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锅炉说明书


产品说明书
INSTRUCTION FOR PRODUCT









SG-640/12.5-M3002

MODEL OF PRODUCT 产 品 名 称

640t/h 超高压自然循环锅炉

NAME OF PRODUCT 编 SERLES NO. 号

3002-1-8601

编 制 PREPARED BY 审 核 CHECKED BY 审 定 REVIEWED BY 批 准 APPROVED BY

日期 DATE 日期 DATE 日期 DATE 日期 DATE

0

编写说明
神华宁煤 400 万吨/年煤炭间接液化项目动力站工程采用超高压自然循环煤粉 锅炉,锅炉的设计在总结我公司燃用烟煤的成功经验基础上进行了优化,以期向 用户提供优质产品。 本产品说明书对锅炉性能,总体布置,各系统及主要受压部件的结构特点作 了介绍。除本说明书外还编制了安装、运行及有关设备说明书,这些说明书可作 为安装单位和电厂在编制相应的技术文件时的指导性资料。 锅炉设计着重考虑: (1) 锅炉具有较高的可用率;锅炉具有较高的热效率和较小的空气预热器漏风; (2) 具有较好的控制调节性能,调节灵活可靠,汽温偏差尽可能小; (3) 具有较好的煤种适应性,在燃料正常变化范围内燃烧安全可靠; (4) 具有较好的低负荷稳燃性能和较好的启、停及调峰性能; (5) 尽量采用现有的成熟结构,增加部组件通用化程度。 为本锅炉编写的各种说明书汇总如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3002-1-7101 3002-1-7110 3002-1-8301 3002-1-8302 3002-1-8701 3002-1-8702 3002-1-8703 3002-1-8704 3002-1-8601 3002-1-8602 3002-1-8603 3002-1-8604 3002-1-8605 3002-1-8606 3002-1-8607 产品总清单 供应客户图样清单目录 锅筒强度计算汇总 集箱强度计算书汇总 锅炉受热面结构及热力计算汇总 管子壁温及管子管道强度计算汇总 锅炉循环系统性能计算汇总 汽水及烟风系统阻力计算汇总 产品说明书 锅炉使用说明书 锅炉保护限定值 烟风道说明书 刚性梁说明书 炉墙与保温说明书 锅炉安装说明书

1

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

3002-1-8661 3002-1-8608 3002-1-8609 3002-1-8610 3002-1-8611 3002-1-8612 3002-1-8613 3002-1-8614 3002-1-8151 3002-1-8401

燃烧设备说明书 安全阀说明书 动力释放阀说明书 调节阀说明书 水位表说明书 吹灰器说明书 吹灰管路说明书 电视摄像系统说明书 煤粉燃烧设备计算书 安全阀整定压力及排放量汇总

注:有关预热器部件的说明书详见 770074-3-7000“预热器技术文件总目录

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产品说明书 ................................................................................................................... 0 编写说明 ....................................................................................................................... 1 1. 锅炉设计条件及性能数据 .................................................................................... 2 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 锅炉设计参数 .......................................................................................... 2 燃料 .......................................................................................................... 2 锅炉汽水品质 .......................................................................................... 4 环境条件 .................................................................................................. 5 锅炉运行条件 .......................................................................................... 8 锅炉性能数据汇总 ................................................................................ 10

2. 锅炉总体及系统 .................................................................................................. 11 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 锅炉总体简介 ........................................................................................ 11 汽水系统 ................................................................................................ 12 蒸汽调温系统 ........................................................................................ 14 燃烧设备 ................................................................................................ 15 烟、空气系统 ........................................................................................ 15 出渣系统 ................................................................................................ 16 吹灰系统 ................................................................................................ 16 管路系统 ................................................................................................ 18 安全阀排汽管道 .................................................................................... 20 门孔及测点布置 .................................................................................... 20

3. 主要受压部件 ...................................................................................................... 22 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 锅筒及附件 ............................................................................................ 22 锅筒内部装置 ........................................................................................ 23 水冷壁 .................................................................................................... 23 省煤器 .................................................................................................... 26 过热器 .................................................................................................... 26 过热器的控制保护及维护检查 ............................................................ 28 减温器 .................................................................................................... 29 其它设备 ................................................................................................ 30
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1. 锅炉设计条件及性能数据 神华宁煤 400 万吨/年煤炭间接液化项目动力站工程采用超高压自然循环煤粉锅炉。 本工程 6x640t/h 锅炉为超高压参数自然循环、四角切向燃烧方式、单炉膛、无再热、平 衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、 “?”型布置、配回转式空气 预热器。 烟气设置同步脱硫,脱硝处理装置(SCR)由买方自己采购。每台锅炉配置五台中 速磨煤机。燃烧设计煤种时,4 台运行,1 台备用。 1.1 锅炉设计参数 名 过热蒸汽流量 过热器出口蒸汽压力 过热器出口蒸汽温度 省煤器进口给水温度 1.2 燃料 1.2.1 煤种 称 单位 t/h MPa(g) ℃ ℃ BMCR 640 12.5 540 200 BRL

本工程设计煤种为烟煤,燃煤成份与灰分特性如下:
项 收到基水份 空干基水分 工业分 析 干基灰分 收到基挥发分 收到基固定碳 干基低位发热量 干燥无灰基碳 干燥无灰基氢 元素分 析 干燥无灰基氮 干燥无灰基硫 干燥无灰基氧 灰成分 分析 二氧化硅 三氧化二铝 目 符号 Mar Mad Ad Var Fc,ar Qnet.d Cdaf Hdaf Ndaf Sdaf Odaf SiO2 Al2O3 2 单位 % % % % % MJ/kg % % % % % % % 设计煤种 20 10 18 22 43.6 23 73 4.9 0.8 1.0 20.3 47 16 校核煤种 20 10.0 22.0 22.0 40 22 76 4.3 0.6 1.8 17.3 48.1 16.3

项 三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 氧化纳 氧化钾 二氧化钛 三氧化硫 二氧化锰 其它 变形温度 灰熔点 软化温度 半球温度 流动温度 有害元 素



符号 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O TiO2 SO3 MnO2

单位 % % % % % % % % %

设计煤种 13 8 4 0.96 0.97 1 5 / / 1190 1210 1230 1260

校核煤种 11.5 8.6 3.8 0.9 0.9 1.0 5.8

DT ST HT FT

℃ ℃ ℃ ℃

1220 1230 1250 1280



Cl,d

%

0.022

0.022

哈氏可磨系数

HGI



75

60-70

1.2.2

点火及助燃用油、废气特性

制油装置投运前,锅炉点火和稳燃用油采用#0、#-10 或#-20 轻柴油。制油装置 投运后,采用自产轻柴油。自产轻柴油品质见表 1-4: 油质分析
项目 色度,号 不大于 技术指标 0号 1.5 ≤ 0.5 SH/T 0175 不大于 不大于 10 7 0.1 0.01 3 GB/T380 GB/T258 GB/T268 GB/T508 -20 号 试验方法 GB/T6540

氧化安定性,总不溶物 mg/100mL 不大 于 硫含量 1), mg /kg 酸度,mgKOH/100mL

10% 蒸余物残炭 2),%(m/m) 不大于 灰分,% (m/m) 不大于

项目 0号 铜片腐蚀(50 ° C, 3h),级 水分,% (m/m) 机械杂质 3) 运动粘度(20 ° C), mm2/s 凝点, ° C 冷滤点,° C 闪点(闭口),° C 十六烷值 馏程 50%回收温度,° C 90%回收温度,° C 95%回收温度,° C 芳烃,% (m/m) 不高于 不高于 不高于 不大于 不高于 不高于 不低于 不小于 0 4 不大于 不大于

技术指标 -20 号 1 痕迹 无 1.8 ~8.0 -20 -14 42 60

试验方法 GB/T5096 GB/T260 GB/T511 GB/T265 GB/T510 SH/T 0248 GB/T261 GB/T386

≤ 300 ≤ 355 ≤ 365 1 460 720-800

GB/T510

SH/T 0606 SH/T 0765 GB/T1884 GB/T1885

润滑性,磨痕直径(60 ° C), um 不大于 密度 (20° C), kg/m3 1) 2) 3)

可用 GB/T11131、 GB/T11140 和 GB/T17040 方法测定, 结果有争议时, 以 GB/T380 为准。 可用 GB/T17114 方法测定,结果有争议时,以 GB/T268 为准。 可用目测法,即将试样注入 100mL 玻璃量筒中,在室温(25.5 ° C)下观测,应当透明,没 有悬浮和沉降的水分及机械杂质。结果有争议时,以 GB/T260 或 GB/T511 测定。

1.3 锅炉汽水品质 为确保锅炉蒸汽品质,必需严格控制锅炉给水、炉水品质,尤其是给水品质,锅炉 给水,炉水和蒸汽质量按 GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标 准》要求。
给水: pH 值 (25℃) 硬度 溶氧 (O2) 铁 (Fe) ?mol/l ?g/l ?g/l 9.2~9.6(无铜系统) ~0 ≤7 ≤30

4

铜 (Cu) TOC(必要时监测) 联氨 (N2H4) 氢导电率(25℃) 二氧化硅: 炉水: pH 值 电导率(25℃) 二氧化硅 (SiO2) 磷酸根

?g/l μ g/l ?g/l ?s/cm

≤5 ≤500 ≤30(挥发性处理 ) ≤0.3

应保证蒸汽二氧 化硅符合标准

9.0~10 ?s/cm mg/l mg/l ≤ 60 ≤ 2.00 2~6

1.4 环境条件 1.4.1 厂区地质条件 1) 本项目位于宁夏回族自治区宁东煤化工基地(A 区)B6 地块,依照国家地震局 对项目工程场地地震安全性评价报告的批复(中震安评[2009]55 号文) ,场地为非 液化场地,且场地及周围没有发现大的区域性断裂构造,地质条件稳定,属对建筑 抗震有利地段。 2)地震 工程场地的设计地震动分组为第三组 场地基本烈度为Ⅶ度 1.4.2 气象条件:
(1)降水量(mm)

年平均降水量 年最大降雨量 年最小降雨量 月平均最大降水量 月平均最小降水量 日最大降水量 1 小时最大降雨量 年平均暴雨天数(>50 mm / d) 年平均暴雨天数(>25 mm / d)

199.5 352.4 80.4 52.6 0.8 95.4 32.3 0.1 0.7

5

(2)土壤(cm) 最大冻土深度 (3)气温(℃) 年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 最低日平均温度 最热月平均温度 最热月平均最高气温 最冷月平均气温 月平均最低气温的最低值 年平均最高气温 年平均最低气温 夏日连续 5 日干球温度 7-8 月平均干球温度 夏日连续 5 日湿球温度 (4)风 常年主导风向 夏季主导风向 冬季主导风向 最大风速(m/s) 常年平均风速(m/s) 瞬间最大风速(地上 10m) (m/s) 基本风压(kN/m2) UBC当量风压(kN/m2)(仅用于进口 设备) 地面粗糙度类别 沙暴日数(天) 全年最多沙暴日数(天) B 5.9 11 N S N 21.0 2.7 27.7 0.65 1.2 9.0 41.4 -27.7 -20.5℃ 23.4℃ 29.6 -7.6 -16.8℃ 16.6 2.5 26.9 22.6 21.7 109

6

大风日数(天) 全年最多大风日数 (5)湿度(%) 年平均相对湿度 月平均最高相对湿度 月平均最低相对湿度 日平均最大相对湿度(夏季) 日平均最小相对湿度(冬季) (6)气压(千帕)(kPa) 年平均气压 7 月平均气压 1 月平均气压 绝对最高气压 绝对最低气压 (7)海拔 海拔(m) (8)蒸发量 全年平均水面蒸发量(mm) (9)霜 年均无霜期(天) 重霜冻最多天数 重霜冻最少天数 轻霜冻最多天数 轻霜冻最少天数 (10)冰雪 基本雪压(kN/m2) 最大积雪深度(cm) (11)冰雹 平均次数(次/年) (12)日照
7

13.3 27

56 69 43 89 76

89.01 88.19 89.47 91.71 86.71

1315(项目现场海拔)

1752.6

171 172 135 184 159

0.18 13

0.3

全年日照时数(h) 6 月每天日照时数(h) 12 月每天日照时数(h) (13)雷暴 全年平均雷暴日数 全年最多雷暴日数 1.5 锅炉运行条件

3012.0 9.9 6.9

14 23

锅炉生产的主蒸汽大部分直接外供, 其余蒸汽用来拖动 2 台 50MW 抽凝式汽轮发电 机组;锅炉主要按定压方式运行,年运行时间大于 8000 小时。 锅炉能适应设计煤种和校核煤种。在下述工况下,保证热效率为(按低位发热量): 92.5% 1)燃用设计煤种 2)环境参比温度 20℃ 3)大气相对湿度 60% 4)额定工况时(640t/h) 5)锅炉热效率计算按 ASME PTC4.1 进行 6)煤粉细度 R90= 20 %

在下述工况条件下,锅炉 BMCR 出力 640 t/h: 1)燃用设计煤种及校核煤种 2)额定给水温度 3)过热蒸汽温度和压力为额定值 4)蒸汽品质合格 锅炉在燃用设计煤种时,不投油最低稳燃负荷不大于锅炉的 40%B-MCR。 锅炉负荷连续变化率应达到下述要求: 定压运行时,不低于 5%BMCR/min 阶跃负荷时,不低于 10%BMCR/min 锅炉应能承受上述负荷变化而不受次数限制。 锅炉燃烧室的承压能力:锅炉燃烧室的设计压力不小于± 5.8kPa,炉膛最大瞬时承 受压力不低于?8.7kPa。

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炉膛出口同一标高烟道两侧对称点间的烟温偏差不超过 50℃。 1.5.1 水压试验要求

水压试验水温:水压试验应在环境温度高于 5℃时进行,低于 5℃时须有防冻措施。 水压试验的水温应保持高于周围露点的温度以防锅炉表面结露,任何时候水压试验时, 水温应大于 20℃,但也不宜温度过高以防止引起汽化和过大的温差应力,并控制锅筒 壁温不大于 50℃。水压试验用水推荐温度为:20~70℃。 锅炉水压试验应采用除盐水或冷凝水,或经 10ppm 氨和 200ppm 联氨处理过的水, CL-<0.2mg/L,其 PH 值为 9~10,固体粒子含量不超过 1ppm。 推荐的水压试验压力: 一次汽系统试验压力为锅筒工作压力 14.0MPa 的 1.25 倍,即 17.5MPa。 用户可根据相关标准、规范、法规自行确定水压试验压力。 注意事项: (1)锅炉充水前应确保所有锅筒和集箱中的外来物质消除干净。 (2) 在进行高于正常运行压力的水压试验之前,所有安全阀均应按照有关制造厂 的说明书装上堵头及压紧装置。 (3) 如果通过省煤器对锅炉充水,则省煤器再循环管路阀门应处于全开状态,这 样易于充水,且能尽量减少夹入的空气。 水压试验水容积估算值(m3) 省煤器 56 1.5.2 锅 筒 43.5 水冷壁系统 过热器系统 106.5 72 总水容积 278

锅炉酸洗要求

要求过热器系统尤其是立式受热面不参加酸洗, 以免垃圾沉积, 并对管子产生腐蚀。 锅筒内件一次分离器和二次分离波形板在酸洗前应拆除。应设置测量金属壁温的温度装 置,以控制酸洗温度。其控制温度为 66℃~82℃之间。 酸洗容积(M3) 省煤器 56 1.5.3 锅 筒 水冷系统 106.5 炉顶,包覆+低过 38 总酸洗容积 244

43.5

锅炉启动要求

汽机冲转参数可按实际运行作适当调整,建议的锅炉各态启动曲线详见锅炉
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3002-1-8602《锅炉使用说明书》。 1.6 锅炉性能数据汇总 详见计算书 3002-1-8701《热力计算汇总》

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2. 锅炉总体及系统 2.1 锅炉总体简介 锅炉总体布置见图 2.1,本工程为超高压参数自然循环、四角切向燃烧方式、 单炉膛、无再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、炉顶设大罩壳。 制粉系统采用正压直吹式制粉系统,配置五台中速磨煤机。锅炉总体布置炉膛宽 12692mm,深 11352mm,炉顶标高 47800mm,锅筒中心线标高 51600mm,炉顶 大板梁底标高 54700mm。锅炉运转层标高 11000 mm,运转层为混凝土大平台。 锅炉炉顶采用大罩壳热密封结构。炉膛由 Φ60×6 膜式水冷壁组成,炉底冷灰斗 角度 55o,炉底密封采用水封结构,炉膛上部布置了屏式过热器及高温过热器, 炉底下集箱标高为 5850mm。 水平烟道深度为 4500mm,由包覆延伸侧墙部分组成,内部布置有低温过热 器。 包覆深度 7800mm,包覆内设有省煤器。 二台回转式空气预热器直接布置在包覆下方。 本锅炉采用中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统,配置五台中速磨煤 机,燃烧器四角布置,切圆燃烧方式。最上排燃烧器喷口中心线标高 22400mm, 分 隔 屏 屏 底 距 最 上 排 燃 烧 器 喷 口 15100mm , 最 下 排 燃 烧 器 喷 口 中 心 标 高 16900mm,冷灰斗转角距最下排燃烧器喷口 3152mm,每角燃烧器风箱中设有三 层进退式机械雾化油枪。 锅炉钢架为全钢架,高强度螺栓连接,整台锅炉共设置 15 层平台,其中 5 层刚性平台, 为便于操作, 个别地方还设置了局部平台。 除渣斗装置 (用户自理) 及预热器外,锅炉所有重量都悬吊在炉顶钢架上。 过热器的汽温调节采用喷水调节。 锅炉设有膨胀中心,锅炉深度和宽度方向上的膨胀零点设置在炉膛深度和宽 度中心线上, 通过与水冷壁管相连的刚性梁上的承剪件与钢架的导向装置相配合 形成膨胀零点; 垂直方向上的膨胀零点设在炉顶大罩壳顶部。所有受压件吊杆的 位移量均相对于膨胀零点而言, 对水平位移量大的吊杆均考虑了预偏置量,以改 善锅炉运行时的吊杆应力状态。安装时请按有关图纸施工。

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炉膛及包覆四周设有绕带式刚性梁,以承受正、负两个方向的压力,炉膛部 分布置了 15 层刚性梁,包覆布置 6 层刚性梁。其中 2 层布置在炉膛冷灰斗拐角 之下,另有 4 层在大风箱内衍化成风箱桁架。 炉膛部分布置有 48 只墙式吹灰器,炉膛上部及水平烟道区域内布置 12 只长 行程伸缩式吹灰器, 在尾部竖井烟道中设置 14 只半行程伸缩式吹灰器 (省煤器) , 每台预热器烟气进出口端分别布置一只双介质吹灰器和一台蒸汽吹灰器, 运行时 所有吹灰器均由 DCS 实现过程控制。 锅炉本体部分共配有 4 只弹簧安全阀,分别布置在锅筒上 3 只安全阀,过热 器出口 1 只安全阀, 为减少安全阀起跳次数,在过热器出口还装有 1 只动力泄放 阀。 此外, 锅炉还配有炉膛火焰电视摄像装置、 锅筒水位计及水位电视摄像装置、 炉管泄漏自动报警装置等安全保护装置(电厂采购)。 锅炉水冷壁及包覆采用管子焊扁钢的膜式结构,炉顶采用本公司经典的全金 属二次密封结构,并采用罩壳热密封结构,以提高锅炉整体密封性和美观性。详 见相关图纸及 3002-1-8606 炉墙与保温说明书。 燃烧器为四组直流式喷燃器,采用上下浓淡一次风喷嘴和对冲同心正反切燃 烧技术,布置在炉膛下部四只切角上。每组燃烧器由 5 只煤粉喷嘴,6 只二次风 喷嘴,3 层分离燃尽风(SOFA)喷嘴及一层紧凑燃尽风组成,其中在 3 层二次 风喷嘴中设置了轻油枪并相应配备一只高能点火器。 本工程采用高能点火器点火 系统。 锅炉为固态排渣,排渣方式采用风冷干式除渣机,排渣机由用户自理。 2.2 汽水系统 2.2.1 给水和水冷循环系统

从给水泵来的给水以单路由锅炉右侧引入省煤器进口集箱,给水经省煤器管 组加热后,流经省煤器管组和悬吊管,然后汇合在省煤器出口集箱,再由 2 根 Φ219×20 的省煤器出口管道汇合到省煤器出口汇合集箱, 再由 12 根 Φ133× 12 的 省煤器进锅筒连接管引入锅筒。

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为了改善锅炉启动过程中省煤器工作条件,在锅筒和省煤器进口集箱之间设 置了一路省煤器再循环管, 管路上有电动及手动截止阀各 1 只,锅炉启动时打开 阀门,当锅炉建立了一定的给水量时,即可切断以上阀门。再循环管容量按 4%BMCR 设计。 锅炉的汽水循环系统包括锅筒( Φ 内径 1600× 92 ),四根大直径下降管 (Φ480× 35)及分配集箱(Φ508× 50),炉膛水冷壁引入管,水冷壁管和水冷壁 引出管。 来自省煤器的未沸腾水在沿着锅筒长度布置的给水分配管中分 4 路分别 注入 4 根大直径下降管。在 4 根下降管的下端分别设有一分配器,与 72 根水冷 壁引入管相连接, 引入管把欠焓水送入水冷壁的四周下集箱。水冷壁由 608 根直 径 Φ60 的管子组成,按受热情况和几何形状划分成 16 个循环回路。在炉膛四角 处的水冷壁管子设计成切角, 以满足四角切园燃烧工况,同时为改善四角水冷壁 回路的受热工况, 提高该部份循环回路的稳定性,并利用切角管子设计成燃烧器 的水冷套保证燃烧器喷口免于烧坏。工质随着膜式水冷壁向上流动而不断被加 热,逐渐形成汽水混合物。汽水混合物经 72 根汽水引出管引入锅筒,在锅筒内 通过轴流式旋风分离器和立式波形板使汽水得到良好的分离, 分离后的水分再次 进入下降管,干蒸汽则被 12 根连接管引入炉顶过热器进口集箱。 水冷壁四周下集箱设有邻炉加热装置,锅炉在点火前,邻炉加热蒸汽分 4 路 进入 16 只水冷壁下集箱,以加快锅炉启动速度。 为确保循环系统的安全可靠,设计中充分考虑了运行时可能出现的不正常工 况, 在选择各循环系统的参数和结构尺寸时, 以安全可靠为原则。 循环倍率合理, 循环流速较高,水循环稳定可靠。

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2.2.2

过热蒸汽系统

过热器系统由四级受热面组成:包覆包覆过热器(含炉顶过热器)、低温过 热器、 屏式过热器、 高温过热器。 从锅筒顶部引出的饱和蒸汽进入炉顶进口集箱, 经炉顶管至炉顶中间集箱。 炉顶中间集箱的蒸汽分成两路,一路经过包覆后炉顶 及包覆后墙进入包覆后墙下集箱,另一路经包覆前墙进入包覆前墙下集箱。蒸汽 通过包覆环形下集箱经过包覆侧墙及包覆侧墙上集箱再汇总至低温过热器进口 集箱; 包覆环形下集箱的一部分蒸汽通过 6 根连接管引出进入水平烟道侧包覆下 集箱, 流经水平烟道侧包覆管及水平烟道侧包覆上集箱后汇总至低温过热器进口 集箱。 蒸汽经低温过热器至低温过热器出口集箱,然后经位于集箱端部的引出管 把蒸汽经两路引往两只Ⅰ级减温器至屏过进口集箱; 锅炉中心两侧的屏过受热面 中的蒸汽分别进入两根屏过出口集箱及与集箱一体的Ⅱ级减温器, 经减温器出口 连接管道汇合至高温过热器进口集箱,实现管道的左右交叉布置;蒸汽通过高温 过热器加热到所需温度进入高温过热器出口集箱, 再由高温过热器出口集箱上的 三通引出至主蒸汽管道,进入汽机高压缸。 各级过热器之间均采用大直径管道及三通连接,使介质充分混合,并简化布 置。包覆过热器布置成几个回路,其目的是为了降低系统的阻力。 蒸汽冷却定位管由分炉顶进口集箱引出,通过屏过引入屏过出口集箱,将屏 过定位夹持,防止屏偏斜。 2.3 蒸汽调温系统 本锅炉蒸汽调温系统是指过热蒸汽调温系统。过热蒸汽调温系统采用喷水减 温型式。 2.3.1 过热蒸汽调温系统

过热蒸汽调温系统共设置二级喷水减温器: Ⅰ级减温器、Ⅱ级减温器。Ⅰ 级减温器布置在低温过热器出口管道上,两点喷水,用以控制进入屏过的蒸汽温 度;Ⅱ级减温器布置在屏过出口管道上,两点喷水,用以控制高温过热器出口汽 温作微调,以获得所需的过热蒸汽温度。

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喷水水源接自高加前给水泵出口给水管道,经喷水总管电动隔绝总门后分四 路,两路至Ⅰ级减温器,另两路至Ⅱ级减温器,喷水减温器均全位混合布置 。 喷水管路中电动调节阀前后分别布置有电动阀及手动阀作隔绝用, 调节阀与上游 的电动阀间设有疏水阀, 可作为检修时为管路泄压用,下游手动阀与减温器间设 有排污阀,可定期对减温喷嘴反冲洗,以防喷嘴结垢。Ⅰ级喷水最大设计流量 60t/h ,Ⅱ级喷水最大设计流量 20t/h。 2.3.2 控制

过热器喷水调节阀由 CCS 控制,喷水调节阀必须与汽机停机联锁关闭,为 了防止汽机水蚀损伤,当调节阀关闭时,调节阀前的电动门联锁关阀。 2.4 燃烧设备 本工程采用燃烧器四角布置, 切向燃烧方式, 制粉系统配置 5 台中速磨煤机。 燃用烟煤,针对烟煤的特性,在我公司燃烧烟煤经验基础上,对燃烧器系统进行 优化设计, 着重解决烟煤的易结渣性、 低负荷稳燃、 燃尽、 防止水冷壁高温腐蚀、 防止严重结渣、降低 NOx 排放量等诸技术问题,详细说明见 6803002-1-8661“燃 烧设备说明书”。 2.5 烟、空气系统 烟风系统总体由设计院设计。 2.5.1 空气系统

一次风用作输送和干燥煤粉用,由一次风机从大气中抽吸而来,送入三分仓 预热器的一次风分隔仓, 加热后通过热一次风道进入磨煤机,在进预热器前有一 部分冷风旁通经冷一次风道, 在磨煤机进口前与热二次风相混合作磨煤机调温风 用。 二次风的作用是强化燃烧和控制 NOx 生成量,从大气吸入的空气通过送风 机进入预热器的二次风分隔仓,加热后经二次风道进入大风箱和 SOFA 风箱。 2.5.2 烟气系统

炉膛中产生的烟气流过包覆后进入空气预热器烟气仓,在预热器中利用烟气 余热使一、二次风得到预热。从空气预热器出来的烟气通过静电除尘器、引风机 排至烟囟。预热器出口烟道在 K5 排柱外 1 米处。

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2.6 出渣系统 锅炉的出渣采用湿式机械排渣装置,本公司供货至炉底密封挡板,渣斗装置 和排渣机用户自理。 2.7 吹灰系统 2.7.1 锅炉本体吹灰系统 炉本体吹灰系统配置一套蒸汽减压站,吹灰蒸汽自后屏出口集箱接出后汇成 一路经过 2″气动薄膜减压阀减压,其整定值为 2.94MPa(30kgf/cm2),温度约 410℃,最佳使用值取决于吹灰器投运后的各种情况再由用户按需要调整这一压 力值。减压阀前管路上布置有一只手动截止阀和一只电动截止阀作关闭汽源用。 减压阀后管路上设有一只安全阀以防吹灰蒸汽超压。管路上还设有压力测点,监 控减压阀出口压力。 吹灰蒸汽经减压后分二路分别向炉膛吹灰器,长伸缩吹灰器 提供吹扫蒸汽。各路吹灰管路均设有流量开关,并与程控相接,流量开关触点的 设定值为保持吹灰器所需的最小冷却流量。 为保证吹灰介质适当干度,吹灰管路中设有疏水系统,本体吹灰部分有 4 个 疏水点, 其中炉膛吹灰器及长伸缩式吹灰器各 2 点,每一疏水点疏水管路上布置 有一只电动截止阀,温控疏水,其阀门启闭设定值为 210~235℃,为保证彻底疏 水,水平管道应至少保持 0.025m/m 的坡度。 注:蒸汽压力、疏水温度最终整定值以吹灰管路厂家说明为准。 2.7.2 预热器吹灰系统 预热器吹灰蒸汽同样来自后屏过热器出口集箱,经过 2″气动薄膜减压阀减 压,其整定值为 2.94MPa(30kgf/cm2),温度约 410℃,(与本体吹灰共用一路, 根据投运情况此值可以调整)。减压阀前也布置有截止阀,阀后有安全阀、压力 测点等设备,然后总管分成二路,进入空气预热器吹灰器。本系统中设有一个疏 水点,温控疏水,疏水阀为电动截止阀,其启闭设定值为 260~280℃,温度控制 器在工地设定温度时按尽可能高的过热度定。本工程预热器吹灰采用双介质吹 灰,高压水泵两台空预器共用,一旦运行时堵灰,蒸汽吹灰可以切换成高压水吹 扫,高压水压力约为 10MPa。 注:蒸汽压力、疏水温度最终整定值以吹灰管路厂家说明为准。

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在总管上还设有吹灰器辅助蒸汽管路,辅助蒸汽来自设计院布置的辅助蒸汽 母管,额定抽汽压力为 0.744MPa(表压),温度为 191.9℃,经过截止阀和止回 阀后进入吹灰管路,辅助蒸汽与正常汽源阀门切换条件: (1)当锅炉负荷大于 30%BMCR 时,空预器吹灰汽源减压站打开供应吹灰 蒸汽。 (2)当锅炉负荷小于 30%BMCR 时或启动阶段,辅助汽源阀门打开供应辅 助蒸汽。 注: 最终辅助蒸汽与正常汽源阀门切换条件以供货厂家资料为准。

2.7.3 吹灰器主要设计参数
序号 项目 炉膛吹灰器 长伸缩吹灰 器 1 2 3 4 5 型号 行程(mm) 吹扫角度 有效吹扫半径(mm) 吹灰管行走速度 (m/min) 6 吹灰管旋转速度 (rpm) 7 8 9 吹扫时间(s) 工作时间(s) 蒸汽耗量 (kg/min) (单 台) 10 10.1 10.2 电动机型号 功率(kW) 转速(rpm) SCB 0.25 1400 SCB 1.1 1400 SCB 0.55 1400 SCB 0.55 1400 5.4 50 55 ~82 508 541 54~136 529 541 54~136 待定 待定 ~80 24 24 24 V04 255 3600 ~2000 0.5 PS-SL/B ~6500 3600 2000~3500 1.44 PS-SB/B ~3250 3600 2000~3500 0.72 半伸缩吹灰器 空预双介质吹灰器/空预 吹灰器 PS-AL/PS-AT ~1500/~970 垂直方向 ~2000 1.44

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序号

项目

炉膛吹灰器

长伸缩吹灰 器

半伸缩吹灰器

空预双介质吹灰器/空预 吹灰器

10.3 10.4 11 12

绝缘等级 防护等级 推荐吹扫压力(MPa) 汽源接口法兰口径

F IP55 1.0~1.5 DN80

F IP55 1.0~1.5 DN80

F IP55 1.0~1.5 DN80

F IP55 10~19/1.0~1.5 DN80

注:最终设计参数以供货厂家资料为准。 2.8 管路系统 炉管路系统主要由疏水、排污、放气、取样、排汽等管路组成,并配有相应 的阀门和管道。 2.8.1 疏水、加药、定排、酸洗管路 锅炉受压件主要设有如下疏水点: 给水系统:省煤器进口管道一点; 循环系统:四根下降管分配器下部各一点; 过热器系统:炉顶过热器进口集箱两点; 包覆左右侧墙下集箱各一点; 四根下降管分配器下方的 4 路疏水管路。每条管路中串联设置一手一电二只 DN50 截止阀,疏水系统管道需妥善地设计支吊架,支吊架应满足膨胀位移和不 发生振动的要求。 除上述的主要疏水管路外, 锅炉另设一条事故放水管路, 由锅筒下后方引出, 管路配有 2 只 DN100 电动截止阀,当锅筒水位超过+140mm 水位时,即打开此 阀,进行紧急疏水,待水位恢复正常时,关闭此阀。 汽水系统中共设置 5 只酸洗管路接头,其中 4 只在四条下降管疏水管路的两 截止阀之间,1 只在省煤器进口集箱疏水管路的两截止阀之间,5 只酸洗接头配 置了手动截止阀作隔绝用。 加药管路布置在炉前,从锅炉前下方引入,管路配串联的截止阀和止回阀。 2.8.2 放气、取样、充氮(N2)管路

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从锅筒至高温过热器出口共设置有 6 条放气管路, 原则上大于 Φ159mm 的各 级受热面的连接管道上均设放气点,除此外,在锅筒上设二点放气点(详见 8203002-1 管路系统中相应图纸),每条管路均配置 2 只串联隔绝阀。 锅炉在点火前应打开放气阀和疏水阀,待建立一定的压力后,关闭放气阀及 部份疏水阀。与冷凝器相连的疏水阀在汽机低负荷前可让其打开。 充氮管路设置在各放气管路的两截止阀之间。充氮管路是专为锅炉停用较长 时间(如超过 1 个月),锅炉需采用充氮或其它方法保养而设置的。必须指出的 是当进行充氮时或充氮保养期间,锅炉四周必须注意自然通风。 锅炉对四种介质设取样点:给水取样、炉水取样、饱和蒸汽取样、过热蒸汽 取样。给水取样在省煤器入口管道上,炉水取样设在锅筒两端的连续排污管上, 饱和蒸汽取样在锅筒引出管上均布 3 点,过热蒸汽取样点设在过热器出口管道 上,每条取样冷却管路均配有 2 只串联的截止阀。 2.8.3 排污管路 本锅炉设有连续和定期两根排污管路。锅炉排污是用作控制炉水浓度和除去 沉积物,排污量及排污次数取决于锅炉的运行工况,如水的特性,水处理性质, 锅炉负荷等。在通常情况下,连续排污就能满足要求,在沉积物生成过多的情况 下,固形物含量高,给水处理差导致携带的情况下,锅炉就要通过定期排污管路 来进行定期排污。 连续排污管自锅筒两端下部引出,经连排调节阀后直接引至排污扩容器。 四根下降管分配器下方的疏水管路并联着四路定期排污管路。每条管路中设 置一只 DN25 电动截止阀,这四路定排管路最终汇合于一 Φ133 的小母管,小母 管设有一只 DN25 电动疏水阀门。小母管另串联电动截止阀及手动截止阀各一 只,用于定期排污。调试时可藉控制系统来调整运行所需的流量和压差。锅炉运 行中汽水品质的保证一般通过连续排污手段来达到, 只有在新炉或大修后启动期 间或连续排污不足以保证汽水品质的情况下,才开启定排系统。定排系统管道需 妥善地设计支吊架, 支吊架应满足膨胀位移的要求,也应满足定排开启时管道不 发生振动的要求, 如排污时管道发生强烈振动应立即找出原因,并通过完善支吊 装置加以解决。 由于定排系统运行工况较恶劣,运行时须程序控制。开启定排系统要注意以 下几点:
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(1)调整锅筒水位略高于正常值,排污时注意锅筒水位的变化。 (2)排污应逐点进行,不能同时开启,以防破坏水循环。 (3)每一路排污时间不应超过 30 秒/次。 2.9 安全阀排汽管道 设置必要数量的安全阀是控制与保护锅炉受压件的重要手段,本锅炉共设置 4 只安全阀, 其中锅筒 3 只, 过热器出口 1 只。 安全阀排放量及整定压力满足 《蒸 汽锅炉安全技术监察规程》要求。另在过热蒸汽出口管道安全阀上游设置 1 只动 力泄放阀(PCV),其整定压力又略低于过热蒸汽管道上安全阀整定压力。动力 泄放阀是作为附加的安全阀,其排量不包括在安全阀总排放量中,该阀可自动, 也可手动操作。 各路安全阀排汽管道均从各安全阀的疏水盘上方接至锅炉大屋顶上方。为有 利于安全阀疏水盘与相应排汽管道间的三维膨胀, 所有的排汽管进口端与排汽弯 头开式配合, 排汽管道出口端伸出大屋顶后与所配消音器焊接。排汽管及其消音 器的重量和排放反力以及由于热膨胀引起的附加力不传递给安全阀排汽弯头, 因 此疏水盘和排汽管道之间必须要留有足够的膨胀间隙。安装时必须按图施工。 2.10 门孔及测点布置

2.10.1 门孔布置(详见 5013002-E1-09 门孔布置图) 锅炉水冷壁及包覆墙上设有检修、看火、仪表测点、电视摄像等用孔,这对 运行检修和调试带来了方便, 各孔按照要求布置在锅炉合适的部位。为防止烟气 泄漏,确保锅炉密封,所有孔都设有密封装置。 在炉膛下部两侧水冷壁上各布置一只 610× 760mm 的水冷却门,运行时门内 必须通水冷却,以防烧坏,冷却水参数为:进口温度 20℃,出口温度 54℃,进 水压力 0.29MPa,冷却水用量 2× 0.91m3/h,其它检修门(457mm× 406mm)在锅 炉点火前应将耐火材料把孔堵住,以防烟气烧坏检修门。各门孔布置详见 5013002-E1-09 门孔布置图及 7513002-E1-01 门孔密封装置。 另外, 非受压部位如炉顶大罩壳, 炉膛折焰角围墙框架、 炉膛底部围墙框架、 烟道处均设有检修孔,便于检修人员进出方便。

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2.10.2 汽水系统测点布置(详见 5013002-E1-07 汽水系统测点布置图) 汽水系统测点包括:工质温度、工质压力、流量及金属壁温等测点,作记录, 控制及试验用。省煤器进出口管道,过热器一、二级减温器进出口,高温过热器 出口均装有工质温度测点。工质压力测点分别布置在省煤器入口、锅筒、过热器 出口等处。 金属壁温测点在控制室做记录和控制,测点热电偶接至炉顶大罩壳侧 面端子箱。测点布置详见 5013002-E1-07 汽水系统测点布置图。 整个锅炉汽水系统(从省煤器进口至过热蒸汽出口)按不同部位不同要求布 置了各种功能的仪表测点。 汽水管道上的压力测点除就地监控的压力表外,其余 压力测点均供至一次阀门,用户可按不同要求配置控制仪表。 自然循环锅炉维持锅筒正常水位是锅炉安全运行的要点之一。因此在锅筒上 设置了几种不同功能的水位监控仪表, 水位的就地监视采用 2 只分设在锅筒两端 封头上的双色水位表,水位表的可见高度为 680mm,每只水位表前配一套电视 监控器, 可以用切换装置交错监视两端汽包水位。锅筒水位控制保护限定值见表 2.10.1,如果水位超过保护限值,锅炉自动解列。 4 只水位平衡容器(其中 1 只为满水平衡容器)和 2 只双色水位计分别布置在 锅筒两端封头上,供运行检测,保护,调节等用。 表 2.10.1 锅筒水位控制保护限定值 水位 mm 热控联 锁测点 +100 声报警 +140 事故 放水 +210 解列 -100 声报警 -230 解列 汽包中心线 下 150 正常 水位 ±50 正常 水位

受热面壁温测点要求布置在低温过热器,屏式过热器,高温过热器,供锅炉 检测保护等用,壁温测量元件用户自理,现场安装于炉顶管上约 800mm 处管壁 上。 锅筒是很重要的受压元件,对锅筒在役期内因启停及负荷阶跃的寿命损耗上 锅厂进行了详细的应力分析工作。 锅炉启动停炉速度的快慢会影响锅筒上下壁和 内外壁温差应力幅值的大小, 从而影响寿命损耗, 因此必须控制锅炉的启停速度。 沿锅筒筒身长度方向上均匀布置 5 对上下外壁温度测点, 便于锅炉启停时期对锅 筒壁温差的监控。

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2.10.3 烟风系统测点布置(详见 5013002-E1-08 烟风系统测点布置图) 烟风系统测点主要包括锅炉烟气侧烟气压力、温度、氧量分析、烟气分析, 这些测点有属于运行监视所需的,也有属 FSSS 及 CCS 控制所需的调节,保护 用测点,具体详见 5013002-E1-08 烟风系统测点布置图。本公司仅供测点接头, 测量用仪表由用户自理。 3. 主要受压部件 3.1 锅筒及附件 3.1.1 结构简介

锅筒筒身两端的封头为球形封头,材料与筒身相同。锅筒筒身直段长度 20.3m,包括封头总长~22.2m,筒身内径为 Φ1600mm,厚 92mm,由 2 节长 3050mm,4 节长 3550mm 材料为 13MnNiMo54 的筒节组成。筒身两端的封头为 球形封头,材料与筒身相同。 锅筒下部焊有与筒身等强度的由 13MnNiMo54 板材制成的 4 个大直径下降管 座,锅筒筒身上分别布置 72 根 Φ159 和 12 根 Φ133 的引入管座及 12 根 Φ159 引 出管座,筒身上还设有 1 只省煤器再循环管座,1 只事故(紧急)放水管座和 1 只加药管座。 沿着锅筒长度布置了上下共 5 对上下外壁温度测点,供锅炉启停时 监控锅筒上下壁温差。辅助蒸汽管座设在锅筒右端,3 只安全阀管座分别布置在 左右封头上部,8 组水位监视用管座(2 对双色水位表、4 对单室水位平衡容器, 另外 2 对备用)分别布置在两侧封头上,连排管座设在锅筒两端下方,汇总后引 出。 3.1.2 运行

维持正常和平稳的水位是自然循环锅炉安全运行的重要措施之一。 本锅筒的 正常水位在其水平中心线下 150mm,± 50mm 是锅筒的正常运行高低水位线,运 行时通过所设的不同类型的水位计进行检测,保护和调节。水位控制保护限定值 见表 2.10.1。 对超高压自然循环锅炉锅筒水位设定的选取, 既要保证锅筒具有足够的蒸汽 空间, 也应考虑在低水位时防止下降管带汽。本设计中锅筒正常水位设定在锅筒 中心线下 50mm,高低水位距正常水位各为 50mm。因此,即使在低水位时,距 下降管入口亦有充分的高度,足可以避免下降管带汽,以保证水循环的稳定性。
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当高水位时由于旋风分离器的高度值较恰当, 因此仍能保证旋风分离器与干燥器 之间有足够的高度。 在锅炉启动阶段必须控制锅筒上下壁的温差(要求<50℃),以免产生过大 的温差应力,同时控制饱和温度的平均升温速率<88℃/h。 3.2 锅筒内部装置 锅筒内部装置包括导流旋风分离器、清洗孔板、排污管、加药管、事故放水 管、给水分配管。 锅筒内共布置 84 只导流旋风分离器和 47 只清洗孔板, 汽水混合物通过汽水 引入管切向进入导流旋风分离器,作切向旋转流动,实现一次汽水分离,分离后 的蒸汽经旋风分离器上部的波纹板分离箱进行二次分离, 再通过汽包顶部的清洗 孔板。干蒸汽经锅筒顶部由 12 根 Φ159 的导汽管引入炉顶进口集箱。水滴沿分 离器落下,进入锅筒水空间。 过热器系统。 由于锅筒内设了较多数量的旋流式分离器和清洗孔板, 分离器的蒸汽负荷值 等数据均较保守(见下表),因此在负荷变化时可有效地保证蒸汽品质。锅筒的 汽水空间均较大,有利于水位的平稳。 锅炉负荷 100%时旋流式分离器特性表 分离器尺寸 Φ315mm 分离器数量 84 每只分离器蒸汽负荷 7.62t/h

锅筒内件在厂内与锅筒组装后出厂, 工地进行酸洗前需将旋流式分离器和清 洗孔板拆除不参加酸洗,以免垃圾堵住缝隙及薄钢板受到腐蚀。 3.3 水冷壁 3.3.1 结构简介

炉室为由 608 根 Φ60、 材料为 SA-210C, 节距为 76mm 管子组成的膜式壁围 成,炉室深 11352mm,宽 12692mm。整个水冷壁系统划分成 16 个独立回路, 两侧墙各有 4 个回路,前后墙亦各有 4 个回路,其中最宽的回路由 42 根管子组 成。水冷壁四个转角为大切角,每一切角形成 1 个独立回路。炉室下部的切角设 计成燃烧器水冷套,与燃烧器组装后出厂。 前后墙水冷壁与水平成 55° 的夹角转折形成冷灰斗。冷灰斗前后墙下倾至标
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高 6300mm 处形成深度为 1.4m 的出渣口并与渣斗装置以插板水封结构相连接。 后墙上部由 Φ70×8,节距为 91.95mm 的管子组成的膜式壁折焰角。后墙同时均 匀抽出 26 根 Φ76×12,材料为 SA210-C 管子形成后墙悬吊管,用以支承炉室后 墙的全部重量。 折焰角以与水平成 35o 的夹角向后上方延伸,在后墙中心线以后 变成与水平 15o 的夹角折向水平烟道底部,然后分三排垂直向上形成后墙排管。 炉室四周水冷壁的鳍片是由 16× 6mm 碳素扁钢制成,折焰角膜式壁的鳍片 由 21.95× 6mm 的扁钢制成,采用埋弧焊与管子焊成膜式壁。整个水冷壁沿炉膛 高度方向分成四段,共分 101 片膜式屏(包括 4 组水冷套)出厂。 3.3.2 运行

(1) 管内结垢 在锅炉设计中炉膛水冷壁的传热率通常是很高的, 要避免管子结垢以及铜和 铁氧化物的沉积, 必须由良好的锅炉给水处理才能达到这一目的。如水侧管壁上 沉积的垢所形成的绝热膜它会使受热管子表面温度升高并可能导致管子局部过 热。 在高压锅炉中,从给水系统来的铁和铜氧化物在沉积区域可能导致内部腐 蚀, 甚至引起管子破坏, 在这种情况下, 锅前系统的水处理包含了对腐蚀的控制。 投运前、锅炉循环回路的酸洗有助于内部的清洁,在长时间运行以后,最好 对锅炉进行酸洗,特别是对锅炉水质容易生成污垢或氧化物沉积的情况下。 (2) 灰沉积(结渣) 结渣的量和速率在很大程度上决定于燃用燃料的类型, 炉膛水冷壁不可能完 全避免结渣,但应保持其“相当的清洁”(见附注),应恰当的使用灰吹设备来避 免严重局部的积灰。 附注:在新机组投运初期,蒸汽温度会低于设计水平,这是因为炉膛水冷壁 过分的清洁以致炉膛吸热率高于正常情况,建立“正常”积渣所需的时期称为“时 效”, 这对采用高灰分含量燃料的燃煤机组和某些燃油机组是普遍存在的。 “时效” 的持续取决于燃料的特性(灰的含量的特性)而变化。 在商业投运期间, 炉膛水冷壁逐渐沾污,将会引起炉膛出口烟温的升高和蒸 汽温度的升高, 可能超过蒸汽温度控制值,这可用炉膛吹灰器把汽温控制在运行 范围之内。

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(3)炉底管的水淬 对开室炉底的膜式水冷壁管子,当与相对较冷的冷灰斗下的水直接接触时, 会产生疲劳破坏, 虽然灰斗与除灰系统的设计能满足正常的运行规程,但异常或 不正常的实际工况仍会导致炉膛水冷壁发生水淬。 3.3.3 维修

(1)检查 炉膛水冷壁,锅筒和集箱的常规检查应在每次煮炉,首次酸洗,常规酸洗以 后及每个机组停运期间进行。 在检查期间应将锅筒人孔盖打开并把集箱上的手孔盖拆除, 应检查锅筒内件 的情况及内表面的结垢情况,对管子应抽样检查,对管端应作内部结垢检查,任 何污垢都应除去,并用清洁水将集箱、锅筒和管子清洗干净,应检查炉膛管子外 表面的鼓泡,过烧腐蚀和裂纹(吹灰器周围的区域易被磨损)。为了这一目的, 首先必须对炉膛所有向火面管子上的结渣和积灰彻底清除。 锅炉在初始投运前应对灰斗进行检查, 其除灰系统的安装和运转动作是否正 确, 对所观察到会引起炉底水淬倾向的任何情况 (处于正常或不正常运行工况下) 都应纠正。 所有的检查在每个细节上应彻底而全面, 这些检查应由具有一定能力并熟悉 锅炉运行、维修、水处理等问题的人员进行,每一个检查的记录应保存在同一本 手册内,以便把改正的结果与原先的情况进行核对。 在检查中如发现管子损坏或认为可能导致管子损坏的情况, 则对管子的检查 应更为彻底, 如果情况的起源不明显或不能明确的肯定,则检查就应包括管段的 金相检查,结垢的化学分析等等。 (2) 管子修理 管子已损坏的部份由于损坏厉害必须调换的部分,在大部分情况下,能容易 地调换,在除去管子损坏区后面的炉墙保温材料后,沿着损坏管段上、下的足够 高度处,将管子割断,并小心地割掉管子两旁的鳍片,(见附注)而取出管段, 在将新管段嵌入和重新焊接前,必须对管端进行良好的焊接坡口加工。 附注: 在安装新管子时,沿管子纵向的鳍片切割必须延伸至管子垂直断口 处足够长以允许沿管子圆周方向完全焊接,管子间的鳍片必须调换并使其密封。

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3.4 省煤器 3.4.1 简述

省煤器的作用是在给水进入锅筒以前,将水进行预热,并借以回收锅炉排烟 中的部分热量,提高经济性。 省煤器布置于锅炉的包覆中, 共三组。 管子规格为 Φ42× 5mm, 材料 SA-210C, 共 108 排,每排由三根并联蛇形套管组成。顺列布置,横向节距为 114mm,纵 向节距为 140mm、50mm 两种。省煤器悬吊管规格为 Φ42× 6mm,共 324 根,材 料 SA-210C,悬吊管内的介质来自省煤器。 省煤器入口管道上设置一只 DN300 的止回阀和一只 DN300 的电动闸阀, 锅 筒与省煤器进口管道之间设有一根省煤器再循环管。 为了确保包覆的烟气分布均匀, 在包覆入口的后墙包覆管及省煤器进口处前 后墙包覆管上均焊有烟气阻流板,以防止形成烟气走廊,造成局部磨损。 3.4.2 运行

在锅炉启动时, 必须打开省煤器循环管路上的电动截止阀,以便向省煤器提 供足够的水流量,防止省煤器汽化,直至锅炉建立连续的给水流量后关闭此阀。 3.4.3 维护

(1)在锅炉启动前和每次锅炉停运期间,对省煤器进行外表检查,如必要 时还需进行清洗,如果是新机组,则更要仔细地检查省煤器,类似木头,保温材 料,焊条等安装材料的堆积,嵌入是常见的,大的杂物应用人工除去,然后用水 冲洗省煤器。 (2)检查门应拧紧,随时检查检查门的严密性。 (3) 使用省煤器吹灰器的次数取决于省煤器积灰的具体情况。当省煤器首 次投运时,吹灰器应每班进行吹扫。在两次吹扫之间观察其烟气阻力的变化,以 此来决定实际需要的吹灰间隔期。 在很多情况下可发现省煤器吹灰器一天投运吹 扫一次或更少是可以满足要求的。 3.5 过热器 3.5.1 简述 过热器采用辐射,对流组合式,除低温过热器外,均布置于烟气高温处,且

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顺列布置, 在过热器各级受热面之间采用集中大管道及大三通连接,增加了充分 混合条件并简化了布置。各级受热面的管子选材,都经过大量的壁温计算,既保 证安全又考虑了材料的合理使用。 过热器由四级组成, 即炉顶过热器、延伸侧墙及尾部包覆过热器→低温过热 器→屏式过热器→高温过热器。 (1)炉顶过热器、延伸侧墙及尾部包覆过热器 炉顶过热器构成炉膛及水平烟道顶部。 炉顶管由 111 根 Φ51×5, 材料 SA210-C 的管子组成,管子节距为 114,采用分段鳍片散装管。管子上焊有支承吊耳,炉 顶管的炉膛区域还设有供升降检修平台用的缆绳孔管。 尾部包覆过热器包括水平烟道的两侧墙,包覆的前、后、炉顶及两侧墙。除 包覆前墙上部为光管外, 其余均为扁钢膜式成排焊。 延伸侧墙管子外径 Φ44.5mm 节距为 94mm,包覆的前、后、炉顶及两侧墙管子外径 Φ44.5mm,节距 114mm, 全部包覆管子材料均为 SA210-C。 (2)低温过热器 低温过热器布置于水平烟道内,共 110 片。低温过热器为三根套,管子外径 Φ42mm,横向节距 114mm,管子材料 15CrMoG 和 20G。 (3)屏式过热器 屏式过热器位于炉膛前上方,沿炉宽方向布置 20 片,横向节距为 570mm、 684mm,管子外径为 Φ42mm。屏式过热器不仅吸收炉膛上部的烟气辐射热,降 低炉膛出口烟温,并能分隔烟气流,降低炉膛出口烟温偏差。 屏式过热器管子间定位采用耐热不锈钢卡板, 卡板直接焊在夹持管上,将管 子保持一定的间距,通过夹持管防止管屏中管子出列,并保证每根管子能上下自 由膨胀,夹持管沿管屏高度分 3 处布置。 屏式过热器横向采用屏过定位管。 从炉顶进口集箱引出 1 根定位管, 穿过屏 过受热面,采用卡块结构屏过纵向定位,然后引入屏过出口集箱。 (5) 高温过热器 高温过热器布置在炉膛折焰角上部区域,共 55 片,每片由 6 根套管组成。 管子外径为 Φ42mm,横向节距 228mm,材料为 12Cr1MoVG、SA213-T91。 管间采用不锈钢板制成的管夹及卡板定位,沿高度布置 3 处,横向定位用不 锈钢通过 U 型园钢与各管屏相连,以保持管屏间的横向节距。
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3.5.2

运行

悬吊管屏过热器建议不参加酸洗, 以免酸液流动不畅或垃圾沉积, 损坏管子。 整台锅炉使用说明可详见 3002-1-8602《锅炉使用说明书》,然而对过热器 的排气和疏水阀操作使用可基本按下列规则进行。 在点火前, 首先打开集箱上的疏水阀和管道上的排气阀,以保证过热器包覆 和主汽管道彻底疏水(特别是在水压试验以后)。疏水后,当管道产生蒸汽时即 可关闭管道上的排气阀。待汽机并网后,马上关闭包覆集箱上的疏水阀。主汽管 道上排气阀是用作起动期间排气,在汽机带低负荷前一直保持打开状态,这些阀 门在锅筒压力增加时, 可以节流,在整个启动阶段中保证有足够的蒸汽流量流经 过热器, 而其它集箱和管道上的排气阀在锅筒压力达到 172KPa(25Psig)之前应保 持打开状态,当达到 172KPa 后才关闭,靠近汽机的疏水阀应与启动排汽阀协调 操作以提供更多的蒸汽量进行疏水,并在汽机冲转前进行主蒸汽管道暖管。 3.6 过热器的控制保护及维护检查 3.6.1 控制与保护

当锅炉投运, 炉膛在燃烧时就必须对过热器提供必要的控制与保护,特别是 在汽机不需要蒸汽的时候,如启动和停炉阶段,其保护措施更为重要,在这期间 蒸汽不通过汽机, 锅炉产生的蒸汽必须通过集箱,主汽管道的疏水和排汽来保证 有足够流量通过过热器。 安全阀是一个必不可少的控制与保护措施, 装设在过热器主蒸汽管道上的安 全阀其整定压力值略低于布置在锅筒的安全阀整定压力值, 这样就能保证有足够 的蒸汽流经过热器。 另在主蒸汽管道上还装有动力泄放阀, 其整定值又略低于主蒸汽管道上的安 全阀。 动力泄放阀的排放量不包括在锅炉规程所要求的安全阀总排放量中,动力 泄放阀的排放量一般至少是 10%BMCR。 。 该阀带有隔绝阀以供检修时作隔绝用。 在炉顶管上各级过热器穿出炉顶管外的端部管上装有热电偶, 在启动初始阶 段及正常运行中,可作为控制温度特性提供手段,来监督金属管壁温度。在各级 主要受热面上都设有报警温度监督,作为又一种保护措施。 3.6.2 维护

过热器外部和内部表面的洁净与结构布置合理性有关,如:飞灰结渣会导致
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烟气分配的不均匀, 低效的热传导及可能的局部过热,合理的吹灰器布置以及合 适的周期性吹灰,通常是用作保持外表面清洁的主要手段。 对过热器的外表洁净应定期检查,合理地使用吹灰器可使结渣减到最小程 度, 对结渣严重的必须立即清除, 局部结渣会导致管子局部过热, 引起管子破坏, 此外,结渣可能会阻碍烟气流动,引起不均匀传热,并造成运行困难。 合理的水处理, 合格的蒸汽品质和对携带的控制是保证过热器内表面洁净的 主要因素,运行中出现超负荷,负荷波动,高水位,高浓度炉水,以及炉水起泡 沫等所有这些现象均会影响内表面的洁净,形成沉积,在管子内部这些沉积物的 积累会导致锅炉事故。因此,装设喷水减温器必须注意,确保所使用的冷凝水的 质量以避免固形物带入过热器和汽机的叶片中,在相同负荷下,定期检查流经过 热器的蒸汽压降,如果压降明显增加就可判断出管组内有沉积物存在。 如果有管件发生事故,最好能仔细认真地检查,以分析原因,并可与制造厂 商讨检修程序及防止事故的适当措施。 3.6.3 检查

为了保证锅炉长时期的连续运行,避免事故停炉,要求用户在使用时,遵循 正常的维护和检查说明。 (1)当锅炉停炉时,应检查过热器。 (2)检查管件的整齐性,管子绕曲和不平的任何迹象。更换有明显的挠曲, 不平或其它形迹的过热管子。 (3)检查支吊,定位装置与密封板的本来位置和情况,及时地修理和更换 损坏的件。 (4)检查内表面的洁净(可通过压降值显示)或检查锅筒内固形物携带的 迹象,如有发现,则必须采取直接措施,予以消除。 3.7 减温器 3.7.1 过热器减温器

过热器系统布置两级喷水减温器,一级喷水减温器 2 只,布置在低温过热器 出口与屏过进口之间的连接管道上, 喷嘴采用多孔笛形管结构, 笛形管 Φ63.5× 5, 减温器集箱规格 Φ356× 25,材料 12Cr1MoVG。二级喷水减温器布置在高温过热 器进口连接管道上 2 只,多孔笛形管喷嘴,笛形管 Φ63.5× 5,减温器集箱规格
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Φ406× 40,材料 12Cr1MoVG。 减温器喷水方向与蒸汽流动方向一致, 喷水经笛形管上小孔喷出后与蒸汽一 同沿减温器筒体流动并雾化混合,使蒸汽减温,在不同工况下,喷水量不同,其 大小可通过减温水系统中的调节阀进行调节。 3.7.2 维护

每只减温器装有一个可更换的衬套, 以防止喷水与筒体内壁的接触而产生交 变应力及承受由于喷水流所引起的磨损,这样就保护了主要的减温器外壳。如果 减温器内部产生过大的噪声则就表明衬套已磨损, 当这种情况或任何不正常情况 出现时,应与制造厂联系,更换衬套。 3.8 其它设备 3.8.1 受压件支吊

锅炉所有的受压件均通过悬吊装置支承在标高为 55.15m 的钢梁上,各热面 吊点按不同的膨胀量在各膨胀方向上预设偏置量, 以减少锅炉运行时吊杆根部受 到过大的弯曲应力。 低过、屏过、高温过热器管组的悬吊均采用高冠密封支承系统结构。其结构 见高冠密封支承结构示意图。每一级支承系统为 5~6 组,便于工地组装。安装 时, 管组与支承装置可先在地面组装,然后借助管组的安装吊耳将管组就位后再 与集箱管接头相焊。 高冠密封支承结构的吊架均为刚性吊架。四周水冷壁和尾部 包覆均通过集箱上的刚性吊架吊至炉顶钢梁上。 省煤器通过悬吊管上部弯头处的 吊耳吊至 55.15m 钢架梁上。 汽侧集箱吊架视热胀差大小,分为刚性吊架和弹簧吊架两种型式。 有关炉顶吊架的安装和调整见“受压件安装注意事项”。 锅筒采用 U 形杆状吊架。在锅筒两侧布置两个吊架,其冷态安装位置中心 距已考虑到锅筒热态运行时的膨胀位置。锅筒上的 U 形杆采用螺纹连接结构固 定在锅筒支承梁上,该支承梁搁在标高 57.4m 的炉顶钢架上。为便于安装,锅筒 支承梁的上部设有顶梁,安装时在顶梁两端放置千斤顶,用以调整锅筒高度。 3.8.2 钢结构

锅炉构架采用独立式结构, 受力构件采用高强度螺栓连接,整个构架分七个 安装层,主要包括:各垂直支撑、水平支撑、炉顶支吊平面、平面、扶梯等组件。
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垂直支撑由钢柱和柱间支撑组成, 分别沿锅炉深度和宽度方向布置, 地震力, 风力通过垂直支撑最终传递到锅炉基础。 水平支撑由沿锅炉高度方向设置的六层刚性平面构成, 它是承受和传递水平 载荷控制锅炉膨胀方面,维护结构稳定的重要组成部分。 炉顶支吊平面由炉顶钢架, 受压件支吊平面以及炉顶支撑等组成。锅炉受热 器通过吊杆悬挂在受压件支吊平面上,炉顶钢架由主梁、次梁及平面支撑构成, 形成一个刚性平面,受压件支吊平面梁用高强度螺栓与次梁连接。 锅炉主扶梯集中布置于锅炉两侧,靠近炉前,与平台一起构成供锅炉维护、 监督和检修用的信道系统。 锅炉顶部的大屋顶为杵架式屋架结构,屋面采用镀锌波形板,屋顶下部四周 设有围墙板。 3.8.3 锅炉密封和保温

本锅炉在气膜式密封的受热面区域均采用内护板和严密可靠的膨胀节等密 封结构。内护板主要布置在炉顶,折焰角,炉室下部,包覆等处,前水冷壁与炉 顶连接处的密封采用波形膨胀节,炉顶管与两侧墙用膨胀节全焊接结构,辐射再 热器穿出炉顶处用膨胀小室结构,炉顶上设有金属大罩,确保不漏烟、漏灰。 有关详细说明见 3002-1-8606《炉墙与保温说明书》。 3.8.4 空气预热器

每台锅炉配备两台采用我公司自主创新(APC)技术制造的三分仓回转式空 气预热器,转式空气预热器直接布置在包覆下方。采用如下设计特点: 空气预热器的主轴垂直布置,烟气和空气以逆流方式换热。预热器转子直径 Φ 8656 mm。三道密封设计。三向密封是指径向、轴向和周向密封。

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为保证安装迅速简便,控制安装质量,本工程采用模块转子方案,转子焊接 工作很少,传热元件工厂内装在框架内(保证整个使用周期不散,并允许倒置使 用延长寿命),并全部装在转子模块内,减少运输和堆放体积。传热元件是紧密 地排列在篮子框架中的成波形的金属薄板, 篮子框架以两层或更多层叠放在转子 的格仓中,本工程空预器采用 36 分仓形式。分二层,由下至上分别命名为冷段 层、热段层。 空气预热器的冷段蓄热元件采用涂搪瓷制作。冷段传热元件采用无倾斜、大 波纹元件,阻力低,能满足各工况下烟气露点对壁温的要求,不积露,不堵灰。 空气预热器的转子轴承,由上部的导向轴承(双列向心球面滚子轴承)和下 部的支承轴承(推力球面滚子轴承)组成。其中导向轴承主要承载来自转子的烟 空气压差和阻力产生的倾覆力矩;支承轴承主要承载转子、传热元件等重量,以 及烟空气压差和阻力产生的倾覆力矩。它们在空预器的运行中,起着重要作用。 空气预热器采用可靠的支承轴承和导向轴承,结构设计时充分考虑检修方便。在 更换传热元件时,元件从空气预热器顶面更换,无需检查轴承。轴承位置装在空 气预热器壳体外部,检修方便。 空预器相关内容详见容克式空气预热器说明书。

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图 2.1

锅炉总图(侧视图)

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