1、哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 2 页目 录1、前言 32、锅炉主要设计参数及整体布置 32.1 锅炉主要设计参数 . 32.2 锅炉主要计算数据 . 72.3 锅炉基本尺寸 . 82.4 锅炉水容积 . 92.5 锅炉整体布置 92.6 锅炉设计的主要特点 103、锅炉主要部件结构 123.1 锅筒 123.2 锅筒内部设备 133.3 燃烧室及水冷壁 143.4 下降管 163.5 汽水引出管 163.6 水冷布风板及水冷风室 163.7 过热器系统及汽温调节 163.8 省煤器 193.9 空气预热器 193.10 旋风分离器和连接烟道 193.11 返料装置 203.
2、12 刚性梁 203.13 锅炉范围内管道 213.14 吹灰系统 223.15 锅炉构架 . 223.16 启动燃烧器 233.17 炉墙 244、附图图 1 锅炉总图(纵剖图) 图 5 汽水引出管系统图图 2 锅炉总图(横剖图) 图 6 过热器系统图图 3 锅炉总图(顶视图) 图 7 给水操纵台图 4 下降管系统图。16.5.2、拆除临时管路,恢复好正式管路。16.5.3、酸洗结束后即进行钝化处理。16.6、锅炉范围的给水、减温水、过热器及其管道,在投入供水和供汽之前,必须冲洗和吹洗,以清理管道内的杂物和锈垢。反冲洗系统也应参加冲管。冲管前除氧器应投入运行。一般冲管方式均采用降压式冲管。冲
3、管期间应控制燃烧及排烟温度。16.7、冲管过程中应提高炉水品质,减少进入过热器的杂质和盐份。16.8、燃油管路必须经冲洗或吹扫合格,以免杂物损伤阀门密封面和堵塞油喷嘴。16.9、冲管过程中应监视锅炉各点的热膨胀情况,如有异常要尽快排除。17、锅炉试运行17.1、锅炉机组经分部试运行合格、蒸汽严密性试验和安全阀调整工作及签证结束,具备整机启动条件后,方可进行 168 小时试运行,建设单位和调试单位应根据有关规程和技术文件编制启动运行方案,并成立启动委员会指导试运,运行和检修人员全部到位。17.2、启动运行方案应满足电力建设施工及验收技术规范锅炉机组编(DL/T 504795)10.7 整套启动试
4、运行的有关条款的规定(注:如有最新的电建规要求,则按新要求执行) ,此外,还要考虑到如下各条的要求。17.3、试运行中锅炉燃用的燃料应尽量采用设计煤种,按要求达到设计燃料合理的粒度并均匀。17.4、锅炉给水的水质经化验合格,上水速度和温度应考虑到锅筒上下壁温差小于 50为宜。17.5、锅炉启动过程中应严格控制升温、升压速度,按锅炉运行说明书的要求进行。17.6、运行中严格控制水和饱和蒸汽中的含硅量。17.7、锅炉启动前全面检查膨胀指示器,并将指针调整到零位,运行中定时记录膨胀量,对误差较大的应查明原因及时调整。17.8、每次点火前和停油枪后,都要对油枪进行吹扫,防止残油留在枪内堵塞喷嘴。17.
5、9、168 小时试运行前应校对各种仪表,如给水流量、主蒸汽流量、减温器哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 3 页1、前言:20 世纪 70 年代,为了满足对环保日益严格的要求,芬兰 Ahlstrom 和德国Lurgi 等公司对发电用的锅炉开始研究采用低污染的循环流化床燃烧方式,现已有一批机组投入商业运行,并已达到成熟阶段。国内科研单位和大学在 80 年代初也开始研制循环流化床锅炉,现已有一批大容量的循环流化床锅炉投入运行。按节能环保要求,本工程亦采用了循环流化床锅炉,由哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据国内现行标准、材料,按用户提供的燃料进行设计和制造。2、锅炉主要设计参数及整体布置2
6、.1 锅炉主要设计参数2.1.1 电厂自然条件热电厂海拔 296.31m长寿多年平均气温 17.4化工园所在地平均气温 17.518.5极端最高气温 40.5历年平均气压 96.9KPa年极端最高气压 99.6KPa年极端最低气压 94.59KPa春季相对湿度 79%夏季相对湿度 77%秋冬季相对湿度 83%年平均降雨量 1226mm最大年降雨量 1457.7mm 年平均风速 1.7m/s年最大风速 22.7 m/s离地面 10 米风压值 35/离地面 20 米处风压值 45/全年主导风向 NNE(风频:18.5)哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 4 页次主导风向风频 N(风频
7、:14)最低年降雨量 836.5mm化工园所在地年降雨量 1162.7mm年平均暴雨日 27 日年雷电日 44 日年无霜期 331 日年均雾日 57 日地震烈度 6 度工程场地土壤类别 二类场地土2.1.2 燃料及石灰石特性2.1.2.1 燃料烟煤 设计煤种 校核煤种Car % 49.62 47.0Har % 3.33 3.3Oar % 6.21 5.57Nar % 0.77 0.63Sar % 1.21 1.5Mar % 2.95 4.0Aar % 35.91 38.0Vdaf % 18.84 18.09Q net-ar KJ/kg 19860 17584HGI / 71.3DT 1280S
8、T 1380HT 1400FT 1400粒径:0-8mm,d 50=0.6mmSar % 0.51Aar % 21.12Vdaf % 28.41Q net-ar MJ/kg 22554.3哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 5 页2.1.2.2 点火及助燃用燃料采用床下点火,点火及助燃用天然气。 (卧渝线天然气)天然气特性(卧渝线天然气)符号 单位 体积百分比CH4 % 96.75C2H5 % 0.4C3 % 0.07IC4 % 0.01NC4 %IC5 %NC5 %N2 % 0.8He % 0.03C6 %H2 % 0CO2 % 1.9H2 S % 0其它参数H2S 含量(g/
9、m 3) 0.014CO2 含量(g/m 3) 35.051相对密度 0.5792天然气热值MJ/Nm3(Kcal/Nm 3) 35590(8500)2.1.2.3 石灰石成份分析:2.1.2.2 点火用油(O #轻柴油)Car % 85.5-86.5Har % 13.5-14.5Oar % 0.034Nar % 0.034S ar % 0.082Qnet-ar MJ/kg 41868密度 g/cm3(20) 0.8039闪点(闭口) 68凝点 0运动粘度 mm2/s20 30 38 453.91 3.11 2.68 2.35哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 6 页CaO 51
10、.86% LOSS 44.04%MgO 0.86% SO2 0.04SiO2 1.54% K2O+Na2O 0.79 Al2O3 0.59%Fe2O3 0.28% 粒径:0-0.6mm,d 50=0.1-0.2mm2.1.3 锅炉补水锅炉正常连续排污率(B-MCR) 不大于 2 3t/h补给水率:正常时(按 B-MCR 的 80计) 120t/h启动或事故时(按 B-MCR 的 6计) 9t/h设备汽水质量锅炉补给水质量应符合 GB/T12145-1999“火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准”中有关高温高压机组汽水质量要求。补给水制备方式:除盐水锅炉给水质量标准符合:总硬度 2mol/l氧
11、 15g/l铁 50g/l铜 10g/l联胺 1030g/lPH 值 8.89.2油 1.0mg/l注:给水二氧化硅含量应保证蒸汽二氧化硅含量符合标准。 2.1.4 锅炉技术规范额定蒸发量 130t/h额定蒸汽压力(表压) 9.8MPa额定蒸汽温度 540给水温度 215锅筒工作压力 11.16MPa哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 7 页2.2 锅炉主要计算数据名称 单位 100% MCR燃料型式 设计煤种:烟煤过热器出口蒸汽流量 t/h 130炉膛出口过剩空气系数 T 1.2Ca/s 摩尔比 2脱硫率 % 90总燃料消耗量 Kg/s 5.2石灰石消耗量 Kg/s 0.41总
12、风量 Nm3/s 31.26烟气量(140 ) m3/s 54.2总灰量 Kg/s 2.35流量飞灰比率 % 0.6省煤器入口给水压力 MPa 11.46锅筒工作压力 MPa 11.16压力过热器出口蒸汽压力 MPa 9.8省煤器入口水温 215汽水温度 省煤器出口水温 271过热器出口汽温 540风机入口空气温度 20风温风机出口空气温度(加权平均数) 30炉膛出口烟气温度 895过热器 (三过)进口烟气温度 856省煤器入口烟气温度 449空气预热器入口烟气温度 268烟温空气预热器出口烟气温度 143哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 8 页管道及挡板(一次风/二次风) K
13、Pa 1.0/1.0空气预热器 (一次风/二次风) KPa 1.6/1.3喷嘴及床(一次风/ 二次风) KPa 16/6空气阻力总计(一次风/二次风 ) KPa 18.6/8.3旋风分离器及炉膛出口 KPa 1.4过热器(三过 一过) KPa 0.53省煤器 KPa 0.32空气预热器 KPa 0.66烟气阻力总计 KPa 2.91排烟热损失 q2 % 5.43化学未完全燃烧热损失 q3 % 0机械未完全燃烧热损失 q4 % 3.42散热损失 q5 % 0.6灰渣物理热损失 q6 % 0.5热损失燃烧/硫化反应 % 0.13热损失合计 % 9.95锅炉设计热效率 % 902.3 锅炉基本尺寸炉
14、膛宽度(两侧水冷壁中心线距离) 6130mm炉膛深度(前后水冷壁中心线距离) 4690mm尾部对流烟道宽度(两侧包墙中心线距离) 4338mm尾部对流烟道深度(前后包墙中心线距离) 3694mm锅筒中心线标高 37100mm省煤器进口集箱标高 15830mm过热器出口集箱标高 37400mm锅炉运转层标高 8000mm锅炉最高点标高(顶板上标高) 43800mm锅炉宽度(两侧外支柱中心线距离) 10600mm锅炉深度(最首排柱至最后排柱中心线距离) 22835mm哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 9 页2.4 锅炉水容积名称单位锅筒水冷壁下水管连接管过热器 省煤器 总计水压时
15、M3 20.8 23 18.5 9.2 71.5正常运行时 M3 7.8 23 0 9.2 402.1.5 排放值排放值以设计燃料、给定的石灰石、锅炉最大连续运行负荷(MCR)为基础。SO2:烟气中 SO2 排放值400mg/Nm 3NOX:锅炉出口 NOX 排放值 250mg/Nm 32.6 锅炉整体布置本锅炉系高压参数、单锅筒、自然循环蒸汽锅炉,采用循环流化床燃烧方式,高温分离。锅炉主要由四部分组成:燃烧室、高温旋风分离器、非机械回料阀和尾部对流烟道。燃烧室位于锅炉前部,四周和顶棚布置有膜式水冷壁,底部为略有倾斜的水冷布风板,布风板下方布置有水冷风室。燃烧室上部与前墙垂直布置四片 II 级
16、过热器屏。燃烧室后有两个平行布置的旋风分离器,非机械回料阀位于旋风分离器下部,且与燃烧室和分离器相连接。燃烧室、旋风分离器和非机械回料阀构成了粒子循环回路。尾部对流烟道在锅炉后部,烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成,其内沿烟气流程依次布置有 III 级过热器和 I 级过热器,下部烟道内,依次布置有省煤器和卧式空气预热器,一、二次风分开布置。锅内采用单段蒸发系统,下降管采用集中与分散相结合的供水方式。过热蒸汽温度采用二级喷水减温调节。锅炉采用露天布置,8m 运转层下按全封闭设计,锅筒两端设有炉顶小室。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 10 页锅炉构架采用全钢焊接结构。锅炉采用支
17、吊结合的固定方式,除旋风分离器和空气预热器为支撑结构外,其余均为悬吊结构。为防止因炉内爆炸引起水冷壁和炉墙的破坏,本锅炉设有刚性梁。2.6 锅炉设计的主要特点2.6.1 采用 Pyroflow 循环流化床锅炉技术这种锅炉采用了新型的燃烧方式,具有以下优点:A、燃料适应性广与煤粉炉相比,其煤种的适应性较广。B、低硫排放燃烧室内添加石灰石直接脱硫。C、高燃烧效率气固间高滑移速度导致固体颗粒在床内横向、纵向混合良好,且有较长的停留时间,因此可以保证最佳的碳燃烬率。D、消除溶渣低温燃烧不产生溶渣,降低了碱性盐的挥发,因而减少了锅炉的腐蚀和对流受热面的沾污。2.6.2 可靠的防磨措施循环流化床锅炉中,由
18、于大量高温循环粒子不断流经燃烧室、分离器和返料装置,所以存在着严重的磨损问题,为使锅炉长期安全可靠运行,在以下表面采取了防磨措施:A、 高温旋风筒及料腿内表面;B、 返料装置内表面;C、 旋风筒和对流烟道之间的连接烟道内表面;D、 下部燃烧室内表面和布风板上表面;E、 过热器屏穿墙处水冷壁管外表面;哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 11 页F、 燃烧室出烟口及与出烟口相邻的后墙,侧墙水冷壁管部分外表面;G、 级过热器屏下部外表面。2.6.3 三向膨胀节本锅炉采用支吊结合的固定方式,为解决热旋风分离器与燃烧室、热旋风分离器与返料装置,连接烟道与尾部对流烟道之间的相对三向膨胀,在以
19、上部位装有三向膨胀节,既能耐高温,又能抗磨损,还能保证三向自由膨胀。2.6.4 屏式受热面为了控制沿炉膛高度方向烟气温度均匀和解决尾部对流烟道布置的困难,在燃烧室上部与前墙水冷壁垂直布置有四片屏式过热器。2.6.5 水冷布风板本锅炉采用水冷布风板,使布风板得到了可靠的冷却。大量的布风喷嘴布置在管间鳍片上,这种新型风帽能避免锅炉停炉或低负荷运行时床料漏入底部水冷风室内,又能得到最佳布风效果。2.6.6 卧式空气预热器本锅炉采用卧式空气预热器,并将压头不同的一、二次风分开布置。这种布置方式有利于密封。2.6.7 全疏水结构燃烧室内的过热器屏、尾部烟道中的过热器受热面和省煤器采用全疏水结构,锅炉停炉
20、后可全部疏水,有利于锅炉的停炉保护。2.6.8 露天布置本锅炉采用露天布置,为防止风雨对锅炉的损坏,锅炉装有外护板和炉顶防雨棚。2.6.9 燃烧室正压运行本锅炉采用平衡通风方式,压力平衡点位于接近燃烧室出口处,所以运行时燃烧室下部基本处于正压状态,为了防止烟气泄漏,确保燃烧室的密封性,所有门、孔以及管束穿墙处都装有密封盒或焊接密封。返料装置处在正压区,采用灰位密封。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 12 页刚性梁的设计压力为8.7Kpa(887mm 水柱) 。 3、锅炉主要部件结构3.1 锅筒3.1.1 结构锅筒采用 P355GH 材料制成,内径为 1600mm,壁厚 100m
21、m,筒身直段全长 8600mm,两端采用球形封头。锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管座、脉冲安全阀管座、压力表管座;与水平呈 380 夹角处装焊有给水引入套管接头;筒身前、后水平部位装焊有汽水混合物引入管座,筒身底座部装焊有大直径下降管管座;紧急放水管座等。封头上装有人孔、水位表管座等。锅筒上下表面还焊有三对预焊板,工地安装时,将热电偶焊于其上,用来监测上、下壁温。在安装现场,未经锅炉厂允许,锅筒内、外壁禁止施焊。3.1.2 水位锅筒正常水位在锅筒中心线以下 180mm 处,最高水位和最低水位离正常水位各 50mm。真实水位的测定与控制对锅炉的运行是非常重要的。为了保证水位测定的准确性,将水位表
22、装在远离下降管的锅筒封头上,可以避开下降管附近存在的旋涡和扰动对水位测定的影响。此外,由于水位计中贮存的水处在锅炉外部较冷的大气中,其密度大于锅筒中水的密度,锅筒中的真实水位高于水位计中的指示的水位,因此,安装时要准确标定水位表中正常水位的位置(即“零”位) 。3.1.3 锅筒的固定锅筒采用 2 组 U 形曲链片吊架,悬吊于顶板梁上。3.2 锅筒内部设备本锅炉汽水分离采用单段蒸发系统,锅筒内部装有旋风分离器、梯形波形板分离器、清洗孔板、顶部多孔板和顶部波形板等设备。它们的作用在于消除汽水混合物的动能保持水位平衡,进行汽水一、二次分离和保证蒸汽上升速度均匀,保证蒸哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061
23、200171 第 13 页汽中的含盐量在标准以下。3.2.1 旋风分离器锅筒内部分两排沿筒身全长布置有 24 只直径为 315mm 的旋风分离器,在锅炉 MCR 工况下,每只分离器的平均蒸汽负荷为 5.42 吨/时。旋风分离器能消除高速进入锅筒的汽水混合物的动能以保持水位平衡和进行汽水混合物的粗分离,分离出的蒸汽沿分离器中部向上流动而分离出的水沿筒内壁向下流动,平稳地流入锅筒的水空间。3.2.2 波形板分离器每只旋风分离器上部装有一只立式波形板分离器,以均匀旋风筒中蒸汽上升速度,在离心力的作用下将蒸汽携带的水分进一步分离出来。3.2.3 清洗孔板距锅筒正常水位 480mm 处布置有平孔板式清洗
24、装置,由旋风分离器分离出的饱和蒸汽通过此清洗装置,被从省煤器来的全部给水清洗,以减少蒸汽对盐分的溶解携带和机械携带。提高蒸汽品质。3.2.4 顶部波形板分离器经过清洗孔板仍然带有少量水份的蒸汽,向上流动进入顶部波形板分离器,携带的水在重力、离心力和摩擦力的作用下附在波形板上,形成水膜,水膜在重力作用下向下流动并落下,减少蒸汽机械带盐。在锅炉 MCR 工况下,波形板中蒸汽流速为 0.14 米/秒。3.2.5 多孔板在百叶窗分离器上部布置有多孔板,均匀其下部的蒸汽流速,有利于汽水的重力分离,同时还能阻挡一些小水滴,起到一定的细分离作用。3.2.6 排污管连续排污管布置在锅筒水空间的上部,以排出含盐
25、浓度最大的锅水,维持锅水的含盐量在允许的范围内。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 14 页3.2.7 加药管利用加药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐,维持锅水碱度在 PH=9-10.5 范围内,降低硅酸盐的分配系数,降低蒸汽的溶解携带。3.2.8 紧急放水管当锅炉给水与蒸发量不相吻合而造成水位增高超过最高允许水位时,应通过紧急放水管放水至正常水位,防止满水造成事故。3.2.9 定期排污管定期排污管装在集中下水管下部的分配集箱底部,由于在锅水中加入磷酸盐,将产生一些不溶于水的悬浮物质,随流入下水管的水流至分配集箱底部并沉积在底部,悬浮物质可通过定期排污管排出,保持锅水的清洁。定期排
26、污的时间可根据锅水品质决定。3.3 燃烧室及水冷壁3.3.1 结构燃烧室断面呈矩形,深度宽度=46906130mm。燃烧室各面墙全部采用膜式水冷壁,由光管和扁钢焊制而成。底部为水冷布风板和水冷风室;燃烧室四周及顶部的管子节距均为 80mm,下部水冷壁管子规格为605,中、上部水冷壁管子主要规格为 605,管子材料为 20G。下部前后水冷壁向炉内倾斜与垂直方向成 100 角。水冷风室由两侧水冷壁水冷布风板和宽节距膜式壁组成,其中水冷布风板,宽节距膜式壁管子节距为 144mm,管子规格为6012/5,材质 15Mo3。布风板的截面积小于上部燃烧室的截面积,使布风板处具有合理的风速。燃烧室上部与前墙
27、垂直布置有四片过热器屏(II 级过热器) 。燃烧室壁面开有以下门孔:A、固体回料入口;B、给煤入口;D、一、二次风口;E、测温、测压孔;哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 15 页F、至旋风筒的烟气出口;G、人孔;H、过热器屏穿墙孔; I、顶棚绳孔。除顶棚绳孔、过热器屏穿墙孔至旋风筒的烟道及部分测孔外,其它门、孔都集中在下部水冷壁上,由于燃烧室在正压下运行,所有门、孔应具良好密封性。在燃烧室中磨损严重区域,水冷壁上内衬耐火材料。3.3.2 循环回路本锅炉采用循环流化床燃烧方式,在 ECR 负荷下燃烧室内出口温度为 895。由于沿炉膛宽度和深度的热负荷很均匀,所以不需要像煤粉炉那样
28、划分多个水循环回路,也能保证水循环安全可靠。两侧水冷壁各有独立的下集箱和上集箱,水经集中下降管和分配管进入下集箱,然后经侧水冷壁至上集箱,再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒。前、后水冷壁共用一个上集箱、水经集中下水管和分配管进入前、后水冷壁下集箱,有一部分水经前水冷壁,进入上集箱,另一部分水经分配管进入水冷风室下集箱,然后流经水冷风室和水冷布风板的管子进入后水下集箱,然后经后水冷壁、顶棚管引至前后水冷壁上,集箱再由汽水引出管引至锅筒。下降管系统见图 4,汽水引出管系统见图 5。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 16 页3.3.3 水冷壁固定水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重
29、量都通过吊杆装置悬吊在顶板上,前墙有 7 根 M48 吊杆,后墙有 5 根 M48,4 根 M42 吊杆,两侧墙各有 6 根吊杆,安装时应调整螺母,使每根吊杆均匀承载。为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆炸而损坏水冷壁,在水冷壁外侧四周,沿燃烧室高度方向装有多层刚性梁和止晃装置。3.4 下降管3.4.1 结构本锅炉下降管采用集中与分散相结合的方式,由锅筒下部引出两根集箱下降管,规格为 426mm 集中下降管位于锅筒两端,再通过 16 根分散下降管向前、后墙、两侧墙水冷壁下集箱供水。3.4.2 下降管固定下降管重量由锅筒、水冷壁分担,无其它固定装置。3.5 汽水引出管3.5.1 结构水冷壁上集箱
30、至锅筒的汽水引出管直径为 15914mm,共 16 根,根据每根连接管蒸汽负荷,合理布置锅筒前、后两侧,使锅内旋风筒负荷均匀。3.6 水冷布风板及水冷风室水冷布风板位于炉膛底部,由倾斜的膜式水冷管屏和布风帽组成。水冷管屏的管子直径 60,材料:15Mo3。大量不锈钢制成的布风帽按一定规律焊在水冷管屏间鳍片上,布风板中间有三个口径为 219mm 的排渣口。水冷风室是由两侧水冷壁下部、水冷布风板和与水冷布风板管屏连为一体的 L 型膜式水冷壁组成,L 型膜式壁管子直径 60,材料也是 15Mo3。3.7 过热器系统及汽温调节过热器系统由包墙过热器、I、II 、III 级过热器组成,在 I 级过热器与
31、 II 级过热器之间、II 级过热器与 III 级过热器之间的管道上,分别布置有一、二级喷水减温器。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 17 页3.7.1 过热蒸汽流程过热蒸汽流程见图 6饱和蒸汽自锅筒顶部由 4 根 159 的连接管引入尾部烟道侧包墙上集箱,每侧2 根,然后经侧包墙壁管下行至侧包墙下集箱(219) ,再经集箱两端的直角弯头,转入前后包墙下集箱,蒸汽一部分由前包墙下集箱沿前包墙壁管上行至前包墙出口集箱,再通过 5 根立管将蒸汽送入后包墙管出口集箱,蒸汽另一部分沿后包墙管上行至后包墙管出口集箱,混合后由后包墙管出口集箱沿 2 根 219mm 的连接管进入 I 级过热
32、器入口集箱。蒸汽流经 I 级过热器逆流而上,进入 I 级过热器出口集箱,再自集箱右端引出,经 1 根 219mm 连接管引向炉前,途经 I 级喷水减温器,经减温后的蒸汽由流入 II 级过热器入口混合集箱,经两根 159mm 的 II 级过热器管屏入口集箱流入两片屏式过热器中,到该两屏的上部小集箱,再经连接管到达另两屏的上部小集箱,流入两片管屏,蒸汽下行流入该两屏的混合集箱。蒸汽从集箱左侧引出,经 273mm 连接管向后流经串联其上的级喷水减温器,进入位于尾部烟道后部的 III 级过热器入口集箱,沿 III 级过热器受热面逆流而上,流至 III 级过热器出口集箱,达到 540的过热蒸汽最后经集汽
33、集箱引出。3.7.2 顶棚及包墙过热器为了简化炉墙结构和形成尾部对流烟道,本锅炉布置了顶棚及包墙过热器,它是由 425mm 管子与扁钢焊制成膜式壁,管子材料 20G,顶棚及转向室处的鳍片为 15CrMo,其余鳍片材质为 20#。3.7.3 I 级过热器I 级过热器位于尾部烟道中,水平布置,共有 3 个管组,蛇形管的横向排数为46 排,管子直径 384.5mm ,根据管子壁温,采用 20G 和 15CrMoG 材料。3.7.4 II 级过热器II 级过热器位于燃烧室上部,由四片屏式过热器组成,与前水冷壁垂直布置,下部穿前墙处有密封盒将管屏与水冷壁焊在一起。由于 II 级过热器与前水冷壁壁温不同,
34、导致二者膨胀量不同,为此,在屏的出口端,装有膨胀节,以补偿胀差。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 18 页每片屏有管子 22 根,管子直径 425.5mm,材料 12Cr1MoVG,管屏的上部为膜式壁,鳍片厚度为 5mm,材料为 12Cr1MoV。管屏下部为光管,并敷有耐火防磨材料及堆焊层,以增强抗磨损能力。3.7.5 III 级过热器III 级过热器位于尾部烟道上部,水平布置,由 2 个管组组成,蛇形管的横向排数为 23 排,管子直径 384.5mm ,根据管子壁温,冷段采用 12Cr1MoVG 材料,热段采用 12Cr2MoWVTiB 材料。3.7.6 汽温调节本锅炉在 5
35、0-100%MCR 负荷范围内,保证过热蒸汽温度达到额定值。蒸汽温度的调节采用二级喷水减温器,分别位于 I、II 级过热器之间的管道上和 II、 III 级过热器之间的管连接上。喷水水源为给水,减温器采用笛管式。在 MCR 负荷工况下,I 级减温器喷水量为 4 吨/ 时,II 级减温器喷水量为 2.3吨/时。3.7.7 固定装置I 级、III 级过热器:通过 223 根省煤器吊挂管分两排将 I 级过热器、III 级过热器吊挂起来,然后通过吊杆吊到构架顶板上。包墙:前包墙用 5 根吊杆,后包墙用 5 根吊杆,两侧包墙各用 4 根吊杆,将包墙过热器悬吊到顶板上。II 级过热器:每片屏的上集箱有一个
36、吊点,用吊杆吊挂到构架顶板上,为解决 II 级过热器和水冷壁膨胀不一致问题,在屏的吊挂装置上设有恒力吊架。每片屏的下部固接在前水冷壁上。过热器连接管:I 级过热器和 II 级过热器之间的连接管通过 3 个吊挂装置将重量吊挂到柱和梁上。II 级过热器至 III 级过热器之间的连接管是通过 3 个吊挂装置将重量吊挂到柱和梁上,为解决连接管的向上膨胀,每个装置中间设有恒力吊架。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 19 页3.8 省煤器省煤器布置在尾部对流烟道内,呈逆流、水平、顺列布置,为检修方便,省煤器的蛇形管分成三个管组。省煤器蛇形管由 324mm ,材料 20G 管子组成,共 54
37、 排。省煤器的给水由入口集箱右端引入,经省煤器受热面逆流而上,进入二根 219mm 省煤器中间集箱,然后通过二排共 46 根吊挂管引至省煤器上集箱,再从集箱两端通过二根159mm 连接管引至锅筒后侧,最后通过 8 根 76mm 管子引入锅筒。省煤器吊挂管直径为 515.5mm ,材料为 20G。省煤器蛇形管用撑架吊在省煤器中间集箱上,然后通过吊挂管和炉顶吊挂装置吊在顶板上。3.9 空气预热器管式空气预热器采用卧式布置,沿烟气流程一、二次风串联布置,二次风布置在一次风两个行程的中间。空气预热器材管子直径 402.5mm ,材料 Q235-A,空预器低温段和中温段下半部的设计采用 Corten 耐
38、腐蚀材料,横向节距 63mm。烟气自上而下从管外流过,空气从管内流过,与烟气呈逆流布置。为便于吹灰器清扫,空气预热器采用顺列布置,并分成四组。空气预热器的重量通过管子二端的管板传到钢梁上。管板和钢梁之间有 18 对自由滑动的膨胀板使之水平方向能自由膨胀。空气预热器与省煤器护板用非金属膨胀节连接,用以补偿热态下的胀差,且保证良好的密封。3.10 旋风分离器和连接烟道炉膛后部平行布置二个旋风分离器,使进入的烟气进行离心分离,将气固两相流中的大部分固体粒子分离下来,通过料腿进入返料装置,继而送回燃烧室,分离后的较清洁的烟气经中心筒,流入连接烟道,最后进入尾部对流烟道。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061
39、200171 第 20 页3.10.1 旋风分离器旋风分离器由旋风筒、大锥体、料腿和中心筒组成。旋风筒由 =8mm 钢板卷制而成,内敷保温、耐火防磨材料。锥体由 =8mm 钢板卷制而成,内敷保温、耐火防磨材料,钢板外表面设计温度为 50。 ,中心筒由 =10mm,1Cr20Ni14Si2材料卷制而成,内径 1500mm 。旋风分离器的重量通过焊在旋风筒外壳上的 4 个支架,支撑在钢梁上,并垫有膨胀板可沿径向自由膨胀。旋风分离器与燃烧室之间,旋风分离器的料腿与返料装置之间分别装有耐高温的膨胀节,以补偿其胀差。3.10.2 连接烟道连接烟道位于旋风分离器上方,将旋风分离器中心筒中出来的烟气引入尾部
40、对流烟道中。连接烟道为钢板结构,材料为 Q235-A.F 内敷 350mm 厚的保温、耐火防磨材料。连接烟道重量通过旋风筒上的型钢组件,传到分离器上,继而作用在钢梁上。连接烟道与尾部烟道连接处装有耐高温膨胀节,以补偿其胀差。3.11 返料装置每个旋风分离器料腿下端装有一个返料装置,用以回路密封并将分离器分离下来的固体物料返回燃烧室,继续参与循环与燃烧。在返料装置的底部装有与高压密封风机相连的两只风管,借以流化、输送物料。返料装置外壳由碳钢材料钢板制成,内衬多层保温、耐火防磨材料,返料装置一端通过膨胀节与水冷壁炉墙附件相焊接,另一端与旋风分离器的料腿相连接,因此在运行时,返料装置不随水冷壁一起向
41、下膨胀,其下端重量一部分作用在分离器上,另一部分通过恒力弹簧吊架吊于横梁上。3.12 刚性梁为防止炉膛的内外爆而破坏受热面和炉内压力波动而毁坏炉墙,锅炉设置了水平绕带式刚性梁,能在各种不利工况下,确保水冷壁和包墙过热器的安全。哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 21 页绕带式刚性梁系统由围绕炉膛和尾部对流烟道的水平刚性梁组成。刚性梁通过蹬形夹和连接板固定在管墙上。3.13 锅炉范围内管道3.13.1 给水操纵台本锅炉给水操纵台共有四条管道,见图 7,这三条管道作用如下:A:主给水管道容量满足 100%负荷需要,装有 DN150,P N20 电动闸阀和调节阀,在锅炉运行时,50%1
42、00%锅炉负荷变化由此调节阀调节。B:副给水管道容量满足 50%以下负荷需要,装有 DN100;D N50,P N20电动截止阀和调节阀,在锅炉启动过程中使用。C:上水管路装有三只 DN20,P N32 手动截止阀,在水压试验和锅炉启动前上水用。3.13.2 再循环管在锅炉启动初期,由于蒸发量低,而且点火后水冷壁中的水会产生汽水膨胀而停止锅炉给水,为保证省煤器中水有一定的流速,在锅筒下部水空间至省煤器入口集箱前,加装有再循环管路,并装有一只 DN50,P N20 电动截止阀,此阀在锅炉点火后停止给水时打开,锅炉给水时立刻关严,以防止给水直接进入锅筒。为防止因冷水漏入锅筒中而使锅筒壁产生温度应力
43、,再循环管管接头采用套管接头。3.13.3 喷水减温水管路过热蒸汽喷水减温水来自锅炉给水操纵台前主给水管道。主喷水管道上装有一只 DN32,P N32 电动截止阀,然后分成二条管道,分别向两只喷水减温器供水,每条管道上装一只 DN20,P N20 调节阀,在此调节阀前后各有一只 DN20,P N32 手动截止阀,可在必要时将调节阀隔离。在每条管道调节阀下方还装有二只 DN20,P N32 手动截止阀,用于系统泄压或在调节阀维修时管路疏水用。利用调节阀调节每只减温器的喷水量,当二只调节阀关闭时,主喷水管道上的电动截止阀也应联锁关闭,防止喷水调节阀泄露时,喷水进入过热器组件。哈尔滨锅炉厂有限责任公
44、司 061200171 第 22 页3.13.4 水位监测设备为了监视和调节锅筒中的水位,在锅筒封头上装 2 只云母双色水位表,还装有水位报警、水位调节及水位记录装置用的接头。3.13.5 汽水品质监视装置为了监视锅炉的汽水品质,在汽、水管道上装有锅水、给水、饱和蒸汽、过热蒸汽取样装置。3.13.6 锅炉的安全控制在锅炉的运行和事故状态,为防止因锅炉超压而导致锅炉受压元件损坏,在集汽集箱上装有两套脉冲式安全装置,其中一个冲量取自锅筒,另一个冲量取自集汽集箱,当锅炉超压时,安全阀开启,系统排汽泄压。安全阀总排放能力为 160t/h 左右。3.13.7 生火管路集汽集箱生火管路上装有 DN100,
45、P W5410V 电动截止阀两只,用来启动时控制锅炉升压速度。3.14 吹灰系统采用吹灰效果良好的声波式吹灰系统在过热器区域两侧墙共放置了 3 个吹灰点,在省煤气和空气预热器各处相应位置也适当放置了 5 个吹灰点。 (吹灰器用户自理)3.15 锅炉构架锅炉构架是锅炉机组的重要组成部分,用以支吊和固定锅炉本体各部件,并维持锅炉各部件之间相对位置的空间结构,本工程采用框架结构形式。锅炉构架由柱、梁、垂直支撑、平台楼梯及顶板等部件组成。本结构全部采用焊接方式连接。锅炉构架按其作用可划分为三部分,即顶板系统,柱梁及支撑系统和平台楼梯系统。顶板系统由支吊梁、顶板梁、大板梁和上部支撑等部件组成,形成一个刚性较大的梁格,用以完成对本体部分各部件的支吊。柱梁包括垂直支撑系统,承担由顶板传下来的载荷,并将其传到地基础上,同时完成对本体另外一部分部哈尔滨锅炉厂有限责任公司 061200171 第 23 页件(如旋风筒等)的支承,并且还要承受风、地震的作用。根据锅炉本体结构特点和受力形式,构架做成空间框架体系,设有多片立框架,它们具有良好的强度、刚度、稳定性。平台楼梯的布置以方便运行、检修为原则。3.15.1 柱和梁整个锅炉构架共布置 11 根柱,每根分为三段,以方便制造、运输和安装。柱接头采用焊接形式连接,大部分梁采用板拼,同时也采用焊接形