燃气蒸汽联合循环发电机组余热锅炉运行手册

燃气蒸汽联合循环发电机组余热锅炉运行手册

目录

1.设备规范.................................................................................................................................4

1.1.余热锅炉规范...................................................................................................................4

1.1.1.一般说明..........................................................4

1.1.2.设计条件..........................................................4

1.1.3.锅炉性能参数表（性能保证工况）..............................................................5

1.1.4.各受热面结构特性................................................6

1.1.5.各汽包结构特性.................................................10

1.1.6.余热锅炉本体结构特性.........................................11

1.1.7.锅炉水容积.....................................................12

1.1.8.余热锅炉安全阀设计参数.......................................13

1.2.余热锅炉辅助设备规范.............................................................................................15

1.2.1.余热锅炉给水泵................................................15

1.2.2.余热锅炉除氧泵................................................18

1.2.3.定排扩容器（DP-12型）........................................18

1.2.4.连排扩容器（LP-5.5型）.......................................19

1.2.5.旁路除氧器.....................................................19

1.2.6.主烟囱挡板门...................................................19

1.2.7,旁路烟气系统...................................................19

2.启动........................................................................................................................................20

2.1.启动总则.........................................................................................................................20

2.1.1.启动批准........................................................20

2.1.2.禁止启动条件...................................................20

2.1.3.状态规定........................................................20

2.1.4.锅炉操作安全措施..............................................21

2.2.启动前的检查................................................................................................................23

2.2.1.总体检查及要求................................................23

2.2.2.余热锅炉检查...................................................23

2.3.系统检查.........................................................................................................................26

2.3.1.热控系统的检查................................................26

2.3.2.电气系统检查...................................................26

2.3.3.公用系统的检查和要求..........................................27

2.4.机组启动前需投入运行的系统..............................................................................27

2.4.1.机组启动总述...................................................27

2.5.余热锅炉冷态启动...................................................28

2.5.1.启动操作.................................................................................................................28

2.5.2.上水过程监视.......................................................................................................31

2.5.3.余热锅炉升温、升压过程监视.....................................................................31

2.6.余热锅炉温态启动...................................................32

2.7.余热锅炉热态启动...................................................33

3.正常运行与维护........................................................33

3.1.余热锅炉主要工作参数..............................................33

3.1.1.水汽流程监测.......................................................................................................34

3.1.2.烟气流程监测.......................................................................................................37

3.2.主要参数说明........................................................38

3.2.1.锅炉给水品质标准.............................................................................................38

3.2.2.补给水品质标准..................................................................................................38

3.2.3.锅炉炉水品质标准.............................................................................................38

3.2.4.锅炉蒸汽品质标准.............................................................................................39

3.2.5.余热锅炉排烟品质标准...................................................................................39

3.3.余热锅炉参数的监视与调整.........................................40

3.3.1.压力的监视与调整.............................................................................................40

3.3.2.水位的监视与调整.............................................................................................40

3.3.3.汽温的监视与调整.............................................................................................41

3.4.设备日常维护和定期工作............................................41

3.4.1,定期工作注意事项.............................................................................................41

3.4.2.正常运行的定期工作.........................................................................................42

4.停运与保养............................................................44

4.1.停运.................................................................45

4.1.1,停运前的准备.......................................................................................................45

4.1.2.余热锅炉停炉.......................................................................................................45

4.2.停运后的保养........................................................47

4.2.1.余热锅炉停运后的保养...................................................................................47

4.2.2.锅炉保养的注意事项.........................................................................................48

4.2.3,停炉后的防冻措施.............................................................................................49

4.2.4.余热锅炉的冲洗.................................................................................................50

5.余热锅炉试验..........................................................51

5.1.余热锅炉水压试验...................................................51

5.2.余热锅炉安全阀的校验..............................................52

6.余热锅炉大联锁及主保护..............................................55

6.1.锅炉压力保护........................................................57

6.2.汽包水位保护........................................................57

6.3.汽包壁温的监测.....................................................58

6.4.主、再热汽温度的监测..............................................58

7.锅炉辅助设备系统的运行与维护.......................................58

7.1.给水泵...............................................................58

7.1.1.给水泵启动前的检查和准备....................................59

7.1.2.电动给水泵允许启动条件.......................................60

7.1.3.给水泵的启动...................................................60

7.1.4,给水泵停运.....................................................60

7.1.5.给水泵备用条件................................................61

7.1.6.给水泵跳闸条件................................................61

7.1.7.给水泵耦合器...................................................61

7.1.8.给水泵联锁保护与报警试验....................................62

7.1.9.给水泵事故处理................................................62

7.2.旁路除氧泵..........................................................63

7.3.旁路除氧器..........................................................64

7.4.烟囱挡板门..........................................................64

7.5.烟气在线监测系统（CEMS）的运行和维护..........................64

7.6.加药系统的运行与维护..............................................64

7.7.水汽品质化学监督与异常史理.......................................64

8.机组事故处理..........................................................64

81事故处理总则........................................................64

8,2.余热锅炉的有关事故处理............................................65

8.3.余热锅炉的事故停炉和故障停炉....................................65

8.4.汽包水位事故........................................................66

8.5.余热锅炉本体烟管事故..............................................68

8.6.高压过热器（或再热器）汽温超限..................................70

8.7.汽包水位计损坏.....................................................71

9.附录及曲线............................................................71

9.1.附录.................................................................71

9.1.1.饱和蒸汽参数表.................................................71

9.1.2.安全阀整定值...................................................73

9.1.3.机组定期工作表.................................................74

9.2.曲线..............................................错误！未定义书签。

9.2.1.热态启动曲线.................................错误I未定义书签。

9.2.2.温态启动曲线.................................错误！未定义书签。

9.2.3.冷态启动曲线.................................错误I未定义书签。

9.2.4.疏水阀开关曲线.............................错误！未定义书签。

1.设备规范

1.1.余热锅炉规范

♦型号：NG-54000F-R

♦形式：三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉

♦热源：SGT5-4000F型燃气轮机排烟热焙

♦结构：塔式布置，全悬吊结构

♦保温：采用陶瓷纤维毯，总厚度约为90—230亳米，内保温结构，外护板为6-8毫

米厚的碳钢板

♦制造商：杭州锅炉集团有限公司

1.1.1.一般说明

本余热锅炉为三压、再热卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，主要由进口烟道、锅

炉本体（受热面模块和钢架护板）出口烟道及烟囱、高中低压锅筒、除氧器、管道、平台扶梯等部件

以及给水泵、再循环泵、排污扩容器等辅机组成。锅炉本体受热面采用N/E标准设计模块

结构，由垂直布置的顺列和错列螺旋鳍片管和进出口集箱组成。

燃机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再经

出口烟道由主烟囱排出。沿锅炉宽度方向各受热面模块均分成四个单元。

锅炉从进口烟道法兰面至尾部出口烟囱平台外侧总长约为43.65m,宽度约为15.2m（柱外档尺

寸），高压锅筒中心标高为31.97m,中压锅筒中心标高为31.6m,低压锅筒中心标高为

31.6mo烟囱顶部标高为90mo

1.1.2.设计条件

杭州锅炉集团有限公司供货的HRSG经过对换热面积、压降和结构优化设计而成。以

下内容是HRSG的设计基础：

♦蒸发器为自然循环、管子垂直布置；下降管正确设计并确保汽水混合物的循环和受热

面管子的冷却。

♦受热面管子除高压过热器和再然器为顺列外其余均为错列布置，在规定的烟气压降范

围内提供最优化的热交换，并提供了有效的清理空间。

♦每个受热面模块的管子直径和节距都是按最优化的热交换而选定的，并同时保证了过

热器能有效的冷却及省煤器管内有合理的流速以防止磨损。

♦受热面管子采用螺旋鳍片管，鳍片为开齿型，I型底部高频焊接型。

♦锅筒内部装置中一次蒸汽分离是为挡板惯性分离；二次分离为钢丝网加波形板。

♦护板保温设计是采用烟气密封良好的冷拉板结构，护板包括内保温并带有可随热膨胀

自由滑动的内衬板。内衬板用抓钉固定，在高紊流烟气区域，每块内衬板周边装有压

条。这种护板结构可以最大限度的消除热膨胀的影响。

♦为减少受热面管子的振动，在受热面管子上装有纵向中间隔板；防止烟气流经管子形

成的涡流频率引起共振，在受热面管子上装有横向中间隔板，

♦所有的模块都为顶部悬吊结构，使受热面管子在各种不同温度条件下都能向下自由膨

张。

♦所有受热面管束都可以通过下集箱完全排污。

1.1.3.锅炉性能参数表（性能保证工况）

♦燃机排气烟气（设计参数）

环境温度℃15

相对湿度

%60

大气压力kPa101.3

燃机燃料Methane

余热锅炉烟气阻力Pa<2630

燃机排气流量

kg/s689.3

锅炉进口烟气温度℃583.7

燃机排气成分（V%）

N274.462

0212.534

C023.763

H208.367

Ar0.873

♦余热锅炉参数（性能保证工况）

序号名称单位数据

1高压蒸汽参数

a最大连续蒸发量kg/s76.4

b蒸汽出口压力MPa(g)13.243

c蒸汽出口温度•c565

II再热蒸汽参数

a最大连续蒸发量kg/s88.9

b蒸汽出口压力MPa(g)2.925

c蒸汽出口温度"C553

III低压蒸汽参数

a最大连续蒸发量kg/s15.3

b蒸汽出口压力MPa(g)0.311

c蒸汽出口温度℃224.8

V中压蒸汽参数

a最大连续蒸发量kg/s14

b蒸汽出口压力MPa(g)3.11

c蒸汽出口温度321.6

VI凝结水进口温度•c34.1

VD排烟温度℃89.2

1.1.4,各受热面结构特性

锅炉从进口烟道法兰面至尾部出口烟囱平台外侧总长约为43.65m,宽度约为15.2m（柱外档尺

寸）。

燃机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再

经出口烟道由主烟囱排出。沿锅炉宽度方向各受热面模块均分成四个单元。

♦模块1（高压过热器3/再热器3/再热器2）

这是个6列管束的模块，前2列是高压过热器3,中间两列是再热器3,最后两列是再

热器2。

a.高压过热器3横向排数为128排，纵向2排，为管径（p44.45的开齿螺旋鳍片管；管

子材料为SA213-T91,螺旋鳍片材料为409L。

b.再热器3横向排数为116排，纵向2排，为管径（p50.8的开齿螺旋鳍片管；管子材料

为SA213-T91,螺旋鳍片材料为409L。

c.再热器2横向排数为116排，纵向2排，为管径（p50.8的开齿螺旋鳍片管；管子材料

为SA213-T22,螺旋鳍片材料为409L

♦模块2（高压过热器2/再热器1/高压过热器1）

这是个6列管束的模块，前2列是高压过热器2,中间2列是再热器1,后面2列是高

压过热器1。

a.高压过热器2横向排数为128排，纵向2排，为管径（p44.45的开齿螺旋鳍片管；管

子材料为SA213-T91,螺旋鳍片材料为409Lo

b.再热器1横向排数为116排，纵向为2排，为管径S50.8的开齿螺旋鳍片管，管子材

料为SA213-T22,螺旋鳍片材料为409L。

c.高压过热器1横向排数为128排，纵向为2排管，为管径q>44.45的开齿螺旋虢片管。

管子材料为SA2I3-T22,螺旋鳍片材料为409L。

♦模块3（高压蒸发器/高压省煤器3）

这是23列管束的模块。前18列是高压蒸发器，后面5列是高压省煤器3。

a.高压蒸发器布置横向排数为112排，纵向18排，纵向管屏数为6个，受热面均为4）38.1

螺旋鳍螺片管；管子材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

b.高压省煤器3横向排数为112排，纵向5排，为管径638.1的开齿螺旋鳍片管，管子

材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

♦模块4（中压过热器/高压省煤器2/中压蒸发器）

这是个22列管束的模块，第1列是中压过热器，中间10列是高压省煤器2,后面11

列为中压蒸发器。

a.中压过热器横向排数108排，纵向排数1排，为管径（p44.45的螺旋鳍片管；管子

材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

b.高压省煤器2横向排数为112排，纵向10排，为管径638.1的开齿螺旋鳍片管，管

子材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

c.中压蒸发器布置横向排数为112排，纵向11排，纵向管屏数为4个，受热面均为638.1

螺旋鳍螺片管；管子材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

♦模块5（低压过热器/高压省煤器1/中压省煤器/低压蒸发器）

这是个19列管束的模块，第1列是低压过热器，中间8排为高压省煤器"中压省煤器

并列的管束，后面10排为低压蒸发器。

a.低压过热器横向排数为116排，纵向1排，为管径（p50.8的开齿螺旋鳍片管；管子材

料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

b.高压省煤器1横向排数87排，纵向8排，和中压省煤器并列布置，为管径638.1的

开齿螺旋鳍片管，管子材料为SA210.A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

c.中压省煤器横向排数25排，纵向8排，和高压省煤器1并列布置，为管径638.1的

开齿螺旋鳍片管，管子材料为SA2I0-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

d.低压蒸发器横向排数为112排，纵向10排，纵向管屏数为3个，受热面均为650.8螺

旋鳍螺片管；管子材料前3排为SA213-T11,其余为SA2I0-A1,螺旋鳍片材料为碳钢。

♦模块6（凝结水加热器）

这是个18列管束的模块，此18列管子均为凝结水加热器。

给水加热器（即低压省煤器）布置在模块6中，给水加热器横向排数112排，纵向排数

18排，管径为638.1的开齿螺旋鳍片管：管子材料为SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳

钢。

各模块的组成:

模块名管屏管束

模块1（高压前前2列是高压过热器3

过热器3/再

热器3/再热中中间2列是再热器3

器2）

后后2列是再热器2

模块2（高压前前2列是高压过热器2

过热器2/再

热器"高压中中间2列是再热器1

过热器1）

后后2列是高压过热器1

模块3（高压前前18列是高压蒸发器

蒸发器/高压

省煤器3）后后5列是高压省煤器3

模块4（中压前第1列是中压过热器

过热器/高压

省煤器2/中中中间10列是高压省煤器2

压蒸发器）

后后面11列为中压蒸发器

模块5（低压前第1列是低压过热器

过热器/高压

省煤器1/中中中间8排为高压省煤器1/中压省煤

压省煤器/低器并列的管束

压蒸发器）

后高压省煤器1、低压过热器1、低压

蒸发器

模块6（凝结末尾18列管子均为凝结水加热器

水加热器）

5.2受热面

名称排数开齿材料

鳍片

管的

管径

高压过热横向128①管子材料为SA213-T91,螺旋鳍

器3排，纵向44.45片材料为409L

2排

再热器3横向116①管子材料为SA213-T91,螺旋

排，纵向50.8鳍片材料为409L

2排

再热器2横向116①管子材料为SA213-T22,螺旋鳍

排，纵向50.8片材料为409L

2排

高压过热横向128①管子材料为SA213-T91,螺旋

器2排，纵向44.45鳍片材料为409L

2排

再热器1横向116①管子材料为SA213-T22,螺旋

排，纵向50.3鳍片材料为409L

2排

高压过热横向128①管子材料为SA213-T22,螺旋鳍

器1排，纵向44.45片材料为409L

2排

高压蒸发横向112①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器排，纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质SA106B

18排，

纵向管屏

数为6个

高压省煤横向112①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器3排，纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质

5排SA106B

中压过热横向108管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器排，纵向44.45片材料为碳钢

1排

高压省煤横向112①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器2排,纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质

10排SA106B

中压蒸发横向112①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器排，纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质SA106B

11排，

纵向管屏

数为4个

低压过热横向11（①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器排，纵向50.8片材料为碳钢

1排

高压省煤横向87①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器1排，纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质

8排SA106B

中压省煤横向25①管子材料为SA210-A1,螺旋鳍

器排，纵向38.1片材料为碳钢，集箱材质SA106B

8排

低压蒸发横向llz①集箱材质SA106B,管子材料前3

器排，纵向50.8排为SA213-T11,其它为

10排，SA210-A1,螺旋鳍片材料为碳

纵向管屏钢，

数为3个

给水加热横向112①管子材料SA210-A1,集箱材质

器排，纵向38.1SA106B,

18排

螺旋鳍片材料为碳钢，

高压系统管道材质SA106C

管道

中压系统集箱材质SA106B

管道

低压系统集箱材质SA106B

管道

♦：♦高压过热器3（高温段）和高压过热器2（中温段）中间设置喷水减温器。

♦：♦再热器3《高温段）和再热器？（中温段）中间设置喷水减温器。

1.1.5.各汽包结构特性

♦高压锅筒

a.锅筒内径为①n2100mm,直段长度约为15.7m,壁厚128mm

b.锅筒两端配半球形封头，封头设有人孔装置

锅筒筒体材料为SA299GrA,封头材料为SA299GrA

中压锅简

a.锅简内径为中nl500mm，直段长度约为13.75m,壁厚28mm

b.锅简两端配半椭球形封头，封头设有人孔装置

c.锅简简体和封头的材料均为SA516Gr70

♦低压锅筒

a.锅简内径为①nl500mm，直段长度约为13.75m,壁厚22mm

b.锅简两端配半椭形封头，封头设有人孔装置

c.锅简筒体和封头的材料均为SA516Gr70

♦锅筒内部装置

a.在锅筒内设置了二级汽水分离装置。一级分离为圆弧挡板惯性分离器(BAFFLE),二级

分离为带钢丝网的波形板(CHEVRON)o

b.锅筒内部还设置了给水分配管、紧急放水管和排污管等。

c.高、中、低压锅筒上均设置了安全阀，就地水位计，水位平衡容器，排气，压力表等

管座。安全阀排汽管均引至消音器。

在锅炉最大连续出力下,锅筒水位从正常水位到低低水位所能维持的时间为:

高压(HPDrum)：3分钟

中压(IPDrum)：5分钟

低压(LPDrum)：8分钟

1.1.6.余热锅炉本体结构特性

序号名称数值

1进口烟道中心轴线顶标高14209mm

2出口烟道中心轴线标高14467mm

3炉顶顶标高27200mm

4锅炉宽度(外侧柱)15200mm

5高压汽包中心轴线标高31970mm

6中压汽包中心轴线标高31600mm

7低压汽包中心轴线标高31600mm

8烟囱出口直径7600mm

9烟囱高度90000mm

a.锅炉本体钢架和护板：由H型钢和钢板焊接而成，两侧共14根立柱，上下由横梁相

连，组成一整体构架，能承受燃机正常运行工况下的排气压力及冲击力。14根柱底部

配有特殊设计的基础件，除1根作为膨胀中心的固定柱外，其余13根均为可定向滑

移活动的柱底结构。

b.平台扶梯：是为适应锅炉运行利检修方便而设置的，除检修平台采用花钢板外，其余

平台均采用适应露天布置的棚架平台。在平台、走道承受4000N/m2活荷载、扶梯承

受2000N/m2活荷载时挠度小于1/360,平台、走道的端部是封闭型，走道和平台的

宽度不小于1000mm,扶梯不应小于800mm,通道最小净高不小于2.2m.走道，平台

的扶梯均带有栏杆，梯子与水平面的夹角不大于45°。

c.进口烟道、出口烟道及烟囱：均采用钢制壳体。进口烟道为内保温的冷护板结构，内

侧装有能自由膨胀的不锈钢内衬板，壳体与内衬之间夹装保温材料。出口烟道及主烟

囱挡板门以下设外保温，以上不设保温。来自燃机的排气通过进口烟道，流经锅炉本

体后经出口烟道、烟囱排入大气。

主烟囱设挡板门，出口装置消音器，顶部标高90m,直径7.60米。

d.膨胀节：在锅炉本体进口和旁通烟囱之间、出口和出口烟道及烟囱之间设置膨胀装置

以吸收热膨胀量，膨胀节采用软性膨胀节。

e.检查门及测量孔：为了便于安装、检修，在进口烟道、本体烟道及出口烟道上布置有

检查门，在进口烟