130t振動(dòng)爐排生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明

130t振動(dòng)爐排生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明130t振動(dòng)爐排生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明

生物鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明

一、鍋爐簡(jiǎn)介

本鍋爐是采納丹麥BWE公司先進(jìn)的生物燃料燃燒技術(shù)的130t/h振動(dòng)爐排高溫高壓蒸汽鍋爐。鍋爐為高溫、高壓參數(shù)自然循環(huán)爐，單鍋筒、單爐膛、平衡通風(fēng)、室內(nèi)布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、底部支撐結(jié)構(gòu)型鍋爐。

本鍋爐設(shè)計(jì)燃料為棉花秸稈，可摻燒碎木片、樹枝等。這種生物質(zhì)燃料含有包括氯化物在內(nèi)的多種鹽，燃燒產(chǎn)生的煙氣具有很強(qiáng)的腐蝕性。另外它們?nèi)紵a(chǎn)生的灰分熔點(diǎn)較低，簡(jiǎn)單粘結(jié)在受熱面管子外表面，形成渣層，會(huì)降低受熱而的傳熱系數(shù)。因此：在高溫受熱段的管系采納特別的材料與結(jié)構(gòu)，以及有效的除灰措施，防止腐蝕和大量渣層產(chǎn)生。

本鍋爐采納振動(dòng)爐排的燃燒方式。鍋爐汽水系統(tǒng)采納自然循環(huán)，爐膛外集中下降管結(jié)構(gòu)。該鍋爐采納"M"型布置，爐膛和過(guò)熱器通道采納全封閉的膜式壁結(jié)構(gòu)，很好的保證了鍋爐的密封性能。過(guò)熱蒸汽采納四級(jí)加熱，兩級(jí)噴水減溫方式，使過(guò)熱蒸汽溫度有很大的調(diào)整裕量，以保證鍋爐蒸汽參數(shù)。尾部豎井內(nèi)布置有兩級(jí)省煤器、一級(jí)高壓煙氣冷卻器和兩級(jí)低壓煙氣冷卻器?？諝忸A(yù)熱器布置在煙道以外，采納水冷加熱的方式，有效的避開了尾部煙道的低溫腐蝕。鍋爐采納輕柴油點(diǎn)火啟動(dòng)，在爐膛右側(cè)墻裝有啟動(dòng)燃燒器。

鍋爐室內(nèi)布置，購(gòu)價(jià)全部為金屬結(jié)構(gòu)，按7級(jí)地震烈度設(shè)計(jì)。

二、設(shè)計(jì)規(guī)范及技術(shù)依據(jù)

—1996版《蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

—JB/T6696—1993《電站鍋爐技術(shù)條件》

—DL/5047—1989《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范》（鍋爐機(jī)組篇）

—GB12145—1989《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

—GB10184—1988《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》

—GB13223—1996《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》

—GB12348—1999《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》

等有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

其中設(shè)計(jì)技術(shù)依據(jù)：

—鍋爐熱力計(jì)算按《鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法》

—強(qiáng)度計(jì)算按GB9222—2024《水管鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算》

—煙風(fēng)阻力計(jì)算按《鍋爐設(shè)備空氣動(dòng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法》

等鍋爐專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

三、供用戶資料

依據(jù)《蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求，并且保證用戶進(jìn)行鍋爐安裝、運(yùn)行、維護(hù)和檢

修有必要的技術(shù)依據(jù)和資料，鍋爐隨機(jī)供應(yīng)詳盡的技術(shù)資料，供用戶資料詳見：

W1305100TM《供客戶圖紙清單》

W1305100JM《供客戶技術(shù)文件清單》

四、鍋爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和有個(gè)數(shù)據(jù)

1、鍋爐參數(shù)

額定蒸發(fā)量：130t/h

額定蒸汽壓力：9.2MPa

額定蒸汽溫度：540℃

額定給水溫度：210℃

由全膜式壁組成，其上開有很多小孔，一次風(fēng)進(jìn)入爐底風(fēng)室后，再由爐排水冷壁上的小孔進(jìn)入爐膛，為燃料供應(yīng)所需的氧。

燃料由于強(qiáng)風(fēng)的作用進(jìn)入爐膛時(shí)被拋至爐排后部，在此處由于高溫?zé)煔夂鸵淮物L(fēng)的作用逐步預(yù)熱，干燥、著火、燃燒。隨著振動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作，燃料邊燃燒邊向爐排前部運(yùn)動(dòng)，直至燃盡，最終灰渣落入爐前的除渣口。

在爐膛下部，前后墻各布置有很多二次風(fēng)口，這些二次風(fēng)約占總風(fēng)量的一半。二次風(fēng)在此鍋爐的燃燒中起到非常關(guān)鍵的作用，二次風(fēng)攪拌爐內(nèi)氣體使之混合，使?fàn)t內(nèi)煙氣產(chǎn)生漩渦，延長(zhǎng)懸浮的飛灰及飛灰可燃物在爐內(nèi)的行程，使飛灰及飛灰可燃物進(jìn)一步降低。它的合理使用可以使飛灰量削減，使飛灰可燃物降低。另外對(duì)懸浮可燃物供應(yīng)部分空氣，有利于提高鍋爐效率，有利于降低鍋爐初始排煙濃度，有利于設(shè)計(jì)鍋爐的節(jié)能與環(huán)保。

3、熱力系統(tǒng)

（1）煙氣流程：

按爐膛（含三級(jí)過(guò)熱器）、其次煙氣通道（含四級(jí)過(guò)熱器）、第三煙氣通道（含一、一二級(jí)過(guò)熱器）和尾部對(duì)流受熱面（包括省煤器和煙氣冷卻器）?？諝忸A(yù)熱器不在煙氣通道內(nèi)，它是由熱水和空氣換熱。

（2）各受熱面間的吸熱量安排和布置受熱面面積。

依據(jù)高溫高壓蒸汽鍋爐加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱的熱量安排比例、特點(diǎn)和便利過(guò)熱蒸汽溫度調(diào)整的要求合理布置各受熱面。

六、鍋爐汽水系統(tǒng)

鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，不但要保證蒸發(fā)受熱面水循環(huán)牢靠，而且還必需保證給水及省煤器不發(fā)生水擊，過(guò)熱蒸汽不發(fā)生偏流等，本鍋爐的汽水系統(tǒng)針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)。

1、給水流程：

鍋爐給水分高壓給水和低壓給水，高壓給水經(jīng)給水調(diào)整閥后分為兩路，一路直接進(jìn)入省煤器，另一路經(jīng)由高壓空氣預(yù)熱器、高壓煙氣冷卻器后進(jìn)入省煤器，最終從省煤器進(jìn)入鍋筒。低壓給水從除氧器經(jīng)過(guò)兩臺(tái)低壓循環(huán)水泵進(jìn)入低壓空氣預(yù)熱器、低壓煙氣預(yù)熱器后再回到除氧器。

2、蒸汽流程：

蒸汽由鍋筒引出后依次經(jīng)過(guò)：一級(jí)過(guò)熱器、一級(jí)減溫器、二級(jí)過(guò)熱器、二級(jí)減溫器、三級(jí)過(guò)熱器、三級(jí)減溫器、四級(jí)過(guò)熱器，最終由主蒸汽管進(jìn)入汽輪機(jī)。

3、為了保證鍋爐運(yùn)行，鍋爐汽水系統(tǒng)還布置了有排污、疏水、加藥、取樣等系統(tǒng)。詳見W1305100-3-0汽水系統(tǒng)圖。

1、鍋筒：

鍋筒內(nèi)徑為1600mm，壁厚為100mm，筒體全長(zhǎng)12120mm，筒身由P355GH鋼板卷焊而成，封頭是用同種鋼板沖壓而成。

鍋筒內(nèi)部裝置由孔板分別裝置、鋼絲網(wǎng)分別器，連續(xù)排污管等組成。由孔板分別裝置出來(lái)的蒸汽經(jīng)過(guò)鋼絲網(wǎng)分別器后，由蒸汽引出管進(jìn)入過(guò)熱器系統(tǒng)。

在集中下降管進(jìn)口處布置了十字擋板，改善下降管帶汽及抽孔現(xiàn)象。鍋筒上除布置必需的管座外，還布置了再循環(huán)管座，備用管座。

為防止低溫的給水與溫度較高的鍋筒壁直接接觸，在管子與鍋筒筒壁的連接處接有套管接

頭，給水進(jìn)入鍋筒之后，進(jìn)入給水安排管，使給水沿鍋筒縱向勻稱分布。

鍋筒內(nèi)正常水位在鍋筒中心線處，最高、最低平安水位即正常水位為上下各50mm。鍋筒裝有兩只就地水位表，此外還裝有三只電接點(diǎn)水位表、三只平衡容器，可把鍋筒水位顯示在操縱盤上并具有報(bào)警的功能。

為提高蒸汽的品質(zhì)，降低爐水的含鹽濃度，鍋筒上裝有連續(xù)排污管連續(xù)排污率為1％。

鍋筒支撐在兩根集中下降管上，另外與水冷集箱和過(guò)熱器系統(tǒng)的連接管起到穩(wěn)固作用，鍋筒可沿軸向自由脹縮。

2、水冷系統(tǒng)

水冷系統(tǒng)受熱面由爐排水冷壁、側(cè)水冷壁、前水冷壁、后一、后二、后三水冷壁、后三中間水冷壁以及爐頂水冷壁組成。爐膛橫截面為9120X5760mm2,爐頂標(biāo)高為21500mm。爐排水冷壁由φ38X6的管子和6X22mm扁鋼焊制而成，扁鋼上鉆有不同間距的φ4.5的小孔，作為一次風(fēng)的通風(fēng)孔。側(cè)水冷壁由φ57X7的管子和6X23mm扁鋼焊制而成。前水冷壁、后一、后二、及爐頂水冷壁由φ57X5的管子和6X23mm扁鋼焊制而成。后三及后三中間水冷壁由φ38X4和6X42mm扁鋼焊制而成。整個(gè)水冷壁受熱面形成三個(gè)煙氣通道，分別為爐膛、煙氣通道二和三。

汽水引出管由φ168X10及φ133X10鋼管組成，2根φ406X28大直徑下降管由鍋筒引出后布置在爐側(cè)，再由φ133管子引入兩側(cè)下集箱。在兩集中下降管上分別裝有加酸、加堿、取樣裝置。集中下降管由底部裝置支撐在基礎(chǔ)上，在其上方與側(cè)墻下集連接，起加固作用。

水冷壁兩側(cè)下集箱由φ273X50的管子制成，通過(guò)其下方的支座支撐在底部支撐裝置上。兩集箱之間有連接管，作為前后水冷壁的下集箱和連通集箱，這些集箱有一個(gè)膨脹中心，向四個(gè)方向膨脹，因此，側(cè)下集箱的支座與底部支撐裝置之間是可相對(duì)移動(dòng)的。

水冷壁及其與之相連的其他部件、附件的重量全部通過(guò)側(cè)下集箱傳至底部支撐裝置上。

水冷壁上設(shè)置測(cè)量孔、檢修孔、觀看孔等。

水冷壁上的最低點(diǎn)設(shè)置放水排污閥。

膜式水冷壁外側(cè)設(shè)置數(shù)層剛性梁，保證了整個(gè)爐膛有足夠的剛性。

3、燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)由燃燒室、爐排、風(fēng)室組成。爐排水冷壁上開有許多φ4.5的小孔，作為一次風(fēng)的通風(fēng)口，爐排下部是風(fēng)室。

燃燒室的截面、爐排的面積大小、爐膛高度能保證燃料充分的燃燒。

燃料由爐前6個(gè)螺旋絞籠給料裝置送入燃燒室。給料管尺寸、位置滿意鍋爐在不同工況運(yùn)

行時(shí)的要求。爐膛進(jìn)料口處設(shè)有送料風(fēng)，取自空氣預(yù)熱器后的熱風(fēng)，用來(lái)把燃料送入爐排后

部。

經(jīng)預(yù)熱的一次風(fēng)由風(fēng)室經(jīng)爐排水冷壁上的小孔送入燃燒室，一二次風(fēng)在燃燒室的前后

墻送入。

一、二次風(fēng)風(fēng)量各占總空氣最的50%，調(diào)整一、二次風(fēng)量、給料量，可以使鍋爐負(fù)荷在40%～100%之間調(diào)整。

燃燒后的灰渣由爐前的排渣口排出爐外。在排渣口下方設(shè)有撈渣機(jī)，能使灰渣平安有效

的排出爐外。

在二、三煙氣通道下方設(shè)有一個(gè)落灰口，從過(guò)熱器落入的灰渣可墜落后進(jìn)入下方的撈渣機(jī)，排出爐外。

4.過(guò)熱器

本鍋爐過(guò)熱器分四級(jí)，飽和蒸汽由鍋筒上的飽和蒸汽連接管引入飽和蒸汽匯合集箱，沿連接管進(jìn)入一級(jí)過(guò)熱器，一級(jí)過(guò)熱器逆流順列布置，從一級(jí)過(guò)熱器出來(lái)后經(jīng)過(guò)一級(jí)減溫器減溫后進(jìn)入二級(jí)過(guò)熱器，然后再經(jīng)過(guò)二級(jí)減溫器、三級(jí)過(guò)熱器、三級(jí)減溫器、四級(jí)過(guò)熱器后進(jìn)入主蒸汽管。

一、二級(jí)過(guò)熱器管系均由φ38X4.5的管子組成，順列布置，位于第三煙一、二級(jí)過(guò)熱器管系均由φ38X4.的憐子組成，順列布置，位于第三煙氣通道。三、四級(jí)過(guò)熱器均由φ33.7X5.h的管子組成，順列混流布置，分別位于爐膛出口和其次煙氣通道。過(guò)熱器系統(tǒng)采納噴水減溫，這樣既可保證汽輪機(jī)獲得合乎要求的過(guò)熱蒸汽，又能保證過(guò)熱器管不致于因工作條件惡化而燒壞，使過(guò)熱器的輻射吸熱份額增加，可使鍋爐在100-70%負(fù)荷范圍內(nèi)汽溫特性不隨負(fù)荷變化，噴水調(diào)整量大大削減。

一為保證平安運(yùn)行，一、二級(jí)過(guò)熱器采納l5CrMoG（GB5310-1995）、空氣預(yù)熱器由φ25X3.2

的螺旋鰭片蛇形管組成，橫向排列在空氣通道內(nèi)，由兩側(cè)的鋼板支撐。

凹凸壓空氣預(yù)熱器在廠內(nèi)組裝完畢，便利安裝。

空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)的水流速和空氣流速都掌握在合理的范圍內(nèi)，提高了空氣預(yù)熱器的換熱效率。

12CrMoVG（GB5310-1995）的無(wú)縫鋼管，三四級(jí)過(guò)熱器采納TP347H的不銹鋼管，防止高溫腐蝕對(duì)管子造成大的損害，增加了運(yùn)行的牢靠性。

5、省煤器和煙氣冷卻器

省煤器和煙氣冷卻器由φ38X420G（GB5310—1995）管子彎制而成的方形鰭片蛇形管

組成，支撐在尾部豎井內(nèi)的兩側(cè)支撐板和通風(fēng)梁上。

給水沿蛇形管自下而上與煙氣成逆向流淌，可將管內(nèi)可能產(chǎn)生的氣體準(zhǔn)時(shí)帶出，管子沿?zé)?/p>

氣方向順列布置，縱橫節(jié)距均為79mm。

省煤器分兩組，煙氣冷卻器有凹凸壓之分。高壓煙氣冷卻器與省煤器串聯(lián)，低壓煙氣冷

卻器與低壓空氣預(yù)熱器形成單獨(dú)的回路，用來(lái)冷卻尾部煙氣，使達(dá)到抱負(fù)的排煙溫度。

各組蛇形管每組之間布置了人孔門，便于檢修、清灰。

省煤器和煙氣冷卻器處設(shè)有內(nèi)護(hù)板，起到密封和防低溫腐蝕的作用。蛇形管穿墻處采納

嚴(yán)格密封結(jié)構(gòu)，保證管子熱膨脹時(shí)爐墻的密封性。

6、空氣預(yù)熱器

空氣預(yù)熱器布置在煙氣通道外，為水加熱空氣的形式，分為高壓空氣預(yù)熱器和低壓空氣

預(yù)熱器。高壓空氣預(yù)熱器中的水冷卻后進(jìn)入高壓煙氣冷卻器中加熱，再并入給水管進(jìn)入省煤

器。低壓空氣預(yù)熱器在低壓循環(huán)管路上，由兩臺(tái)低壓循環(huán)水泵從除氧器中給水，空氣與水成

逆流布置。

空氣預(yù)熱器由φ25X3.2的螺旋鰭片蛇形管組成，橫向排列在空氣通道內(nèi)，由兩側(cè)的鋼板

支撐。

凹凸壓空氣預(yù)熱器在廠內(nèi)組裝完畢，便利安裝。

空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)的水流速和空氣流速都掌握在合理的范圍內(nèi)，提高了空氣預(yù)熱器的換熱

效率。

凹凸壓空氣預(yù)熱器之間設(shè)有人孔門，便于檢修。

空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)的水流速和空氣流速都掌握在合理的范圍內(nèi)，提高了空氣預(yù)

熱器的換熱效率。

凹凸壓空氣預(yù)熱器之間設(shè)有人孔門，便于檢修。

低壓空氣預(yù)熱器進(jìn)出口處設(shè)有水旁路，當(dāng)出口水溫過(guò)低時(shí)開啟旁路閥門，可以有效的避開低溫腐蝕的發(fā)生，有利于愛護(hù)低壓煙氣冷卻器出口管子。

7、鍋爐鋼架

鍋爐本體鋼架分為鍋爐主鋼架和外圍副鋼架，為焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)。按地震烈度7度設(shè)防。鍋爐立柱從鍋爐層零米起，鋼柱與基礎(chǔ)采納螺栓連接和埋入式連接，詳細(xì)連接方式由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。

鋼架計(jì)算的荷載統(tǒng)計(jì)，包括支吊水管，煙風(fēng)道、平臺(tái)扶梯的荷載，需承受運(yùn)轉(zhuǎn)層荷載必需經(jīng)我公司同意方可實(shí)施。

鋼架散裝出廠，滿意運(yùn)輸條件。

8、平臺(tái)、扶梯

在鍋爐的人孔門、檢查門、看火孔、測(cè)量孔、集箱手孔處以及應(yīng)操作的閥門

處都設(shè)置了運(yùn)行檢修平臺(tái)。上下平臺(tái)之間設(shè)有扶梯。平臺(tái)之間凈空間設(shè)計(jì)合理，便利觀看、

操作、修理。

檢修平臺(tái)允許的最人荷載為250kgf/m2。

平臺(tái)和扶梯邊緣都裝設(shè)高度1.2米的防護(hù)欄桿，平臺(tái)采納柵格板式，并裝設(shè)高度120mm的

踢腳板。

9、爐墻與保溫

爐膛部分以及全部膜式水冷壁外側(cè)均采納敷管式輕型爐墻，為柔性保溫材料，爐墻重量

分別