130T循环流化床锅炉说明书.doc

哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 2 页目 录1、前言 . 32、锅炉主要设计参数及整体布置 32.1 锅炉主要设计参数 . 32.2 锅炉主要计算数据 . 72.3 锅炉基本尺寸 . 82.4 锅炉水容积 . 92.5 锅炉整体布置 92.6 锅炉设计的主要特点 103、锅炉主要部件结构 . 123.1 锅筒 123.2 锅筒内部设备 133.3 燃烧室及水冷壁 143.4 下降管 163.5 汽水引出管 163.6 水冷布风板及水冷风室 163.7 过热器系统及汽温调节 163.8 省煤器 193.9 空气预热器 193.10 旋风分离器和连接烟道 193.11 返料装置 203.12 刚性梁 203.13 锅炉范围内管道 213.14 吹灰系统 223.15锅炉构架 . 223.16 启动燃烧器 233.17 炉墙 244、附图图1 锅炉总图（纵剖图） 图5 汽水引出管系统图图2 锅炉总图（横剖图） 图6 过热器系统图图3 锅炉总图（顶视图） 图7 给水操纵台图4 下降管系统图 。 16.5.2、拆除临时管路，恢复好正式管路。 16.5.3、酸洗结束后即进行钝化处理。16.6、锅炉范围的给水、减温水、过热器及其管道，在投入供水和供汽之前，必须冲洗和吹洗，以清理管道内的杂物和锈垢。反冲洗系统也应参加冲管。冲管前除氧器应投入运行。一般冲管方式均采用降压式冲管。冲管期间应控制燃烧及排烟温度。 16.7、冲管过程中应提高炉水品质，减少进入过热器的杂质和盐份。16.8、燃油管路必须经冲洗或吹扫合格，以免杂物损伤阀门密封面和堵塞油喷嘴。 16.9、冲管过程中应监视锅炉各点的热膨胀情况，如有异常要尽快排除。17、锅炉试运行 17.1、锅炉机组经分部试运行合格、蒸汽严密性试验和安全阀调整工作及签证结束，具备整机启动条件后，方可进行168小时试运行，建设单位和调试单位应根据有关规程和技术文件编制启动运行方案，并成立启动委员会指导试运，运行和检修人员全部到位。 17.2、启动运行方案应满足电力建设施工及验收技术规范锅炉机组编（DL/T 504795）10.7 整套启动试运行的有关条款的规定（注：如有最新的电建规要求，则按新要求执行），此外，还要考虑到如下各条的要求。 17.3、试运行中锅炉燃用的燃料应尽量采用设计煤种，按要求达到设计燃料合理的粒度并均匀。 17.4、锅炉给水的水质经化验合格，上水速度和温度应考虑到锅筒上下壁温差小于50为宜。 17.5、锅炉启动过程中应严格控制升温、升压速度，按锅炉运行说明书的要求进行。 17.6、运行中严格控制水和饱和蒸汽中的含硅量。17.7、锅炉启动前全面检查膨胀指示器，并将指针调整到零位，运行中定时记录膨胀量，对误差较大的应查明原因及时调整。 17.8、每次点火前和停油枪后，都要对油枪进行吹扫，防止残油留在枪内堵塞喷嘴。17.9、168小时试运行前应校对各种仪表，如给水流量、主蒸汽流量、减温器哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 3 页1、前言：20世纪70年代，为了满足对环保日益严格的要求，芬兰Ahlstrom和德国Lurgi等公司对发电用的锅炉开始研究采用低污染的循环流化床燃烧方式，现已有一批机组投入商业运行，并已达到成熟阶段。国内科研单位和大学在80年代初也开始研制循环流化床锅炉，现已有一批大容量的循环流化床锅炉投入运行。按节能环保要求,本工程亦采用了循环流化床锅炉,由哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据国内现行标准、材料，按用户提供的燃料进行设计和制造。2、锅炉主要设计参数及整体布置2.1锅炉主要设计参数2.1.1电厂自然条件热电厂海拔 296.31m长寿多年平均气温17.4化工园所在地平均气温17.518.5极端最高气温 40.5历年平均气压 96.9KPa年极端最高气压 99.6KPa年极端最低气压 94.59KPa春季相对湿度 79%夏季相对湿度 77%秋冬季相对湿度 83%年平均降雨量 1226mm最大年降雨量 1457.7mm 年平均风速 1.7m/s年最大风速 22.7 m/s离地面10米风压值 35/离地面20米处风压值 45/全年主导风向 NNE（风频：18.5）哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 4 页次主导风向风频 N（风频：14）最低年降雨量 836.5mm化工园所在地年降雨量 1162.7mm年平均暴雨日 27日年雷电日 44日年无霜期 331日年均雾日 57日地震烈度 6 度工程场地土壤类别 二类场地土2.1.2燃料及石灰石特性2.1.2.1燃料 烟煤 设计煤种 校核煤种 Car% 49.62 47.0 Har%3.33 3.3 Oar%6.21 5.57 Nar%0.77 0.63 Sar%1.21 1.5 Mar%2.95 4.0 Aar%35.91 38.0Vdaf %18.84 18.09 Q net-arKJ/kg 19860 17584 HGI / 71.3 DT 1280 ST 1380 HT 1400 FT 1400 粒径：0-8mm，d50=0.6mm Sar%0.51 Aar%21.12 Vdaf %28.41 Q net-arMJ/kg 22554.3哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 5 页2.1.2.2点火及助燃用燃料 采用床下点火，点火及助燃用天然气。（卧渝线天然气）天然气特性（卧渝线天然气）符号单位体积百分比CH4%96.75C2H5%0.4C3%0.07IC4%0.01NC4%IC5%NC5%N2%0.8He%0.03C6%H2%0CO2%1.9H2 S%0其它参数H2S含量（g/m3）0.014CO2含量（g/m3）35.051相对密度0.5792天然气热值MJ/Nm3（Kcal/Nm3）35590（8500）2.1.2.3石灰石 成份分析： 2.1.2.2点火用油（O #轻柴油） Car% 85.5-86.5 Har%13.5-14.5 Oar%0.034 Nar%0.034 S ar%0.082 Qnet-arMJ/kg 41868 密度g/cm3（20） 0.8039 闪点（闭口）68 凝点 0 运动粘度mm2/s 20303845 3.913.112.682.35哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 6 页CaO 51.86% LOSS 44.04% MgO 0.86% SO2 0.04 SiO2 1.54% K2O+Na2O 0.79 Al2O3 0.59% Fe2O3 0.28% 粒径：0-0.6mm，d50=0.1-0.2mm2.1.3锅炉补水锅炉正常连续排污率（B-MCR） 不大于2 3t/h补给水率：正常时（按B-MCR的80计） 120t/h 启动或事故时（按B-MCR的6计） 9t/h设备汽水质量锅炉补给水质量应符合GB/T12145-1999“火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准”中有关高温高压机组汽水质量要求。补给水制备方式：除盐水锅炉给水质量标准符合：总硬度 2mol/l氧 15g/l铁 50g/l铜 10g/l联胺 1030g/lPH值 8.89.2油 1.0mg/l注：给水二氧化硅含量应保证蒸汽二氧化硅含量符合标准。 2.1.4锅炉技术规范额定蒸发量 130t/h额定蒸汽压力（表压） 9.8MPa额定蒸汽温度540给水温度215锅筒工作压力 11.16MPa哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 7 页2.2锅炉主要计算数据名称单位100% MCR燃料型式设计煤种：烟煤过热器出口蒸汽流量t/h130炉膛出口过剩空气系数T1.2Ca/s摩尔比2脱硫率%90流量总燃料消耗量Kg/s5.2石灰石消耗量Kg/s0.41总风量Nm3/s31.26烟气量(140)m3/s54.2总灰量Kg/s2.35飞灰比率%0.6压力省煤器入口给水压力MPa11.46锅筒工作压力MPa11.16过热器出口蒸汽压力MPa9.8汽水温度省煤器入口水温215省煤器出口水温271过热器出口汽温540风温风机入口空气温度20风机出口空气温度（加权平均数）30烟温炉膛出口烟气温度895过热器(三过)进口烟气温度856省煤器入口烟气温度449空气预热器入口烟气温度268空气预热器出口烟气温度143哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 8 页空气阻力管道及挡板(一次风/二次风)KPa1.0/1.0空气预热器 (一次风/二次风)KPa1.6/1.3喷嘴及床(一次风/二次风)KPa16/6总计(一次风/二次风)KPa18.6/8.3烟气阻力旋风分离器及炉膛出口KPa1.4过热器(三过 一过)KPa0.53省煤器KPa0.32空气预热器KPa0.66总计KPa2.91热损失排烟热损失q2%5.43化学未完全燃烧热损失q3%0机械未完全燃烧热损失q4%3.42散热损失q5%0.6灰渣物理热损失q6%0.5燃烧/硫化反应%0.13热损失合计% 9.95锅炉设计热效率% 902.3锅炉基本尺寸炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离）6130mm炉膛深度（前后水冷壁中心线距离）4690mm尾部对流烟道宽度（两侧包墙中心线距离）4338mm尾部对流烟道深度（前后包墙中心线距离）3694mm锅筒中心线标高37100mm省煤器进口集箱标高15830mm过热器出口集箱标高37400mm锅炉运转层标高8000mm锅炉最高点标高（顶板上标高）43800mm锅炉宽度（两侧外支柱中心线距离）10600mm锅炉深度（最首排柱至最后排柱中心线距离）22835mm哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 9 页2.4锅炉水容积名称单位锅筒水冷壁下水管连接管过热器省煤器总计水压时M320.82318.59.271.5正常运行时M37.82309.2402.1.5排放值排放值以设计燃料、给定的石灰石、锅炉最大连续运行负荷（MCR）为基础。SO2：烟气中SO2排放值400mg/Nm3NOX：锅炉出口NOX排放值250mg/Nm32.6锅炉整体布置本锅炉系高压参数、单锅筒、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化床燃烧方式，高温分离。锅炉主要由四部分组成：燃烧室、高温旋风分离器、非机械回料阀和尾部对流烟道。燃烧室位于锅炉前部，四周和顶棚布置有膜式水冷壁，底部为略有倾斜的水冷布风板，布风板下方布置有水冷风室。燃烧室上部与前墙垂直布置四片II级过热器屏。燃烧室后有两个平行布置的旋风分离器，非机械回料阀位于旋风分离器下部，且与燃烧室和分离器相连接。燃烧室、旋风分离器和非机械回料阀构成了粒子循环回路。尾部对流烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置有III级过热器和I级过热器，下部烟道内，依次布置有省煤器和卧式空气预热器，一、二次风分开布置。锅内采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分散相结合的供水方式。过热蒸汽温度采用二级喷水减温调节。锅炉采用露天布置，8m运转层下按全封闭设计，锅筒两端设有炉顶小室。哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 10 页锅炉构架采用全钢焊接结构。锅炉采用支吊结合的固定方式，除旋风分离器和空气预热器为支撑结构外，其余均为悬吊结构。为防止因炉内爆炸引起水冷壁和炉墙的破坏，本锅炉设有刚性梁。2.6锅炉设计的主要特点2.6.1采用Pyroflow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。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烬率。D、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。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、分离器和返料装置，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、 高温旋风筒及料腿内表面；B、 返料装置内表面；C、 旋风筒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、 过热器屏穿墙处水冷壁管外表面；哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 11 页F、 燃烧室出烟口及与出烟口相邻的后墙，侧墙水冷壁管部分外表面；G、 级过热器屏下部外表面。2.6.3三向膨胀节本锅炉采用支吊结合的固定方式，为解决热旋风分离器与燃烧室、热旋风分离器与返料装置，连接烟道与尾部对流烟道之间的相对三向膨胀，在以上部位装有三向膨胀节，既能耐高温，又能抗磨损，还能保证三向自由膨胀。2.6.4屏式受热面为了控制沿炉膛高度方向烟气温度均匀和解决尾部对流烟道布置的困难，在燃烧室上部与前墙水冷壁垂直布置有四片屏式过热器。2.6.5水冷布风板 本锅炉采用水冷布风板，使布风板得到了可靠的冷却。大量的布风喷嘴布置在管间鳍片上，这种新型风帽能避免锅炉停炉或低负荷运行时床料漏入底部水冷风室内，又能得到最佳布风效果。2.6.6卧式空气预热器 本锅炉采用卧式空气预热器，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。2.6.7全疏水结构燃烧室内的过热器屏、尾部烟道中的过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。2.6.8露天布置 本锅炉采用露天布置，为防止风雨对锅炉的损坏，锅炉装有外护板和炉顶防雨棚。2.6.9燃烧室正压运行本锅炉采用平衡通风方式，压力平衡点位于接近燃烧室出口处，所以运行时燃烧室下部基本处于正压状态，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。返料装置处在正压区，采用灰位密封。哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 12 页 刚性梁的设计压力为8.7Kpa（887mm水柱）。 3、锅炉主要部件结构3.1锅筒3.1.1结构锅筒采用P355GH材料制成，内径为1600mm，壁厚100mm，筒身直段全长8600mm，两端采用球形封头。锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管座、脉冲安全阀管座、压力表管座；与水平呈380夹角处装焊有给水引入套管接头；筒身前、后水平部位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；紧急放水管座等。封头上装有人孔、水位表管座等。锅筒上下表面还焊有三对预焊板，工地安装时，将热电偶焊于其上，用来监测上、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180mm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。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（即“零”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。3.2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。它们的作用在于消除汽水混合物的动能保持水位平衡，进行汽水一、二次分离和保证蒸汽上升速度均匀，保证蒸哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 13 页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24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5.42吨/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，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480mm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，被从省煤器来的全部给水清洗，以减少蒸汽对盐分的溶解携带和机械携带。提高蒸汽品质。3.2.4顶部波形板分离器经过清洗孔板仍然带有少量水份的蒸汽，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0.14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。哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 14 页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，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。3.3燃烧室及水冷壁3.3.1结构燃烧室断面呈矩形，深度宽度=46906130mm。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80mm，下部水冷壁管子规格为605，中、上部水冷壁管子主要规格为605，管子材料为20G。下部前后水冷壁向炉内倾斜与垂直方向成100角。水冷风室由两侧水冷壁水冷布风板和宽节距膜式壁组成，其中水冷布风板，宽节距膜式壁管子节距为144mm，管子规格为6012/5，材质15Mo3。布风板的截面积小于上部燃烧室的截面积，使布风板处具有合理的风速。燃烧室上部与前墙垂直布置有四片过热器屏（II级过热器）。燃烧室壁面开有以下门孔：A、固体回料入口；B、给煤入口；D、一、二次风口；E、测温、测压孔；哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 15 页 F、至旋风筒的烟气出口；G、人孔；H、过热器屏穿墙孔； I、顶棚绳孔。除顶棚绳孔、过热器屏穿墙孔至旋风筒的烟道及部分测孔外，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、孔应具良好密封性。在燃烧室中磨损严重区域，水冷壁上内衬耐火材料。3.3.2循环回路 本锅炉采用循环流化床燃烧方式，在ECR负荷下燃烧室内出口温度为895。由于沿炉膛宽度和深度的热负荷很均匀，所以不需要像煤粉炉那样划分多个水循环回路，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、后水冷壁共用一个上集箱、水经集中下水管和分配管进入前、后水冷壁下集箱，有一部分水经前水冷壁，进入上集箱，另一部分水经分配管进入水冷风室下集箱，然后流经水冷风室和水冷布风板的管子进入后水下集箱，然后经后水冷壁、顶棚管引至前后水冷壁上，集箱再由汽水引出管引至锅筒。下降管系统见图4，汽水引出管系统见图5。哈尔滨锅炉厂有限责任公司061200171第 16 页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7根M48吊杆，后墙有5根M48，4根M42吊杆，两侧墙各有6根吊杆，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和止晃装置。3.4下降管3.4.1结构本锅炉下降管采用集中与分散相结合的方式，由锅筒下部引出两根集箱下降管，规格为426mm集中下降管位于锅筒两端，再通过16根分散下降管向前、后墙、两侧墙水冷壁下集箱供水。3.4.2下降管固定下降管重量由锅筒、水冷壁分担，无其它固定装置。3.5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15914mm，共16根，根据每根连接管蒸汽负荷，合理布置锅筒前、后两侧，使锅内旋风筒负荷均匀。3.6水冷布风板及水冷风室水冷布风板位于炉膛底部，由倾斜的膜式水冷管屏和布风帽组成。水冷管屏的管子直径60，材料：15Mo3。大量不锈钢制成的布风帽按一定规律焊在水冷管屏间鳍片上，布风板中间有三个口径为219mm的排渣口。水冷风室是由两侧水冷壁下部、水冷布风板和与水冷布风板管屏连为一体的L型膜