锅炉本体说明书.doc

华能长兴电厂2X660MW超超临界燃煤机组锅炉HG-1968/29.3-YM5锅炉超超临界直流锅炉本体说明书编号：F0310BT001B161编写:校对:审核:审定:哈尔滨锅炉厂有限责任公司二一四年三月ii目 录1锅炉技术规范12设计条件22.1煤种22.2点火助燃用油32.3自然条件32.4锅炉给水及蒸汽品质要求52.5锅炉运行条件63锅炉特点63.1技术特点63.2结构特点74锅炉整体布置84.1 炉膛及水冷壁104.2 启动系统134.3过热器系统174.4 再热器184.5 省煤器184.6 蒸汽冷却间隔管和蒸汽冷却夹管194.7 杂项管道194.8 燃烧设备204.9 空气预热器214.10 吹灰系统和烟温探针214.11 安全阀224.12 热膨胀系统234.13 炉顶密封和包覆框架244.14 锅炉钢结构（冷结构）254.15 刚性梁285主蒸汽和再热蒸汽温度控制305.1主蒸汽温度控制305.2再热蒸汽温度控制326锅炉运行、维护、检修注意事项326.1安装注意事项326.2运行注意事项356.3循环泵运行注意事项36附图0101：锅炉总体布置图(纵剖视)37附图0102：锅炉总体布置图(前视图)38附图0103：锅炉总图布置图（顶视图）39附图0104：锅炉总图布置图（水平图）40附图0105：水冷壁流程图41附图0106：过热器和分离器流程图42附图0107：再热器流程图43附图0108：启动系统流程图44附图0109：热膨胀系统图一45附图0110：热膨胀系统图二46附图0111：调温挡板47附图0112：流体冷却夹管48附图0113：蒸汽冷却间隔管49附图0114：立面框架的典型结构图（1）50附图0115：立面框架的典型结构图（2）51附图1016：柱接头典型结构图52附图1017：柱、梁和垂直支撑及水平支撑的连接节点详图53附图0118：EL13700平面图54附图0119：EL86800平面图（锅炉受压部件支撑平面）55附图0120：导向装置56附图0121：刚性梁导向装置57附图0122：顶板布置图58附图0123：极热态启动曲线59附图0124：热态启动曲线60附图0125：温态启动曲线61附图0126：冷态启动曲线62591锅炉技术规范哈尔滨锅炉厂有限责任公司为本工程设计的锅炉是超超临界参数变压运行直流锅炉，采用型布置、单炉膛、水平浓淡低NOX分级送风燃烧系统、墙式切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、一次中间再热。过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置三级喷水减温器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板调温，同时燃烧器的摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在低温再热器和高温再热器连接管道上还设置有事故喷水减温器。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。锅炉主要参数如下：项目单位BMCRBRL75%THA过热蒸汽流量t/h1968.61911.31279.2过热蒸汽出口压力Mpa(g)29.3029.2221.10过热蒸汽出口温度605605605再热蒸汽流量t/h1653.11597.11105.9再热器进口蒸汽压力Mpa(g)5.825.613.89再热器出口蒸汽压力Mpa(g)5.605.403.74再热器进口蒸汽温度356.5350.5346.8再热器出口蒸汽温度623623623省煤器进口给水温度3273253052设计条件2.1煤种本期工程设计及校核煤种为： 项 目单位设计煤种校核煤种校核煤种2工业分析：收到基全水份Mar%21.113.513.61(重量比)固有水份Minh%8.822.463.4干燥无灰基挥发份Vdaf (可燃基) %36.5138.0032.54收到基灰份Aar%6.6018.0423.60收到基低位发热值Qnet.arkJ/kg217102092019300收到基氢Har%2.993.633.2收到基碳Car%5854.1050.56收到基硫Sar%0.740.821.5收到基氮Nar%0.610.950.80收到基氧Oar%9.968.966.73可磨系数HGI586845灰熔点：变形温度 DT110012301240软化温度ST111012501260流动温度FT113013101350灰成分分析SiO2%42.9845.845.41Al2O3%27.9237.1720.73Fe2O3%8.617.099.09CaO%11.754.985.29MgO%2.050.72.33K2O%0.940.390.2Na2O%2.980.383.15Ti2O%0.781.181.3P2O5%0.120.10.2SO3%2.71.512.32.2点火助燃用油油种0 号轻柴油运动粘度（20时）不大于3.08.0mm2/s（CST）灰分Aar0.02%水分War痕迹硫含量Sar0.2 %机械杂质无凝固点0 闭口闪点：不低于 55 燃油密度830kg/m3低位发热量41800 kJ/kg2.3自然条件厂址位于长兴县吕山乡金村东侧，北面和东面为杭宁高速公路、104国道和铁路宣杭线，东临吕山港支流，南临吕山港，西侧紧靠乡级公路，西北侧为乌龟山。厂址位于铁路宣杭线和吕由港之间场地上。场地西北面乌龟山脚下为坐山湾村，与厂址场地相隔一条乡级公路；场地西面为高家庄，距离厂址约250m，吕山港南岸的杨吴村，距离厂址约350m，场地东面的施家门村，距离厂址约670m。厂址位于由吕山港、宣杭线、河流以及道路所围合的场地上，可用地大小为100公顷，南北向可利用最大长度为1350 m，东西向可利用最大宽度为740 m，完全可以满足本期2x600MW级机组厂区的布置需要，并留有再扩建的可能性。厂址区域地形平坦、开阔，自然标高为1.69m3.09m（1985年国家高程系统，下同），低于厂址附近河网100年一遇洪水位（4.25m），通过采取抬高场坪标高后可以满足防洪排涝要求。 (1) 气压累年平均大气压： 1016.2 hPa(2) 气温累年平均气温： 15.9累年平均最高气温： 20.1累年平均最低气温： 12.0极端最高气温： 39.8(1988.07.20)极端最低气温： -13.9(1977.01.31)累年最热月（7月）平均最高气温： 33.2(3) 相对湿度相应月平均相对湿度 78%累年平均相对湿度： 80%累年最小相对湿度： 6%(1973.12.27，1988.11.12)(4) 降水量 累年平均降水量： 1296.3 mm累年最大十分钟降水量： 30.5 mm累年最大1小时降水量： 79.4 mm (1998.08.27)累年最大24小时阵水量： 234.5 mm (1990.08.31)累年最长连续降水日数： 18 d(1999.08.1008.27)相应过程降水量： 303.6mm累年平均蒸发量： 1257.9 mm(5) 风速及风向累年平均风速： 2.4m/s累年十分钟平均最大风速： 19m/s(1977.9.11，1987.5.25)累年瞬时最大风速： 27m/s (1973.08.03)五十年一遇最大风速： 26.8m/s百年一遇设计风速为： 28.3m/s全年主导风向： NNE (8.9%)夏季主导风向： SE冬季主导风向： NNE、NE五十年一遇基本风压值 0.46 kN/m2雪压值 0.35 kN/m2(6) 冷却水温度：（）年平均水温 20.5（暂定）夏季频率P10的冷却水温度： 35.32（暂定）(7) 场地标高主厂房区场地标高 4.75m(85国家高程)(8) 场地标高厂区地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度0.061g。2.4 锅炉给水及蒸汽品质要求冷态启动时(按B-MCR的6%计，不含启动前的冲洗水量) 118 t/h。2.4.1锅炉给水质量标准 （加氧、加氨联合处理方式CWT）总硬度：0 mol/l溶解氧（化水处理后）：30150 g/l铁：5 g/l铜：2 g/l二氧化硅：10 g/lTOC200 g/ LpH值：8.09.0（加氧处理）电导率（25）：0.15 S/cm钠：3 g/l2.4.2蒸汽品质要求钠：3 g/kg二氧化硅：10 g/kg氢电导率(25)：0.15 S/cm铁：5 g/kg铜：2 g/kg2.4.3厂用电系统电压：中压：中压系统为6kV三相、50Hz；额定功率200kW及以上电动机的额定电压为6kV。低压：低压交流电压系统（包括保安电源）为380/220V、三相四线、50Hz；额定值200kW及以下电动机的额定电压为380V；交流控制电压为单相220V。直流控制电源电压为110V，来自直流蓄电池系统，电压变化范围从94V到121V。直流动力电源电压为220V，与直流蓄电池系统相连，电压变化范围从192V到248V。设备照明和维修电压：设备照明由单独的380/220V照明变压器引出。维修插座电源额定电压为380/220V三相四线、50Hz；锅炉内检修电源为12V安全电压。2.5锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷，并参与调峰。制粉系统：中速磨冷一次风直吹式制粉系统，配备动（动静）态煤粉分配器，每炉配6台磨煤机，五运一备，设计煤粉细度R90=1820%。 给水调节：1100%容量调速汽动给水泵，两台机组共用1台30%容量启动定速给水泵。汽轮机旁路系统：采用高、低压串联旁路，其容量按锅炉最大连续蒸发量的40%设置。锅炉在投入商业运行后，年利用小时数不小于6500小时，年可用小时数不小于7800小时。锅炉投产第一年因产品质量和卖方原因引起的强迫停用率不大于2%，具体计算公式如下： 3锅炉特点3.1技术特点本工程的锅炉是采用垂直水冷壁超超临界直流锅炉。多年的运行经验表明，垂直管圈水冷壁适合于变压运行，且具有阻力小、结构简单、安装工作量较小、水冷壁在各种工况下的热应力较小等一系列优点。其技术特点如下：1） 良好的变压、调峰和再启动性能：锅炉炉膛采用内螺纹管垂直水冷壁并采用较高的质量流速，能保证锅炉在变压运行的四个阶段即超临界直流、近临界直流、亚临界直流和启动阶段中均能有效的控制水冷壁金属壁温、控制高干度蒸干（DRO）、防止低干度高热负荷区的类膜态沸腾（DNB）以充分保证水动力的稳定性，由于装设水冷壁中间混合集箱和采用节流度较大的装于集箱外面的较粗水冷壁入口管段的节流孔圈，对控制水冷壁的温度偏差和流量偏差均非常有利。而采用带再循环泵的启动系统，对于加速启动速度，保证启动阶段运行的可靠性、经济性均是有利的。2） 燃烧稳定、热负荷分配均匀、防结渣性能良好的单切圆燃烧方式：这种燃烧方式燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与墙垂直，燃烧器出口射流两侧具有较大的空间,补气条件好，有利于高温烟气回流，炉膛充满度高，热流分配均匀，减少水冷壁附近烟气流扰动的影响，着火稳定，燃烧器效率高，炉膛出口烟温均匀。同时气流刚性好不易受到水冷壁的影响造成贴墙,从而有利于防止水冷壁结焦的产生。3） 经济、高效的低NOX水平浓淡主燃烧器和分级燃烧方式：长期运行经验证明这种燃烧器的分级送风方式对降低炉内NOX生成量有明显的效果。4） 采用适合高蒸汽参数的超超临界锅炉的高热强钢：由于锅炉的主汽和再热汽温度均在600以上（主汽温度605，再热汽温度623），对高温级过热器和再热器，大量采用了25Cr20NiNb钢（SA-213TP310HCBN）和改良型细晶粒18Cr级奥氏体钢（SA-213S30432），同时TP347材料全部采用细晶粒TP347HFG材料。这三种钢材对防止因管壁温度过高而引起的烟侧高温腐蚀和内壁蒸汽氧化效果明显。3.2结构特点1） 采用改进型的内螺纹管垂直水冷壁，即在上下炉膛之间加装水冷壁中间混合集箱，以减少水冷壁沿各墙宽的工质温度和管子壁温的偏差，节流孔圈装设在小直径的下联箱外面较粗的水冷壁入口管段上以加大节流度，提高调节流量能力，然后通过三叉管过渡的方式与小直径的水冷壁管（28.6）相接，通过控制各回路的工质流量的方法来控制各回路管子的吸热和温度偏差。2） 在保证水冷壁出口工质必需的过热度的前提下，采用较低的水冷壁出口温度（438左右），并把汽水分离器布置于顶棚、包墙系统的出口，这种设计和布置可以使整个水冷壁系统包括顶棚包墙管系统和分离器系统采用低合金钢15CrMoG，所有膜式壁不需作焊后整屏热处理，也使工地安装焊接简化，对保证产品和安装质量有利。3） 由于过热器和再热器大量采用优质高热强钢，管壁相对较薄，因此各级过热器可以采用较大直径的蛇形管（5163.5）保证较低的过热器阻力。4） 汽温调节手段的多样化，直流运行时过热蒸汽主要靠改变煤/水比来调节过热汽温，同时设置三级六点喷水，再热汽温主要调节手段为烟气分配挡板，而以燃烧器摆动作为辅助调节手段，再热器还在两级再热器之间加装事故喷水减温装置，过热器采用三级喷水能更好消除工质通过前级部件所造成的携带偏差，也增加了调温能力。5） 为降低过热器阻力，过热器在顶棚和尾部烟道包墙系统采用二种旁路系统，第一个旁路系统是顶棚管路系统，只有前水冷壁出口和侧水冷壁出口的工质流经顶棚管；第二个旁路为包墙管系统的旁路，即由顶棚出口集箱出来的蒸汽大部分送往包墙管系统，另有小部分蒸汽不经过包墙系统而直接用连接管送往后包墙出口集箱。6） 过热器正常喷水水源来自省煤器出口的水，这样可减少喷水减温器在喷水点的温度差和热应力。4锅炉整体布置本锅炉采用单炉膛、型布置、悬吊结构。燃烧器布置在四面墙上，采用切圆燃烧方式。锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为分界点，从水冷壁入口集箱到汽水分离器为水冷壁系统，从分离器出口到过热器出口集箱为过热器系统，另有省煤器系统、再热器系统和启动系统。过热器采用四级布置，即低温过热器（一级）分隔屏过热器（二级）屏式过热器（三级）末级过热器（四级）；再热器为二级，即低温再热器（一级）末级再热器（二级）。其中低温再热器和低温过热器分别布置于尾部烟道的前、后竖井中，均为逆流布置。在上炉膛、折焰角和水平烟道内分别布置了分隔屏过热器、屏式过热器、末级过热器和末级再热器，由于烟温较高均采用顺流布置，所有过热器、再热器和省煤器部件均采用顺列布置，以便于检修和密封，防止结渣和积灰。水冷壁为膜式水冷壁，由于全部为垂直管屏，因此可以不必采用结构复杂的张力板来解决下部炉膛水冷壁的载荷传递问题。为了使回路复杂的后水冷壁工作可靠，将后水冷壁出口集箱（折焰角斜坡管的出口集箱）出口工质分别送往后水冷壁吊挂管和水平烟道二侧包墙二个平行回路，然后再用连接管送往顶棚出口集箱，与前水冷壁和二侧水冷壁出口的工质汇合后再送往尾部包墙系统，这样的布置方式在避免后水冷壁回路在低负荷时发生水动力的不稳定性和减少温度偏差方面较为合理和有利。烟气流程如下：依次流经上炉膛的分隔屏过热器、屏式过热器、末级过热器、末级再热器和尾部转向室，再进入用分隔墙分成的前、后二个尾部烟道竖井，在前竖井中烟气流经低温再热器和前级省煤器，另一部分烟气则流经低温过热器和后级省煤器，在前、后二个分竖井出口布置了烟气分配挡板以调节流经前、后分竖井的烟气量，从而达到调节再热器汽温的目的。烟气流经分配挡板后通过连接烟道进入SCR装置，流经SCR装置后流入三分仓回转式空气预热器最后排往除尘器和引风机。锅炉启动系统为带再循环泵系统，二只立式内置式汽水分离器布置于锅炉的后部上方，由后竖井后包墙管上集箱引出的锅炉顶棚包墙系统的全部工质均通过4根连接管送入二只汽水分离器。在启动阶段，分离出的水通过水连通管与一只立式分离器贮水箱相连，而分离出来的蒸汽则送往水平低温过热器的下集箱。分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道，作为再循环工质与给水混合后流经省煤器水冷壁系统，进行工质回收。除启动前的水冲洗阶段水质不合格时排往扩容器系统外，在锅炉启动期间的汽水膨胀阶段、在渡过汽水膨胀阶段的最低压力运行时期以及锅炉在最低直流负荷运行期间由贮水箱底部引出的疏水均通过两只贮水箱水位调节阀（WDC阀）经疏水扩容器和疏水箱送入冷凝器回收。在锅炉启动期间籍于再循环泵和给水泵始终保持相当于锅炉最低直流负荷流量（25%BMCR）流经给水管省煤器水冷壁系统，启动初期锅炉保持5%BMCR给水流量，随锅炉出力达到5%BMCR，两只贮水箱水位调节阀全部关闭，锅炉的蒸发量随着给水量的增加而增加，而通过循环泵的再循环流量则利用泵出口管道上的再循环调节阀逐步关小，当锅炉达到最小直流负荷（25%BMCR），再循环调节阀全部关闭。此时，锅炉的给水量等于锅炉的蒸发量，启动系统解列，锅炉从二相介质的再循环模式运行（即湿态运行）转为单相介质的直流运行（即干态运行）。过热器采用煤/水比作为主要汽温调节手段，并配合三级喷水减温作为主汽温度的细调节，喷水减温每级左右二点布置以消除各级过热器的左右吸热和汽温偏差。再热器调温以烟气挡板调温为主，燃烧器摆动调温为辅，同时在再热器入口管道上装有事故喷水装置。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每炉配6台磨煤机，B-MCR工况下5台运行，1台备用。每台磨供一层共4只燃烧器，燃烧器为水平浓淡低NOX并配有分级送风系统，以进一步降低NOX生成量。锅炉除渣用方式采用湿排渣装置。4.1 炉膛及水冷壁水循环系统主要由炉膛水冷壁、顶棚及包墙系统组成。炉膛水冷壁采用焊接膜式壁、内螺纹管垂直上升式，炉膛断面尺寸为19230（深）x19268（宽）mm，水冷壁管共有1728根，前后墙各432根，两侧墙各432根，均为28.6mm6.4mm（最小壁厚）四头内螺纹管，管材均为15CrMoG，节距为44.5mm，管子间加焊的扁钢宽为15.9mm，厚度6mm，材质15CrMo，在上下炉膛之间装设了一圈中间混合集箱（同时设置一级混合器和二级混合集箱两级混合装置）以消除下炉膛工质吸热与温度的偏差。水冷壁系统与过热器系统的分界点为汽水分离器，自水冷壁下集箱的入口导管开始到汽水分离器出口导管为止均属于水冷壁系统，其流程（见附图01-05），由省煤器出口的工质通过两根大直径供水管送到两只水冷壁进水汇集装置，再用较多的分散供水管送到各水冷壁下集箱，再分别流经下炉膛前、后及二侧水冷壁，然后进入中间混合集箱进行混合以消除工质吸热偏差，然后进入上炉膛前、后、两侧墙水冷壁，其中前墙水冷壁和两侧水冷壁上集箱出来的工质引往顶棚管入口集箱经顶棚管进入布置于后竖井外的顶棚管出口集箱，至于进入上炉膛后水冷壁的工质，流经折焰角和水平烟道斜面坡进入后水冷壁出口集箱，再通过汇集装置分别送往后水冷壁吊挂管和水平烟道两侧包墙管，由后水冷壁吊挂管出口集箱和水平烟道两侧包墙出口集箱引出的工质也均送往顶棚管出口集箱，在顶棚管出口集箱分成两路，一路由顶棚管出口集箱引出两根大直径连接管将工质送往布置在尾部竖井烟道下面的两只汇集集箱，通过连接管将大部分工质送往前、后、两侧包墙管及中间分隔墙。所有包墙管上集箱出来的工质全部用连接管引至后包墙管出口集箱，然后用连接管引至布置于锅炉后部的两只汽水分离器，由分离器顶部引出的蒸汽送往一级过热器进口集箱，进入过热器系统；另一路通过两根连接管直接引入后烟道后包墙出口集箱，每个管路上设置有一个电动闸阀。在高负荷运行时电动闸阀打开，降低包墙系统的阻力。在启动过程中，锅炉以再循环模式作湿态运行时，由水冷壁来的两相介质在汽水分离器内分离后，蒸汽自分离器上部引出，而分离出来的水自分离器底部由连通管送往分离器贮水箱，再用一根大直径疏水管由启动循环泵将再循环水送入省煤器前的给水管道进行混合，然后送往省煤器和水冷壁系统进行再循环运行，当锅炉由湿态运行转入干态运行后，启动系统进入干态运行模式，此时汽水分离器内全部为蒸汽，只起到蒸汽汇合集箱的作用。由前水冷壁上集箱和侧水冷壁上集箱出口的工质汇合后经顶棚管流入顶棚出口集箱，前部顶棚管288根经分叉管过渡到144根后部顶棚管，所有顶棚管均为膜式壁。水平烟道两侧包墙管和后水冷壁吊挂管，这两个平行回路出口的工质也均用连接管送往顶棚管出口集箱。这样所有从炉膛水冷壁出口来的全部工质均集中到顶棚出口集箱，然后由此集箱一部分用连接管送往后竖井包墙管进口集箱再分别流经后竖井的前、后二侧包墙及分隔墙，这些包墙管出口的工质全部集中到后包墙出口集箱，然后用四根40670的大直径连接管送到布置于锅炉上方的汽水分离器。所有包墙管均采用膜式壁结构，管间扁钢厚为6mm，分隔墙扁钢厚为8mm，扁钢材质均为15CrMo，所有包墙管均采用上升流动，因此对防止低负荷和启动时水动力不稳定性有利。水冷壁下集箱采用219mm的小直径集箱，并将节流孔圈移到水冷壁集箱外面的水冷壁管入口段，入口短管采用较粗管子，在其嵌焊入节流孔圈，再通过三叉管过渡的方法见图，与28.6的水冷壁管相接，这样节流孔圈的孔径允许采用较大的节流范围，可以保证孔圈有足够的节流能力，按照水平方向各墙的热负荷分配和结构特点，调节各回路水冷壁管中的流量，以保证水冷壁出口工质温度的均匀性，并防止个别受热强烈和结构复杂的回路与管段产生DNB和出现壁温不可控制的干涸（DRO）现象。4.1.1内螺纹管水冷壁管采用28.66.4的内螺纹管，节距为44.5mm，共1728根。内螺纹管的结构特性如下：材质15CrMoG管子外径 28.6mm最小壁厚 6.4mm螺纹头数4螺纹导角30螺纹宽度（环向）及公差4.8mm0.6mm螺纹宽度（纵向）及公差8.3mm1.04mm螺纹高度0.85mm0.15mm螺纹节距19.75mm3.18mm鳍片（扁钢）材质15CrMo鳍片宽15.9mm鳍片厚6mm4.1.2 炉膛中间混合集箱炉膛中间混合集箱位于炉膛水冷壁的中部，当水冷壁管子内的工质流到炉膛中间混合集箱时，可以得到充分的混合，使炉膛中间混合集箱出口工质温度均匀，并使温度偏差带来的热应力减小。炉膛中间混合集箱主要包含以下四项：炉膛中间入口集箱：前后墙和两侧墙各一个27355，15CrMoG的集箱。炉膛一级混合器：前后墙各1个，左右墙各1个，共4个，规格为762130，SA-335P12。炉膛二级混合集箱入口管道：前后墙各20根，左右墙各20根，规格为8916, 15CrMoG。炉膛二级混合集箱：前后墙各4个，左右墙各4个，共16个，规格为27355，15CrMoG。4.1.3 入口节流孔圈入口节流孔圈装于水冷壁下集箱外面的水冷壁入口管段上，由于小直径水冷壁管直接装设节流孔圈调节流量的能力有限，因此通过三叉管过渡的方式，将水冷壁入口管段直径加大、根数减少的方法，使装设节流孔圈的管段直径达到54mm，使其内径加大，因此可以通过采用不同的孔圈内径，大大提高了孔圈的节流度和节流调节的能力，这种装于集箱外的节流孔圈也便于调试和检修，而且可以采用较细的水冷壁下集箱，简化了结构。前墙、后墙及两侧墙底部分别有91、77、57、57根5412的水冷壁管子，通过三叉管第一次过渡到108根429的管子，从429的管子第二次过渡到216根326.5的管子，从326.5的管子第三次过渡到28.66.4的水冷壁管子。通常，节流孔圈在安装调试时应换下，以保证实际运行条件下水冷壁中保持更好的流量分配。4.1.4顶棚和包墙系统的旁路为了降低顶棚包墙系统阻力以及保证复杂的后水冷壁回路的可靠性，采用了二次旁路。第一次旁路是后水冷壁的工质不经顶棚而流经折焰角、水平烟道斜坡、水平烟道两侧墙引出8根15930和后水吊挂出口管引出8根15930，材质为15CrMoG的共16根顶棚旁路管送往顶棚出口集箱。第二次旁路则是由顶棚出口集箱引出的工质并不全部送往后烟道包墙管，而是有一部分用2根21940的包墙旁路管直接送往后包墙管出口集箱与后烟道包墙系统汇合后全部引入汽水分离器，在包墙旁路管上装有电动闸阀，在高负荷时打开电动闸阀，降低包墙系统的阻力。4.2 启动系统启动分离器系统为内置式，锅炉负荷小于25%BMCR的最低直流负荷时，启动系统为湿态运行，分离器起汽水分离作用，分离出来的过热蒸汽进入过热器，水则通过水连通管进入分离器贮水箱，通过再循环系统再循环。当机组渡膨胀时，贮水箱中的水由两只水位控制阀（WDC阀，也即分离器贮水箱疏水调节阀）排入锅炉扩容系统，锅炉负荷达到25%BMCR后，锅炉运行方式由再循环模式转入直流运行模式，启动系统也由湿态转为干态，即分离器内已全部为蒸汽，它只起到一个中间集箱的作用。启动分离器为立式，共2只，布置于锅炉后部上方，分离器外径为1000，壁厚为140mm，总高度为5.266m，筒身直段长度为3.346m，材料为SA-335P12，由后包墙管出口集箱引出的4根40670材质为15CrMoG的连接管切向引入两只汽水分离器，在分离器的底部布置有一根轴向引出的水连通管通往分离器贮水箱，此连通管为50885mm，材质为15CrMoG，因此共有2根水连通管通往分离器贮水箱，贮水箱为1000140mm，材质为SA-335P12，全长16.9495米，直段长度为14.59米，汽水分离系统的水容积满足水位调节阀执行机构动作时间的要求。贮水箱底部引出的一根出水管采用40655的管子，材质为SA-106C。在这疏水管上引出一路去扩容器的两只水位调节阀（分成两个支管），供启动阶段特别是启动初期的汽水膨胀阶段时控制贮水箱水位并回收工质用。贮水箱疏水总管直接与循环泵入口相接，通过循环泵为水冷壁在启动阶段提供足够的再循环水量，泵出口管为40655的SA-106C管子，其上装有止回阀、电动闸阀和再循环调节阀（BR阀）。4.2.1启动系统各管道的功能l 循环泵入口管道。40655，材质为SA-106C。连接分离器贮水箱与循环泵，在锅炉湿态运行时采用循环泵出口的调节阀控制分离器储水箱中的水位。l 循环泵出口管道。40655，材质为SA-106C。连接循环泵出口与省煤器给水管道，在锅炉湿态运行时，将锅炉再循环水送入锅炉省煤器、炉膛水冷壁进行再循环。l 循环泵入口冷却水管道（过冷管路）。21932和15925，材质为SA-106C。连接高加出口到循环泵入口管道，正常运行时流量约为44t/h，非正常状态下的流量约为65t/h。当循环泵运行时，用来自给水管道的给水与贮水箱中的近饱和水混合，避免循环泵入口发生汽蚀。l 循环泵暖泵管道。5110，材质为SA-210C。连接省煤器出口到循环泵出口排放管道，在锅炉干态运行时，有一部分热水从省煤器出口到循环泵的出口排放管道，对循环泵进行暖泵，以确保循环泵能随时投入运行。再经循环泵最小流量管路到达过冷管路通过过热器喷水管道作为喷水进入过热器系统。l 循环泵最小流量管路。15925，材质为SA-106C。在再循环管路上引出的最小流量管路接至贮水箱底部，用于保证循环泵运行所需的最小流量。最小流量管路上布置有一只气动闭锁阀和一只止回阀。气动闭锁阀与再循环泵的开启条件连锁打开，当再循环流量小于110m3/h时阀门打开，当再循环流量大于110m3/h时，气动闭锁阀关闭。l WDC阀。在分离器贮水箱的出口管道上接一疏水管道，分两个支路，每路有一个WDC阀，其作用是当锅炉启动发生汽水膨胀时，用这两个WDC阀将锅炉水冷壁膨胀疏水排入到扩容器中。l WDC阀暖阀管道。5110，材质为SA-210C。连接WDC阀入口管道与循环泵暖泵管道，其作用是当锅炉干态运行时，有一部分热水从循环泵的暖泵管道到WDC阀入口管道，使WDC阀保持热备用状态。l 到锅炉过热器喷水管道。8915.5，材质为SA-210C。在锅炉干态运行时，由于循环泵暖泵及WDC阀暖阀管道一直有水进入，因此分离器贮水箱中的水位在升高。通过此管路，将分离器中的水做为过热器二级减温器的旁路喷水，送到过热器系统，并保持分离器中的水位不致升得过高。4.2.2启动系统的各种主要运行模式l 初次启动或长期停炉后启动前进行冷态和温态水冲洗。总清洗水量可达25-30%BMCR，除由给水泵提供一小部分外，其余由循环泵提供，水冲洗的目的是清除给水系统、省煤器系统和水冷壁系统中的杂质，只要停炉时间在一个星期以上，启动前必须进行水冲洗。在冲洗水的水质不合格时，必须排入疏水扩容器，并根据水质情况确定是否进行回收。采用再循环泵后，由于再循环水也可利用作为冲洗水，在达到同样冲洗效果的前提下，节省了冲洗水的耗量。l 启动初期（从启动给水泵到锅炉出力达到5%BMCR）：锅炉点火前，给水泵以相当于5%BMCR的流量向锅炉给水以维持启动系统25%BMCR的流量流过省煤器和水冷壁，保证有必要的质量流速冷却省煤器和水冷壁不致超温，并保证水冷壁系统的水动力稳定性。在这阶段，再循环泵提供了20%BMCR的流量，在此期间利用分离器疏水调节阀（WDC阀）来控制分离器贮水箱内的水位并将多余的水排入冷凝器回收，疏水调节阀的管道设计容量除考虑5%BMCR的疏水量外，还要考虑启动初期水冷壁内出现的汽水膨胀（它由于蒸发过程中比容的突然增大所导致）所产生的疏水量，这种汽水膨胀能导致贮水箱内水位的波动。l 从分离器贮水箱建立稳定的正常水位到锅炉达到25%BMCR的最小直流负荷：当分离器贮水箱（WSDT）已建立稳定水位后，WDC阀开始逐步关小，当锅炉出力达到5%BMCR的出力时，WDC阀应完全关闭。此后，再循环流量由装于循环泵出口管道上的再循环水量调节阀（BR阀）来调节，并随着锅炉蒸发量的逐渐增加而关小，如图a所示：l 锅炉的热备用：当锅炉达到25%BMCR最低直流负荷后，应将启动系统解列，启动系统转入热备用状态，此时通往扩容器的分离器疏水支管上的两只疏水调节阀（WDC阀）和电动闸阀已全部关闭。随着直流工况运行时间的增加，为使管道保持在热备用状态，省煤器出口到WDC阀的加热管道上的截止阀始终开启着，因此可以用来加热WDC阀并有一路进入泵出口管道以加热循环泵及其管道及泵出口调节阀（BR阀）。 图a 启动过程简图4.2.3 再循环泵再循环泵为德国KSB公司制造的湿式马达炉水循环泵，型号为LUVAK 200-360/1，电机型号为LUV 5/2 DQ 40-605，电机额定输出功率为400KW。泵壳体的设计压力和设计温度分别为31.9MPa和371。随泵本体供货的还有泵马达高压冷却器、泵马达腔温度计、泵壳表面热电偶、高压冷却器低压冷却水流量开关等。循环泵垂直安装，泵壳直接与泵吸入管焊接连接，马达在泵壳的正下方，其间有热屏装置隔绝热量，马达和泵壳通过螺栓连接。泵中充满炉水，压力与系统运行压力相同。循环泵悬吊在吸入管正下方，可自由向下膨胀，因此可以避免因膨胀受限而产生的附加应力。高压换热器的额定换热量为247680KJ/h，额定冷却水流量为11.0m3/h。热屏的冷却水流量为2.0m3/h，冷却水入口温度为30，最大冷却水入口温度为37。关于循环泵的详细说明请见KSB公司提供的循环泵操作维护手册。4.3过热器系统过热器系统采用四级布置，以降低每级过热器的焓增，沿蒸汽流程依次为水平与立式低温过热器、分隔屏过热器、屏式过热器和末级过热器。由两只汽水分离顶部引出的二根蒸汽连接管（45775mm，15CrMoG）将蒸汽送往位于后竖井中的水平低温过热器入口集箱，流经水平低过的下、中、上管组，水平低过蛇形管共有144片，每片由6根管子组成，管子为51，壁厚9.5mm，节距为133.5mm，材质为15CrMoG和12Cr1MoVG，由水平低过的出口段与立式低过相接，管径亦为51，壁厚11mm，节距为267mm，共有72片，每片由12根管子组成以降低烟速，材质是12Cr1MoVG。在顶棚管以上1300mm处，立式低过出口管子上均匀布置壁温测点，监视低温过热器管内蒸汽温度。由立式低过出口集箱引出的2根45780的连接管上装有两只第一级喷水减温器，通过喷水减温后进入分隔屏入口集箱。分隔屏共有8大片屏，每个大屏又由4个小屏组成，每大屏各有68根54的管子，按照壁温，分别采用12Cr1MoVG、SA213-TP347HFG和SA213-30432（壁厚为8.5、9、9.5、13mm）材料，而每小片屏的外圈管采用60的管径，以增加壁温裕量。由分隔屏出口集箱引出4根45760（SA335 P91）连接管（减温器入口管道），二级喷水减温器及其出口管道为50870，蒸汽进入屏式过热器入口集箱（45775，SA335 P91）。在每一大屏上，炉前方向最后一片小屏第一根(最外圈)管子出口段上均匀布置有壁温测点。屏式过热器（三级过热器）蛇形管共有35片屏，每片屏由16根管组成，横向节距为534mm，管子材质为SA213-TP347HFG、SA-213S30432以及SA213TP310HCbN，管径为51/63.5，管子平均壁厚为8.511.5mm，屏过出口集箱为610130（SA355 P91），由屏过出口集箱引出2根610110连接管，管上装有两只第三级喷水减温器，喷水后的蒸汽进入末级过热器入口集箱（559100；SA335P91）。末过蛇形管共有35片屏，每屏由15根管弯成，管径为60/51，材质为SA213-TP347HFG、SA-213S30432和SA213TP310HCbN，平均厚度为8.014.5mm，横向节距为534mm，末过出口集箱为610135，材质为SA335 P92。由末过出口集箱引出两根主汽导管送往汽机高压缸，主汽导管为45790mm（MWT），材质为SA335 P92。主汽导管装有2只弹簧式安全阀，2只PCV阀，在两只汽水分离器蒸汽引出管的连通管中装有4只过热器入口弹簧安全阀。过热器系统共装有三级喷水减温，每级左右两点，能充分消除过热汽温的左右偏差。4.4 再热器再热器分成低温再热器和末级再热器两级。低温再热器布置于尾部前竖井中，由汽机高压缸来的排汽用两根66045（15CrMoG）的导管送入水平低温再热器入口集箱，水平低再共144片，每片由6根管子组成，节距为133.5mm, 管子规格为63.5mm，分下、下中、上中、上四组，材质依次为20G、15CrMoG及12Cr1MoVG，壁厚为4.5/7.0mm, 水平低再出口端与立式低再相接，立式低再共有72片，节距为267mm，管径为63.5mm,材质为SA213-T91，壁厚为4.5mm，由立式低再出口集箱引出两根61040（12Cr1MoVG）的连接管，在低温再热器出口连接管上左右各装有一只事故喷水减温器，经过事故喷水减温器后通过连接管将蒸汽引入末级再热器入口集箱，集箱规格为61055，材质为12Cr1MoVG，末再蛇形管共70片，每片由12根管组成，横向节距为267mm，其材质为SA213-TP347HFG、SA213-30432和SA213-TP310HCbN，平均壁厚为4.5mm。末再出口集箱为71170，材质为SA355 P92，由末再出口集箱引出的2根热再热导管将再热汽送往汽机中压缸，热段再热蒸汽导管采用71155，材质为SA335 P92。在再热器的进口导管上装有5只弹簧式安全阀，在再热器的出口导管上装有2只弹簧式安全阀。4.5 省煤器在尾部竖井的前、后分竖井的下部各装有一级省煤器，省煤器为顺列布置，以逆流方式与烟气进行热交换。给水由55965（WB36）的导管送往省煤器入口集箱，省煤器采用H型鳍片管，顺列布置，每级省煤器各有184片，采用44.57mm管子，横向节距为104mm，材质为SA-210C。前后级省煤器向上各形成两排吊挂管，悬挂前后竖井中所有对流受热面，悬挂管材质为SA-210C，节距为267 mm，省煤器入口集箱为35670，材质为SA-106C；省煤器中间集箱为21945，材质为SA-106C；省煤器出口集箱置于锅炉顶棚之上，采用40670的规格，材质为SA-106C。由省煤器出口集箱引出2根45770的连接管将省煤器出口水向下引到水冷壁入口集箱上方两只混合器，再用连接管分别将工质送入各水冷壁的入口集箱。4.6 蒸汽冷却间隔管和蒸汽冷却夹管（1）蒸汽冷却间隔管 （见附图01-14）蒸汽冷却间隔管用于保持后屏过热器、末级过热器和末级再热器的横向节距，防止后屏过热器、末级过热器和末级再热器过分偏斜，其流程如下：汽水分离器出口平衡管蒸汽冷却间隔管后屏过热器出口集箱。（2）蒸汽冷却夹管（见附图01-13）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。 4.7 杂项管道（1）疏水管道疏水管道安装在锅炉各个不同的区域，以便使锅炉的疏水能以最简单的方式完成。位置： 炉膛入口汇集集箱炉膛中间混合集箱水平烟道侧墙和后墙吊挂管入口汇集集箱尾部烟道入口管道尾部烟道入口集箱供水管一级过热器入口管道运行：一级过热器入口管道的疏水节流阀是在锅炉启动期间打开，将部分蒸汽减压后排入扩容器。所有疏水阀在需要时都必须打开，使锅炉疏水完全排入扩容器。（2）放气管道放气管道安装在锅炉各个不同的区域，以便使锅炉的排气易于排出。位置：过热器喷水管道（安装于省煤器出口管道上）炉膛中间混合集箱顶棚入口集箱水平烟道侧墙和后墙吊挂管出口管道尾部烟道出口管道汽水分离器出口管道汽水分离器贮水箱（由汽水分离器贮水箱顶部到平衡管）二级过热器入口管道三级过热器入口管道四级过热器入口管道末级过热器出口管道一级再热器出口管道末级再热器出口管道运行：排气阀安装在排气管道上，下列管道的排气阀位于汽水分离系统的上游，当锅炉上水时排气阀打开，上水后排气阀关闭。过热器喷水管道（安装于省煤器出口管道上）炉膛中间混合集箱顶棚入口集箱水平烟道侧墙和后墙吊挂管出口管道尾部烟道出口管道汽水分离器出口管道所有排气阀在需要排出锅炉内的空气时都必须打开。（3）喷水管路的反冲洗在所有减温水管路的手动闸阀和调节阀之间设有一根到疏水扩容器的疏水管道。在低负荷时，当减温水管路调节阀关闭同时手动闸阀打开，疏水管路的截止阀也打开时，可对减温器喷嘴反冲洗。4.8 燃烧设备锅炉的制粉系统为中速磨正压直吹系统，磨煤机共6台。BMCR时5台投运，一台备用。磨煤机出口煤粉细度R90=18%（磨煤机厂家提供）。每台磨带一层燃烧器，每根一次风管道供至一只燃烧器。燃烧器采用墙式切圆燃烧大风箱结构，全摆动燃烧器。共设六层水平浓淡一次风口，三层油风室，十层辅助风室，一层燃尽风室。整个燃烧器与水冷壁固定连接，并随水冷壁一起向下膨胀，燃烧器共24组，布置于四面墙上，形成一个大切圆。燃烧器共6层煤粉喷口，每层与1台磨