超臨界鍋爐原理及運(yùn)行ppt課件

1、緒緒 論論第一節(jié) 600MW機(jī)組鍋爐的類型和發(fā)展概況第二節(jié) 600MW控制循環(huán)鍋爐第三節(jié) 600MW自然循環(huán)鍋爐第四節(jié) 600MW超臨界壓力直流鍋爐 第一節(jié)第一節(jié) 600MW機(jī)組鍋爐的類型和發(fā)展機(jī)組鍋爐的類型和發(fā)展概況概況 600MW級燃煤機(jī)組是世界多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家重點發(fā)展的火電主力機(jī)組， 在一些國家火力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)系列中是一個重要的級別。 這一容量等級的機(jī)組也是目前我國火電建設(shè)中大力發(fā)展的系列之一。 從1985年我國引進(jìn)的第一臺600MW火力發(fā)電機(jī)組在元寶山電廠投運(yùn)開始，我國進(jìn)入了發(fā)展600MW火電機(jī)組的年代。 一、600MW機(jī)組鍋爐的類型和特性 下表列出我國已投運(yùn)的或在建的幾臺600MW級

2、鍋爐的主要設(shè)計特性。 序號項目北侖電廠石洞口二廠平圩電廠元寶山電廠伊敏電廠神頭二廠薊縣電廠1制造廠或供應(yīng)商美國燃燒工程公司（CE）美CE瑞士sulzer哈爾濱鍋爐廠德國斯坦因繆勒公司蘇波道爾斯克（蘇IIk3)捷斯可達(dá)公司蘇波道爾斯克(蘇 IIk3)2裝機(jī)臺數(shù)容量26002600260016002500250025003爐型倒U型倒U型型塔式78T型塔式76T型4投產(chǎn)日期1989199219921990.19852019/995循環(huán)方式強(qiáng)制循環(huán)汽包爐超臨界壓力直流爐控制循環(huán)汽包爐亞臨界壓力本生直流超臨界壓力直流爐 低倍率強(qiáng)制循環(huán)汽包爐超臨界壓力直流爐6鍋爐容量(MCR工況)(t/h)201919

3、00201918321650165016507主蒸汽壓力(MPa)18.2125.317.318.625.017.4625.08主蒸汽溫()537541540.65455455405459再熱蒸汽流量(t/h)168316131696168813801481136010再熱蒸汽壓力(進(jìn)/出)(MPa)3.813/3.635/4.473.49/3.314.36/4.15/4.04.211/4.003/3.911再熱蒸汽溫度(進(jìn)/出) ()322.2/537338/566313.3/540.6331/545295/545333/540295/54512給水溫度()279.7286272.22572

4、7525527513 排煙溫度()13013012514015313913514 鍋爐效率 (%)92.892.5392.3991.589.590.591.515 燃料品種晉北煙煤神頭府谷晉北煙煤 平圩 煙煤 元寶山褐煤伊敏褐煤平朔洗中煤晉北煤16 無油助燃時最低允許負(fù)荷(%)30303030503017 燃燒室出口溫度()9641235108610951050111018 燃燒室容積熱強(qiáng)度(W/m3)123.410398.9110676.64810319 燃燒室斷面熱強(qiáng)度1.281061.041065.611060.9710620過熱蒸汽調(diào)溫方式一級噴水二級噴水二級噴水三級噴水 噴水三級噴水

5、噴水21再熱蒸汽調(diào)溫方式燃燒器擺動+噴水同左同左一級噴水汽-汽熱交換器高負(fù)荷時噴水同左同左22燃料低位發(fā)熱量Qar,net(kJ/kg)2244122901209341130410790181902245823燃料全水分Mar(%)9.6116.459.8225.123812.4624燃料灰分Aar(%)19.777.1925.2830.0915.637.019.7725可燃基揮發(fā)分Vdaf(%)22.8223.5623.0923.744739.332.31l 可以看出，這些600MW級鍋爐基本上是從國外引進(jìn)或用引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行制造的，它的設(shè)備或技術(shù)基本引進(jìn)于美國燃燒工程公司(CE)、拔柏葛公司(

6、B&W)及福斯特惠勒公司(FW)，許多國家的鍋爐設(shè)計也都在不同程度上承襲了上述三公司的設(shè)計特點。 鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的流動方式主要有自然循環(huán)、控制循環(huán)、直流爐及直流復(fù)合循環(huán)四種。直流爐適合于超臨界壓力及亞臨界壓力參數(shù)，自然循環(huán)及控制循環(huán)只適宜于亞臨界壓力參數(shù)。國內(nèi)目前600MW級鍋爐主要有自然循環(huán)、控制循環(huán)和直流爐三種型式。 1鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的流動方式鍋爐汽水循環(huán)基本方式：流向過熱器324561A 自然循環(huán)B 控制循環(huán)342437C 直流D 復(fù)合循環(huán)3845611循環(huán)泵； 2鍋筒； 3省煤器； 4爐膛水冷壁 5節(jié)流閥； 6 分配集箱； 7給水泵； 8混合器再循環(huán)量給水量水冷壁流量1

7、0050050100流量100%7A 全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐負(fù)荷/ 100%123456圖52 亞臨界壓力復(fù)合循環(huán)1234576再循環(huán)量給水量10050050100水冷壁流量B 部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐負(fù)荷/ %1水冷壁； 2-汽水分離器； 3-省煤器；4-混合器； 5-循環(huán)泵； 6-控制閥； 7-節(jié)流閥 電站鍋爐中采用自然循環(huán)鍋爐是相當(dāng)普遍的。拔柏葛公司根據(jù)其在亞臨界壓力 直流爐上為防止膜態(tài)沸騰而采用內(nèi)螺紋管的經(jīng)驗，在自然循環(huán)汽包爐上亦加用內(nèi)螺紋管，以保證循環(huán)可靠，使其成為保證爐膛水冷壁達(dá)到充分冷卻的最簡單、有效及可靠的方法。(1)自然循環(huán)汽包爐 自然循環(huán)汽包爐的主要特點是流動方式簡單、運(yùn)行可靠。

8、由于自然循環(huán)鍋爐具有能適應(yīng)爐膛內(nèi)吸收熱量變化而進(jìn)行自調(diào)節(jié)的優(yōu)點，因此吸收熱量最多的管子通過的水量也最多，可防止傳熱不均勻現(xiàn)象的產(chǎn)生。 自然循環(huán)不需用循環(huán)泵，故投資及運(yùn)行費(fèi)用均可減少。 在爐膛高熱負(fù)荷區(qū)域為使管子得到充分冷卻并維持核態(tài)沸騰，需要一定的質(zhì)量流速，而這種流速隨著汽包運(yùn)行壓力的升高而增加。 控制循環(huán)鍋爐是美國燃燒工程公司(CE)的專利，我國哈爾濱鍋爐廠和上海鍋爐廠也引進(jìn)此種鍋爐的制造技術(shù)， 第一、二臺600MW級的控制循環(huán)鍋爐已在安徽平圩電廠投運(yùn)。 控制循環(huán)鍋爐的主要特點是在鍋爐循環(huán)回路的下降管和上升管之間加裝循環(huán)泵以提高循環(huán)回路的流動壓頭，因此汽包及上升管、下降管可采用較小的直徑。但

9、是加裝輔助循環(huán)泵，運(yùn)行時需消耗一定的功率，一般情況下循環(huán)泵消耗功率相當(dāng)于鍋爐功率的0.3%-0.4% 。 (2)控制循環(huán)鍋爐 直流鍋爐也是大容量鍋爐發(fā)展方向之一。特別是采用超臨界參數(shù)的鍋爐，直流鍋爐是唯一能采用的鍋爐型式。 本生型直流鍋爐發(fā)源于德國，早期本生型鍋爐的爐膛蒸發(fā)受熱面管子是多次上升垂直管屏，用中間混合聯(lián)箱與不受熱的下降管互相串聯(lián)。通用壓力型鍋爐(UP爐)是拔柏葛公司在本生爐基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種爐型。對于UP爐來說一般用于大型超臨界壓力直流爐，以確保水冷壁管內(nèi)的質(zhì)量流速 。 (3) 直流鍋爐 螺旋管圈水冷壁 管圈自爐膛底部沿爐膛四周盤旋上升至爐膛折焰角處，爐膛上部管屏改變?yōu)榇怪鄙仙?/p>

10、屏，以利于管子穿墻及懸吊結(jié)構(gòu)的布置。螺旋管圈除進(jìn)出口聯(lián)箱外，中間不設(shè)置混合聯(lián)箱，這種管圈的優(yōu)點是熱偏差小，且因無中間混合聯(lián)箱，不會產(chǎn)生汽水混合物的不均勻分配的問題，因此可做成全焊接的膜式水冷壁管圈。 復(fù)合循環(huán)鍋爐與一般直流爐相比其優(yōu)點主要是水冷壁質(zhì)量流速可按再循環(huán)停止時的負(fù)荷選取，因此可選用較低的質(zhì)量流速，以減少流動阻力。啟動流量低時，啟動系統(tǒng)的容量可按循環(huán)泵的工作起始點考慮，相應(yīng)地可減少投資和啟動熱損失，鍋爐的最低負(fù)荷極限可降到10左右。 由于工質(zhì)流量變化小，溫度變化小，相應(yīng)地減小了溫度應(yīng)力，有利于在低負(fù)荷下運(yùn)行。由于水冷壁的質(zhì)量流速可由循環(huán)泵容量來保證，可避免采用過小直徑水冷壁管，可在鍋爐

11、出力很低時啟動汽輪發(fā)電機(jī)，因此可不要保護(hù)再熱器的旁路系統(tǒng)，簡化了啟動系統(tǒng)。 CE公司的傳統(tǒng)設(shè)計方法，即為四角布置直流燃燒器的切圓燃燒方式，再熱汽溫調(diào)節(jié)采用擺動燃燒器，配置HP、RP碗式中速磨煤機(jī)的直吹式制粉系統(tǒng)。 柏葛公司和福斯特惠勒公司的傳統(tǒng)設(shè)計方法，即采用旋流燃燒器前墻或前后墻對沖布置方式，制粉系統(tǒng)采用MPS磨煤機(jī)或雙進(jìn)雙出筒式鋼球磨煤機(jī)的直吹式系統(tǒng)，再熱汽溫調(diào)節(jié)一般采用煙氣擋板。（1四角切圓布置的直流燃燒器1采用高調(diào)節(jié)比的煤粉噴嘴高調(diào)節(jié)比噴嘴 高調(diào)節(jié)比噴嘴的外觀 切圓燃燒方式的鍋爐，水平煙道左右兩側(cè)存在一定的速度偏差及溫度偏差，隨著鍋爐容量的增加，水平煙道中的速度偏差及煙溫偏差有增大的趨

12、勢。 通過適當(dāng)控制一、二次風(fēng)動壓比和使部分射流風(fēng)反切，將一次風(fēng)或部分二次風(fēng)、燃盡風(fēng)射流與主體旋轉(zhuǎn)氣流反切，可以削弱爐膛出口氣流殘余旋轉(zhuǎn)，降低水平煙道左右側(cè)煙氣流速偏差。另外，在兩級過熱器、再熱器之間安裝混合聯(lián)箱或左右交叉系統(tǒng)也是十分必要的，特別是對于再熱器(因為再熱蒸汽壓力低、比熱小，汽溫偏差更大)更有必要。 （2墻式布置旋流燃燒器1采用分級燃燒的方式、降低NOx的生成率。將一部分小于化學(xué)當(dāng)量的空氣引入燃燒器，而將其余空氣由二次風(fēng)口引入或從中間引入燃燒器，這樣可降低燃燒區(qū)域的過量氧量，以減少NOx的生成量。 目前國內(nèi)引進(jìn)的600MW機(jī)組的旋流燃燒器為雙調(diào)節(jié)切向葉片式旋流燃燒器，也稱為低NOx的

13、燃燒器，其設(shè)計的思想是使燃燒過程按二段燃燒方式進(jìn)行，達(dá)到穩(wěn)燃和遏制NOx生成量的目的。 雙調(diào)節(jié)燃燒器就是指內(nèi)、外二次風(fēng)的可調(diào)。調(diào)節(jié)內(nèi)外二次風(fēng)的擋板和導(dǎo)向葉片，也就改變了內(nèi)、外二次風(fēng)的流量比、旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，改變內(nèi)外二次風(fēng)間、二次風(fēng)與煤粉氣流間、以及與已著火煤粉氣流問的混合，從而調(diào)節(jié)著火與火焰形狀。 NOx及SOx的生成同樣因內(nèi)部燃燒區(qū)內(nèi)的氧氣濃度低而受到遏制，也同樣因外部燃料過稀區(qū)域中溫度相對較低而受到遏制。因此它與直流燃燒器一樣，是通過使生成NOx的兩個主要因素氧濃度及溫度不同時具備而達(dá)到遏制的目的。3爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計 爐膛設(shè)計有三個因素。首先爐膛容積應(yīng)足夠大，使燃料完全燃燒，并具有足夠的受熱面使煙氣

14、進(jìn)人對流煙道前得到充分冷卻。其次需將NOx的生成量限制到可被接受的程度。最后應(yīng)使煙氣流量保持均勻，使?fàn)t膛出口溫度維持穩(wěn)定，以防鍋爐對流受熱面產(chǎn)生結(jié)渣、堵灰及金屬超溫等問題。 造成爐膛結(jié)渣有四個因素：每只燃燒器的熱輸入量、燃燒器與側(cè)墻及灰斗的距離、爐膛單位截面上的熱輸入量及燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷。 采取下列措施: 1)加大爐膛下部尺寸，以降低燃燒器區(qū)域的最大熱流量； 2) 維持足夠的爐膛受熱面使?fàn)t膛出口煙氣溫度降低； 3) 加大各旋流燃燒器間的間距，加大燃燒器與爐墻及灰斗的間距，以降低爐墻的熱流量，減少NOx的生成； 4采用“灰斗下通空氣” 及“空氣屏幕的方法，使在灰斗傾斜槽及封閉爐墻等處易結(jié)渣的地

15、方形成一層由燃燒空氣形成的防護(hù)層，從而產(chǎn)生氧化氣氛，防止結(jié)渣及堵灰；5) 采用蒸汽吹灰，在蒸汽吹灰不足以解決問題的地方用水力吹灰防止積灰，保持受熱面清潔；6) 加大管子的橫向間距，爐膛出口處的立式管屏最易積灰，其管屏橫向節(jié)距最小應(yīng)為91cm。鍋爐后部煙道采用光管，管子橫向節(jié)距不得小于18cm，管子之間距離為1013cm.二、本體布置型式及特點大型鍋爐常見的本體布置型式有以下幾種：1形布置形布置的主要優(yōu)點是：（1鍋爐的排煙口在下部，因而，轉(zhuǎn)動機(jī)械和笨重設(shè)備，如送風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)及除塵器都可布置在地面上，可以減輕廠房和鍋爐構(gòu)架的負(fù)載。（2鍋爐及廠房的高度較低。（3在水平煙道中可以采用支吊方式比較簡單的

16、懸吊式受熱面。（4在尾部垂直下降煙道中，受熱面易布置成逆流傳熱方式，強(qiáng)化對流傳熱。圖17 鍋爐布置型式(a) 形布置；(b)無水平煙道形；(c)雙折焰角形；(d)箱形布置(e)塔形布置；(f)半塔形布置（5下降煙道中，氣流向下流動，吹灰容易并有自吹灰作用。（6尾部受熱面檢修方便。（7鍋爐本身以及鍋爐和汽輪機(jī)之間的連接管道都不太長。但這種型式也有缺點，主要有：（1占地面積大。（2由于有水平煙道，使鍋爐構(gòu)架復(fù)雜，而且不能充分利用其所有空間來布置受熱面。（3由于有水平煙道，煙氣在爐內(nèi)流動要經(jīng)兩次轉(zhuǎn)彎，造成煙氣在爐內(nèi)的速度場、溫度場和飛灰濃度場不均勻，影響傳熱效果，并導(dǎo)致對流受熱面局部飛灰磨損嚴(yán)重。（

17、4由于鍋爐高度低，又要求下降煙道與鍋爐高度基本相近，因而在大容量鍋爐中，在尾部煙道中要布置足夠的尾部受熱面便有困難，特別是在燃用低發(fā)熱值的劣質(zhì)煤時更顯得突出。2形布置 形布置實質(zhì)上是形布置的一種改進(jìn)，只是取消了形布置中的水平煙道，其他則大致相同。布置緊湊，可以節(jié)省鋼材，而且占地面積?。坏膊渴軣醿?nèi)的檢修不方便。大容量鍋爐如果采用管式空氣預(yù)熱器時，因為不便支吊，而且尾部煙道高度不夠，就不宜采用這種布置。但如果采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器時，則采用這種布置型式比較適宜。 如果要采用管式空氣預(yù)熱器，為解決尾部受熱內(nèi)布置不下的困難，也可將尾部煙道對稱地分成左右兩個，形成T形布置 。3塔形布置 塔形布置方案，下

18、部為爐膛，對流煙道就布置在爐膛上方，鍋爐本體形成一個塔形，它的優(yōu)點如下：（1占地面積小。（2取消了不宜布置受熱面的轉(zhuǎn)彎室，煙氣流動方向一直向上不變，可以大大減輕對流受熱面的局部磨損，因而，對燃用多灰分燃料特別有利。（3鍋爐本身有自身通風(fēng)作用，煙氣流動阻力也較小。（4對流受熱面可以全部水平布置，易于疏水。但這種方案也有如下缺點：l鍋爐本體高度很高，過熱器、省煤器、再熱器等對流受熱面都布置在很高位置，連接的汽水管道較長。2空氣預(yù)熱器、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及除塵器等笨重設(shè)備都布置在鍋爐頂部，加重了鍋爐構(gòu)架和廠房的負(fù)載，因而使造價增大。3安裝及檢修均較復(fù)雜。 在燃用灰分很多的固體燃料時，采用這種布置。 為了

19、減輕轉(zhuǎn)動機(jī)械及笨重設(shè)備施加給鍋爐構(gòu)架的負(fù)載，便把空氣預(yù)熱器、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器及煙囪等都布置在地面，形成半塔形布置. 蒸汽參數(shù)和鍋爐容量對鍋爐本體布置的影響 隨著機(jī)組容量，鍋爐各受熱面比例的變化預(yù)熱份額預(yù)熱份額蒸發(fā)份額蒸發(fā)份額過熱及再熱份額過熱及再熱份額，50%以上：以上：必須采用更多輻射式、半輻射式過熱器、再熱器必須采用更多輻射式、半輻射式過熱器、再熱器 1 低參數(shù)，小容量鍋爐工業(yè)鍋爐的受熱面主要是蒸發(fā)受 熱面，除了爐膛水冷壁外，對流煙道還要放置鍋爐管束， 而且沒有空氣預(yù)熱器。 2 中參數(shù)鍋爐，蒸發(fā)吸熱比例減少，所以取消鍋爐管束，加 裝空氣預(yù)熱器。 3 高參數(shù)鍋爐，蒸發(fā)吸熱比例更小，所以

20、要在爐膛中加裝過 熱面，如頂棚過熱器和屏式過熱器。 4 超高參數(shù)鍋爐，則要加裝前屏過熱器，在水平煙道后部和 尾部煙道上部裝再熱器。 5 亞臨界參數(shù)鍋爐，要再加裝墻式再熱器。 6 超臨界參數(shù)鍋爐只能是直流鍋爐。l煤的揮發(fā)份l煤中的灰份l灰渣的熔融性l水份l煤的含硫量選用時應(yīng)重視煤質(zhì)特性，特別是煤的灰分。燃用高灰分煤，從減輕受熱面磨損方面考慮，采用塔式布置較為合適。采用切園燃燒方式鍋爐，從減小爐膛出口煙溫偏差角度考慮，應(yīng)選用塔式布置型式。采用對沖燃燒方式鍋爐，可選用n型布置型式。地震風(fēng)險也是選擇鍋爐布置型式考慮的因素，地震風(fēng)險大的地區(qū)，應(yīng)避免采用塔式布置。l鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)l 1. 鍋爐效率是

21、指鍋爐有效利用熱Q1與單位時間所消耗燃料的輸入熱量Qr的百分比。l 2. 鍋爐凈效率l 鍋爐凈效率是指扣除了鍋爐機(jī)組運(yùn)行時的自用能耗以后的鍋爐效率。其公式如下：%1001rglQQ%100292701pBbQQQzyrjl鍋爐運(yùn)行的安全性指標(biāo)l鍋爐連續(xù)運(yùn)行小時數(shù)l 鍋爐連續(xù)運(yùn)行小時數(shù)是指鍋爐兩次被迫停爐進(jìn)行檢修之間的運(yùn)行小時數(shù)。l鍋爐的可用率l 鍋爐的可用率是指在統(tǒng)計期間內(nèi)，鍋爐總運(yùn)行小時數(shù)及總備用小時數(shù)之和，與該統(tǒng)計期間總小時數(shù)的百分比，即%100統(tǒng)計期間總小時數(shù)總備用小時數(shù)運(yùn)行總小時數(shù)可用率鍋爐事故率 鍋爐事故率是指在統(tǒng)計期間內(nèi)，鍋爐總事故停爐小時數(shù)，與總運(yùn)行小時數(shù)和總事故停爐小時數(shù)之和的

22、百分比，即%100事故停爐總小時數(shù)總運(yùn)行小時數(shù)事故停爐總小時數(shù)事故率 (二) 電站鍋爐技術(shù)發(fā)展動向 1超臨界壓力機(jī)組的設(shè)計 1980年由美國電力研究所EPRI召開的有關(guān)各種蒸汽參數(shù)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的討論會上，BBCABB公司提出采用3lMPa、566566這一檔參數(shù)的機(jī)組為最經(jīng)濟(jì)；CE公司提出31MPa、583552566這一檔參數(shù)機(jī)組的發(fā)電成本為最低廉，并且將進(jìn)一步發(fā)展參數(shù)為31MPa、566579593t的機(jī)組，以期望提高2的熱效率。 日本電源開發(fā)公司超臨界壓力機(jī)組參數(shù)的發(fā)展目標(biāo)是：1)31MPa、566566566；2)3lMPa、641593593；3)345MPa、649593593。最終

23、目標(biāo)是期望比現(xiàn)有的超臨界壓力機(jī)組2411MPa、538538）的熱效率提高67。德國，對燃煤機(jī)組采用2989MPa、600（一級參數(shù)），二級再熱；3489MPa、630（一級參數(shù)），二級再熱；3489MPa、650（一級參數(shù)），二級再熱的1000MW機(jī)組制造可行性進(jìn)行討論，結(jié)論是從鍋爐方面來看，采用2989MPa、600的7501000MW機(jī)組，在現(xiàn)有條件下是完全可以實現(xiàn)的，但是受到中間負(fù)荷、凋峰運(yùn)行條件的限制，給發(fā)展這檔機(jī)組帶來了不利。為此，德國的煤價即便高于美國，在 1981年投運(yùn)的 Berg Kamen電站B的780MW機(jī)組仍采用244MPa、540540的參數(shù)等級。 2發(fā)展變壓運(yùn)行機(jī)組

24、,提高負(fù)荷適應(yīng)性 美國、日本傳統(tǒng)的超臨界壓力直流爐都是垂直管圈，基本上不適宜變壓運(yùn)行。對此各公司都在其傳統(tǒng)的產(chǎn)品上做了不少改進(jìn)工作。（1日本三菱公司在美國燃燒工程公司及蘇爾壽公司的參與之下，致力于超臨界壓力垂直管圈變壓運(yùn)行機(jī)組的開發(fā)工作，鍋爐機(jī)組設(shè)計上采取下列措施：1采用內(nèi)螺紋管以防止工質(zhì)偏離核態(tài)沸騰點；2加裝水冷壁節(jié)流圈以防上爐膛四角和中心部位管子的吸熱偏差；3在煙道內(nèi)布置蒸發(fā)器以保證水冷壁出口工質(zhì)即使在25負(fù)荷下也能在濕蒸汽范圍內(nèi)。（2美國燃燒工程公司和三菱公司在其輔助循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上新設(shè)計了“CC”型的低倍率循環(huán)鍋爐。主要措施是采用內(nèi)螺紋管，使循環(huán)倍率降低到267。由于循環(huán)倍率的降低，使

25、輔助循環(huán)泵的功率消耗下降，這部分的得益完全可以補(bǔ)償因采用內(nèi)螺紋管而引起的成本增加?！癈C”型低倍率循環(huán)鍋爐可以適應(yīng)變壓運(yùn)行的需要。（3美國福斯特惠勒公司以及日本石川島播磨公司在其傳統(tǒng)的多次上升下降直流鍋爐上，加裝內(nèi)置式分離器及變更旁路系統(tǒng)，可使過熱器之后作變壓運(yùn)行。（4新設(shè)計的自然循環(huán)鍋爐上采用內(nèi)螺紋管以防止運(yùn)行中工質(zhì)偏離核態(tài)沸騰點以及增加機(jī)組的可靠性，進(jìn)一步在一級過熱器之前裝設(shè)一旁路系統(tǒng)，以便在啟動及低負(fù)荷運(yùn)行時將過多的蒸汽引入到凝汽器去，使過熱蒸汽溫度與汽機(jī)金屬溫度有良好的匹配，并用飽和蒸汽調(diào)節(jié)汽溫，保證鍋爐可以快速啟停和變負(fù)荷運(yùn)行。3爐內(nèi)燃燒方面 由于動力用煤品位的不斷下降，鍋爐不但要能

26、燃用各種劣質(zhì)煤，而且要考慮防止因燃用劣質(zhì)煤帶來的不利影響結(jié)渣、積灰、磨損、環(huán)境污染等）。 另一方面，為滿足日益嚴(yán)重的環(huán)境保護(hù)方面的要求，各鍋爐制造公司都從燃燒系統(tǒng)的設(shè)計上考慮了抑制和減少NOx生成的措施，基本方法是：1采用多個小容量燃燒器以擴(kuò)大燃燒區(qū)范圍，降低爐內(nèi)溫度水平；2采用低NOx燃燒器；3采用兩級燃燒；4采用煙氣再循環(huán)。 大容量機(jī)組鍋爐的最大經(jīng)濟(jì)性在于保持盡可能高的可用率。為此，各公司在設(shè)計中都在爐膛燃燒熱強(qiáng)度和受壓部件強(qiáng)度選擇方面采取比較保守的方案。在水冷壁設(shè)計中，為了防止偏離核態(tài)沸騰點，提高機(jī)組的安全可靠性，即使原來不采用內(nèi)螺紋管的一些公司，目前也都傾向于采用內(nèi)螺紋管，以提高機(jī)組運(yùn)

27、行的可靠性。 北侖電廠第一臺600MW機(jī)組的鍋爐由美國燃燒工程公司(CE)設(shè)計制造，其型式為亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環(huán)單汽包鍋爐，采用平衡通風(fēng)、直流式四角切向燃燒系統(tǒng)，設(shè)計燃料為山西晉北煙煤。 表1-1-2 鍋爐主要設(shè)計參數(shù) 項 目 單位 421MCR 50MCR 100MCR 蒸發(fā)量 th 8467 1004 2019 給水溫度 2294 2378 2797 主蒸汽溫度 540 540 540 主蒸汽壓力 MPa 1124 1677 182 過熱器壓降 kPa 34 38 121 再熱蒸汽流量 th 7475 8786 16833 再熱器進(jìn)口汽溫 2994 285 3244 再熱器進(jìn)

28、口汽壓 MPa 165 197 382 再熱器出口汽溫 540 540 540 再熱器出口汽壓 MPa 157 187 364 （一鍋爐主要設(shè)計參數(shù)鍋爐主要設(shè)計參數(shù)見表1-1-2。 項 目 單位 421MCR 50MCR 100MCR 再熱器壓降 kPa 80 10 18 爐膛壓力 kPa 0124 0，124 0124 爐膛至省煤器出口煙氣壓降 kPa 027 044 116 省煤器出口至 空氣預(yù)熱器出口煙氣壓降 kPa 039 067 166 空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫 2772 2978 3539 排煙溫度(未校已校正) 10391106 10331089 130135 空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)溫(平均

29、值) 278 278 272 空氣預(yù)熱器出口一次風(fēng)溫 258 272 312 空氣預(yù)熱器出口二次風(fēng)溫 260 277 322 省煤器壓降 kPa 347 417 1389 空氣預(yù)熱器進(jìn)口二次風(fēng)壓 kPa 12 122 225 省煤器出口過?？諝庀禂?shù) 122 133 120 環(huán)境溫度 25 25 25 燃煤量(按高位熱值計算) th 1182 1372 2486 鍋爐效率(按低位熱值計算) 9369 9352 928 鍋爐的布置呈倒“U形，在標(biāo)高為36.7m層以上為全露天，有6只原煤倉，標(biāo)高17m層平臺上布置6臺美國STOCK公司生產(chǎn)的電子稱量式給煤機(jī)，2臺送風(fēng)機(jī)和2臺一次風(fēng)機(jī)沿爐膛中心線對稱布

30、置，有2臺導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的離心式引風(fēng)機(jī)。 鍋水循環(huán)是利用安裝在下降母管管路中的3臺鍋水循環(huán)泵來進(jìn)行的。 為確保各水循環(huán)回路出口含汽率均一 ，在水冷壁的下集箱(水包)內(nèi)的每根水冷壁管的入口處設(shè)置了孔徑為6.3531.75mm的節(jié)流孔板。（三鍋爐汽水系統(tǒng) 鍋水進(jìn)水冷壁下聯(lián)箱后，首先經(jīng)過孔徑為4.76mm的多孔板濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，然后經(jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入水冷壁管。在鍋爐啟動期間，部分鍋水也可從水冷壁下聯(lián)箱進(jìn)入省煤器再循環(huán)管36，以確保省煤器內(nèi)水流量，以保證其安全。 1.過熱蒸汽和再熱蒸汽系統(tǒng)布置如圖 2.過熱蒸汽和再熱蒸汽系統(tǒng)流程.鍋爐結(jié)構(gòu)上的特點 (1) 爐膛與燃燒器(2) 水冷壁循環(huán)系統(tǒng)(3) 過熱器和再熱器系

31、統(tǒng)(4) 制粉系統(tǒng) (5) 空氣預(yù)熱器（爐膛與燃燒器（爐膛與燃燒器 鍋爐爐膛尺寸為寬.m、深.m，爐膛容積m,除了爐膛上部被壁式再熱器覆蓋部分采用光管水冷壁外，爐膛四周均為mm內(nèi)螺紋管組成的膜式水冷壁。爐膛設(shè) 計壓力Pa。最上層燃燒器標(biāo)高.，至屏底距離為.m，鍋爐頂棚管標(biāo)高為 .m，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為.m。 該鍋爐燃燒器采用CE公司的傳統(tǒng)技術(shù)，即四角切向擺動燃燒器，其特點是通過氣流的旋轉(zhuǎn)和卷吸作用，使煤粉氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈混合和擴(kuò)散，保證燃燒良好。另外，由于相鄰燃燒器火焰相互支持，使煤粉著火和穩(wěn)定有充分保證。燃燒器采用典型的煙煤布置方式，每角有6只煤粉噴口、6只二次風(fēng)噴口，其中三只布置油槍，最上面2只為燃

32、盡風(fēng)噴口。燃燒器總高為11.665m。6只煤粉噴口分別對應(yīng)6臺HP磨煤機(jī)、煤粉燃燒器中間布置鈍體波形導(dǎo)流板，其作用為穩(wěn)定著火及提高對煤種的適應(yīng)性。 (2) 水冷壁循環(huán)系統(tǒng)水冷壁循環(huán)系統(tǒng) 該爐水冷壁基本上采用內(nèi)螺紋管組成，由鍋水循環(huán)泵提供輔助循環(huán)動力，故水循環(huán)有較好的安全性。鍋爐汽包布置在標(biāo)高67.055m處，汽包內(nèi)徑為1778mm，上部壁厚198.4mm， 下部壁厚166.7mm，汽包內(nèi)部裝有108個軸向旋流式分離器，汽包內(nèi)壁裝有隔套。汽水混合物從汽包上部進(jìn)入，沿內(nèi)筒壁進(jìn)入分離器人口，以保證汽包壁受熱均勻。汽包下部有6根大直徑下降管，引至鍋水循環(huán)泵進(jìn)口聯(lián)箱，由此引出三根管進(jìn)入三臺鍋水循環(huán)泵。

33、(3)過熱器和再熱器系統(tǒng)過熱器和再熱器系統(tǒng) 過熱器系統(tǒng)由五部分組成，其流程是：頂棚一包覆一低溫過熱器一分隔屏一末級過熱器。爐膛上部布置分隔屏過熱器，分前后兩排，沿爐膛寬度布置。分隔屏后為高溫過熱器，呈屏式布置。高溫過熱器后為高溫再熱器，布置在折焰角上方。高溫再熱器后為中溫再熱器，布置在折焰角后方的水平煙道內(nèi)，水平式低溫過熱器位于尾部煙道，布置在省煤器的上部，分上下兩層布置 。尾部煙道包墻和頂棚過熱器由尾部煙道側(cè)墻、前墻、后墻及頂棚管組成。 再熱器系統(tǒng)由壁式輻射再熱器和中溫再熱器及高溫再熱器三部分組成。中溫再熱器和高溫再熱器布置在折焰角上部及水平煙道內(nèi)，屬于對流式受熱面。這兩級再熱器為串聯(lián)布置，

34、與煙氣成逆流，吸熱量較大。為減少熱偏差，采用中溫再熱器與高溫再熱器內(nèi)外管圈交叉，爐外連接變管徑，使其流量均勻、壁溫平穩(wěn)。過熱蒸汽采用一級噴水調(diào)節(jié)汽溫，減溫器布置在低溫過熱器與分隔屏之間。再熱器采用部分放在爐膛內(nèi)吸收輻射熱，對改善汽溫特性有較好的效果，使得在不同負(fù)荷下，均能保持較為穩(wěn)定的汽溫特性。 (4)制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng) 該爐采用典型的正壓直吹式制粉系統(tǒng)，共配置6臺HP983型碗式中速磨，在燃燒設(shè)計煤種正常運(yùn)行時5臺磨即可帶MCR負(fù)荷，一臺備用。每臺磨配一臺全鋼結(jié)構(gòu)原煤斗，每只煤斗儲煤量為532t，可以滿足鍋爐MCR負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行10h的要求。采用6臺微機(jī)控制的重力式電子稱量給煤機(jī)、每臺出力147

35、0t 。磨煤機(jī)出力為60th ，采用彈簧加載，以便在研磨表面和煤層之間產(chǎn)生需要的研磨出力。石子煤通過磨煤機(jī)下部排出口排人石子煤斗，上部裝有離心分離器，調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片角度可以改變煤粉細(xì)度。 (5)空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器該爐的空氣預(yù)熱器為三分倉容克式預(yù)熱器，布置在省煤器出口煙道內(nèi)。為防止空氣和煙氣之間泄漏，設(shè)計了徑向密封、周向密封及轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)。針對預(yù)熱器不同部位的漏風(fēng)間隙，采用了相應(yīng)的密封片和密封板調(diào)節(jié)堵漏。由于機(jī)組在不同負(fù)荷下空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子變形不同，因此設(shè)計了采用微機(jī)控制可以自動調(diào)節(jié)的可彎曲扇形板，能保證機(jī)組在不同工況下，該扇形板可在規(guī)定間隙內(nèi)跟蹤轉(zhuǎn)子變形進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使空氣預(yù)熱器的間隙在各種不同

36、溫度工況下能控制在最小范圍內(nèi)、保證預(yù)熱器的漏風(fēng)最小。 該預(yù)熱器還設(shè)計了紅外線溫度探測儀，當(dāng)預(yù)熱器轉(zhuǎn)子受熱面溫度達(dá)到482C時或者發(fā)生積聚油垢燃燒時，該紅外線溫度探測儀能自動報警。 2鍋爐設(shè)計的特點 (1)設(shè)計煤種。北侖電廠1號機(jī)組鍋爐設(shè)計燃用晉北煙煤，根據(jù)煤的結(jié)渣特性指標(biāo)判別，晉北煙煤的結(jié)渣性屬中等偏強(qiáng)。依據(jù)來源DT()ST()硅比G堿酸比BA鐵鈣比Fe203CaO硅鋁比Si02A1203最高結(jié)渣等級數(shù)值1110119063750469597320CE公司易結(jié)渣中、低易結(jié)渣易結(jié)渣Babcock嚴(yán)重嚴(yán)重德國嚴(yán)重易結(jié)渣嚴(yán)重日本嚴(yán)重中等中等偏重中國中等偏重嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)重 在爐膛設(shè)計上，爐膛呈矮

37、胖形，對某一些主要尺寸的確定過于大膽。例如采用了較大的寬深比(寬深比=1.19)，這個寬深比已是四角燃燒鍋爐設(shè)計中通常推薦值的上限，很少采用，特別是燃用結(jié)渣性較強(qiáng)的煤種。除雙爐膛鍋爐以外，單爐膛鍋爐的爐膛寬深比通常小于11。爐膛高度過低，與同類型的平圩電廠1號、2號爐比較，爐膛高度要低5m，最上層一次風(fēng)噴口中心線至分隔屏底的距離為16.70m，比平圩電廠低1.935m。 燃燒器軸線與爐墻之間的夾角， 兩側(cè)墻為45，前后墻為35。由于鍋爐寬深比過大，采用了燃燒器軸線與爐墻之間較小的夾角，特別是與前后墻的夾角，爐內(nèi)燃燒器軸線相切構(gòu)成的空氣動力場幾何切圓直徑也只有1.6m，因此該爐膛的特點是高度不足

38、，寬度有余，爐膛容積偏小、爐膛容積熱強(qiáng)度偏大，對燃用結(jié)渣性較強(qiáng)的煤種來說，這種爐型的設(shè)計是有風(fēng)險的。 電 廠 北侖電廠 石洞口二廠 沙角C廠 平圩電廠 爐膛寬度(m) 1956 1882 1981 1852 爐膛深度(m) 16432 1638 1615 16432 爐膛高度(m) 575 622 594 625表爐膛設(shè)計特性數(shù)據(jù)及與同類型鍋爐比較表爐膛設(shè)計特性數(shù)據(jù)及與同類型鍋爐比較 爐膛斷面積(ma) 31908 3120 3180 3050 屏下容積(m3) 10790 12220 12150 爐膛容積(m3) 15020 16180 16300 16583 屏下容積熱強(qiáng)度(kWm) 15

39、75 1225 140 爐膛容積熱強(qiáng)度(kWm) 113 925 104 9909 爐膛斷面熱強(qiáng)度(MWm) 532 48 545 538 項 目 單位 北侖電廠晉北煙煤 平圩電廠淮南煤石洞口電廠石圪臺煤 美國東部煙煤元素分析 碳 586 5386 6174 氫 336 328 335 硫 063 06 063 氧 728 634 995 氮 079 082 069 灰 1977 2528 719 水 961 982 1645 低位發(fā)熱量MJkg 2244 2287 高位發(fā)熱量MJkg 7350 可磨系數(shù) (HGl) 5481 59 63 55表表1-1-5 北侖電廠北侖電廠1號鍋爐煤質(zhì)特性與

40、同類型鍋爐煤質(zhì)特性的比較號鍋爐煤質(zhì)特性與同類型鍋爐煤質(zhì)特性的比較工業(yè)分析 揮發(fā)分 2282 2309 2356 316 固定碳 478 5181 528 531 灰 分 1977 2528 719 103 水 分 961 982 1645 50灰成分和灰熔點分析 Fe203 2346 49 998 168 CoO 393 19 1179 58 MgO 127 07 221 20 Na20，K20 233 12 210 32 Si02 50。41 571 4499 400 A1203 1573 314 1807 240 Ti02 10155(校核煤) 12 083 13 P205 167 005

41、 01 S03 205 17 08 53 DT 1110 1482 1120 1190 ST 1190 1482 1150 1225 FT 1270 1482 1180 1340 從表可以看出，平圩電廠燃用的淮南煤屬不結(jié)渣煤，哈爾濱鍋爐廠在爐膛設(shè)計上選取了較低的爐膛熱強(qiáng)度，爐膛高度較高；石洞口二廠燃用石圪山煤屬結(jié)渣傾向嚴(yán)重的煤種， CE公司在爐膛和燃燒器的設(shè)計上都采取了相應(yīng)的措施，如選用了較低的爐膛熱強(qiáng)度、較高的爐膛高度、燃燒器分成三段布置，一、二次風(fēng)在爐內(nèi)形成大小切圓等等，這些都有利于對結(jié)渣的控制。 (2)燃燒器。 寬范圍型燃燒器(WRTYPE)，這種燃燒器對煤種的適應(yīng)性較強(qiáng)，有較好的低負(fù)荷

42、穩(wěn)燃能力。燃燒器結(jié)構(gòu)的基本特點是一次風(fēng)和二次風(fēng)相間布置。一次風(fēng)噴口裝有三角形曲邊鈍體，煤粉在進(jìn)燃燒器前的一次風(fēng)管的彎頭處利用慣性力分成濃淡兩股，又用隔板導(dǎo)引到燃燒器噴口，這種設(shè)計一方面使氣流一出噴口就形成一高溫回流區(qū)，另方面又有高的煤粉濃度和較強(qiáng)烈的擾動，從而具有良好的穩(wěn)燃能力。一次風(fēng)噴口外圈是燃料風(fēng)(周界風(fēng))通道，燃料風(fēng)與一次風(fēng)呈。每組燃燒器共有只噴口， 除只一次風(fēng)噴嘴外，最上兩層為燃盡風(fēng)，其目的是實現(xiàn)兩級燃燒，降低氮氧化物(NOx)生成和排放。 (3)過熱器由頂棚和包覆過熱器、 水平及立式低溫過熱器、 分隔屏過熱器和末級過熱器(屏式)等四部分組成。 采用了一級噴水減溫及擺動燃燒器相結(jié)合的調(diào)

43、溫方式。 減溫器后的分隔屏過熱器和末級過熱器全部布置在爐膛上部， 直接吸收爐內(nèi)火焰的輻射熱量， 因此過熱器特性較好。末級過熱器的高溫段管材大部分采用了耐高溫的TP304H和TP347H奧氏體不銹鋼.過熱器的受熱面積總計為14831m，與同類型的平圩電廠鍋爐相比，這部分受熱面減少了719m。 (4)再熱器由壁式再熱器、中溫再熱器和高溫再熱器等三部分組成。壁式再熱器布置在前墻，約占前墻水冷壁面積的30。中溫再熱器和高溫再熱器之間不設(shè)聯(lián)箱、也不交叉，而采用中溫再熱器與高溫再熱器內(nèi)外管圈交叉、爐外連接變管徑，使其各管流量分配合理。另外在管屏數(shù)量上和管屏長度上有差別，中溫再熱器為76屏、到高溫再熱器合并

44、為38屏。高溫再熱器布置在爐膛出口、吸收部分爐內(nèi)火焰的輻射放熱。與一般鍋爐相比較，再熱器的特點是設(shè)計了輻射式再熱器， 對流再熱器呈逆流布置，末級再熱器也吸收部分爐內(nèi)輻射熱。這一特點使再熱器的受熱面積大為減少。末級再熱器的高溫部分采用了TP304不銹鋼。(5)鍋爐的汽水系統(tǒng)采用強(qiáng)制循環(huán)方式。配有3臺英國泰勒公司生產(chǎn)的無填料鼠籠濕式感應(yīng)電動機(jī)單級離心泵作為循環(huán)動力。 循環(huán)倍率為20左右，與同容量的自然循環(huán)鍋爐相比，其循環(huán)倍率約低10。 汽包采用了上厚下薄的不等壁厚簡體，內(nèi)設(shè)汽水混合物導(dǎo)流夾層，這與一般汽包相比，這種汽包結(jié)構(gòu)在鍋爐啟動和變負(fù)荷運(yùn)行中，汽包上下壁溫均勻，這極大地改善了汽包壁的溫度分布特

45、性，為快速啟動創(chuàng)造了條件。與自然循環(huán)鍋爐相比，這種型式鍋爐具有汽包容積較小，水冷壁管徑小，循環(huán)系統(tǒng)重量輕、循環(huán)倍率低，水動力安全可靠，啟動和停爐速度快、調(diào)峰運(yùn)行的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點。 (6)對承壓部件采取了更完善的保護(hù)。除汽包、主蒸汽管和再熱蒸汽熱段管道上裝有彈簧式安全閥以外，在主蒸汽管道上設(shè)置有電磁泄壓閥，該閥可自動或手動開啟。另外在爐膛出口二側(cè)墻上各裝有1支煙溫測量探針，在鍋爐啟動時，由這 2根鎳鉻 鎳硅熱電偶制成的煙溫探針來測量煙氣溫度，以控制啟動速度，使?fàn)t膛出口煙溫限制在538C以下， 以確保再熱器的安全。當(dāng)再熱器建立連續(xù)流量時 ，則爐膛出口煙溫探針可以退出。在爐膛上部的末級過熱器和末級

46、再熱器管屏上裝有壁溫測點，鍋爐運(yùn)行時可以隨時在CRT上調(diào)出金屬壁溫畫面、監(jiān)視壁溫數(shù)值和分布趨勢。(7)采用了較先進(jìn)的輔助設(shè)備。除空氣預(yù)熱器之外，磨煤機(jī)、給煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)等不但容量大而且都具有較優(yōu)良的性能。如HP磨煤機(jī)，它是在RP磨基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，在磨輥壽命、制粉電耗、出力和煤粉細(xì)度調(diào)節(jié)諸方面性能均優(yōu)于RP磨，還有檢修方便等優(yōu)點。給煤機(jī)安裝十分方便，原煤的電子稱量正確可靠。一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)均為動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，和其它型式的風(fēng)機(jī)相比，具有效率高、體積小優(yōu)點，特別在變工況的運(yùn)行中尤為突出。 (8)風(fēng)煙系統(tǒng)在布置、 測量等方面有其優(yōu)點。如二次風(fēng)采用大風(fēng)箱供風(fēng)，在進(jìn)大風(fēng)箱前設(shè)計有聯(lián)絡(luò)風(fēng)道，這使

47、得四角燃燒器二次風(fēng)噴口速度比較均勻。在每根一次風(fēng)管上裝有節(jié)流孔板，保證了每根一次風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速的均勻性，也為煤粉量的均勻性創(chuàng)造了條件。風(fēng)量的測量裝置設(shè)計成特性不易改變、不易磨損和堵塞，具有性能穩(wěn)定、壽命長的特點。(9)爐頂小室將汽包、過熱器、 再熱器和省煤器的大部分爐頂聯(lián)箱和導(dǎo)汽管道籠罩在內(nèi)，除末級過熱器和再熱器集箱需保溫外，其它均不再需要保溫，且能使這些聯(lián)箱和管道處于內(nèi)部介質(zhì)和外壁環(huán)境在較小的溫差下工作，這使得鍋爐啟停或變負(fù)荷運(yùn)行中對這些承壓部件的不利影響最小，而且爐頂?shù)谋匦阅芰己谩?10)鍋爐的全部爐墻、煙風(fēng)道和蒸汽管道及燃油管道等采用了硅酸鋁纖維保溫。外側(cè)護(hù)板全部為鋁質(zhì)材料。因此其保溫性

48、能優(yōu)良，外觀輕盈簡 潔，檢修維護(hù)方便。一、北侖電廠600MW自然循環(huán)鍋爐的總體介紹 北侖電廠2號爐為加拿大BabcockWilcox公司設(shè)計制造的亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、單汽包、尾部平行分流、倒U形半露天布置鍋爐，采用平衡通風(fēng)，前后墻對沖燃燒技術(shù)。 鍋爐型號為RBC型(radiant boiler caroline)。 (一)鍋爐主要設(shè)計參數(shù)鍋爐主要設(shè)計參數(shù)見表116表1-1-6 鍋爐設(shè)計參數(shù) 項 目 單位 負(fù)荷 100MCR70MCR30MCR 鍋爐蒸發(fā)量 th20271177591 鍋爐設(shè)汁壓力 MPa2061 過熱蒸汽壓力MP過熱蒸汽溫度 54054

49、0540 項 目 單位再熱蒸汽壓力(入口出口) MPa4184052552451：39135再熱蒸汽溫度(人口出口)328538 323538330538再熱蒸汽流量 th1704 1047 53748省煤器進(jìn)口水溫 276 246 212省煤器進(jìn)口壓力 MPa 19792 1303 8906爐膛出口溫度 1054 918 753排煙溫度131 113101空預(yù)器出口風(fēng)溫(二次一次)298323281293258267空預(yù)器人口煙溫 359324292 項 目 單位空預(yù)器人口風(fēng)壓(二次一次)kPa2.7949144引風(fēng)機(jī)人口煙壓kPa一2794省煤器出口過量空氣系數(shù) 2029.875.6總效率

50、 93.3393.5193.22循環(huán)倍率2.98總風(fēng)量 th233614541065燃料消耗量th25115886汽包至屏過進(jìn)口壓降 Mpa0.4480.1490.046屏過至二級過進(jìn)口壓降 Mpa0.3190.1110.031二級過進(jìn)口至二級過出口壓降Mpa0.5430.1880.053過熱器總壓降Mpa1.310.4480.13省煤器壓降Mpa0.2920.0980.026冷再管道壓降Mpa0.0610.0380.019再熱器壓降Mpa0.1240.0990.04熱再管道壓降Mpa0.0950.0590.026 (二)鍋爐的整體布置 鍋爐采用單爐膛、倒U形布置，爐膛尺寸為195mX174m

51、X 5565m，爐膛容積14176m。采用633X 61的肋片管組成膜式水冷壁。爐膛設(shè)計壓力為871X10Pa，爐膛前后墻各布置3層雙調(diào)節(jié)燃燒器組共6排，36只燃燒器，燃燒方式為對沖燃燒。 爐膛上方布置有屏式過熱器，沿?zé)煔饬鞒滩贾昧硕夁^熱器、懸吊式再熱器(布置在平煙道上)。尾部煙道由前墻、隔墻、后墻包覆過熱器分隔為再熱器煙道和過熱器煙道，二個煙道出口均布置有省煤器及煙氣擋板。再熱汽溫是通過煙氣擋板調(diào)節(jié)控制的。 鍋爐配有二臺三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，兩臺可調(diào)動葉軸流式送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)，兩臺 離心式引風(fēng)機(jī)，兩臺離心式密封風(fēng)機(jī)，三臺離心式掃描冷卻風(fēng)機(jī)。 制粉系統(tǒng)為直吹式正壓系統(tǒng)，六臺給煤機(jī)和六臺磨煤

52、機(jī)各自組成獨(dú)立的系統(tǒng)，一臺磨煤機(jī)供粉至一排六只燃燒器。電氣除塵器為四通道五電場靜電式除塵器，除塵效率為997，煙囪標(biāo)高為240m。除灰除渣系統(tǒng)采用干濕灰分除系統(tǒng)，干灰粗細(xì)分排分貯，在干灰無利用時，也可隨濕灰系統(tǒng)一同經(jīng)灰渣泵排人灰場。 圖1-1-5 北侖電廠2027th鍋爐總體布置示意圖 (三)汽水系統(tǒng) 本鍋爐系自然循環(huán)鍋爐，循環(huán)倍率2.98，最大連續(xù)蒸發(fā)量(MCR)為2027th。鍋爐的給水流程及水循環(huán)流程為： 給水省煤器進(jìn)口電動隔離閥及逆止閥省煤器進(jìn)口聯(lián)箱省煤器受熱面省煤器出口聯(lián)箱兩根導(dǎo)管汽包兩端沿汽包長度的兩根多孔管進(jìn)入汽包內(nèi)部 汽包四根下降管下聯(lián)箱(共22只，其中前后墻各6只、左右側(cè)墻各

53、5只) 水冷壁上聯(lián)箱導(dǎo)汽管汽包過熱器主要由以下5部分組成(如圖1-1-7和圖1-1-8)。(1)頂棚過熱器和水平煙道包覆過熱器。(2)尾部煙道頂棚和包覆過熱器。(3)一級過熱器(1段)，即水平低溫過熱器和懸吊低溫過熱器。(4)一級過熱器(段)，即屏式過熱器。(5)二級過熱器，即高溫過熱器或末級過熱器。l一級過熱器(1段)，即水平低溫過熱器和懸吊低溫過熱器，位于尾部煙道的過熱器側(cè)煙道內(nèi)。它由三組水平管束和一組懸吊管束組成。一級過熱器(1段)有二個進(jìn)口聯(lián)箱(即后煙道隔墻中間聯(lián)箱和后煙道后墻中間聯(lián)箱)和一個出口聯(lián)箱。從出口聯(lián)箱兩端引出兩根管子到減溫器lA和lB。一級過熱器(1段)水平管束為逆流布置。

54、l一級過熱器(段)，即為屏式過熱器，位于爐膛正上方。屏式過熱器設(shè)計成交叉的馬蹄形，這樣可減少管子長度差，從而減小各管吸熱不均及減小溫度不平衡。二級減溫器2A和2B裝在一級過熱器(段)出口聯(lián)箱后的導(dǎo)管上。l二級過熱器即末級過熱器(或稱高溫過熱器)，布置在折焰角上方煙道中，界于屏式過熱器與再熱器之間。二級過熱器由一組進(jìn)口管束和一組出口管束組成。二級過熱器為順流布置。(四) 燃燒系統(tǒng) 北侖電廠2號爐采用平衡通風(fēng)、前后墻對沖燃燒技術(shù)，整個爐膛處于負(fù)壓狀態(tài)。燃燒系統(tǒng)包括制粉系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)、燃燒器設(shè)備和煙氣系統(tǒng)。 制粉系統(tǒng)設(shè)備包括給煤機(jī)、磨煤機(jī)、密封風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)及惰化處理的滅火系統(tǒng)等。 風(fēng)系統(tǒng)包括

55、二次風(fēng)系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)、掃描冷卻風(fēng)系統(tǒng)和爐頂密封風(fēng)系統(tǒng)。一、二次風(fēng)及密封風(fēng)系統(tǒng)如圖1-1-9所示。圖1-1-9(1)二次風(fēng)系統(tǒng)(2)一次風(fēng)系統(tǒng) 一次風(fēng)主要用于磨煤機(jī)中煤粉干燥以及磨煤機(jī)、一次風(fēng)管的煤粉輸送，磨煤機(jī)一次風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板根據(jù)給煤量控制進(jìn)入磨煤機(jī)的一次風(fēng)量，磨煤機(jī)出口煤粉空氣混合物溫度由磨煤機(jī)一次冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板來控制。一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)兩臺一次風(fēng)機(jī)動葉開度，控制一次風(fēng)母管的壓力，滿足煤粉輸送要求，機(jī)組正常運(yùn)行期間，一次風(fēng)母管壓力在80kPa左右。另外，兩臺密封風(fēng)機(jī)的吸人口接在一次冷風(fēng)母管上。(3)掃描冷卻風(fēng)系統(tǒng) 掃描冷卻風(fēng)系統(tǒng)配備兩臺100容量的交流掃描冷卻風(fēng)機(jī)和一臺100容量的

56、直流掃描冷卻風(fēng)機(jī)，向爐膛火焰攝像頭(4個)和燃燒器火焰(36個油槍火焰檢測和36個煤粉燃燒器的火焰檢測)提供冷卻吹掃空氣，防止這些部件因溫度過高而燒壞，保證這些探測部件清潔，使它們能正確地監(jiān)視爐膛火焰情況。3煙氣系統(tǒng) 爐內(nèi)煙氣由爐膛出口經(jīng)一級過熱器段(即屏式過熱器)、二級過熱器(高溫過熱器)、懸吊式再熱器(高溫再熱器)后分別進(jìn)入水平式再熱器(分隔煙道內(nèi)低溫再熱器)和一級過熱器I段(分隔煙道內(nèi)低溫過熱器)，分隔煙道兩側(cè)省煤器，煙氣擋板，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的人口煙氣擋板、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、預(yù)熱器出口的煙氣擋板，進(jìn)入電氣除塵器、引風(fēng)機(jī)入口擋板、引風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)出口擋板、煙囪。 過熱器、再熱器煙道調(diào)節(jié)擋板

57、用于再熱汽溫調(diào)節(jié)。 在風(fēng)、煙系統(tǒng)中空氣預(yù)熱器進(jìn)出口處設(shè)有連通風(fēng)(煙)道，其作用是： 在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行階段，允許送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器進(jìn)行不同方式組合，增加機(jī)組運(yùn)行的靈活性。 連通風(fēng)(煙)道可以消除由于風(fēng)機(jī)出力不均或兩臺空氣預(yù)熱器風(fēng)(煙)側(cè)壓損不均勻引起的兩側(cè)風(fēng)(煙)壓力不平衡。4. 燃燒器布置 該鍋爐采用6臺MPS89中速磨煤機(jī)，每臺磨有6根煤粉出口管(一次風(fēng)管)，輸送煤粉到6個煤粉燃燒器，同一臺磨對應(yīng)的6個燃燒器布置在同一水平層上，共用一個二次風(fēng)箱。燃燒器為前后墻布置，前墻三層，后墻三層，每層為6個煤粉燃燒器，有6個獨(dú)立的二次風(fēng)箱，36個煤粉燃燒器，其中包括36支油槍(每一煤粉燃燒器配

58、置一支油槍)。煤粉燃燒器采用雙調(diào)節(jié)旋流式燃燒器。雙調(diào)節(jié)燃燒器根據(jù)二次風(fēng)氣流旋轉(zhuǎn)方向，可分為順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)兩種，同一層6個燃燒器中，三個順時針旋轉(zhuǎn)，三個逆時針旋轉(zhuǎn)。二、鄒縣電廠2020th亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐 鄒縣電廠三期工程2020th亞臨界壓力、中間再熱、自然循環(huán)、燃煤單汽包爐，是由美國福斯特惠勒能源公司(FW)設(shè)計制造的。鍋爐設(shè)計燃用兗州礦區(qū)濟(jì)寧2號煙煤。鍋爐主要性能保證如下：(1)在燃用設(shè)計煤種或校核煤種，在鍋爐MCR工況下：鍋爐主蒸汽流量為2020thNOX的排放量不大于258X10-9 gJ(2)在汽輪機(jī)額定負(fù)荷(600MW)下： 鍋爐主蒸汽流量為1810th 鍋爐效率為9

59、255 商業(yè)運(yùn)行初期，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率為80，運(yùn)行一年后為10 省煤器入口至汽機(jī)主汽門人口的壓降(不計靜壓頭)1.7MPa 高壓缸出口至中壓聯(lián)合汽門入口的壓降(不計靜壓頭)0.35MPa 廠用電耗(4臺磨煤機(jī)、2臺送風(fēng)機(jī)、2臺吸風(fēng)機(jī)、2臺一次風(fēng)機(jī))為9950kW。(3)鍋爐不投油的最低穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷為30MCR(運(yùn)行中的磨煤機(jī)出力大于40的磨煤機(jī)額定出力)(一) 鍋爐及其系統(tǒng)概述 鍋爐為單汽包、單爐膛、一次再熱、亞臨界壓力自然循環(huán)煤粉鍋爐，平衡通風(fēng)，爐本體為懸吊式結(jié)構(gòu)。 鍋爐包括爐膛水冷壁，分隔屏過熱器、初級和末級過熱器，省煤器及對流傳熱的再熱器。 過熱蒸汽溫度是靠噴水減溫來調(diào)節(jié)的。共設(shè)兩級噴水

60、減溫器，一級噴水減溫器布置在初級過熱器(布置分隔煙道中)出口至分隔屏過熱器人口的兩條聯(lián)絡(luò)管上；二級噴水減溫器布置在分隔屏過熱器出口至末級過熱器人口的兩個噴水聯(lián)箱上。 再熱器單級布置、對流傳熱，與初級過熱器并列布置在HRA區(qū)域的兩個通道內(nèi)，再熱器布置在旁路煙道(后部煙道前側(cè))。 鍋爐整體圖鍋爐整體圖 如圖如圖1110所示所示 1-省煤器入口集箱 2-低溫過熱器入口集箱 3-再熱器入口集箱 4-省煤器 5-再熱器低溫段 6-低溫過熱器 7-低溫過熱器出口集箱 8-再熱器高溫段 9-末級過熱器 10-分隔屏 11-汽包l1.鍋爐汽水系統(tǒng) 該鍋爐汽包在MCR下，運(yùn)行壓力為194MPa，其設(shè)計壓力 204MPa