600MW鍋爐概述課件

1、鍋爐本體第1頁，共35頁。目錄鍋爐總體簡介鍋爐本體布置鍋爐汽水流程鍋爐啟動循環(huán)系統(tǒng)鍋爐的設(shè)計和結(jié)構(gòu)特色第2頁，共35頁。鍋爐總體簡介第3頁，共35頁。鍋爐型式我廠鍋爐為超臨界壓力、循環(huán)泵式啟動系統(tǒng)、前后墻對沖低NOX軸向旋流燃燒器、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架的變壓本生直流爐。呈“”型布置方式，設(shè)計有固定的膨脹中心，受熱面采用全懸吊結(jié)構(gòu) 燃用平?jīng)鋈A亭煤、寧煤及新疆煤鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司國產(chǎn)超臨界燃煤機組型號HG-2072/25.4-YM12第4頁，共35頁。鍋爐整體布置鍋爐的汽水流程以內(nèi)置式汽水分離器為界設(shè)計成雙流程。鍋爐爐膛斷面尺寸為23567.3mm17012

2、.3mm，爐膛標高48051mm以下采用螺旋水冷壁、上部為垂直膜式水冷壁。啟動循環(huán)系統(tǒng)選用一臺循環(huán)泵 （進口），鍋爐在啟動和停爐工況低于本生負荷（30%B-MCR）時需投入循環(huán)泵。頂部受熱面各部分間采用大口徑連接管連接 從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統(tǒng)，再進入一級過熱器中，然后再流經(jīng)屏式過熱器和末級過熱器。再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段布置，低溫再熱器布置于尾部雙煙道中的前部煙道，末級再熱器布置于水平煙道中，逆、順流混合換熱。水冷壁為膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁為垂直管屏。從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過熱器、末級過熱器、水平煙道中的高溫再

3、熱器，然后至尾部雙煙道中煙氣分兩路，一路流經(jīng)前部煙道中的立式和水平低溫再熱器、省煤器，一路流經(jīng)后部煙道的一級過熱器、省煤器，最后進入下方的兩臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。鍋爐前后墻對沖布置低NOX軸向旋流燃燒器，共三層三十只，配有六臺中速磨煤機， OFA燃燼風(fēng)噴嘴布置在燃燒器上方，前后左右墻共十六只。采用等離子點火系統(tǒng)，并保留點火油系統(tǒng)，每臺燃燒器配有一支油槍，油槍采用機械霧化噴嘴，點火槍和油槍均為可伸縮式，油槍的最大出力按20B-MCR工況設(shè)計鍋爐布置有50只爐膛吹灰器、30只長伸縮式吹灰器，空氣預(yù)熱器的冷、熱端各配有2只伸縮式吹灰器，吹灰器由程序控制。爐膛出口兩側(cè)各裝設(shè)一只煙氣溫度探針，倆側(cè)設(shè)置爐膛

4、監(jiān)視閉路電視系統(tǒng)。鍋爐除渣采用刮板式撈渣機，裝于冷灰斗下部。第5頁，共35頁。主要參數(shù)名 稱單 位BMCRBRL過熱蒸汽流量T/h20722009.77過熱器出口蒸汽壓力Mpa(g)25.425.4過熱器出口蒸汽溫度571571再熱蒸汽流量T/h17421684再熱器進口蒸汽壓力Mpa(g)5.4025168再熱器出口蒸汽壓力Mpa(g)5.215.084再熱器進口蒸汽溫度341.6337.4再熱器出口蒸汽溫度569569省煤器進口給水溫度294.7292.3第6頁，共35頁。項目數(shù)值項目數(shù)值干煙氣熱損失Lg4.79%燃燒器區(qū)域壁面熱負荷1.373MW/氫燃燒生成水熱損失Lh3.46空氣預(yù)熱器

5、進風(fēng)溫度燃料水份引起熱損失Lmf1.30 一次風(fēng)溫度31 未燃盡碳熱損失Lma0.09% 二次風(fēng)溫度23 輻射及對流熱損失Lr0.17空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度其他熱損失Lua0.3 一次風(fēng)溫度284 計算熱效率（ASME PTC4.1計算89.39 二次風(fēng)溫度307 計算熱效率（按低位發(fā)熱量）93.82ECO出口空氣過剩系數(shù)1.19制造廠裕量Lmm0.37爐膛出口過?？諝庀禂?shù)1.19保證熱效率（低位發(fā)熱量）燃料消耗量227.7t/hBMCR工況（不低于）93.45爐膛容積熱負荷83.0KW/m3 BRL工況（不低于）93.6爐膛斷面熱負荷4.29MW/鍋爐熱力特性第7頁，共35頁。鍋爐設(shè)計條件鍋

6、爐燃煤設(shè)計煤種為神府東勝煤，校核煤種1為混煤，校核煤種2為大同煤。煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)如下：項目符號單位設(shè)計煤種校核煤種1校核煤種2全水份Mt%12.112.936.84空氣干燥基水份Mad%8（暫定）1.623.31干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%383928收到基灰份Aar%8.7921.0226.68收到基碳Car%64.454.1454.5收到基氫Har%3.643.513.36收到基氧Oar%10.056.837.26收到基氮Nar%0.790.800.73收到基硫St.ar%0.430.770.63哈氏可磨度HGI506858原煤沖刷磨損指數(shù)Ke收到基高位發(fā)熱量Qar.grMJ/Kg收到基低位發(fā)

7、熱量QKJ/Kg238262087021156鍋爐點火及助燃用油為0輕柴油鍋爐給水質(zhì)量標準：補給水量在正常時（按BMCR的5計）為 97.5t/h，啟動或事故時（按BMCR的8計）為156 t/h補給水制備方式：一級除鹽加混床系統(tǒng)鍋爐給水質(zhì)量標準按照CWT工況設(shè)計第8頁，共35頁。鍋爐壓力負荷曲線第9頁，共35頁。鍋爐負荷效率曲線第10頁，共35頁。鍋爐本體布置第11頁，共35頁。鍋爐及爐后剖面圖鍋爐本體脫硫塔電除塵輸煤皮帶制粉系統(tǒng)第12頁，共35頁。鍋爐整體布置圖冷灰斗燃燒器省煤器屏式過熱器一級過熱器末級過熱器低溫再熱器高溫再熱器空預(yù)器爐膛及水冷壁第13頁，共35頁。省煤器在雙煙道的下部均布

8、置有省煤器，省煤器以順列布置，以逆流方式與煙氣進行換熱給水經(jīng)省煤器的入口匯集集箱分別供至前后的省煤器入口集箱。省煤器的管子規(guī)格為516mm，材料為SA-201C，管組橫向節(jié)距為115mm，共190排。省煤器向上形成共4排吊掛管，用于吊掛尾部煙道中的水平過熱器和水平再熱器吊掛管的規(guī)格為519mm、材料為SA-213 T12。吊掛管的4只出口集箱兩端與兩根下降管相連，下降管將水供至水冷壁下集箱在省煤器煙氣入口的四周墻壁上設(shè)置了煙氣阻流板，避免形成煙氣走廊而造成局部磨損序號項 目單位數(shù) 值1省煤器設(shè)計壓力（BMCR）MPa31.52省煤器工作壓力（BMCR） MPa28.863省煤器管型H型鰭片管4

9、布置方式順列布置5設(shè)計進口溫度（BMCR）3716設(shè)計出口溫度（BMCR）4007受熱面積（蛇形管/懸吊管）m2 19178/26708省煤器壓降（BMCR）MPa0.159省煤器管內(nèi)/外徑mm39/5110省煤器管節(jié)距mm11511省煤器管材質(zhì)SA-210C12省煤器管的防磨設(shè)施煙氣阻流板13省煤器總水容積m3 174第14頁，共35頁。張力板垂直剛性梁水平剛性梁中間混合集箱下部螺旋管圈上部垂直管圈爐膛與水冷壁爐膛水冷壁采用焊接膜式壁，爐膛斷面尺寸為22187mm15632mm給水經(jīng)省煤器加熱后進入外徑為219mm、材料為SA-106C的水冷壁下集箱，經(jīng)水冷壁下集箱進入冷灰斗水冷壁。冷灰斗的

10、角度為55，下部出渣口的寬度為1400mm?；叶凡糠值乃浔谟伤浔谙录湟龅?36根直徑38mm、壁厚為6.5mm材料為SA-213T12、節(jié)距為53mm的管子組成的管帶圍繞成經(jīng)過灰斗拐點后，管帶以17.893的傾角繼續(xù)盤旋上升。螺旋管圈水冷壁在標高43.61m處通過直徑為219mm、材料為SA-335 P12的中間集箱轉(zhuǎn)換成垂直管屏，垂直管屏由1312根31.8mm、材料為SA-213 T12、節(jié)距為57.5mm的管子組成，垂直管屏（包括后水吊掛管）出口集箱的30根引出管與2根下降管相連，下降管分別連接折焰角入口集箱和水平煙道側(cè)墻的下部入口集箱折焰角由384根44.56、節(jié)距為57.5m

11、m的管子組成，其穿過后水冷壁形成水平煙道底包墻，然后形成4排水平煙道管束與出口集箱相連。水平煙道側(cè)墻由78根44.56mm的管子組成，其出口集箱與煙道管束共引出24根168mm的連接管與4只啟動分離器相連，汽水混合物在其中分離水冷壁管型都為光管。水冷壁總受熱面積：4260 m2 水冷壁水容積： 67 m3 第15頁，共35頁。過熱器經(jīng)四只汽水分離器引出的蒸汽進入外徑為219mm的頂棚入口集箱，頂棚過熱器由192根63.5mm、材料為SA-213 T12、節(jié)距為115mm的管子組成，管子之間焊接6mm厚的扁鋼，另一端接至外徑為219mm頂棚出口集箱。頂棚出口集箱同時與后煙道前墻和后煙道頂棚相接，

12、后煙道頂棚轉(zhuǎn)彎下降形成后煙道后墻，后煙道前、后墻與后煙道下部環(huán)形集箱相接，并連接后煙道兩側(cè)包墻。側(cè)包墻出口集箱的24根168mm引出管與后煙道中間隔墻入口集箱相接，隔墻向下引至隔墻出口集箱，隔墻出口集箱與一級過熱器相連。除煙道隔墻的管徑為57mm外，煙道包墻的其余管子外徑均為44.5mm一級過熱器布置于尾部雙煙道中的后部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成，第1、2段水平過熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm，每片管組由4根578mm、材料為SA-213 T12的管子繞成。至第3段水平過熱器，管組變?yōu)?5片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組由8根516.6mm、材料為SA-213 T

13、12的管子繞成，立式一級過熱器采用相同的管子和節(jié)距，并引至出口集箱經(jīng)一級過熱器加熱后，蒸汽經(jīng)2根508mm的連接管和一級噴水減溫器進入屏式過熱器入口匯集集箱。屏式過熱器布置在上爐膛，沿爐寬方向共有30片管屏，管屏間距為690mm。每片管屏由28根并聯(lián)管彎制而成，管子的直徑為38mm，根據(jù)管子的壁溫不同，入口段材質(zhì)為SA-213 T91，外圈管及出口段采用SA-213 TP347H。從屏式過熱器出口集箱引出的蒸汽，經(jīng)2根左右交叉的直徑為508mm連接管及二級噴水減溫器，進入末級過熱器。 末級過熱器位于折焰角上方，沿爐寬方向排列共30片管屏，管屏間距為690mm。每片管組由20根管子繞制而成，管子

14、的直徑為44.5mm，材質(zhì)為SA-213 T91。蒸汽在末級過熱器中加熱到額定參數(shù)后，經(jīng)出口集箱和主蒸汽導(dǎo)管進入汽輪機過熱器進、出口集箱之間的所有連接管道均為兩端引入、引出，并進行左右交叉，確保蒸汽流量在各級受熱面中的均勻分配，避免熱偏差的發(fā)生第16頁，共35頁。過熱器相關(guān)數(shù)據(jù)序號項 目單位數(shù) 值1過熱器設(shè)計壓力MPa2829.32過熱器工作壓力 MPa25.43頂棚過熱器受熱面積22134一過受熱面積/片數(shù)/片距/片/mm15095/(190/95)/(115/230)5一過質(zhì)量流速kg/ s5556屏過受熱面積/片數(shù)/片距/片/mm2317/30/6907屏過質(zhì)量流速kg/ s19108末

15、過受熱面積/片數(shù)/片距/片/mm2390/30/6909末過質(zhì)量流速kg/ s141010過熱器總受熱面積2201511各級過熱器出口汽溫（BMCR)447/513/54312過熱器總水容積m3 21313過熱器總壓降（BMCR)MPa1.41第17頁，共35頁。低溫再熱器低溫再熱器布置于尾部雙煙道的前部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成。第18頁，共35頁。高溫再熱器高溫再熱器布置于水平煙道內(nèi)，與立式低溫再熱器直接連接，逆順混合換熱布置。第19頁，共35頁。再熱器相關(guān)數(shù)據(jù)序號項 目單位數(shù) 值1再熱器設(shè)計壓力MPa5.82再熱器工作壓力進口/出口（BMCR） MPa5.402/5.213

16、低溫再熱器受熱面積187834高溫再熱器受熱面積78165高溫再熱器片數(shù)片956高溫再熱器片距mm2307再熱器受熱面積總計 265998再熱器總壓降（BMCR）MPa0.199再熱器總水容積m3340第20頁，共35頁。汽溫調(diào)節(jié)裝置過熱器系統(tǒng)設(shè)有兩級噴水減溫器，每級減溫器均為2只。一級噴水減溫器裝在一級過熱器和屏式過熱器之間的管道上，二級噴水減溫器裝在屏式過熱器和末級過熱器之間的管道上再熱蒸汽的汽溫調(diào)節(jié)主要采用尾部煙氣擋板調(diào)溫，本鍋爐在低溫再熱器入口管道配置2只事故噴水減溫器，過熱器配置兩級噴水減溫裝置，左右分別調(diào)節(jié)。過熱器一級噴水減溫水量（BMCR）為58.5T/H；二級噴水減溫水量（BM

17、CR）為58.5T/H?？偭髁坎怀^BMCR工況8過熱蒸汽流量。再熱器噴水減溫總流量約為2再熱蒸汽流量（BMCR工況）。第21頁，共35頁。燃燒器鍋爐采用三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器（Low NOx Axial Swirl BurnerLNASB）。共32只，分4層前后墻對沖布置層間距為3.8米，單個燃燒器熱負荷為49MW油燃燒器型式為HESI，共32只，布置方式與煤粉燃燒器相同；單個油燃燒器耗油量為1200kg/h，供油壓力為4MPa。第22頁，共35頁。燃燒器設(shè)計原則增大揮發(fā)份從燃料中釋放出來的速率，以獲得最大的揮發(fā)物生成量；在燃燒的初始階段

18、除了提供適量的氧以供穩(wěn)定燃燒所需要以外，盡量維持一個較低氧量水平的區(qū)域，以最大限度地減少NOx生成；控制和優(yōu)化燃料富集區(qū)域的溫度和燃料在此區(qū)域的駐留時間，以最大限度地減少NOx生成；增加煤焦粒子在燃料富集區(qū)域的駐留時間，以減少煤焦粒子中氮氧化物釋出形成NOx的可能；及時補充燃盡所需要的其余的風(fēng)量，以確保充分燃盡第23頁，共35頁。燃燒器喉部三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）的經(jīng)驗表明旋流燃燒器的喉口設(shè)計對燃燒器性能（火焰穩(wěn)定性、燃燒器區(qū)域結(jié)渣的控制等）和整個爐膛都有十分重要的影響。三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）所有新設(shè)計的LNASB燃燒器都安裝有一只專門設(shè)計的喉

19、口。這個喉口有合理的旋角；喉口前緣由爐膛水冷壁管環(huán)繞；喉口表面鑲襯光潔的、導(dǎo)熱性能良好的碳化硅磚，不僅耐高溫、耐磨，而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口表面的溫度，有助于防止喉口部位結(jié)渣。大量運行經(jīng)驗表明，采用這種結(jié)構(gòu)的喉口可以完全消除燃燒器喉口區(qū)域的結(jié)渣。第24頁，共35頁。鍋爐汽水流程第25頁，共35頁。鍋爐啟動系統(tǒng)本鍋爐配有容量為35%B-MCR的啟動系統(tǒng)，以與鍋爐水冷壁最低質(zhì)量流量相匹配啟動系統(tǒng)為內(nèi)置式啟動分離系統(tǒng)，包括四只啟動分離器、一只貯水箱、水位控制閥、截止閥、管道及附件等組成啟動分離器為圓形筒體結(jié)構(gòu)，直立式布置分離器的設(shè)計除考慮汽水的有效分離，防止發(fā)生分離器蒸汽帶水現(xiàn)象以外，

20、還考慮啟動時汽水膨脹現(xiàn)象分離器帶貯水箱，鍋爐配置啟動循環(huán)泵第26頁，共35頁。啟動系統(tǒng)簡圖第27頁，共35頁。啟動分離器示意圖一根軸向蒸汽引出管一根軸向飽和水引出管6根汽水混合物引入管第28頁，共35頁。啟動系統(tǒng)功能鍋爐給水系統(tǒng)和水冷壁及省煤器的冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗，并將沖洗水通過擴容器和冷凝水箱排入冷卻水總管滿足鍋爐冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、和極熱態(tài)啟動的需要，直到鍋爐達到35BMCR最低直流負荷，由在循環(huán)模式轉(zhuǎn)入直流方式運行為止只要水質(zhì)合格，啟動系統(tǒng)可完全回收工質(zhì)及其所含的熱量在最低直流負荷以下運行時，貯水箱出現(xiàn)水位，將根據(jù)水位的高低自動打開相應(yīng)的水位調(diào)節(jié)閥，進行爐水再循環(huán)第29頁，共35頁。啟動系統(tǒng)

21、優(yōu)點在啟動過程中回收熱量和工質(zhì)開啟循環(huán)泵進行水沖洗。采用再循環(huán)泵系統(tǒng)，可以用較少的沖洗水量與再循環(huán)流量之和獲得較高的水速，達到?jīng)_洗的目的再鍋爐啟動初期，渡過汽水膨脹期后，鍋爐不排水，節(jié)省工質(zhì)和熱量汽水分離器采用較小壁厚，熱應(yīng)力低，可使鍋爐啟動、停爐靈活第30頁，共35頁。設(shè)計和結(jié)構(gòu)特色第31頁，共35頁。鍋爐結(jié)構(gòu)特點本鍋爐中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之間用過渡集箱連接螺旋管圈的同一管帶中的各管子以相同方式從下到上繞過爐膛的角隅部分和中間部分，水冷壁吸熱均勻，管間熱偏差小，使得水冷壁出口的介質(zhì)溫度和金屬溫度非常均勻。因此，螺旋管圈水冷壁能適應(yīng)爐內(nèi)燃燒工況的變化

22、。在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨脹的帶張力板垂直剛性梁系統(tǒng)，下部爐膛和冷灰斗的荷載傳遞給上部垂直水冷壁，保證鍋爐爐膛自由向下膨脹。為降低螺旋管圈工質(zhì)流動和因燃燒器噴口彎管而引起的不平衡，在最頂層燃燒器的上方布置了環(huán)繞爐膛四周的壓力平衡集箱，其與每根螺旋水冷壁管相連，確保水冷壁出口獲得均勻的溫度。柔性角部聯(lián)接管與每根螺旋水冷壁管相連壓力平衡集箱布置于上爐膛的屏式過熱器采用膜式管屏末端技術(shù)，使管屏平整防止結(jié)焦、掛渣。燃燒器喉口設(shè)計采用水冷壁讓管加強喉口冷卻，并采用高導(dǎo)熱性的、光滑的碳化硅磚敷設(shè)喉口表面，以降低燃燒器喉部耐火層表面溫度，抑制燃燒器區(qū)域的結(jié)焦。高溫受熱面采用小集箱和短管接頭的布置，集箱口徑小壁厚薄，降低了熱應(yīng)力和疲勞應(yīng)力，提高了運行的可靠性。鍋爐尾部采用雙煙道，根據(jù)再熱汽溫的需要，調(diào)節(jié)煙道下方的煙氣擋板來改變流過低溫再熱器和低溫過熱器的煙氣量的分配，從而實現(xiàn)