電廠鍋爐設(shè)計(jì)說明書

1、電廠鍋爐原理課程設(shè)計(jì)說明書重慶科技學(xué)院熱能與動(dòng)力工程09 2012年12月目錄前言.11、 鍋爐設(shè)計(jì)條件及性能數(shù)據(jù).11.1 額定工況及主要參數(shù).11.2燃料.21.3鍋爐汽水品質(zhì).21.4現(xiàn)場(chǎng)自然條件.31.5鍋爐運(yùn)行條件.32、 鍋爐整體及系統(tǒng).4 2.1鍋爐布置.4 2.2汽水系統(tǒng).4 2.3燃燒系統(tǒng).15 2.4煙空氣系統(tǒng).15 2.5出渣系統(tǒng).16 2.6調(diào)溫系統(tǒng).163、 主要承壓部件.17 3.1汽水分離器.17 3.2水冷壁.17 3.3省煤器.18 3.4過熱器.18 3.5再熱器.194、 其他設(shè)備.20 4.1鋼結(jié)構(gòu).20 4.2剛性梁.21 4.3鍋爐密封和保溫.21

2、4.4空氣預(yù)熱器.215、 參考文獻(xiàn).22鍋爐設(shè)計(jì)說明書 前言本說明書僅對(duì)鍋爐的總體布置、性能、系統(tǒng)及主要結(jié)構(gòu)等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。鍋爐的安裝和使用詳見953-1-8602鍋爐使用說明書和953-1-8608鍋爐安裝說明書。本工程鍋爐設(shè)計(jì)著重考慮: 1) 采用成熟、先進(jìn)的超臨界技術(shù)，確保鍋爐具有較高的可用率；2) 選用合適的爐膛尺寸及熱負(fù)荷指標(biāo)，以保證爐膛不發(fā)生結(jié)渣；3) 采用先進(jìn)的燃燒方式和燃燒設(shè)備，在保證爐膛不結(jié)渣的前提下，燃燒效率高、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、煙氣溫度及速度偏差小、NOx排放低；4) 采用成熟可靠的受熱面布置方式，使得汽溫偏差盡可能小，管材選用留有足夠的裕度，有效保證受熱面安全可靠；5)

3、具備較好的低負(fù)荷穩(wěn)燃性能以及較好的啟、停及調(diào)峰性能；6) 盡量采用成熟結(jié)構(gòu)，增加部組件適用化程度。1.鍋爐設(shè)計(jì)條件及性能數(shù)據(jù) 本鍋爐為400t/h再熱煤粉鍋爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、型露天布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，制粉系統(tǒng)為中間貯倉式，閉式熱風(fēng)送粉，筒式鋼球磨煤機(jī)。鍋爐燃用淮北洗中煤。爐后尾部布置空氣預(yù)熱器。1.1 額定工況及BCMR工況的主要參數(shù)名 稱單 位最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR）額定工況蒸發(fā)量（BRL）過熱蒸汽流量t/h400400過熱蒸汽出口壓力Mpa.g13.713.7過熱蒸汽出口溫度542542再熱蒸汽流量t/h350350再熱蒸汽進(jìn)口壓力MPa.

4、g2.52.5再熱蒸汽進(jìn)口溫度330330再熱蒸汽出口壓力MPa.g2.32.3再熱蒸汽出口溫度542542給水溫度2352351.2 燃料1.2.1 煤質(zhì)資料 設(shè)計(jì)煤種為淮北洗中煤。煤質(zhì)分析序 號(hào)項(xiàng) 目符 號(hào)單 位設(shè)計(jì)煤種工業(yè)分析1低位發(fā)熱量LHVkJ/kg182892干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf%24.83全水分Mt%7.864空氣干燥基水分Mad%2.105灰份Aar%34.74元素分析6碳Car%47.97氫Har%3.048氮Nar%0. 869氧Oar%5.1510硫Sar%0.4511可磨性系數(shù)HGI6212灰變形溫度DT150013灰軟化溫度ST150014灰流動(dòng)溫度FT15001

5、.3 鍋爐汽水品質(zhì)為確保合格的蒸汽品質(zhì)，對(duì)鍋爐給水及爐水嚴(yán)格要求按下列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制。1.3.1 鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目單 位保證值總硬度 mol/l0溶解氧（化水處理后）g/l30200鐵g/l10銅g/l5二氧化硅g/l15油mg/l0PH值8.09.0電導(dǎo)率（25）s/cm0.2鈉g/l51.3.2蒸汽品質(zhì)項(xiàng)目單位保證值鈉g/kg5二氧化硅g/ kg15電導(dǎo)率（25）s/cm0.2鈉g/ kg5鐵g/ kg10銅g/ kg51.4 現(xiàn)場(chǎng)自然條件 周圍環(huán)境溫度為20攝氏度。1.5鍋爐運(yùn)行條件 1）鍋爐帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰。鍋爐在投入商業(yè)運(yùn)行后，年利用小時(shí)數(shù)不少于6500小時(shí)，年可用小時(shí)數(shù)不小

6、于7800小時(shí)。鍋爐強(qiáng)迫停用率不大于2%。2）鍋爐變壓運(yùn)行，采用定滑定運(yùn)行的方式。3）鍋爐在燃用設(shè)計(jì)煤種和校核煤種時(shí)，能滿足負(fù)荷在不大于鍋爐的30%BMCR時(shí)，不投油長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，并在最低穩(wěn)燃負(fù)荷及以上范圍內(nèi)滿足自動(dòng)化投入率100%的要求。4）鍋爐最低穩(wěn)然負(fù)荷不大于30%BMCR。5）鍋爐負(fù)荷變化率能達(dá)到下述要求：在50%100%B-MCR時(shí)，不低于5%B-MCR/分鐘在30%50%B-MCR時(shí)，不低于3%B-MCR/分鐘在30%B-MCR以下時(shí)，不低于2%B-MCR/分鐘負(fù)荷階躍：大于10%汽機(jī)額定功率/分鐘6）鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間（從點(diǎn)火到機(jī)組帶滿負(fù)荷），與汽輪機(jī)相匹配，一般可滿足以下要求：

7、冷態(tài)啟動(dòng)： 56小時(shí)溫態(tài)啟動(dòng)： 23小時(shí)熱態(tài)啟動(dòng)： 11.5小時(shí)極熱態(tài)啟動(dòng)： 1小時(shí)7）鍋爐點(diǎn)火方式為：高能電火花輕油煤粉。8） 在燃用設(shè)計(jì)煤種和BMCR工況下，鍋爐NOx的排放濃度不超過400mg/Nm3(O2=6%)9) 過熱器和再熱器溫度控制范圍，過熱汽溫控制在35%100%B-MCR、再熱汽溫控制在50%100%B-MCR負(fù)荷范圍時(shí)，能保持穩(wěn)定在額定值，偏差不超過5。10）燃燒室的設(shè)計(jì)承壓能力不小于5980Pa，當(dāng)燃燒室突然滅火內(nèi)爆，瞬時(shí)不變形承載能力不低于9980Pa，鍋爐在設(shè)計(jì)負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，都能保證鍋爐有足夠的安全性和可靠性。11）鍋爐主要承壓部件的使用壽命大于30年。2 鍋爐

8、整體及系統(tǒng)2.1鍋爐布置2.1鍋爐總體簡(jiǎn)介 本鍋爐為400t/h再熱煤粉鍋爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、型露天布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，制粉系統(tǒng)為中間貯倉式，閉式熱風(fēng)送粉，筒式鋼球磨煤機(jī)。鍋爐燃用淮北洗中煤。爐后尾部布置空氣預(yù)熱器。 爐膛由膜式水冷壁組成。爐膛冷灰斗角度為55，從爐膛冷灰斗進(jìn)口（標(biāo)高5700mm）到標(biāo)高47292mm處爐膛周圍四周采用螺旋管圈，管子規(guī)格為42，節(jié)距為63mm，傾角為13.95。在此上方為垂直管圈，管子規(guī)格為42 mm，節(jié)距為60mm，螺旋管與垂直管的過渡采用中間混合集箱。水平煙道深度為6108mm，由后煙井延伸部分組成，其中布置有末

9、級(jí)過熱器。后煙井深度為14112mm，布置有低溫再熱器和省煤器。爐膛上部布置有6片分隔屏過熱器和20片后屏過熱器。分隔屏過熱器和后屏過熱器沿深度方向采用蒸汽冷卻定位管固定，蒸汽冷卻管（共6根，63.5/50.8）從分隔屏過熱器進(jìn)口集箱引出，進(jìn)入分隔屏過熱器出口集箱。后屏過熱器、高溫再熱器和高溫過熱器沿爐膛寬度方向采用流體冷卻定位管固定，流體冷卻定位管（共4根，50.8）從后煙井延伸側(cè)墻進(jìn)口集箱引出，進(jìn)入后屏過熱器出口集箱。 鍋爐燃燒系統(tǒng)按配中速磨冷一次風(fēng)直吹式制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。24只直流式燃燒器分布6層，布置于爐膛下部四角，煤粉和空氣從四角送入，在爐膛中呈切圓方式燃燒。最上排燃燒器噴口中心標(biāo)高為3

10、3050mm，距分隔屏底部距離為20500mm。最下排燃燒器噴口中心標(biāo)高為23590mm，至冷灰斗轉(zhuǎn)角距離為5544mm。在主燃燒器和爐膛出口之間標(biāo)高41865mm處布置有1組SOFA燃燒器噴嘴（距上排燃燒器噴口中心8815mm）。過熱器汽溫通過煤水比調(diào)節(jié)和兩級(jí)噴水來控制，第一級(jí)噴水布置在分隔屏過熱器出口管道上，過熱器噴水取自省煤器進(jìn)口管道。再熱器汽溫采用燃燒器擺動(dòng)調(diào)節(jié)，再熱器進(jìn)口連接管道上設(shè)置事故噴水，事故噴水取自給水泵中間抽頭。鍋爐整體的外型-選n形布置選擇n形布置的理由如下：1） 鍋爐排煙口在下方，送、引風(fēng)機(jī)及除塵器等設(shè)備均可布置在地面，鍋爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也可以建筑在地面上。2）

11、在對(duì)流豎井中，煙氣下行流動(dòng)，便于清灰。具有自身除灰的能力。3） 各受熱面易于布置成逆流方式，以加強(qiáng)對(duì)流換熱。4） 機(jī)爐之間連接管道不長。2.2汽水系統(tǒng)2.2.1省煤器和水冷壁系統(tǒng)給水由鍋爐右側(cè)單路經(jīng)過止回閥和電動(dòng)閘閥后進(jìn)入省煤器進(jìn)口集箱，流經(jīng)省煤器管組，中間集箱和懸吊管，然后匯合在省煤器的出口集箱，再由2根355.646.05mm的連接管道匯合為1根50865.1mm的連接管道，再由2根355.646.05mm的連接管道分別引入冷水壁左右側(cè)墻下集箱，水冷壁下集箱為四周相連通的環(huán)形集箱，外徑為355.6mm，水經(jīng)由前后墻下集箱螺旋進(jìn)入爐膛四周水冷壁，螺旋段水冷壁由330根41.3mm的管子組成，

12、節(jié)距為54mm。螺旋段水冷壁過渡連接管引至水冷壁中間集箱，經(jīng)中間集箱混合后再由連接管引出，經(jīng)過渡段形成垂直段水冷壁，垂直段水冷壁由1320根34.93mm的管子組成，節(jié)距為56mm。在鍋爐啟動(dòng)階段和低于最低直流運(yùn)行工況（30%BMCR）時(shí)，水在水冷壁內(nèi)吸熱形成汽水混合物，匯集至水冷壁上集箱，通過水冷壁引出管進(jìn)入汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離后的蒸汽引至過熱器，水則通過調(diào)節(jié)進(jìn)入大氣式擴(kuò)容器至冷凝器等地方，進(jìn)行工質(zhì)的回收。在高于最低直流運(yùn)行工況（30%BMCR）時(shí)，水在水冷壁內(nèi)吸熱形成過熱蒸汽汽水混合物，匯集至水冷壁上集箱，通過水冷壁引出管進(jìn)入汽水分離器后，直接由連接管道引至過熱器，

13、此時(shí)的汽水分離器僅作水冷壁和過熱器之間的汽水通道。其流程見圖2.2-1 省煤器和水冷壁系統(tǒng)圖，各部件規(guī)格、材料如下表2.2-1所示。表2.2-1省煤器和水冷壁各部件選用規(guī)格、材質(zhì)序號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格 mm材料牌號(hào)E-4省煤器進(jìn)口集箱1660.4101.6SA-106CE-6省煤器668425SA210CE-7省煤器668425SA210CE-8省煤器中間集箱3323.965.1SA-106CE-9省煤器懸吊管2206012SA210CE-10省煤器懸吊管2206012SA210CE-11省煤器出口集箱140660.1SA-106CE-12省煤器出口連接管道2355.646.05SA-106CE-1

14、3省煤器出口連接管道150865.1SA-106CE-14省煤器出口連接管道2355.646.05SA-106CF-1水冷壁前墻下集箱150853.98SA-106CF-2水冷壁前墻進(jìn)口管子84355.66.9SA-213T12F-3水冷壁前墻灰斗螺旋管84425SA-213T12F-3A水冷壁前墻螺旋管84425SA-213T12F-4、6水冷壁前墻多通84SA-182F12F-5A前墻連接管（進(jìn)中間集箱）84425SA-213T12F-5水冷壁前墻中間集箱1323.953.98SA-335P12F-5B前墻連接管（出中間集箱）33634.936.04SA-213T12F-7水冷壁前墻垂直管

15、下部33634.936.04SA-213T12F-7A水冷壁前墻垂直管上部33634.936.04SA-213T12F-8水冷壁前墻上集箱1273.146.03SA-335T12F-9水冷壁前墻引出管2273.146.03SA-335P12F-10水冷壁后墻下集箱1355.653.98SA-106CF-11水冷壁后墻進(jìn)口管子84425SA-213T12F-12水冷壁后墻灰斗螺旋管84425SA-213T12F-12A水冷壁后墻螺旋管84425SA-213T12F-13、15水冷壁后墻多通84SA-182F12F-14A后墻連接管（進(jìn)中間集箱）84425SA-213T12F-14水冷壁后墻中間集

16、箱1323.953.98SA-335P12F-14B后墻連接管（出中間集箱）33634.936.04SA-213T12F-17水冷壁后墻折焰角33634.936.21SA-213T12F-18水冷壁后墻垂直管下部28034.936.04SA-213T12F-18A水冷壁后墻垂直管上部5657.156.04SA-213T12F-19水冷壁后墻上集箱1273.146.03SA-335P12F-20水冷壁后墻引出管2273.139.68SA-335P12F-21水冷壁側(cè)墻下集箱2355.646.05SA-106CF-22水冷壁側(cè)墻進(jìn)口管子162425SA-213T12F-23水冷壁側(cè)墻灰斗螺旋管16

17、2425SA-213T12F-23A水冷壁側(cè)墻螺旋管162425SA-213T12F-24、26水冷壁側(cè)墻多通162SA-182F12F-25A側(cè)墻連接管（進(jìn)中間集箱）162425SA-213T12F-25水冷壁側(cè)后墻中間集箱2323.953.98SA-335P12F-25B側(cè)墻連接管（出中間集箱）64834.936.04SA-213T12F-27水冷壁側(cè)墻垂直管下部64834.937.96SA-213T12F-27A水冷壁側(cè)墻垂直管上部64834.937.96SA-213T12F-28水冷壁側(cè)墻上集箱2273.146.03SA-335P12F-29水冷壁側(cè)墻引出管4273.139.68SA-

18、335P12E-4 省煤器進(jìn)口集箱E-6 省煤器E-7 省煤器 E-8 省煤器中間集箱E-9 省煤器懸吊管 E-10 省煤器懸吊管E-11省煤器出口集箱E-12 省煤器出口連接管道 E-13 省煤器出口連接管道E-14 省煤器出口連接管道F-1 水冷壁前墻下集箱F-2 水冷壁前墻進(jìn)口管子 F-3 水冷壁前墻灰斗螺旋管F-4 水冷壁前墻螺旋管 F-4.6 水冷壁前墻多通F-5 水冷壁前墻中間集箱F-5A,.B 水冷壁前墻過渡管子F-7 水冷壁前墻垂直管下部F-7A 水冷壁前墻垂直管上部F-8 水冷壁前墻上集箱F-9 水冷壁前墻引出管F-10 水冷壁后墻下集箱F-12 水冷壁后墻灰斗螺旋管F-12

19、A 水冷壁后墻螺旋管 F-13，15 水冷壁后墻多通F-14 水冷壁后墻中間集箱 F-14A，B 水冷壁后墻過渡管子F-17 水冷壁后墻遮焰角管F-18 水冷壁后墻垂簾管F-18A 水冷壁后墻懸吊管F-19 水冷壁后墻上集箱F-20 水冷壁后墻引出管 F-21 水冷壁側(cè)墻下集箱F-22 水冷壁側(cè)墻進(jìn)口管子 F-23 水冷壁側(cè)墻灰斗螺旋管F-23A 水冷壁側(cè)墻螺旋管F-24，26 水冷壁側(cè)墻多通 F-25 水冷壁側(cè)墻中間集箱F-25A，B 水冷壁側(cè)墻過渡管子 F-27 水冷壁側(cè)墻垂直管下部F-27A 水冷壁側(cè)墻垂直管上部F-28 水冷壁側(cè)墻上集箱 F-29 水冷壁側(cè)墻引出管 圖2.2-1 省煤器

20、和水冷壁系統(tǒng)圖2.2-2 過熱器系統(tǒng)圖2.2.2過熱蒸汽系統(tǒng)從汽水分離器引出的微過熱蒸汽進(jìn)入爐頂進(jìn)口集箱，經(jīng)前爐頂管至爐頂出口集箱，為減少蒸汽阻力損失，在BMCR工況下約36.6%BMCR的蒸汽經(jīng)旁路管直接進(jìn)入爐頂出口集箱。從爐頂出口集箱引出的蒸汽經(jīng)過后爐頂管、后煙井包復(fù)、后煙井延伸側(cè)墻，再匯總至后煙井側(cè)墻上的集箱，分四路引入分隔屏進(jìn)口集箱，流經(jīng)分隔屏后進(jìn)入分隔屏出口集箱，從后屏過熱器出口集箱分二路進(jìn)入后屏過熱器進(jìn)口集箱，通過末級(jí)過熱器到末過出口集箱，再由兩根末過出口集箱引出至兩根主蒸汽管道并送完汽輪機(jī)高壓缸。其流程見圖2.2-2。 各級(jí)過熱器之間均采用大直徑管道及三通連接，這使介質(zhì)能充分混合

21、，并可簡(jiǎn)化布置蒸汽冷卻定位管（共6根）由分隔屏過熱器進(jìn)口集箱引出，通過分隔屏過熱器、后屏過熱器，再引入分隔屏過熱器出口集箱，將分隔屏過熱器和后屏過熱器定位夾持，防止屏傾斜。流體冷卻定位管（共4根）由后煙井延伸側(cè)墻下集箱引出經(jīng)末級(jí)再熱器和末級(jí)過熱器再引入后煙井側(cè)墻上集箱 過熱器系統(tǒng)各部件規(guī)格、材料如下表2.2-2所示。表2.2-2過熱器系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質(zhì)序號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格 mm材料牌號(hào)S-1包復(fù)連接部分4323.946.04SA-335P12S-2爐頂進(jìn)口集箱1323.955.57SA-335P12S-2a旁路管道2323.946.04SA-335P12S-3前爐頂前段16863.59.03

22、50.88.0SA-213T12S-4前爐頂后段16863.59.03SA-213T12S-5爐頂出口集箱1273.160.33SA-335P12S-6后爐頂管11363.59.03SA-213T12S-7包復(fù)后墻管11363.59.03SA-213T12S-8包復(fù)后墻出口集箱138168.28SA-335P12S-9包復(fù)側(cè)墻出口集箱238168.28SA-335P12S-10包復(fù)側(cè)墻管17063.59.03SA-213T12S-10a低再集箱支承管225490.3SA-213T12S-11后煙井側(cè)墻上集箱2355.666.68SA-335P12S-12后煙井前墻管屏11363.59.03SA

23、-213T12S-13后煙井前墻鰭片管11363.59.03SA-213T12S-14后煙井前墻下集箱138168.28SA-335P12S-15延伸側(cè)墻進(jìn)口連接管道1406.458.74SA-335P12S-16延伸側(cè)墻進(jìn)口集箱1406.474.61SA-335P12S-17,18延伸側(cè)墻管11050.88.0SA-213T12S-19分隔屏進(jìn)口管道4355.650.8SA-335P12S-20分隔屏進(jìn)口集箱2273.149.21SA-335P12S-21分隔屏過熱器進(jìn)口爐外段48041.36.35SA-213T12S-22分隔屏過熱器爐內(nèi)段48041.36.3541.35.5941.35.

24、59SA-213T12SA-213T91SA-213T23S-23分隔屏過熱器出口爐外段48041.37.14SA-335T12S-24分隔屏出口集箱2406.477.79SA-213T12S-25一級(jí)減溫進(jìn)口管道2457.271.45SA-335P12S-26一級(jí)減溫器2457.271.45SA-335P12S-27一級(jí)減溫器出口管道2457.265.1SA-335P12S-28后屏進(jìn)口集箱1355.665.1SA-335P12S-29a后屏過熱器進(jìn)口爐外段202141.36.37544.57.1447.67.14609.03SA-213T12S-29后屏過熱器爐內(nèi)段202147.67.14

25、47.67.1447.67.14547.06549.98547.06SA-213T23SA-213T91SA-213TP347HSA-213TP347HSA-213TP347HSA-213TP347HS-29b后屏過熱器出口爐外段202147.67.9641.37.0644.457.96607.96SA-213T91S-30后屏出口集箱1406.460.325SA-335P91S-31二級(jí)減溫器進(jìn)口管道250860.3SA-335P91S-32二級(jí)減溫器250860.3SA-335P91S-33二級(jí)減溫器出口管道250858.75SA-335P91S-34末級(jí)過熱器進(jìn)口集箱1406.458.7

26、5SA-335P91S-35a末級(jí)過熱器進(jìn)口管接頭821338.17.06SA-213T12S-35末級(jí)過熱器爐內(nèi)段821338.17.9638.17.9638.17.9638.17.9638.17.1438.19.0338.17.06SA-213T12SA-213T91SA-213T91SA-213T23SA-213T91SA-213T91SA-213TP347HS-35b末級(jí)過熱器出口管接頭821338.19.44SA-213T91S-36末級(jí)過熱器出口集箱2609.6120SA-335P91S-37末級(jí)過熱器出口管道242663SA-335P912.2.3 再熱蒸汽系統(tǒng)自汽機(jī)高壓缸排出的

27、蒸汽分成二路經(jīng)事故噴水減溫器后引入低溫再熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)過定位再熱器后進(jìn)入定位再熱器出口集箱，再通過2根連接管道引至末級(jí)再熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)過末級(jí)再熱器出口集箱上引出至再熱器2根蒸汽管道，送往汽機(jī)中壓缸。其流程見圖2.2-3。二級(jí)再熱器間采用大直徑管道端部連接。低再和末再之間通過連接管道進(jìn)行左右交叉，以減少因爐膛左右側(cè)煙溫偏差而引起的再熱蒸汽溫度偏差。再熱器系統(tǒng)各部件規(guī)格、材料如下表2.2-3所示。表2.2-3 再熱器系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質(zhì)匯總序 號(hào)名 稱數(shù) 量規(guī)格 mm材料牌號(hào) 低溫再熱器進(jìn)口連接管道2711.218.0SA-106CR-1事故噴水減溫器250820.64SA-106CR-2

28、低溫再熱器進(jìn)口連接管250820.64SA-106CR-3低溫再熱器進(jìn)口集箱150820.64SA-106CR-4低溫再熱器水平段110963.54.21SA210CR-6低溫再熱器水平段110963.54.20SA-213T12R-7低溫再熱器垂直段110963.324.2SA-213T22SA-213T23R-8低溫再熱器出口集箱1711.238.1SA-335P12R-9低溫再熱器出口連接管道2711.223.8SA-335P12R-10屏式再熱器進(jìn)口集箱1609.636.51SA-335P12R-11屏式再熱器332063.54.2363.54.2363.54.563.54.0SA-2

29、13TP347HSA-213TP304HSA-213T91SA-213T23R-12末級(jí)再熱器出口集箱2711.244.45SA-335P91R-13屏式再熱器出口連接管道2711.225SA-335P912.2.4 啟動(dòng)系統(tǒng)鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單疏水大氣擴(kuò)容式啟動(dòng)系統(tǒng)。鍋爐爐前沿寬度方向垂直布置2只外徑/壁厚為812.8/87.1mm的汽水分離器，其進(jìn)口分別與水冷壁和爐頂過熱器相連接。每個(gè)分離器筒身上方切向布置4根不同內(nèi)徑的進(jìn)口管接頭、頂部布置有2根內(nèi)徑為231.7mm至爐頂過熱器的管接頭、下部布置有一個(gè)內(nèi)徑為231.9mm疏水管接頭。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)，鍋爐負(fù)荷低于最低直流負(fù)荷30%BMCR時(shí)，止回

30、閥受熱面出口的介質(zhì)流經(jīng)分離器進(jìn)行汽水分離，蒸汽通過分離器上部管接頭進(jìn)入爐頂過熱器，而水則通過兩根外徑為324mm疏水管道引至一個(gè)連接球體，連接球體下方有一根管道通至大氣式擴(kuò)容器。在大氣擴(kuò)容器中，蒸汽通過管道在爐頂上方排向大氣，水進(jìn)入下部的集水箱。其流程見圖2.2-4在啟動(dòng)系統(tǒng)管道上設(shè)有2只液動(dòng)調(diào)節(jié)閥，為高水位調(diào)節(jié)閥（HWL），布置在大氣式擴(kuò)容器的進(jìn)口管道上，在啟動(dòng)過程中通過該閥將分離器中的疏水排入大氣式擴(kuò)容器，啟動(dòng)結(jié)束后該閥門關(guān)閉。為保持啟動(dòng)系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有暖管管路，暖管水源取自省煤器出口，經(jīng)啟動(dòng)系統(tǒng)管道、閥門后進(jìn)入過熱器級(jí)減溫水管道，再隨噴水進(jìn)入過熱器級(jí)減溫器啟動(dòng)系統(tǒng)各部件規(guī)

31、格、材料如下表2.2-4所示。表2.2-4 啟動(dòng)系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質(zhì)匯總序 號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格 mm材料牌號(hào)F-30啟動(dòng)分離器2812.887.1SA-302CF-31A下降管2323.946.03SA-336P12F-31B連接球體1812.887.1SA-387 12 CL12F-31C下降管1406.450.8SA-106CF-35A至擴(kuò)容器的連接管道1406.450.8SA-106CF-35B至擴(kuò)容器的連接管道2355.644.45SA-106CV-143高水位隔絕閥1V-157高水位調(diào)節(jié)閥1F-36大氣式擴(kuò)容器13100 68m316MnRF-37大氣式擴(kuò)容器至集水箱連接管16102

32、0F-38集水箱12500 30m316MnRR-1 再熱器事故噴水減溫器. R-2 低溫再熱器進(jìn)口連接管道R-3 低溫再熱器進(jìn)口集箱 R-4 低溫再熱器水平段 R-5 低溫再熱器事故水平段 R-6 低溫再熱器垂直水平段 R-8 低溫再熱器出口集箱 R-9 低溫再熱器出口連接管道 R-10 低溫再熱器進(jìn)口集箱 R-11 末級(jí)再熱器 R-12 末級(jí)再熱器出口集箱 R-13 末級(jí)再熱器出口連接管道圖2.2-3 再熱蒸汽系統(tǒng)F-30 啟動(dòng)分離器 F-37 大氣式擴(kuò)容器至集水箱連接管道 F-31A 下降管 F-38 集水箱F-31B 連接球體 F-31C 下降管 V-143 高水位隔絕閥（HWL-2）

33、 F-35A 大氣式擴(kuò)容器進(jìn)口管道 V-157 高水位隔絕閥（HWL-2）F-35B 大氣式擴(kuò)容器進(jìn)口管道 V-147 高水位隔絕閥（HWL-2）F-36 大氣式擴(kuò)容器 V-154 高水位隔絕閥（HWL-2）圖2.2-4 啟動(dòng)系統(tǒng)流程圖2.3 燃燒系統(tǒng)燃燒設(shè)備按中速磨煤機(jī)、冷一次風(fēng)機(jī)、正壓直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配6臺(tái)ZGM113G型中速磨煤機(jī)，其中5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。煤粉細(xì)度按200目篩通過量為70%。通過燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)和爐膛布置的匹配來滿足本工程各項(xiàng)燃燒指標(biāo)要求，在煤種允許的變化范圍內(nèi)確保煤粉及時(shí)著火、穩(wěn)燃、燃盡、爐內(nèi)不發(fā)生明顯結(jié)渣、NOx排放量低，燃燒器狀態(tài)良好，并不被燒壞。本工程燃燒方式采用

34、最新引進(jìn)的低NOx同軸燃燒系統(tǒng)（LNCFS）,煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、擺動(dòng)式燃燒器。主風(fēng)箱設(shè)有6層強(qiáng)化著火煤粉噴嘴，在煤粉噴嘴四周布置有燃料風(fēng)（周界風(fēng)）。在每相鄰2層煤粉噴嘴之間配置有1層輔助風(fēng)配置，其中包括上下2只偏置的CFS噴嘴，1只直吹風(fēng)噴嘴。在主風(fēng)箱上部設(shè)有2層CCOFA（Closed-coupledOFA, 緊湊燃盡風(fēng)）噴嘴，在主風(fēng)箱下部設(shè)有一層UFA(underfireAir，下火鳳)噴嘴。在主風(fēng)箱上部布置有SOFA(Separated OFA,分離燃盡風(fēng))燃燒器，包括5層可水平擺動(dòng)的分離燃盡風(fēng)（SOFA）噴嘴。煤粉管道由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)供貨，每臺(tái)磨煤機(jī)出口由4根煤粉管道接至同一

35、層四角布置的煤粉燃燒器，煤粉管道直徑58010mm。我公司僅設(shè)計(jì)提供燃燒器入口處的24個(gè)彎頭，燃燒器入口彎頭與設(shè)計(jì)院管道采用V型聯(lián)管器連接，吸收軸向微量膨脹和微量?jī)A斜。在入口彎頭和燃燒器之間布置有手動(dòng)煤閘門，在檢查時(shí)可以起到隔斷的作用。由于煤粉管道的設(shè)計(jì)對(duì)燃燒器的擺動(dòng)靈活性有一定的影響，要求在連接至燃燒器入口彎頭的垂直煤粉管道上采用恒力彈簧吊架支吊，不允許煤粉管道的質(zhì)量傳遞到燃燒器的入口彎頭和一次風(fēng)管上。最下層（A層）煤粉管道的重量可以通過支架穿傳遞到燃燒器箱殼上。本燃燒系統(tǒng)的點(diǎn)火方式為二級(jí)點(diǎn)火，即高壓點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃輕油，輕油點(diǎn)燃煤粉。系統(tǒng)配有12支Y型蒸汽霧化油槍，布置在相鄰2層煤粉噴嘴之間的

36、1只直吹風(fēng)噴嘴內(nèi)。霧化蒸汽壓力0.8-1.1MPa，霧化蒸汽溫度為28過熱度，但最高不超過250，油槍出力按30%BMCR負(fù)荷設(shè)計(jì)。爐前油系統(tǒng)中閥門及儀表等設(shè)備的布置參見824953-D1-01”爐前油系統(tǒng)”，油系統(tǒng)管路的布置參見824953“爐前油系統(tǒng)布置”。有關(guān)燃燒設(shè)備的詳細(xì)說明參見680131-1-8611“燃燒設(shè)備說明書”。2.4 煙空氣系統(tǒng)2.4.1 空氣系統(tǒng)一次風(fēng)作用輸送和干燥煤粉用，由一次風(fēng)機(jī)從大氣中抽吸而來，進(jìn)入三分倉預(yù)熱器的一次風(fēng)分隔倉，加熱后通過一次風(fēng)道進(jìn)入磨煤機(jī)，在進(jìn)預(yù)熱器前有一部分冷風(fēng)旁通經(jīng)冷一次風(fēng)道，在磨煤機(jī)進(jìn)口前與熱一次風(fēng)相混合作磨煤機(jī)調(diào)溫風(fēng)作用，二次風(fēng)的作用是強(qiáng)化

37、燃燒和控制NOx生成量。從大氣吸入的空氣通過送風(fēng)機(jī)進(jìn)入預(yù)熱器的二次風(fēng)分隔倉，加熱后經(jīng)二次風(fēng)道進(jìn)入大風(fēng)箱。從二次風(fēng)大風(fēng)箱上抽出二路SOFA（Separated OFA,分離燃盡風(fēng)）,再分四路分別引向四角SOFA噴嘴，可有效降低NOx排放。2.4.2 煙氣系統(tǒng)爐膛中產(chǎn)生的煙氣流過后煙井后，通過煙道進(jìn)入空氣預(yù)熱器煙氣倉，在預(yù)熱器中部利用煙氣余熱使一、二次風(fēng)得到預(yù)熱。從空氣預(yù)熱器出來的煙氣通過靜電除塵器和引風(fēng)機(jī)排至煙囪。本廠設(shè)計(jì)范圍至預(yù)熱器出口煙道伸出N排1米處。在預(yù)熱器進(jìn)口煙道上裝有電動(dòng)關(guān)閉擋板，可適應(yīng)預(yù)熱器臨時(shí)檢修用。2.5出渣系統(tǒng)本鍋爐采用機(jī)械除渣刮板撈渣機(jī)出渣方式，爐膛底部的水封插板直接插入其

38、刮板撈渣機(jī)中、刮板撈渣機(jī)本體等設(shè)備由用戶自配，上海鍋爐廠有限公司供貨至水冷壁爐底下聯(lián)箱水封插板止。2.6 調(diào)溫系統(tǒng)2.6.1 過熱蒸汽調(diào)溫 過熱蒸汽調(diào)溫除受燃燒器噴嘴擺動(dòng)影響外，主要靠噴水和調(diào)節(jié)煤水比來調(diào)溫。在直流負(fù)荷以前，過熱汽溫采用噴水減溫控制；在直流負(fù)荷以后，過熱汽溫調(diào)節(jié)以控制煤水比為主，噴水減溫為輔。過熱器配置有兩級(jí)噴水減溫裝置，級(jí)減溫器在后屏進(jìn)口管道上，用以控制進(jìn)入后屏的蒸汽溫度，級(jí)減溫器在末級(jí)過熱器進(jìn)口管道上，用以控制高溫過熱器的出口汽溫。每級(jí)噴水減溫設(shè)有兩只減溫器，分別布置在左右兩側(cè)連接管道上。噴水來自省煤器進(jìn)口給水管道，經(jīng)過噴水總管隔絕閥后分二路，分別經(jīng)過、 級(jí)噴水管路后進(jìn)入減

39、溫器，噴水系統(tǒng)布置見2.6-1過熱器噴水系統(tǒng)圖，管路中布置有電動(dòng)閘閥、電動(dòng)截止閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖，鍋爐運(yùn)行時(shí)，一般調(diào)節(jié)閥后的電動(dòng)截止閥為常開，當(dāng)調(diào)節(jié)閥有故障需檢修時(shí)才關(guān)閉該閥，作隔絕用。不同負(fù)荷下各級(jí)減溫器噴水量（計(jì)算值）如下表所示。BMCRBRL75%BMCR50%BMCR高加全切級(jí)減溫器噴水量t/h22222級(jí)減溫器噴水量 t/h22222噴水溫度 2502502502502502.6.2再熱蒸汽調(diào)溫 再熱蒸汽調(diào)溫主要采用擺動(dòng)燃燒器噴嘴角度來改變火焰中心高度，從而改變爐膛出口煙溫。噴嘴上下擺動(dòng)角度為30。由于末級(jí)再熱器布置于爐膛出口高溫?zé)煔鈪^(qū)域，對(duì)擺動(dòng)噴嘴的調(diào)溫具有較大的敏感性。另外，在后

40、煙井布置有對(duì)流傳熱的低溫再熱器，當(dāng)負(fù)荷低于一定值后，也可適當(dāng)改變過量空氣系數(shù)來進(jìn)行調(diào)溫。此外，在再熱器進(jìn)口設(shè)有二只事故噴水減溫器，噴嘴為莫諾克噴嘴，在緊急事故狀態(tài)下用來控制再熱蒸汽進(jìn)口汽溫。減溫器布置在低溫再熱器進(jìn)口管道上，其最大設(shè)計(jì)噴水量為88t/h，噴水由給水泵中間抽頭來，經(jīng)過電動(dòng)閘閥分二路，分別經(jīng)過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)截止閥后進(jìn)入減溫器（見圖2.6-2）調(diào)節(jié)閥屬CCS控制，隔絕閥與調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖。3 主要承壓部件3.1 汽水分離器本鍋爐內(nèi)置式分離器系統(tǒng)，分離器和貯水箱一體化布置。在鍋爐啟動(dòng)過程中，分離器起汽水分離作用，蒸汽進(jìn)入過熱器系統(tǒng)，分離出來的水通過啟動(dòng)系統(tǒng)管路進(jìn)入疏水?dāng)U容器，在直流運(yùn)行時(shí)，

41、分離器呈干態(tài)，只起到一個(gè)通道作用，故分離器需按全壓進(jìn)行設(shè)計(jì)。鍋爐采用二只分離器，分離器為一立式筒體，布置于爐前。分離器規(guī)格為812.887.1mm，直段長度為18.83m，材料為SA-320C，分離器結(jié)構(gòu)如圖3.1-1，由四面墻水冷壁來的八根引入管以切向并下傾5引入分離器，蒸汽由四根引出管引入爐頂集箱，分離出來的水由一根導(dǎo)管并通過相應(yīng)的控制閥門接至疏水?dāng)U容器。汽和水的引出方向與汽水引入管的旋轉(zhuǎn)方向相一致，以減少阻力。3.2 水冷壁3.2.1水冷壁管水冷壁采用螺旋圍繞結(jié)構(gòu)。與垂直管圈相比，水冷壁管間的吸熱量偏差獲得根本性改善。由于同一管帶中的管子以相同方式繞過爐膛的角隅部份和中間部份，故吸熱均勻

42、，爐膛出口處蒸汽溫度偏差小。此外，螺旋管圈的爐膛周界尺寸不像垂直管圈那樣受到質(zhì)量流速的限制，故爐膛的設(shè)計(jì)比較自由，只需考慮燃煤的特性需要。本水冷壁結(jié)構(gòu)尺寸是在ALSTOM公司同容量鍋爐取得的業(yè)績(jī)和積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合國內(nèi)煤種的特殊性而選定的。水冷壁采用外徑為41.3和34.93的光管，節(jié)距分別為54mm和56mm，管間用扁鋼焊接形成完全氣密封爐膛。爐膛折焰角節(jié)距為56mm，由材料為SA213-T22，外徑為41.3的光管與扁鋼焊接而成。前后墻水冷壁標(biāo)高18046與水平成55的夾角形成冷灰斗，冷灰斗下傾至標(biāo)高6000mm處形成深度為1220mm的出渣口，并通過水封插板與刮板撈渣機(jī)裝置相連接。前墻

43、及兩側(cè)墻水冷壁通過裝在垂直段頂部的吊板裝置懸吊，后墻水冷壁通過56根57.2的光管作為懸吊管，支撐爐室后墻的全部重量。整個(gè)爐膛水冷壁由爐膛上部的垂直段管屏與爐膛下部的螺旋段管屏組成。在標(biāo)高47292處，通過鍛件多通及中間混合集箱實(shí)現(xiàn)垂直段與螺旋段管屏的過渡，由一根螺旋管分成四根垂直管。垂直管圈高度約為23.75m，共有1320根管子，螺旋管圈高度為41.29m，由330根管子以傾角13.9498右螺旋而成，螺旋圈數(shù)為1.593圈。垂直管屏包括上下兩部分，共有45片膜式管屏。螺旋段管屏包括過渡段及螺旋段管屏，從標(biāo)高5700至標(biāo)高47292，共有96片管屏（不包括燃燒器區(qū)水冷壁及SOFA）。水冷壁

44、系統(tǒng)主要管子規(guī)格：名稱規(guī)格型式材料節(jié)距前墻垂直段34.936.04光管SA-213T1256側(cè)墻垂直段34.937.96光管SA-213T1256后墻折焰角34.936.21光管SA-213T2256后墻懸吊管57.215.89光管SA-213T22336螺旋段41.36.9光管SA-213T1254燃燒器區(qū)水冷壁41.36.55光管SA-213T12整個(gè)水冷壁沿爐膛高度分成上中下及底部四段，141片膜式屏，其中包括8組水冷套出廠。3.2.2 水冷壁的懸吊從運(yùn)行性能上講，采用螺旋管圈水冷壁能有效消除熱偏差，而且水冷壁的設(shè)計(jì)不受燃料品種制約，但螺旋管圈的支吊問題要比垂直管圈復(fù)雜的多，由于螺旋管圈

45、的管子軸線近乎水平，由管圈和工質(zhì)自重、積灰及爐膛負(fù)壓等載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力與管子壓力所產(chǎn)生的最大徑向應(yīng)力方向基本上是一致的。由此造成的復(fù)合應(yīng)力比垂直管圈大。因此需要一個(gè)垂直布置的吊帶結(jié)構(gòu)來組成管圈的支承和懸吊結(jié)構(gòu)。這種支承裝置稱“張力板”。 垂直管圈爐膛水冷壁本身就作支吊件，支承爐膛荷重。而近乎水平的螺旋管圈水冷壁的重量通過張力板將力傳遞至爐膛上部垂直水冷壁。張力板的橫向節(jié)距為1344mm，板厚11mm，板寬2150mm，由平行的兩塊板組成。在兩塊板間布置有梳形板作為管子與張力板間的連接件，每當(dāng)梳形板間距400-500mm其作用是一方面?zhèn)鬟f水冷壁的重力，另一方面起熱橋的作用，將水冷壁的熱量傳遞給張

46、力板，使張力板的溫度與水冷壁溫度有良好的跟隨性以減少二者間存在的溫度應(yīng)力。這一點(diǎn)在鍋爐啟動(dòng)和停爐階段特別重要，尤其對(duì)于中間負(fù)荷機(jī)組，由于啟停頻繁及要求快速啟動(dòng)，就必須精確設(shè)計(jì)此張力板，使水冷壁與張力板間的溫差可控制在允許范圍內(nèi)，并對(duì)此進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞計(jì)算。分叉形結(jié)構(gòu)目的是將張力板上的垂直力均勻傳遞給上部垂直膜式水冷壁管，可防止局部荷重過于集中。 水冷壁荷重通過許多過渡吊耳支吊于爐頂?shù)鯒U及支撐在鋼架上，這種支吊方式有助于吊點(diǎn)負(fù)荷的均勻分布及調(diào)整，由于上部出口集箱和管座不承受重的載荷，這些部件就能夠具有更高的許用溫差，有利于機(jī)組快速啟停。3.3 省煤器3.3.1 簡(jiǎn)述省煤器的作用是在水進(jìn)入水冷壁

47、以前，將水進(jìn)行預(yù)熱，并借以回收鍋爐排煙中的部分熱量，提高經(jīng)濟(jì)性。省煤器布置于鍋爐的后煙井低溫再熱器下面，有四組采用光管蛇形管，順列排列，與煙氣成逆流布置。管子規(guī)格為47.67.5，材料為SA-210C ,共167片，每片受熱面由4根并聯(lián)蛇形套管組成，總設(shè)計(jì)有668根管子。橫向節(jié)距為112mm，縱向節(jié)距為96mm。省煤器由吊桿和管夾支吊分別承載于四只省煤器中間集箱下，分四列懸吊，每列再通過省煤器中間集箱上的55根懸吊管懸吊承載，懸吊管規(guī)格為6012mm，共220根，材料SA-210C，懸吊管內(nèi)介質(zhì)來自省煤器。省煤器入口管道上設(shè)置一直20”的止回閥和一只20”的電動(dòng)閘閥。為了確保后煙井的煙氣分布均勻，在后煙井入口的后墻包覆管級(jí)省煤器進(jìn)口處前后墻包復(fù)管上均焊有煙氣阻流板，以防止形成煙氣走廊，造成局部磨損。3.4 過熱器3.4.1 簡(jiǎn)述過熱器系統(tǒng)按蒸汽流向可分為四級(jí)：頂棚&包墻過熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器及末級(jí)過熱器。其中主受熱面為分隔屏過熱器、后屏過熱器、末級(jí)過熱器。分隔屏和后屏過熱器布置在爐膛上部，主要吸收爐膛內(nèi)的輻射熱量。末級(jí)過熱器布置在水平煙道，爐膛后墻水冷壁吊掛管之后，受熱面呈逆流布置，靠對(duì)流傳熱