041 用户 国投大同能源发电厂 编制 张志伟 2009 9 21 校对 马明华 2009 9 21 审核 姜孝国 2009 9 21 审定 王风君 2009 9 21 批准 张殿军 2009 9 21 哈哈尔滨锅尔滨锅炉厂有限炉厂有限责责任公司任公司 2009 年年 9 月月 1 目 录 1 前言 1 2 锅炉主要设计参数及整体布置 3 2 1 锅炉主要设计参数 3 2 2 锅炉主要计算数据 6 2 3 锅炉基本尺寸 10 2 4 锅炉水容积 11 2 5 锅炉整体布置 11 2 6 锅炉设计的主要特点 12 2 7 锅炉受压元件的规格材料汇总表 14 3 锅炉主要部件结构 17 3 1 锅筒 17 3 2 锅筒内部设备 17 3 3 燃烧室及水冷壁 18 3 4 下水管 20 3 5 汽水引出管 20 3 6 水冷布风板 20 3 7 过热器系统及汽温调节 20 3 8 再热器系统及汽温调节 22 3 9 省煤器 23 3 10 空气预热器 24 3 11 旋风分离器和连接烟道 24 3 12 返料装置 25 3 13 冷渣器 25 3 14 刚性梁 25 3 15 膨胀中心 25 3 16 锅炉范围内管道 26 3 17 吹灰系统 27 3 18 锅炉构架 27 3 19 启动燃烧器 28 3 20 炉前油 蒸汽 空气管路系统 30 2 3 21 锅炉炉墙 32 4 附件 34 表 1 水循环回路结构特性表 34 图 1 下水管系统图 35 图 2 汽水引出管系统图 36 图 3 过热蒸汽系统图 37 图 4 再热蒸汽系统图 38 图 5 给水操纵台 39 图 6 锅炉总图 1 40 图 7 锅炉总图 2 41 图 8 锅炉总图 3 42 图 9 锅炉总图 4 43 图 10 床下启动燃烧器 44 图 11 床上启动燃烧器 45 图 12 床下启动燃烧器和床上启动燃烧器总操纵台 46 图 13 床下启动燃烧器分操纵台 47 图 14 床上启动燃烧器分操纵台 48 3 1 1 1 前言前言 国投大同能源煤矸石发电厂为 2 台 480t h 超高压参数循环流化床汽包炉 自然循环 单炉膛 一次再热 平衡通风 锅炉全封闭紧身布置 钢架双排柱悬吊结构 燃煤矸石 固态排渣 配二台国产 135MW 直接空冷凝汽式汽轮发电机组 循环流化床 CFB 锅炉是八十年代发展起来的高效率 低污染和良好综合利用的燃 煤技术 由于它在煤种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 这是一种界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 从而实现锅炉不断的往复循环燃烧 与其他锅炉相比 循环流化床锅炉增加了高温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 一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 850 900 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 石灰石焙烧反应方程式 CaCO3 CaO CO2 热量 Q 脱硫反应方程式 CaO SO2 1 2O2 CaSO4 热量 Q 因此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 循环流化床锅炉中生成的 NOX主要由燃料 NOX 构成即燃料中 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 二次风分三层从炉膛下部密相区送 入 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 炉内的床料主要由给煤中的灰 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 2 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 这样燃料及石灰石可在炉内进行多次的往复循环燃烧和反应 所以循环流化床锅 炉具有很高的燃烧效率 同时石灰石耗量很低 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 因此在给煤进入密相区后 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 稀相区的物料浓度很小 稀相区是燃料的燃烧 燃尽段 同时完成炉内气固两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 哈锅通过与外商的合作与技术引进 大力发展循环流化床锅炉技术 迄今为止积累 了丰富的循环流化床锅炉设计制造经验 掌握了成熟的循环流化床锅炉的设计制造技术 本期工程装设 480t h 循环流化床锅炉 是燃用煤的 150MW 一次中间再热的循环流化床 锅炉 该炉的主要特点如下 采用高温分离器 分离器采用入口烟道下倾 中心筒偏置 旋风筒呈圆形的结构 使旋风筒的分离效率提高 由于本工程煤中灰含量较高 所以采用滚筒冷渣器 采用钟罩式风帽 每个风帽由较小直径的内管和较大直径的外罩组成 外罩与内管 之间用螺纹连接 这种风帽具有流化均匀 不堵塞 不磨损 安装 维修方便的优点 为加快启动速度 节省燃油 采用了床上和床下结合的方式 2 2 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 2 12 1 锅炉主要设计参数锅炉主要设计参数 2 1 1 气象特征与环境条件 地震基本烈度 7 度 建筑场地土类别 类 2 1 2 燃煤及石灰石 3 1 煤质分析 数 值 名 称符 号单 位 设计煤种校核煤种 1校核煤种 2 收到基 水分Mt 8 009 007 00 空气干燥基 水分Mad 0 871 000 87 收到基 灰分Aar 42 0749 0138 48 干燥无灰基 挥发分Vdaf 35 0040 0030 00 收到基 碳Car 39 6333 0044 62 收到基 氢Har 2 402 102 40 收到基 氧Oar 6 876 006 50 收到基 氮Nar 0 680 610 70 干燥无灰基 硫St ar 0 350 280 30 低位发热量Qnet ar MJ kg 14 9712 4916 72 Kcal kg 3580 002987 004000 00 给煤粒度曲线 2 灰分分析 未掺烧石灰石 a 灰熔点 数 值 名 称符 号单位 设计煤种校核煤种 1 灰变形温度 DT t1 15001500 灰软化温度 ST t2 1500 1500 灰熔化温度 FT t3 1500 1500 4 b 灰渣的成分 数 值 名 称符 号单 位 设计煤种校核煤种 1校核煤种 2 二氧化硅 SiO2 47 11 三氧化二铝 Al2O3 37 51 三氧化二铁 Fe2O3 4 19 氧化钙 CaO 5 08 氧化镁 MgO 2 02 氧化钠 Na2O 0 05 氧化钾 K2O 0 41 二氧化钛 TiO2 1 77 三氧化硫 SO3 0 94 五氧化二磷 P2O5 0 46 3 石灰石 煅烧后 项项 目目符符 号号单单 位位数数 据据 烧失量 L O l 38 20 二氧化硅 SiO2 0 85 三氧化二铝 Al2O3 1 08 三氧化二铁 Fe2O3 0 48 氧化钙 CaO 54 00 氧化镁 MgO 0 43 氧化钠 Na2O 氧化钾 K2O 二氧化钛 TiO2 三氧化硫 SO3 二氧化锰 MnO2 石灰石粒度要求 最大粒径 1mm 平均粒度 0 15mm 2 1 3 点火及助燃用油 油种 0 轻柴油 GB252 87 一级品 恩氏粘度 20 时 1 2 1 67OE 十六烷值 50 灰份 0 025 水份 痕迹 5 机械杂质 无 凝固点 0 闭口闪点 不低于 55 低位发热值 41868kJ kg 硫 0 2 酸度 10MgKOH 100ml 比重 20 860 kg m3 2 1 4 启动用砂 启动床料可以用砂也可以用原有床料 要求控制砂子中的钠 钾含量 以免引起床 料结焦 其中 Na2O 1 0 2 0 K2O 2 0 3 0 砂子粒度 最大粒径 0 6mm 0 0 13 mm 25 0 13 0 18mm 25 0 18 0 25mm 25 0 25 0 6mm 25 启动用原有床料最大粒径不超过 3mm 2 1 5 给水品质 锅炉正常连续排污率 B MCR 不大于 1 补给水量 正常时 14 4t h 补给水制备方式 一级除盐加混床系统 锅炉给水质量标准符合 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准 GB12145 1999 总硬度 1 mol l 氧 7 g l 铁 20 g l 铜 5 g l 联胺 10 30 g l PH 值 8 8 9 3 油 0 3mg l 注 给水二氧化硅含量保证蒸汽二氧化硅含量符合标准 6 2 1 6 锅炉技术规范 锅炉容量及主要参数 项目单位B MCR 过热蒸汽流量t h480 过热蒸汽出口压力MPa g 13 73 过热蒸汽出口温度 540 再热蒸汽流量t h391 6 再热蒸汽进口压力MPa a 2 66 再热蒸汽进口温度 322 再热蒸汽出口压力Mpa a 2 48 再热蒸汽出口温度 540 给水温度 249 4 2 22 2 锅炉主要计算数据锅炉主要计算数据 2 2 1 锅炉主要数据 7 2 2 2 效率计算 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 过量空气 2020201 45202020 环境温度 20202020202020 排烟损失 5 5235 1914 6824 4715 465 1794 98 未燃尽碳损 失 2 9943 1264 2665 5243 2832 793 74 灰渣物理热 损失 0 3460 340 330 3180 4790 2830 335 辐射热损失 0 280 280 300 400 280 280 29 石灰石煅烧 热损失 0 260 260 260 260 250 20 26 石灰石脱硫 放热 0 31 0 31 0 31 0 31 0 3 0 24 0 31 锅炉效率 90 9191 1190 4789 33790 54891 50890 7 2 2 3 锅炉工质温度 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 省煤器入口 249 4243226 8207 1249 4249 4173 省煤器出口 289282 9267 6259292 2290245 汽包 343341 7340338343343341 一级过热器 入口 344344345345344344345 一级过热器 出口 395397 6401405399397412 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR 75 TH A 50 TH A 100100 蒸汽参数 过热蒸汽流量t h480429 1318 4215 4480480392 再热蒸汽进口流 量 t h 391 6352 3265 7182 7391 6391 6381 一级减温器喷水t h11 512 912 97 417 041623 7 二级减温器喷水t h7 78 68 64 911 310 715 82 再热器喷水t h8 286 531 540 010 99 522 34 省煤器入口压力MPa15 4 省煤器入口温度 249 4243226 8207 1249 4249 4173 汽包压力MPa14 98 过热器出口压力MPa13 713 713 713 713 713 713 7 过热蒸汽温度 540540540540540540540 再热器入口压力MPa2 662 21 751 22 712 712 6 再热汽入口温度 322312 9298289322322327 再热器出口压力MPa2 48 再热蒸汽温度 540540540525540540540 过热器喷水温度 175170 6159 6145 7175175173 再热器喷水温度 175170 6159 6145 7175175173 8 二级过热器 入口 382380 9378384383382378 二级过热器 出口 486488 5494498487487497 三级过热器 入口 472470 7469477470470463 三级过热器 出口 540540540540540540540 低温再热器 入口 322312 9298289322322327 低温再热器 出口 429419 2399394434431424 高温再热器 入口 403398 4392394403400409 高温再热器 出口 540540540532540540540 2 2 4 烟气温度 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 炉膛出口 890877842753884894878 尾部烟道入 口 890877842753884894878 三级过热器 入口 852838798716848857838 三级过热器 出口 735720680627734738720 一级过热器 出口 550537503472544552540 低温再热器 出口 414402373358420416409 省煤器出口 291282258238295292237 空气预热器 出口 134129117105138134112 床温 890877850810884894878 2 2 5 空气温度 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 空气预热 器入口 35353535353535 空气预热 器出口 226218 3204190230226185 2 2 6 质量流量 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 计算燃煤 量 t h97 187 166 546 4116 386 288 1 9 实际燃煤 量 t h100 289 869 449 212088 790 2 石灰石耗 量 t h2 21 971 511 12 11 72 底灰量t h24 221 917 212 433 919 922 7 飞灰量t h20 918 9514 810 628 917 119 3 总燃烧空 气量 Nm3 h 465142417034318607268503461708469625421975 烟气量 Nm3 h 497357445920340676282847502737488246451203 2 2 7 烟气速度 平均 名 称单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 高加 切除 锅炉负荷 100B ECR75 THA50 THA100100 炉膛m s5 24 83 52 85 415 294 8 三级过热 器 m s9 58 86 45 010 310 08 9 一级过热 器 m s10 29 77 15 611 511 19 7 低温再热 器 m s10 210 07 35 911 911 510 2 省煤器m s87 85 74 69 397 7 空气预热 器 m s10 49 67 15 711 4119 1 2 2 8 两台冷渣器同时运行数据 名 称单位 设计 煤种 校核 煤种 1 校核 煤种 2 锅炉负荷 100100100 底渣量t h24 233 919 9 冷却水量t h9713680 灰入口温度 890884894 灰出口温度 150 150 150 冷却水入 出口 温度 56 8556 8556 85 2 2 9 风量分配表 10 2 32 3 锅炉基本尺寸锅炉基本尺寸 炉膛宽度 两侧水冷壁中心线距离 16830mm 炉膛深度 前后水冷壁中心线距离 7290mm 尾部对流烟道宽度 两侧包墙中心线距离 12530mm 尾部对流烟道深度 前后包墙中心线距离 5800mm 尾部对流烟道宽度 空气预热器烟道宽度 13300mm 尾部对流烟道深度 空气预热器烟道深度 5800mm 锅筒中心线标高 48050mm 省煤器进口集箱标高 23296mm 过热器出口集箱标高 44240mm 再热器进口集箱标高 31410mm 再热器出口集箱标高 48750mm 锅炉运转层标高 9000mm 锅炉最高点标高 顶板上标高 53800mm 锅炉宽度 两侧外支柱中心线距离 35000mm 锅炉深度 BE 柱至 BH 柱中心线距离 32060mm 设计煤质 Nm3 h 100B ECR 75 TH A 50 TH A 高加解 列 校核煤 质 1 Nm 3 h 校核煤 质 2 Nm3 h 布风板 热风 232572213780178250149645216500230853234812 播煤风 热风 23257327802850021380328202308523481 一 次 风 热 风 一次风总风量255828246560206650171025249320253938258293 二次风喷口 热风 1552131297517402963082102287153668157231 给煤机密封风 冷风 6000500050005000500060006000 给煤口密封风 热风 40248390402918028174402484024840248 二 次 风 总二次风19871217379010820996256147535199916203479 回料阀64606484648464846484 64606460 石灰石输送风1393161516151615161513931393 锅炉总风量465142428450322958275380404954461708461708 11 2 42 4 锅炉水容积锅炉水容积 2 4 1 过热汽侧 名称单位锅筒水冷壁 下水管 连接管 过热器 连接管 省煤器 吊挂管 总计 水压时 M328766730221 正常运行时 M31176030117 2 4 2 再热汽侧 名称单 位冷段再热器热段再热器连接管总计 水压时 M370 4311 6129 63111 67 正常运行时 M30000 2 52 5 锅炉整体布置锅炉整体布置 本工程 480t h CFB 锅炉采用超高压参数中间再热机组设计 与 135MW 等级汽轮发电 机组相匹配 可配合汽轮机定压 滑压 启动和运行 锅炉采用循环流化床燃烧技术 循 环物料的分离采用高温绝热旋风分离器 锅炉采用平衡通风 锅炉主要由炉膛 高温绝热分离器 自平衡 U 形回料阀和尾部对流烟道组成 燃 烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁 水循环采用单汽包 自然循环 单段蒸发系统 采用 水冷布风板 大直径钟罩式风帽 具有布风均匀 防堵塞 防结焦和便于维修等优点 燃烧室内布置水冷屏来增加蒸发受热面 燃烧室内布置屏式 级过热器和屏式热段再热 器 以提高整个过热器系统和再热器系统的辐射传热特性 使锅炉过热汽温和再热器温 具有良好的调节特性 锅炉采用 2 个内径为 8 3 米的高温绝热分离器 布置在燃烧室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 分离器上部为圆筒形 下部为锥形 防 磨绝热材料采用拉钩 抓钉 支架固定 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 用高压风机单独供给 回料阀外壳由钢板制成 内衬绝热材料和耐磨耐火材料 耐磨材 料和保温材料采用拉钩 抓钉和支架固定 以上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 煤与石灰石在 燃烧室内完成燃烧及脱硫反应 经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道 尾部对流烟道 中布置 级 级过热器 冷段再热器 省煤器 空气预热器 过热蒸汽温度由在过热 12 器之间布置的两级喷水减温器调节 减温喷水来自于给水泵出口 高加前 冷段再热器 和热段再热器中间布置有一级喷水减温器 减温水来自于给水泵中间抽头 级 级 过热器 冷段再热器 烟道采用的包墙过热器为膜式壁结构 省煤器 空气预热器烟道 采用护板结构 为防止因炉内爆炸引起水冷壁和炉墙的破坏 燃烧室与尾部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非金属膨胀 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国外成熟的密封技术设计 确保锅炉的密闭性 锅炉钢构架采用高强螺栓连接 按 度地震裂度设计 锅炉采用支吊结合的固定方式 除分离器筒体和空气予热器为支撑结构外 其余均 为悬吊结构 2 62 6 锅炉设计的主要特点锅炉设计的主要特点 2 6 1 采用循环流化床锅炉技术 这种锅炉采用了新型的燃烧方式 具有以下优点 A 燃料适应性广 与煤粉炉相比 其煤种的适应性较广 B 低硫排放 燃烧室内添加石灰石直接脱硫 无需在尾部设置烟气脱硫设备 即可满足环保标准 要求 C 高燃烧效率 气固间高滑移速度导致固体颗粒在床内横向 纵向混合良好 且有较长的停留时间 因此可以保证最佳的碳燃尽率 D 低 NOx 排放 低温燃烧和分级送风可降低 NOx 排放量 无需对烟气处理也能满足最严格的排放标 准要求 E 消除溶渣 低温燃烧不产生溶渣 降低了碱性盐的挥发 因而减少了锅炉的腐蚀和对流受热面 的沾污 F 较大负荷调节比 从稳定燃烧的观点出发 不投油稳燃的锅炉负荷为 30 负荷的调节比较大 2 6 2 可靠的防磨措施 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 在以下表面采取了防磨措施 A 高温绝热分离器及料腿内表面 13 B 回料阀内表面 C 高温绝热分离器和对流烟道之间的连接烟道内表面 D 下部燃烧室内表面和布风板上表面 E 水冷屏 过热器屏 再热器屏穿前墙处周围水冷壁管向炉膛侧外表面 F 燃烧室出口烟道及出口烟道周围的后墙 侧墙 G 水冷屏 过热器屏下部和再热器屏下部外表面 2 6 3 三向膨胀节 本锅炉采用支吊结合的固定方式 为解决燃烧室与高温绝热分离器 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 要按图纸要求施工 保证金属件 耐磨耐火材料相对尺寸 2 6 4 屏式受热面 为了控制炉膛出口烟气温度和过热器 再热器的汽温调节特性 在燃烧室中上部垂 直前墙布置 3 片水冷屏 6 屏式再热器和 8 片屏式过热器 2 6 5 水冷布风板和钟罩式风帽 本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 外罩与内管之间用螺纹连 接 这种风帽具有流化均匀 不堵塞 不磨损 安装 维修方便的优点 由于启动点火 时 水冷风室内温度很高 所以 在水冷风室内表面敷设有耐火材料 2 6 6 高温绝热分离器 分离器采用入口烟道下倾 中心筒偏置 分离器入口烟道设置加速段 旋风筒呈圆 形的结构 中心筒采用特殊结构 有利于气固分离 使旋风筒的分离效率提高 运行可靠 2 6 7 卧式空气予热器 本锅炉采用卧管式空气予热器 并将压头不同的一 二次风分开布置 这种布置方 式有利于密封 2 6 8 全疏水结构 燃烧室内的水冷屏 过热器屏 再热器屏 尾部烟道中的过热器受热面 再热器受 热面和省煤器采用全疏水结构 锅炉停炉后可全部疏水 有利于锅炉的停炉保护 2 6 9 膨胀中心 本锅炉设置有膨胀中心 可进行精确的膨胀量计算 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 6 10 紧身封闭布置 锅炉采用紧身封闭布置 锅炉装有外护板 2 6 11 燃烧室正压运行 14 本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装有密 封盒或焊接密封 刚性梁的设计压力为 8 7KPa 887mm 水柱 2 6 12 冷渣器 冷渣器采用 4 台滚筒冷渣器 布置在炉膛后部 可以把渣冷却到 150 以下 然后 排至除渣系统 2 6 13 启动燃烧器 为加快启动速度 节省燃油 采用了床上和床下联合启动的方式 床下 2 只启动燃 烧器布置在水冷布风板下面水冷风室前的风道内 6 只床上启动燃烧器分别布置在布风 板上水冷壁的两侧墙 2 6 14 煤及石灰石的给入方式 前墙布置 6 个给煤口 通过前墙二次风管上的 4 个口给入石灰石 2 72 7 锅炉受压元件的规格材料汇总表锅炉受压元件的规格材料汇总表 序号名 称 规 格 材 料 1 水冷壁管 60 6 520G 2 水冷屏 60 6 520G 3 尾部包墙管 42 520G 4 省煤器管 32 420G 5 吊挂管 42 8 51 8 20G 6 I 级过热器冷段 38 520G 7 I 级过热器热段 38 515CrMoG 8 II 级过热器 51 5 5 51 7 12Cr1MoVG 9 III 级过热器冷段 38 512Cr1MoVG 10 III 级过热器热段 38 5SA213 T91 11 冷段再热器 51 415CrMoG 20G 12 热段再热器 57 5 12Cr1MoVG SA213 TP304H 13 前水冷壁下集箱 273 4015CrMoG 14 后水冷壁下集箱 273 4015CrMoG 15 15 侧水冷壁下集箱 左 右 273 4220G 16 前水冷壁上集箱 273 3515CrMoG 17 侧水冷壁上集箱 左 右 273 4020G 18 侧包墙上集箱 左 右 273 4020G 19 侧包墙下集箱 左 右 273 4020G 20 前后包墙下集箱 273 4020G 21 顶棚包墙管出口集箱 273 4020G 22 前包墙出口集箱 273 4020G 23 级过热器入口集箱 325 4020G 24 级过热器出口集箱 325 3112Cr1MoVG 25 级过热器入口集箱 219 2812Cr1MoVG 26 级过热器出口集箱 219 2812Cr1MoVG 27 级过热器中间集箱 219 2812Cr1MoVG 28 级过热器入口集箱 325 3512Cr1MoVG 29 级过热器出口集箱 457 6212Cr1MoVG 30 级过热器出口混合集箱 457 6212Cr1MoVG 31 省煤器入口集箱 273 3020G 32 省煤器中间集箱 273 3020G 33 省煤器出口集箱 273 2620G 34 前包墙出口集箱至顶棚包墙出口集 箱连接管 159 1820G 35 顶棚出口集箱至 级过热器入口集 箱连接管 273 2620G 36 级至 级过热器连接管 325 2412Cr1MoVG 16 37 级过热器入口分配集箱 325 2612Cr1MoVG 38 级过热器出口汇集集箱 325 3112Cr1MoVG 39 级至 级过热器连接管 325 2412Cr1MoVG 40 分散下水管 汽水引出管 饱和蒸 汽引出管 133 1320G 41 省煤器再循环管 76 7 520G 42 水冷屏用集中下水管 273 2620G 43 水冷壁用集中下水管 426 3020G 44 水冷壁用集中下水管分配箱 426 5020G 45 布风板 82 5 12 515Mo3 46 省煤器到汽包连接管 108 1220G 47 过热器 级减温器 325 3112Cr1MoVG 48 级过热器之间连接管 133 1312Cr1MoVG 49 冷段再热器出口集箱 457 2412Cr1MoVG 50 热段再热器出口集箱 508 2612Cr1MoVG 51 冷段再热器入口集箱 包括再热器事故喷水减温器 426 2020G 52 热段再热器入口分配集箱 457 2412Cr1MoVG 53 冷段再热器到热段再热器连接管 包括再热器减温器 457 2412Cr1MoVG 54 冷段再热器小弯头 51 5 515CrMoG 55 热段再热器入口集箱 219 2012Cr1MoVG 56 锅筒 1800 100DIWA353 60 2 75Q235 A 57 空气予热器管 60 2 75cortenA 17 3 3 锅炉主要部件结构锅炉主要部件结构 3 13 1 锅筒锅筒 3 1 1 结构 锅筒用 DIWA353 材料制成 内径为 1600mm 壁厚 90mm 筒身全长 14980 端采用球 形封头 锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管接头 安全阀管接头 压力表管接头 与水平 45 夹角处装焊有给水引入套管接头 筒身前 后水平部位及与水平成 15 夹角处装焊 有汽水混合物引入管接头 筒身底部装焊有大直径下降管管接头 双面水冷壁供水管管 接头 紧急放水管接头等 封头上装有人孔 水位表管接头等 锅筒上下表面还焊有三 对予焊板 工地安装时 将热电偶焊于其上 用来监察上 下壁温 在安装现场 未经锅炉厂允许 锅筒内 外壁禁止施焊 3 1 2 水位 锅筒正常水位在锅筒中心线以下 150mm 处 波动水位为 50mm 真实水位的测定与 控制对锅炉的运行是非常重要的 为了保证水位测定的准确性 将水位表装在远离下降 管的锅筒封头上 可以避开下降管附近存在的旋涡和扰动对水位测定的影响 此外 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 即 O 位 3 1 3 锅筒的固定 锅筒采用 2 组 U 形曲链片吊架 悬吊于顶板梁上 3 23 2 锅筒内部设备锅筒内部设备 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 清洗孔板 顶部多孔板和顶部波形板等设备 它们的作用在于保证蒸汽中的含盐量在标 准以下 3 2 1 旋风分离器 锅筒内部分两排沿筒身全长布置有 68 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 8 2 吨 小时 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稳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 波形板分离器 每只旋风分离器上部装有一只立式波形板分离器 以均匀旋风筒中蒸汽上升速度和 18 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 清洗孔板 距锅筒正常水位 445mm 处布置有平孔板式清洗装置 由旋风分离器分离出的饱和蒸 汽通过此清洗装置 被从省煤器来的 50 给水清洗 以减少蒸汽对盐分的机械携带 提 高蒸汽品质 在锅炉 MCR 工况下 蒸汽穿孔速度为 1 36 米 秒 清洗水层厚度 为 40mm 3 2 4 顶部波形板分离器 经过清洗孔板仍然带有少量水分的蒸汽 向上流动进入顶部波形板分离器 携带的 水在重力 离心力和摩擦力的作用下附在波形板上 形成水膜 水膜在重力作用下向下 流动并落下 减少蒸汽机械带盐 在锅炉 MCR 工况下 波形板中蒸汽流速为 0 17 米 秒 3 2 5 多孔板 在百叶窗分离器上部布置有多孔板 均匀其下部的蒸汽流速 有利于汽水的重力分 离 同时还能阻挡一些小水滴 起到一定的细分离作用 3 2 6 排污管 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 锅水总含盐量 400PPM 锅水 SiO2含量 1 5 2PPM 3 2 7 加药管 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 10 5 范围内 降低硅酸盐的分配系数 降低蒸汽的溶解携带 3 2 8 紧急放水管 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 3 2 9 定期排污管 定期排污管装在集中下水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 跟随流入下水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 33 3 燃烧室及水冷壁燃烧室及水冷壁 3 3 1 结构 燃烧室断面呈长方形 深度 宽度 7290 16830mm 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 燃烧室四周及顶部的管 子节距均为 90mm 水冷壁采用 60 6 5mm 管子 管子材料为 20G 下部前后水冷壁向 19 炉内倾斜与垂直方向成 18 角 布风板的截面积小于上部燃烧室的截面积 使布风板上 部具有合理的流化速度 燃烧室与前墙垂直布置有三片水冷屏 六片再热器 热段再热器 和八片过热器屏 级过热器 燃烧室壁面开有以下门孔 A 固体物料入口 包括煤和石灰石入口 B 二次风口及床上启动燃烧器口 C 测温 测压孔 D 至旋风筒的烟道 E 人孔 F 水冷屏 过热器屏和再热器屏穿墙孔 G 顶棚绳孔 H 排渣口 除顶棚绳孔 水冷屏 过热器屏和再热器屏穿墙孔 至旋风筒的烟道及部分测压 测温孔外 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 在燃烧室中磨损严重区域 敷设耐磨浇注材料 3 3 2 循环回路 本锅炉采用循环流化床燃烧方式 在设计燃料 额定负荷下燃烧室内燃烧温度为 890 两侧水冷壁各有一个下集箱和一个上集箱 水经集中下水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 后水冷壁各有 两个下集箱和两个上集箱 水经集中下水管和分配管分别进入前水下集箱和后水下集箱 前水冷壁有一部分水经前水冷壁进入上集箱 另一部份水经水冷布风板的管子进入后水 下集箱 与后水下集箱的水汇合 然后经后水冷壁 顶棚管也至前 后水上集箱 再由汽 水引出管引至锅筒 水冷屏有独立的循环回路 有单独的下水管和引出管 下降管系统见图 1 汽水引出管系统见图 2 3 3 3 水冷壁固定 水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上 前墙 有 14 根 M76mm 的吊杆 后墙有 14 根 M72mm 的吊杆 两侧墙各有 6 根 M64mm 的吊杆 安 装时应调整螺母 使每根吊杆均匀承载 为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆炸而损坏水冷壁 在水冷壁外侧四周 沿 燃烧室高度方向装有多层刚性梁 3 43 4 下水管下水管 3 4 1 结构 20 本锅炉下水管采用集中与分散相结合的方式 由锅筒下部引出六根下水管 其中 4 根 457 35mm 集中下水管 向下引至分配箱 再通过 56 根 133 13mm 分散下水管向 前墙 后墙以及两侧墙水冷壁下集箱供水 其余 3 根 273 26mm 下水管与水冷屏下集 箱相连接 单独向水冷屏供水 3 4 2 截面比 下水管截面与水冷壁的截面比对水循环的可靠性和循环倍率有很大的影响 其值见 表 1 3 4 3 下水管固定 下水管重量主要由锅筒 水冷壁分担 外侧两根集中下降管上有两个吊点 4 只吊 架装置 水冷壁下部分散下水管上装有 6 只吊架装置 前 后和侧水的集中下降管在标 高 20336mm 31567mm 43547mm 处有导向装置 水冷屏的集中下降管在标高 31567mm 43547mm 处有导向装置 为抗震用 3 53 5 汽水引出管汽水引出管 3 5 1 结构 水冷壁上集箱至锅筒的汽水引出管直径为 133 13mm 共 56 根 水冷屏出口集箱 引至锅筒的汽水引出管为 133 13mm 共 9 根 根据每根连接管蒸汽负荷 合理布置 锅筒前 后引出管数目 使锅内旋风筒负荷均匀 3 5 2 截面比 每个循环回路的汽水引出管与水冷壁截面比见表 1 3 63 6 水冷布风板水冷布风板 水冷布风板位于炉膛底部 由水平的膜式管屏和风帽组成 水冷管屏的管子直径 82 5X12 5mm 节距 270mm 材料为 15Mo3 773 个不锈钢制成的钟罩式风帽按一定规 律焊在水冷管屏鳍片上 在炉膛后墙底部有四个排渣口 为便于排渣 布风板上所敷的 耐火材料表面由水冷壁前墙向后墙倾斜 所有风帽底部到耐火材料表面的距离保持 30mm 风帽外罩的四个开孔方向要按图纸要求安装 固定 以免风帽磨损 3 73 7 过热器系统及汽温调节过热器系统及汽温调节 过热器系统由包墙过热器 级过热器组成 在 级过热器与 级过热器 之间 级过热器与 级过热器之间管道上 分别布置有一 二级喷水减温器 3 7 1 过热蒸汽流程 过热蒸汽流程见图 3 向后流经串联其上的 级喷水减温器 进入位于尾部烟道后部的 级过热器入口饱 21 和蒸汽自锅筒顶部由 8 根 133 13mm 的连接管分别引入两侧包墙上集箱 273 40mm 每侧 4 根 然后经 116 根 每侧 58 根 侧包墙管下行至侧包墙下集箱 273 40mm 再 分别引入前后包墙下集箱 273 40mm 蒸汽由前后包墙下集箱沿 250 根 前后各 125 根 包墙管引入前后包墙管出口集箱 再通过 13 根立管 5 根为 159 18mm 8 根 42 5mm 将蒸汽送入尾部烟道的顶棚出口集箱 273 40mm 蒸汽由此集箱两端引 出经两根 273 24mm 连接管向下流入位于后包墙下部的 级过热器入口集箱 325 40mm 蒸汽流经 级过热器逆流而上 进入 级过热器出口集箱 325 31mm 再自集箱两端引出 经 2 根 325 24mm 连接管引向炉前 途经 级喷水减温器 325 31mm 经减温后的蒸汽由分配集箱 325 26mm 进入 4 根 219 28mm 的 级过热器管屏入口集箱 流入 4 片屏式 级过热器向上进入此 4 片 屏的中间集箱 219 28mm 然后 每根集箱上引出两根连接管 133 13mm 分别 交叉引入其余 4 个中间集箱 219 28mm 过热蒸汽下行至 级过热器出口集箱 219 28mm 进入 级过热器汇集集箱 325 31mm 蒸汽从集箱两侧引出 经 325 24mm 连接管集箱 325 35mm 沿 级过热器受热面逆流而上 流至 级过热 器出口集箱 457 62mm 达到 540 的过热蒸汽最后经混合集箱 457 62mm 从左端 引出 3 7 2 顶棚及包墙过热器 为了简化炉墙结构和形成尾部对流烟道 本锅炉布置了顶棚及包墙过热器 它是由 42 5mm 管子与 5mm 扁钢焊制成膜式壁 管子节距为 100mm 管子材料 20G 顶棚 转向室及上部包墙处的鳍片为 15CrMo 其余为 20 钢 3 7 3 级过热器 级过热器位于尾部烟道中 水平布置 有 1 个管组 蛇形管的横向排数为 124 排 横向节距为 100mm 每排管子由 3 根管子绕成 管子直径 38 5mm 根据管子壁温 冷 段采用 20G 材料 热段采用 15CrMoG 材料 3 7 4 级过热器 级过热器位于燃烧室中上部 由 8 片屏式过热器组成 与前水冷壁垂直布置 下 部穿前墙处为屏的蒸汽入口和出口端 有密封盒将管屏与水冷壁焊在一起 由于 级过 热器与前水冷壁壁温不同 导致二者膨胀量不同 为此 在屏的上部穿墙密封盒处 装 有膨胀节 以补偿胀差 每片屏有管子 27 根 下行管屏在标高 34147 以下 管子规格为 51 7mm 其余管 子规格为 51 5 5mm 材料 12Cr1MoVG 节距为 70mm 管屏为膜式壁 鳍片厚度为 5mm 材料为 12Cr1MoV 管屏下部敷有耐火防磨材料及堆焊层 以防磨损 3 7 5 级过热器 级过热器位于尾部烟道上部 水平布置 由 1 个管组组成 蛇形管的横向排数为 62 排 节距 200mm 每排管子由 6 根管子绕成 管子直径 38 5mm 根据管子壁温 冷 段采用 12Cr1MoVG 材料 热段采用 SA213 T91 材料 22 3 7 6 汽温调节 在锅炉定压运行时 保证在 70 B ECR 至 100 B MCR 负荷内过热蒸汽温度能达到额定 值 在滑压运行时 保证在 50 B MCR 至 100 B MCR 负荷内过热蒸汽温度能达到额定值 允许偏差 5 蒸汽温度的调节采用二级喷水减温器 分别位于 级过热器之间的 管道上和 级过热器之间的管道上 喷水水源为给水泵抽头 减温器采用笛形管式 在设计煤种 B MCR 工况下 级减温器喷水量为 11 5 吨 时 将蒸汽温度从 395 降至 382 级减温器喷水量为 7 7 吨 时 将蒸汽温度从 486 降至 472 3 7 7 固定装置 级 级过热器 通过 124 根省煤器吊挂管分两排将 级过热器 级过热器吊 挂起来 然后通过 13 根 M68mm 和 21 根 M56mm 吊杆 吊到构架顶板上 包墙 前包墙用 9 根 M48mm 吊杆 后包墙用 13 根 M48mm 吊杆 两侧包墙各用 5 根 M48mm 吊杆 将包墙过热器悬吊到顶板上 级过热器 每片屏的上集箱有一个吊点 用 M56mm 吊杆吊挂在构架顶板上 为解 决 级过热器和水冷壁膨胀不一致问题 在屏的