50G121000鍋爐受熱面部件

1、鍋 爐 說 明 書BOILER INSTRUCTIONB&WB-1903/25.40-M鍋爐50-G12100-0第2章 鍋爐受熱面部件北京巴布科克·威爾科克斯有限公司BABCOCK & WILCOX BEIJING CO.LTD2005年7月目 錄1、爐膛及水冷壁12、過熱器52.1 頂棚管和包墻管52.2 一級過熱器，屏式過熱器，中間過熱器和末級過熱器72.3 過熱汽溫調(diào)節(jié)93、再熱器93.1 低溫再熱器和高溫再熱器管組103.2 再熱汽溫調(diào)節(jié)104、省煤器10編制校對審核批準日期日期日期日期1 1、爐膛及水冷壁整個爐膛由下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁構成，水循環(huán)

2、系統(tǒng)采用集中供水，分散引入、引出方式。根據(jù)爐膛熱負荷分布和結構布置特點，下部螺旋水冷壁由598根水冷壁管組成四個回路，上部垂直水冷壁的1196根垂直水冷壁管組成20個回路。水冷壁計算回路的劃分見水動力計算匯總表05-G12100-0。螺旋水冷壁和垂直水冷壁均采用膜式全焊接結構，由鋼管和扁鋼制成。爐膛深15568.7mm，寬21943.7mm，總高60350mm（由前后水冷壁下集箱中心線到頂棚管中心線）。與爐底環(huán)行下集箱相連的螺旋水冷壁管在爐膛四周以23.58°的螺旋角上升至爐膛折焰角下的50329mm標高處，通過焊接填板與上部垂直水冷壁管連接，螺旋水冷壁由35x6.5mm節(jié)距50mm

3、材料為SA213T12的內(nèi)螺紋管和光管加扁鋼焊接而成，扁鋼規(guī)格為8×15mm，材料為15CrMo。內(nèi)螺紋管從爐膛下集箱一直延伸到44000mm標高處，光管從44000mm標高延伸到螺旋水冷壁出口。下部爐膛采用螺旋管圈使得在同樣的爐膛周界長度下，水冷壁管數(shù)可減少，從而在采用合理管徑的情況下獲得更高的質(zhì)量流速。同時，由于每一根管子都從爐膛底部開始沿爐膛周界螺旋上升到螺旋水冷壁出口的過渡集箱，這樣就使每一根管子所經(jīng)過的爐膛熱負荷區(qū)幾乎相同，每根管子的吸熱量相近，結果使螺旋水冷壁各管子的工質(zhì)出口焓均勻，工質(zhì)熱偏差極小，避免了個別水冷壁管的超溫。另外，下部爐膛的螺旋水冷壁還大量采用了多頭內(nèi)螺紋

4、管，大大推遲和避免了傳熱惡化的發(fā)生。同時，降低了水冷壁管安全運行所需要的最低質(zhì)量流速，進而降低了水冷壁的壓降，減少了給水泵的功耗。為了避免低負荷運行時可能出現(xiàn)的水動力動態(tài)不穩(wěn)定，在每根螺旋水冷壁管的進口加裝了兩個串連的節(jié)流圈。上部爐膛的前墻和側墻采用垂直光管膜式水冷壁，管子為32x8mm的15CrMoG，節(jié)距為62.5mm。為改善爐內(nèi)高溫煙氣的充滿度，在爐膛出口處由后水冷壁管彎成折焰角，折焰角深入爐內(nèi)約1/3深度.后墻折焰角及水平煙道爐底管為32x8mm和32x7mm的15CrMoG，節(jié)距為62.5mm。后水前屏吊掛管采用ø76x14mm的15CrMoG，節(jié)距為450mm。另外從功能

5、上來說，水平煙道前側包墻和頂棚管也是水系統(tǒng)的一部分，但結構上將它們歸入過熱器系統(tǒng)。從省煤器出口集箱來的給水由1根558.8×70mm，材料為SA106C的大直徑下降管引到標高7.5m的水冷壁下集箱位置，經(jīng)40根133×18mm，材料為SA106C的供水管分配到前后水冷壁下集箱。經(jīng)過螺旋水冷壁加熱后進入中間過渡混合集箱，再從中間過渡混合集箱進入爐膛上部垂直水冷壁。前水冷壁和兩側水冷壁內(nèi)的工質(zhì)進一步吸熱后進入各自的出口上集箱。而后水冷壁的工質(zhì)經(jīng)過后墻折焰角及水平煙道爐底管進入出口集箱，然后一路由24根133×20mm，材料為12Cr1MoVG的連接管引到后水前屏進口集

6、箱，經(jīng)前屏吊掛管進入前屏上集箱。另一路由4根133×20mm，材料為12Cr1MoVG的連接管引到水平煙道前側墻下集箱。從前水冷壁、兩側水冷壁和后水前屏上集箱出來的工質(zhì)由50根 133×20mm，材料為12Cr1MoVG的引出管導入出口混合集箱。水冷壁和包墻工質(zhì)流程如圖2-1所示。水冷壁下集箱規(guī)格為245×50mm，材料為SA106C，水冷壁中間過渡混合集箱規(guī)格為273×45mm，材料為12Cr1MoVG，后水前屏進口集箱為245×45mm，材料為12Cr1MoVG，其余水冷壁集箱規(guī)格為219×45mm，材料均為12Cr1MoVG。水

7、冷壁上開有燃燒器孔、窺視孔、人孔及吹灰孔等。在爐膛的頂棚上布置有檢修用的繩孔。大風箱通過組合桁架焊在水冷壁上，水冷壁及其上面的爐墻與剛性梁，均通過水冷壁吊掛裝置吊在頂板上，并按設定的膨脹方向膨脹。由于螺旋水冷壁的管子是傾斜布置的，使它不能傳遞垂直方向的荷載。為此設計了特殊的支撐體系，具體結構是在螺旋爐膛四周布置數(shù)條垂直綁帶，并將垂直綁帶與螺旋爐膛水冷壁在現(xiàn)場焊接，讓這些垂直綁帶承擔螺旋爐膛垂直方向的荷載。垂直綁帶的頂端再與傳力板焊接，傳力板再通過支撐板與爐膛上部垂直水冷壁管焊接，這樣螺旋水冷壁的重量就通過垂直綁帶傳遞給垂直水冷壁，再由垂直水冷壁通過頂部吊掛裝置傳遞到頂部鋼梁上。傳力板、支撐板和

8、綁帶結構詳圖見圖22所示。膜式水冷壁以制造、運輸和安裝所允許的最大尺寸分片組裝出廠。上部爐膛前墻和側墻上集箱在廠內(nèi)與垂直膜片組裝。中間過渡混合集箱也與過渡管組在廠內(nèi)進行整體組裝后出廠。圖2-1水冷壁和包墻工質(zhì)流程示意圖 圖22 傳力板、支撐板和綁帶結構示意圖2、過熱器過熱器由頂棚管、包墻管，一級過熱器，屏式過熱器，中間過熱器和末級過熱器構成。2.1 頂棚管和包墻管頂棚位于爐膛和對流煙道上部，由60x9mm，節(jié)距為75mm的15CrMoG管子和扁鋼（或扁銷釘）焊成鰭片管組成，頂棚管在穿管處彎管以便于過熱器和再熱器管子穿過。整個頂棚管和穿墻管處的密封結構，先是在鰭片上打上耐火塑料，再置以高冠板結構

9、的金屬密封（如圖2-3所示）。只要按照制造廠圖紙要求精心施工，就能實現(xiàn)良好的爐頂密封。 圖23 穿頂密封結構對流煙道包墻管為鋼管加扁鋼焊接而成的膜式壁結構。來自水冷壁的工質(zhì)先分兩路進入頂棚管出口集箱： 一路是從水平煙道前側包墻下集箱96根32×7mm、15CrMoG、S57mm的水平煙道前側包墻水平煙道前側包墻上集箱4根133×20mm、12Cr1MoVG連接管頂棚管出口集箱。另一路從水冷壁出口混合集箱20根159×24mm、材料為12Cr1MoVG的導管頂棚進口集箱292根60x9mm，節(jié)距為75mm的15CrMoG頂棚管頂棚管出口集箱。然后工質(zhì)從頂棚管出口集箱

10、經(jīng)12根194×28mm、材料為12Cr1MoVG的導管切向引入兩個立式汽水分離器。從兩個立式汽水分離器出來的蒸汽進入左右2根457.2×65mm、材料為12Cr1MoVG的下降管（此處為尾部豎井包墻的流程起點），然后分四路流經(jīng)整個尾部豎井，最后匯集到隔墻上集箱。尾部豎井包墻的具體四路流程為：第一路經(jīng)22根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管進尾部豎井前包墻下集箱后再分成兩路，一路經(jīng)14根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管隔墻下集箱194根下部為57×8.5mm、15CrMoG、S=112.5mm，上部為42×10m

11、m、12Cr1MoVG、S=225mm的尾部豎井隔墻管隔墻上集箱。另一路經(jīng)194根下部為42×6.5mm、15CrMoG、S=112.5mm，上部為42×10mm、12Cr1MoVG、S=225mm的尾部豎井前包墻管前包墻上集箱14根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管隔墻上集箱。第二路經(jīng)10根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管進尾部豎井后包墻下集箱194根42×6.5mm、15CrMoG S=112.5mm的尾部豎井后包墻管后包墻上集箱10根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管隔墻上集箱。第三路經(jīng)12根13

12、3×20mm、12Cr1MoVG的連接管進尾部豎井側包墻下集箱230根42×6.5mm、15CrMoG S=112.5mm的尾部豎井側包墻管側包墻上集箱12根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管隔墻上集箱。第四路經(jīng)4根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管進水平煙道后側包墻下集箱104根32×7mm、15CrMoG、S=57mm的水平煙道后側包墻管水平煙道后側包墻上集箱4根133×20mm、12Cr1MoVG的連接管隔墻上集箱。匯集到隔墻上集箱的工質(zhì)經(jīng)左右2根431.8×60mm、12Cr1MoVG的下降管進入

13、一級過熱器進口集箱（508×100mm、12Cr1MoVG）。頂棚進口集箱規(guī)格406.4×75mm，材料為12Cr1MoVG；頂棚出口集箱規(guī)格457.2×85mm，材料為12Cr1MoVG；隔墻上集箱規(guī)格457.2×80mm，隔墻下集箱規(guī)格219×45mm，尾部豎井前包墻、后包墻和側包墻管下集箱規(guī)格均為219×40mm，材料均為12Cr1MoVG；尾部豎井前包墻、后包墻和側包墻管上集箱規(guī)格均為219×45mm，材料均為12Cr1MoVG。2.2 一級過熱器，屏式過熱器，中間過熱器和末級過熱器 一級過熱器位于尾部豎井后部，由水

14、平的進口管組和懸垂的出口管組組成，水平管組由外徑51mm、壁厚7.5mm，材質(zhì)為15CrMoG和12Cr1MoVG的鋼管分上、下兩個管組組成，橫向節(jié)距112.5mm，四管圈并繞，逆流順列布置，沿爐寬有194片，由省煤器懸吊管懸掛。出口管組由51×7.5mm、12Cr1MoVG鋼管組成，橫向節(jié)距225mm，八管圈并繞，沿爐寬有97片。一級過熱器進口集箱置于煙氣流中，出口集箱置于頂棚管上部的大包內(nèi)。屏式過熱器位于爐膛上部，由外徑51mm，壁厚7、8、11mm，材質(zhì)為12Cr1MoVG、SA213T91和SA213TP347H鋼管組成，橫向節(jié)距1350mm，36管圈并繞分前后兩組，沿爐寬布

15、置14片。屏式過熱器被設計成獨特的發(fā)卡式結構，以減小同屏水力偏差。屏式過熱器設有進口和出口集箱各一。中間過熱器位于折焰角上方，順流順列布置，由外徑51、壁厚78.5mm材質(zhì)為12Cr1MoVG、SA213T91和SA213TP347H的鋼管組成，橫向節(jié)距600mm，16管圈并繞，沿爐寬方向共有36片，中間過熱器的每一片管組與相應的分集箱在廠內(nèi)組裝后包裝出廠。末級過熱器也位于折焰角上方，順列布置，由外徑42、壁厚6.5、7.5mm、材質(zhì)為SA213T91和SA213TP347H的鋼管組成，橫向節(jié)距300mm，10管圈并繞，分前后兩部分，把出口段管束夾在中間，以減少煙氣輻射熱，保護出口段管束，末級

16、過熱器沿爐寬方向共有72片。分集箱與管組在廠內(nèi)組裝。過熱蒸汽從一級過熱器出口集箱（558.8x90mm、12Cr1MoVG）經(jīng)左右兩根508×75mm、12CrMoVG材質(zhì)的導管進入一級噴水減溫器。然后經(jīng)兩根508×75mm、12CrMoVG的導管引入屏式過熱器進口集箱（508x80mm、12Cr1MoVG），經(jīng)屏式過熱器受熱面管子匯集到屏式過熱器出口集箱（635×115mm、 12Cr1MoVG）。經(jīng)兩根533.4×100mm、12CrMoVG管道將屏式過熱器出口集箱與中間級過熱器進口集箱相連。該管道布置使蒸汽沿爐寬左右交叉，并在每根管道上設置一個二級

17、噴水減溫器。經(jīng)交叉和減溫后的蒸汽進入中間級過熱器進口集箱（508×85mm、 12Cr1MoVG），經(jīng)36根339.7×70mm、12Cr1MoVG分集箱將蒸汽引入中間級過熱器管組，然后通過36根318.5×60mm、SA335P91分集箱導入中間級過熱器出口集箱（635×100mm、SA335P91）。再經(jīng)2根533.4×70mm、SA335P91的管道連到末級過熱器進口集箱（762×95mm、SA335P91），該管道再次使蒸汽沿爐寬左右交叉，并在每根管道上設置一個三級噴水減溫器（533.4×70mm、SA335P91）

18、。再經(jīng)36根235×40mm、SA335P91分集箱將蒸汽引入末級過熱器管組，最后主蒸汽匯集到854.5×141.5mm（ID570×140mm）、SA335P91的過熱器出口集箱，并由集箱右端引出，經(jīng)過90°彎頭，引至鍋爐右側593.6×86.5mm（ID419.1x85mm）、SA335P91的主蒸汽管道。2.3 過熱汽溫調(diào)節(jié)本鍋爐過熱器系統(tǒng)設有三級（共六個）噴水減溫器，一級減溫器布置在一級過熱器出口到屏式過熱器進口的管道上，二級減溫器布置在屏式過熱器出口到中間級過熱器進口的管道上，三級減溫器布置在中間級過熱器出口到末級過熱器進口的管道。減

19、溫器本體包括筒體、噴頭、混合管及襯套等, 具體結構詳見一級減溫器圖22-G12136-1-0, 二級減溫器圖22-G12136-2-0, 三級減溫器圖22-G12136-3-0。每只減溫器的噴水量由單獨的調(diào)節(jié)閥來控制，噴水取自省煤器進口集箱。A. 當鍋爐在本生點以下負荷運行時，鍋爐處于再循環(huán)（濕態(tài)運行）模式，即啟動系統(tǒng)投入運行，這時的過熱汽溫控制完全依靠噴水減溫器系統(tǒng)來控制，就象通常的汽包爐一樣。B.當鍋爐在本生點以上負荷運行時，鍋爐處于直流運行模式，此時啟動系統(tǒng)熱備用，過熱蒸汽的汽溫主要是通過調(diào)節(jié)燃料和給水的比例來控制。當負荷穩(wěn)定時，過熱器各級減溫器噴水量維持在一個固定的基本數(shù)值（一級、二級

20、和三級減溫器噴水量分別維持在主蒸汽流量的2）當負荷變動時，可以通過適當增加或減少噴水量來迅速調(diào)節(jié)汽溫以適應負荷變化時對汽溫控制的嚴格要求，各級減溫器的最大設計噴水量是基本數(shù)值的兩倍。一旦鍋爐負荷恢復穩(wěn)定，過熱器各級噴水量將回復到基本數(shù)值。3、再熱器再熱蒸汽流程為：從汽機高壓缸排出的蒸汽經(jīng)單根（1066.8x36mm、SA106C）再熱蒸汽管道從爐右側引入低溫再熱器進口集箱（736.6×40mm、SA-106C），通過布置在尾部豎井前部的低溫再熱器管組進入低溫再熱器出口集箱（787.4×40mm、12Cr1MoVG），經(jīng)連接管道（762×35mm、12Cr1MoVG

21、）進入高溫再熱器進口集箱（965×45mm、12Cr1MoVG），為了平衡由于煙道兩側的煙溫偏差造成的汽溫偏差，蒸汽沿爐寬左右交叉一次。再熱蒸汽再經(jīng)過布置在水平煙道的高溫再熱器管組最后匯集到高溫再熱器出口集箱（1041.4x55mm、SA335P91），然后經(jīng)由爐左引入再熱蒸汽管道（977.9x40mm、SA335P91）。3.1 低溫再熱器和高溫再熱器管組低溫再熱器的4個水平管組由管徑為60mm、壁厚為4.5mm、材質(zhì)為15CrMoG鋼管組成，呈逆流順列布置，橫向節(jié)距112.5mm，6管圈并繞，沿爐寬布置194片，每個管組的管片下端焊有上支承，架在位于相應的前包墻和隔墻的下支承上，

22、全部重量通過包墻管、隔墻管傳遞到前包墻、隔墻的上集箱。過渡管組由60×4.5mm、15CrMoG鋼管組成，橫向節(jié)距225mm，12管圈并繞，沿爐寬有97片，與垂直管組相對應。低溫再熱器的出口管組位于水平管組的上方，由外徑60mm、壁厚為4.5mm,材質(zhì)為12Cr1MoVG的鋼管組成，橫向節(jié)距225mm，12管圈并繞，沿爐寬布置97片。高溫再熱器由進口和出口兩個垂直管組組成，逆流順列布置。進口垂直管組由51X4.5mm的12Cr1MoVG和51X4mm 的SA213T91鋼管組成，橫向節(jié)距225mm，12管圈并繞，沿爐寬方向共有97片。出口的垂直管組由51X4mm的TP347H和SA213T91鋼管組成，橫向節(jié)距225mm，沿爐寬方向共有97片，12管圈并繞，分前后兩部分，把出口段管束夾在中間，以保護出口段管束。3.2 再熱汽溫調(diào)節(jié)再熱器汽溫主要通過布置在尾部煙道底部的煙氣調(diào)節(jié)擋板，由邏輯系統(tǒng)自動調(diào)整擋板到適