锅炉专业主设人必修课之锅炉布置

1、主设人必修课之 _锅炉房布置 1、锅炉房布置的特点 v锅炉专业的设计流程大致可以分为：系统拟 定计算锅炉房布置互提资料施工图 卷册。 v锅炉房布置是锅炉专业的工作核心，不但会 影响机组占地及投资，也会直接影响到施工 图卷册的质量和进度。 1、锅炉房布置的特点 v锅炉房布置方案主要有三个决定因素：炉型、 制粉系统选择、煤仓间位置。 1、锅炉房布置的特点 1.1 炉型的演变及种类 v随着国内火力发电厂的升级换代，锅炉炉型也与 时俱进，主要变化是从自然循环汽包炉为主，逐 渐演变为超（超）临界直流炉占主流。 v从燃烧器布置方式来划分，锅炉主要可以分为四 角切圆和前后墙对冲两种炉型； v其它炉型：“W”

2、火焰炉、CFB锅炉、煤泥锅炉、 秸秆锅炉、塔式炉等等 v由于技术流派不同，导致不同厂家生产的同类型 锅炉的结构差距也很大； 1.2 制粉系统常见类型 v中储式 中储热风送粉 中储乏气送粉 v直吹式 中速磨直吹式 双进双出磨直吹式 风扇磨直吹式 1.3 煤仓间位置 v炉前煤仓 v炉侧煤仓 v上述三者之中只要有一个发生变化，将会引 起锅炉专业布置方案的重大变化，这也就是 锅炉专业很少能够完全套用其它工程方案的 原因 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v前煤仓方案的特点：煤仓间布置在炉前，优 点是工艺流程顺畅、检修通道开阔，输煤系 统扩建条件好； v侧煤仓方案的特点：煤仓间布置在两台炉之 间（炉侧），可以

3、压缩机炉之间的间距，从 而大大缩短四大管道以及其它机炉之间联系 管道及电缆的长度，节省费用。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 2.1 侧煤仓方案的初衷 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 1）缩短机炉间距 v随着机组参数的提高，四大管道对材质的要求也越 来越高，通常需要采用P91、P92等十分昂贵的材 料。 v根据我院参与投标的某百万工程的数据，每台机组 每米四大管道造价约需72万元，这还不算其它机炉 之间管道和电缆的造价。正是因为如此，使得压缩 机炉间距变得十分地有利可图。 v与前煤仓方案相比，由于机炉之间没有了煤仓间的 阻隔，机炉之间的间距相应缩短了十几米，仅此一 项，两台机组可以节省投资一千多万元；

4、 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 2）压缩煤仓间容积 v由于侧煤仓方案两台炉的磨煤机并排布置， 两者之间的检修通道通常可以互相共用，因 此就大大减少了煤仓间的宽度，缩小了煤仓 间的容积。 v对于侧煤仓，主要的土建结构形式有：单排 架和三排架结构。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v单排架结构的厂房容积虽然最小，但框架受力条件 恶劣，单位容积的土建造价最高；三排架结构的厂 房容积虽然较大，但框架受力条件好，单位容积的 土建造价较低； v广东海门电厂是国内百万机组首次采用侧煤仓方案 的项目，煤仓间为三排架结构，但随后出现的国内 百万机组侧煤仓方案大多采用单排架结构，主要的 考虑还是单排架结构占地更小、土建

5、费用也相对较 小。 v目前单排架结构应用的最大障碍是抗震能力较差， 机务专业提出方案时建议与土建专业协商后再行确 定 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v根据我院土建专业核算结果，与传统前煤仓方案相 比，单排架侧煤仓的土建造价约比前煤仓多50元 /m3，但由于炉侧煤仓的容积更小，一般来说，侧煤 仓方案更具优势。 v根据目前国内通用的技经概算办法，煤仓间土建造 价根据厂房容积进行估算，两台百万机组的煤仓间 造价大约可以节约790万元左右。 v结论：虽然不同工程的计算结果存在差异，但通常 来说，炉侧煤仓的土建造价大大低于炉前煤仓。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 3）压缩主厂房占地面积 v如前所述，由于采用

6、侧煤仓方案大大压缩了机炉间距，相 应地就缩短了汽机房A列柱与烟囱的距离，也就是说，主 厂房占地面积大大缩小； v以“华能海门电厂一期”和“广东惠来一期”这两个百万 工程为例： 炉前通道宽度均为6.5m； 惠来工程采用前煤仓，跨度为14m，汽机房宽度 203.4m； 海门工程采用侧煤仓； 经计算得知，仅煤仓间布置方案一项，侧煤仓方案比 前煤仓方案节省主厂房占地：14x203.4=2848m2，折 合：4.3亩。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 2.2 技术经济比较 v前煤仓方案和侧煤仓方案孰优孰劣，并不能简单地 下结论，需要通过技术经济比较，才能得出正确的 结论； v参与比选的项目： 主厂房投资 四

7、大管道投资 上煤系统投资 v通常来说，参与比选的前两项侧煤仓占优势，但对 于第三项，需要结合工程实际进行核算。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v侧煤仓方案的煤仓间布置在两台锅炉之间， 理论上来说，既可以从炉后上煤，也可以从 炉前上煤，但考虑到输煤栈桥布置的方便性， 通常采用炉后上煤方案； v对于前煤仓来说，常见的上煤方式是从固定 端一侧上煤。 v不同的上煤方式会影响输煤栈桥的长度，以 及转运站的数量，造价也会不同。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v对于一些储煤场位于主厂房侧面的电厂，采 用前煤仓方案，上煤系统可能更短捷； v对于一些连续扩建的机组，如果采用前煤仓 方案，只需要将老厂的的输煤皮带向新

8、机组 延伸既可，上煤系统造价很低； v主厂房方案比选应结合上煤系统的比选进行。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 2.3 侧煤仓配切圆炉型，送粉管道的布置 v由于磨煤机炉侧布置，而每台磨煤机出口的送粉管 道既需要去往炉前，又需要去往炉后，众多的送粉 管道在磨煤机与锅炉之间的炉侧通道内纵横交叉， 布置起来比较困难。 v据我了解，国内电厂采用侧煤仓方案配四角切圆炉 型的布置方案的很少。 v五大发电公司的设计导则中，有的规定了“对于切 圆炉型，不适用于侧煤仓布置方案” 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 v不过，2008年我在广东院学习期间，我发现 “广东平海电厂一期（2x1000MW）”初步 设计阶段采用的就是

9、“侧煤仓配切圆炉型” 的布置方案。如图所示。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 布置特点总结 v后三台磨出口送粉管道位于运转层以下，前三台磨 出口送粉管道位于运转层以上。从空间上将6台磨 分为两组，有效的减少了彼此的交叉； v锅炉运转层与给煤机层具有一定高差，方便炉侧运 转层以下送粉管道的展开。 v每台磨出口送粉管道位于同一标高，便于管理； v至燃烧器接口的垂直上升段集中在一起布置。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 v下一步需要解决的问题是：垂直上升段上的 恒吊如何解决互相干涉的问题？ v炉侧运转层以下管道的展开，需要认真考虑， 主要是上层送粉管道的布置问题。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 结论 v由

10、此可见，对于“侧煤仓配切圆炉型”方案，虽然 送粉管道布置比较困难，但并非不可行； v考虑到国内同类型的布置方案很少，平海一期工程 也仅在初设阶段采用“侧煤仓配切圆炉型”方案， 施工图阶段就改成了“侧煤仓配前后墙对冲炉型” 方案，因此，今后工程实践中应对送粉管道布置方 案予以重视，以避免事后返工。 2、“前煤仓/侧煤仓”之争 2.4 侧煤仓配前后墙对冲炉型，送粉管道布置 v国内电厂侧煤仓方案，更多的是配套前后墙对冲炉 型。由于每台磨出口的煤粉管道对应于前墙或者后 墙的一层燃烧器，因此通常炉后布置的三台磨对应 于锅炉后墙，而炉前布置的三台磨对应于锅炉前墙， 这样就成功地解决了送粉管道在炉侧通道内纵

11、横交 叉的问题，布置相对简单。 v我院已有两个实施案例：上安三期和沙河工程的送 粉管道布置方案即是如此。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 3、锅炉房辅助设备的布置 v设备布置主要遵循下列原则： 设备应便于检修，重要部件上方应设置检修轨道，同时 应考虑足够的起吊高度和检修场地；尤其应注意检修轨 道通行范围内（主要是正下方）不得有交叉布置的管道、 钢梁、斜撑等。 设备周围应有足够的运行维护空间，需要经常巡视的部 位设置平台； 设备进出口管道应尽可能地短捷，以节省管道的制作费 用，降低流动阻力； 转动机械应尽可能布置在零米地面上 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 3、锅炉房辅助设备的布置 v中速磨煤机

12、布置 MPS系列磨煤机通常需要考虑分离器拆装，并设置分离 器吊运通道，在确定煤仓间跨距时应详细计算后确定 HP系列磨煤机采用磨辊翻出的方式进行检修，仅需考虑 磨辊的吊运通道。 HP系列磨煤机可以不设置检修大平台。 确定给煤机层标高时，应认真考虑磨煤机检修所需的最 低起吊高度，必要时给煤机层可以和运转层标高不一致。 应该特别注意位于磨煤机检修通道一侧的磨辊，在不拆 除送粉管道的前提下，能否正常检修？以定州二期工程 为借鉴。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 磨煤机出口送粉管道的布置 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 3、锅炉房辅助设备的布置 为了尽可能压缩给煤机层标高，送粉管应位于过 轨吊运行轨道和

13、给煤机层土建梁底之间 过轨吊运行轨道的顶标高=磨煤机检修所需的吊 钩最低高度+吊钩到轨道底部的最小距离+轨道高 度+必要的余度（0.3m） 给煤机层标高=过轨吊运行轨道的顶标高+送粉管 道外径+给煤机层土建梁高+必要的间隙（0.5m） 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 3、锅炉房辅助设备的布置 v送风机、一次风机布置 有条件的话，风机应尽量贴近空预器接口布置， 以减小风机有关管道的长度； 有条件的话，风机有关管道和检修轨道所需支架 应尽量利用锅炉钢架或除尘器前烟道支架，避免 新建土建支架； 检修轨道的设置，应以吊起风机部件后能够自由 通行为原则。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 3、锅炉房辅助设

14、备的布置 双支撑离心风机进、出口角度的选取，应充分考 虑检修轨道设置的方便，以免影响风机检修； 离心风机出口应紧接扩散管，扩散管后的弯头方 向宜与风机叶轮的旋转方向一致。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 v引风机布置方案 主要分横向布置和纵向布置两种形式； 考虑到烟道和电动机的荷载均非常大，建议尽量 在风机入口风箱和电机之间设置一排柱，以改善 烟道支架的受力结构。（纯属经验，但非常实 用！） 两者的检修通道设置有较大差异。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 4、脱硫岛布置 v设有脱硫旁路烟道、取消GGH的常规布置方 案 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 4、脱硫岛布置 v取消脱硫旁路烟道、取消GG

15、H的脱硫岛典型 布置 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v5.1 基本原则 首先应进行烟风煤粉管道的管径选择，通过燃烧及制 粉系统计算的结果确定。介质流速应在烟规表 3.0.4 推荐流速的范围内，容易积灰、积粉管道内的介质 流速建议取上限； 管道走向尽量短捷； 管道布置方案应考虑支吊架设置方便 风门、测孔、流量计等布置在易于操作和检修的部位 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v5.2 锅炉构架范围内的管道布置 锅炉构架范围内的梁、柱、斜撑纵横交错，还有锅炉本 体、锅炉附属管道等等，很容易与我们的管道发生碰撞。 为了及早发现问题，不能一味地依赖三维设计。另

16、外， 工程初期三维设计往往落后于锅炉专业的设计进度，因 此需要锅炉专业主设人必须科学规划，精心设计。 建议主设人在初步设计阶段，应利用锅炉厂提供的构架 图，将烟风煤粉管道投影到各层平面以及立面图上，有 利于早发现问题，发现问题及早处理。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 v沧州一期K1列 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v应重视平台上方 的管道是否与平 台发生碰撞？或 者造成遮挡，妨 碍平台上的人员 通行？ v平台上方的管道 必须有2m以上的 净空。运转层上 的管道，出于美 观舒适的角度， 通常应有3m以上 的净空 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v布

17、置在平台下方的管道，要注意核对吊杆长 度是否足够？或者管道是否与平台横梁发生 碰撞？ 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v给锅炉厂的荷载提资，建议直接在锅炉钢架 图上绘制，结合上述管道投影，不但可以清 晰地显示出支吊点的位置，而且方便锅炉厂 在今后的设计过程中，有意规避我方范围内 的烟风煤粉管道。 v荷载点应尽量落在锅炉厂原有钢梁上，以减 少锅炉厂的设计工作量；新增钢梁应明确说 明，并以粗实线表示。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v对于热管道，主设人要事先考虑好管道的补 偿、固定和限位支架设置等问题，然后再估 算支吊点荷载。 v估算支吊点荷载，除了考虑道体自身重量， 还应考虑保温、积灰、风门等集中荷载、补 偿器内压推力等等。力求全面，并适当考虑 一定的余度。 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v对于需要日常巡视以及检修的部件或设备， 应考虑操作平台，并向锅炉厂提资； 风门 测孔、可调缩孔 暖风器 人孔门、除灰孔 其它 锅炉专业主设人必修课之锅炉布置 5、烟风煤粉管道布置 v5.3