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1、大唐哈尔滨第一热电厂 2300MW 工程HG-1025/17.5-YM36 型亚临界自然循环锅炉锅 炉 说 明 书第卷 锅炉本体和构架编号: F0310BT001E171编制: 校对：审核: 审定: 批准: 二 OO 八年八月目 录一、锅炉设计主要参数及运行条件 1、锅炉容量及主要参数2、设计依据 3、电厂自然条件 4、主要设计特点 5、锅炉性能计算数据表 二、主要配套设备规范 三、受压部件 1、给水和水循环系统 2、锅筒 3、锅筒内部设备、水位测示装置 4、省煤器 5、过热器和再热器 6、减温器 7、水冷炉膛 四、门孔、吹灰孔、仪表测点孔 五、锅炉膨胀系统 六、锅炉对控制要求 1、负荷调节
2、2、燃烧调节3、给水调节 4、蒸汽温度调节七、锅炉性能曲线 八、锅炉构架说明九、附图1一. 锅炉设计主要参数及运行条件大唐哈尔滨第一热电厂 2x300MW 锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，同步脱硝 锅炉以最大连续负荷(即 BMCR 工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为 1025t/h；机组电负荷为 300MW(即 THA 工况)时，锅炉蒸发量为882.77t/h。1. 锅炉容量及主要参数1.1 BMCR 工况 过热蒸汽流量 t/h 1025过热蒸汽出口压力 MPa.g 17.5过热蒸汽
3、出口温度 540再热蒸汽流量 t/h 852.34再热蒸汽进口压力 MPa.g 3.831再热蒸汽出口压力 MPa.g 3.651再热蒸汽进口温度 325.6再热蒸汽出口温度 540给水温度 279.31.2 额定工况 (THA 工况)过热蒸汽流量 t/h 882.77过热蒸汽出口压力 MPa.g 17.27过热蒸汽出口温度 540再热蒸汽流量 t/h 741.73再热蒸汽进口压力 MPa.g 3.306再热蒸汽出口压力 MPa.g 3.149再热蒸汽进口温度 311.4再热蒸汽出口温度 540给水温度 269.12. 设计依据2.1 燃料：煤 质 分 析 资 料项 目 单 位 设计煤种 校
4、核 煤 种煤源名称 鹤岗富力矿 混煤kJ/kg 20010 212001.工业及 收 到 基 低 位 发 热 量 Qnet.ar kcal/kg 4785 50702全水份 M t % 5.90 7.0空气干燥基水份M ad % 1.48 1.96干燥无灰基挥发份V daf % 38.07 42.71收到基灰份 A ar % 34.64 28.49收到基碳 C ar % 49.92 52.83收到基氢 H ar % 3.64 4.02收到基氧 O ar % 5.22 6.80收到基氮 N ar % 0.49 0.58元素分析收到基硫 S ar % 0.19 0.282.哈氏可磨性系数 HGI
5、68 583.冲刷磨损指数 Ke 883 748灰渣特性项 目 单 位 设计煤 种 校 核 煤种煤源名称 鹤岗富力矿 混煤灰变形温度DT 1360 1360灰软化温度ST 1440 1450半球温度HT 1450 14701.灰熔融性流动温度FT 1490 1490SiO2 % 66.70 61.95Al2O3 % 19.03 22.03Fe2O3 % 4.79 4.99CaO % 2.83 4.34TiO2 % 1.05 0.95K2O % 1.92 2.11Na2O % 0.97 0.70MgO % 0.85 0.78SO3 % 0.53 1.022.灰分析P2O5 % 0.11 0.08
6、温度21时 cm 7.91105 3.80106温度90时 cm 9.58109 5.071010温度120时 cm 3.171010 1.691011温度150时 cm 3.101010 1.361011温度180时 cm 1.931010 8.011010温度210时 cm 9.73109 4.3510103.飞灰比电阻温度150时击穿电压 kv 6.2 6.432.2 锅炉给水品质 (根据锅炉技术协议)总硬度 0mol/l溶解氧（化水处理后） 7g/l铁 20g/l铜 5g/l二氧化硅 20g/l油 0.3mg/lPH值 9.09.5电导率25 0.3S/cm钠 10g/l2. 电厂自然
7、条件哈尔滨市位于松嫩平原东南部，松花江干流上游段的末端，主要市区位于江道右岸，松花江在哈尔滨市区北侧流过。本项目厂址均位于松花江右岸，松花江主航道位于电厂侧，江岸稳定，江流顺直。哈尔滨地区属大陆性寒温带季风气侯。年平均温度：4.2极端最低气温：-38.1极端最高气温：36.7年平均降水：524.5mm最热月平均气温：21.3最冷月平均温度：-18.3小时最大降水量：59.1mm最大积雪深度：23cm最大冻土深度：205cm年平均风速：4.1m/s五十年一遇基本风压W 50=0.55KN/m2五十年一遇基本雪压S 50=0.45KN/m2该区域的常年主导风向：南西南该地区的全年主导风向为南西南风
8、，冬季以西北风为主，夏季以西南风为多。43. 厂区地质厂址附近无潜在的地质灾害，场地处于区域性断裂所夹地块上，属相对稳定的安全岛，建厂区域是构造相对稳定区。按类场地考虑。厂区地震厂址区域的基本地震烈度为 6 度。4. 主要设计特点(1)锅炉总体布置图见附图 010104。锅炉为单炉膛，四角布置的摆动式燃烧器，切向燃烧。配有 5 台 MPS170HP-II 型中速磨煤机，其中 4 台运行，1 台备用。燃烧器可以上下摆动，最大摆动角度为30。(2) 锅炉采用了 14048mm11858mm 准正方形炉膛，通过采用水平浓淡燃烧器，较高的燃尽高度等措施保证煤粉的及时着火和充分燃尽。(3) 炉膛上部布置
9、墙式辐射再热器和大节距的过热器分隔屏和后屏以增加再热器和过热器的辐射特性。墙式辐射再热器布置于上炉膛前墙和两侧墙。分隔屏沿炉宽方向布置四大片，后屏沿炉宽方向布置 20 片，起到切割旋转的烟气流以减少进入水平烟道沿炉宽方向的烟温偏差。(4) 采用计算机对每个水冷壁回路的各种工况均作了精确的水循环计算，能确保水循环的可靠性。膜式水冷壁为光管、内螺纹管加扁钢焊接型式。(5) 各级过热器和再热器最大限度地采用蒸汽冷却的定位管和吊挂管，以保证运行的可靠性。分隔屏和后屏沿炉膛宽度方向有四组汽冷定位夹紧管并与墙式再热器之间装设导向定位装置以作管屏的定位和夹紧，防止运行中管屏的晃动；过热器后屏和再热器前屏用横
10、穿炉膛的汽冷定位管定位以保证屏与屏之间的横向间距，并防止运行中的晃动；布置于后烟道中的水平式低温过热器和省煤器采用自前包墙管下集箱引出的汽冷吊挂管悬吊和定位；对于高温区的管屏(过热器分隔屏、过热器后屏、再热器前屏)还通过延长最里面的管圈做管屏底部管的夹紧用。(6) 各级过热器和再热器均采用较大直径的管子，如51、54、60、63、66 等，增加管子在制造和安装过程中的刚性，有利于降低过热器和再热器的阻力，这种较粗管子的顺列布置对降低管子的烟气侧磨损及提高抗磨能力均是有利的。(7) 各级过热器和再热器采用较大的横向节距，防止在受热面上结渣结灰，同时还便于在蛇形管穿过顶棚处装设高冠板式密封装置，以
11、提高炉顶的密封性。(8) 各级过热器、再热器之间采用单根或数量很少的大直径连接管相连接，有利于蒸汽良好地混合，以消除偏差。各集箱与大直径连接管相连处均采用大口径三通。5(9) 在用计算机精确计算壁温、阻力和流量分配的基础上，选用过热器、再热器蛇形管的材质；所有大口径集箱和连接管在保证性能和强度的基础上采用与国内常用钢材相近的美国牌号的无缝钢管。(10) 锅炉构架全部采用钢结构。(11) 每台锅炉配有两台三分仓容克式空气预热器，其型号为 28.5-VI(T)-2080-SMR，逆转布置。(12) 锅炉的锅筒、过热器出口及再热器进出口均装有直接作用的弹簧式安全阀。在过热器出口处装有一套动力排放阀(
12、PCV)以减少安全阀的动作次数。(13) 汽温调节方式，过热器采用二级三点喷水。第一级喷水减温器设于低温过热器到分隔屏的大直径连接管上，布置一点。第二级喷水减温器设于后屏过热器与末级过热器之间的大直径连接管上，分左右两点布置。减温器采用笛管式。设计喷水量为主蒸汽流量的 10%，其中一级减温器设计喷水量为总喷水量的 2/3，二级减温器设计喷水量为总喷水量的 1/3。再热器的调温主要靠燃烧器的摆动，过量空气系数的改变对过热器和再热器的调温也有一定的作用。再热器设有一级喷水减温器，位于进口导管上，左右各一。减温器采用机械雾化喷咀，喷水减温器只作事故喷水用。设计事故喷水量为 BMCR 工况下再热蒸汽流
13、量的5%。(14) 在炉膛、各级对流受热面和回转式空气预热器处装设不同形式的蒸汽吹灰器，吹灰器的运行采用程序控制，所有的墙式吹灰器和伸缩式吹灰器根据燃煤和受热面结灰情况每 24 小时全部运行一遍，整个吹灰系统及其程控装置由湖北华信锅炉辅机成套有限公司提供。(15) 锅炉除按 ASME 法规计算受压部件的元件强度外，还充分考虑了二次应力对强度的影响，对主要管系和很多特殊区域广泛进行了系统的应力分析，以确保运行的可靠性。(16) 锅炉设有膨胀中心，可进行精确的热位移计算，作为膨胀补偿、间隙预留和管系应力分析的依据，并便于与设计院所负责的各管道的受力情况相配合。在锅炉本体的刚性梁、密封结构和吊杆的设
14、计中也有相应的考虑。膨胀中心的设置对保证锅炉的可靠运行和密封性的改善有着重大的作用。(17) 锅炉刚性梁按炉膛内压力为5800Pa 设计，同时能够承受一个瞬态设计压力（9570Pa） ，此设计压力系考虑当燃烧室突然灭火或送风机全部跳闸，吸风机、脱硫增压风机出现瞬间最大抽力时，炉墙、烟道及支撑件不产生永久变形，此数据符合美国国家防火协会规程(NFPA)的规定。锅炉水平刚性梁的布置系先按各部位烟侧设计压6力、跨度和管子应力等条件通过应力分析以确定各处的最大许可间距，而根据门孔布置等具体条件所确定的刚性梁实际间距应小于此处的最大许可间距。由于锅炉水平烟道部位的两侧墙跨度最大，为减少挠度，每侧设有两根
15、垂直刚性梁与水平刚性梁相连。(18) 锅炉装有炉膛安全监控系统（FSSS） ，用于锅炉的起停、事故解列以及各种辅机的切投，其主要功能是炉膛火焰检测和灭火保护，对防止炉膛爆炸和“内爆”有重要意义。(19) 机组装有集散控制系统（DCS） ，进行汽机和锅炉之间的协调控制，它将锅炉和汽机作为一个完整的系统来进行锅炉的自动调节。(20) 机组既可按定压运行，也可按滑压运行。当锅炉低负荷运行及启动时，推荐采用滑压运行，以获得较高的经济性。二. 主要配套设备规范空气预热器： 2 台 28.5-VI(T)-2080-SMR三. 受压部件1、给水和水循环系统(参见附图 0107)锅炉给水经由闸阀从锅炉右侧进入
16、省煤器入口集箱，经省煤器蛇形管组进入省煤器出口集箱，然后由两根省煤器出口连接管引到炉前，分成三路从锅筒底部进入锅筒。在锅筒底端设置了四根 45745 集中下降管，由下降管底端的分配集箱接出72 根 15918 的分散引入管，进入 27345 水冷壁下集箱。炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，水冷壁管径为 63.57，节距 S=76.2mm。后水经折焰角后抽出 33 根管作为后水冷壁吊挂管，管径为 7612。水冷壁延伸侧墙及水冷壁对流排管的管径为 769。为保证亚临界压力锅炉水循环可靠性，根据几何特性和受热特性将水冷壁划为 28个回路。前后墙各 6 个回路，两侧墙各 8 个回路，水冷壁计算回路共 50 个，经精确水循环计算确定，从冷灰斗拐点以上 3
