锅炉设备整体介绍

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1、1锅炉整体情况介绍（最终稿）1. 锅炉设计条件及性能数据 本锅炉适用于绿原工业园区 2135MW 燃煤热电联产项目工程所配套的 2490t/h，超高压、中间再热煤粉锅炉及其辅助设备。本锅炉是上海锅炉厂有限公司根据用户要求 所进行的全新设计。锅炉燃烧系统采用四角切向燃烧方式，锅炉呈“”型布置、紧身封闭、全钢构架、悬吊结构，平衡通风，封闭渣斗，回转式空气预热器。锅炉运转层标高设为 9 米。 锅炉主要参数 锅炉额定工况主要设计参数如下： 额定蒸发量 490t/h 过热蒸汽出口压力 13.7MPa（g） 过热蒸汽出口温度 540 再热蒸汽流量 407.6t/h 再热蒸汽进/出口压力 3.024/2.8

2、65MPa（g） 再热蒸汽进/出口温度 335/540 给水温度 248 2. 锅炉总体概况锅炉本体：由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体” 。如下图所示。主要包括 ：炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、再热器、省煤器 、汽包、下降管、汽水分离器等。本锅炉为单锅筒超高压中间再热自然循环锅炉，具有中间夹弄的“”型布置，全钢构架，紧身封闭，双排柱布置。钢结构单重约 1900T，包括扶梯、栏杆、大屋顶、紧身封闭。采用摩擦型扭剪型高强度螺栓连接，螺栓为 M22，约 29000 付。5 个安装层，第一层 09M 为运转层，第二层921.5

3、M ，第三层 21.530.5M，第四层 30.539.5M，第五层 30.951.4M 柱顶,屋顶约55M。前烟道为燃烧室，后烟道布置对流受热面，两台回转式空气预热器独立布置于炉后，2成为第三烟道。本工程预留脱硝。受热面采用吊和搁相结合的方式，即除回转式空气预热器和出渣设备是搁置外，其余所有受压的部组件均为悬吊式，通过炉顶大板梁支承钢柱顶上。 炉膛宽度为 11324mm，深度为 10412mm，宽深比为 1.09。炉顶管中心线标高为42700mm，锅筒中心线标高为 46500mm，布置在炉前，距前墙水冷壁中心线 3200mm 处。炉膛： 燃料燃烧的空间，也称燃烧室 ；烟气与工质进行辐射换热的

4、空间 。出口温度场均匀(左右烟温偏差 )。对炉膛的要求 ：良好的空气动力场；合适的热强度 ；合适的出口烟温 ；水冷壁：炉膛由密封性能良好的膜式水冷壁组成，4 根大直径下降管从锅筒下方引出后布置在炉前。在炉膛后水冷壁上部由水冷壁管向炉内突出形成折焰角，使炉膛出口形成缩口。折焰角的作用有（1）改变炉膛出口气流方向，使炉膛后部气流折向炉前，改善了烟气对屏式过热器和高温过热器的冲刷状况。 （2）由于折焰角的存在，炉膛内气流不仅向上连续流动，而且在折焰角处还与存在横向扰动的气流混合，不仅加强了炉内扰动，同时也提高了炉内烟气充满程度。 过热器：六级布置在炉膛上部出口处，按烟气流向先后布置有 6 片前屏过热

5、器和 16 片后屏过热器，其横向节距前屏 S1=1368mm，后屏 S1=684mm，在后屏的后面，折焰角上方布置有 49 排高温过热器，横向节距 228mm。在尾部烟井的平行烟道的后烟道内布置低温过热器，96 排，横向节距 S1=114mm。炉顶管和尾部包复管均由膜式壁过热器组成。再热器：二级布置，在水平烟道内布置 64 排高温再热器，横向节距 S1=171mm。在尾部烟井的平行烟道的前烟道内布置 96 片低温再热器，横向节距 S1=114mm。 省煤器：两级布置，高温省煤器布置在低过下面，低温省煤器布置在低再下面。 3两台三分仓回转式预热器布置于炉后的第三烟道内。 燃烧器四角布置，切向燃烧

6、，采用大风箱结构。 锅炉汽温调温方式：过热蒸汽采用二级喷水减温调节；再热器采用烟气挡板调温方式作主调，微量喷水作微调方式，进口设有事故喷水装置。调温幅度在 70100%BMCR（定压） 、4090%BMCR（滑压）负荷范围内维持过热汽温和再热汽温达到额定值在允许的误差范围内（5） 。 3. 各部件介绍 3.1 锅筒及内部装置(汽包) 46.5M1）工质加热、蒸发、过热 3 个过程的连接点和分界点 ；2）保证蒸发区的正常水循环 ；3）改善蒸汽品质（汽水分离装置和连续排污装置） 。容少、容汽、汽水分离汽包水位正常水位（零水位）汽包中心线以下 150mm220mm 处；零水位以上为正；零水位以下为负

7、 。锅筒内径 1600mm，外径 17840mm，壁厚为 92mm，材料为 13MnNiMo54，锅筒筒身长度为 14240mm，重量 54664KG，包括封头在内总长度约为 15840mm，锅筒筒壁上下各设 6 对测量内、外壁温度插座，供水压试验和运行时控制上下壁温差用。 锅筒正常水位为锅筒中心线下 150mm，最高和最低水位距正常水位 50mm。锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗孔板、顶部均流孔板、排污、加药等组成。旋风分离器直径为 315mm 共布置 56 只，与各分段连通箱连通，旋风分离器进口装有导流板，以提高蒸汽分离效果，单个分离器的平均蒸汽负荷为 8.75t/h 左右，旋风分离器上

8、方布置有清洗孔板。汽水混合物由 52 根 15916 的管子从水冷壁上集箱引入锅筒。 锅炉给水由 12 根 10810 的管子从省煤器引入锅筒。50%的给水作为清洗水，另50%的给水直接进入大直径下降管，可有效降低锅筒上下壁温差。 饱和蒸汽从锅筒顶部引出经 12 根 13312 的管子引入炉顶过热器。 锅筒下部设有四只大直径下降管管座。40636 管道。4蒸发区循环回路的一个组成部分，是 4 根不受热的大直径管道（其内径一般在 0.3 米左右） ，管内介质为来自汽包的炉水。本锅炉采用美国 DRESSER 公司生产的 弹簧式安全阀共 7 只，PCV 阀 1 只，分别安装在锅筒两端，过热器出口主蒸

9、汽管道及再热器进、出口管道上。锅筒和过热器安全阀总排量 505000KG/H,为最大蒸发量的 103%。锅筒安全阀总排放量 418000KG/H,是最大蒸发量的85.3%，过热器安全阀总排放量 88000KG/H，为最大蒸发量的 18%。主蒸汽管道 PCV 阀排量 51000KG/H,为最大蒸发量的 10.4%。 在锅筒两端布置二只口径为 DN3的弹簧安全阀，在锅筒上还布置有排污，加药，紧急放水和升停时需要用的再循环管等管座及水位表，水位平衡容器等。 锅炉的汽水品质符合 GB12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准的规定。3.2 水冷系统炉膛四周由多根并联管组成的蒸发受热面 。作用 ：

10、 吸收炉膛烟气热量，使水变成饱和蒸汽； 降低高温对炉墙的破坏作用，保护炉墙； 强化传热，减少受热面，节省金属耗量； 有效防止炉壁结渣； 悬吊炉墙。 炉膛四周全部采用 606，材料为 SA210-C，光管加扁钢组成膜式水冷壁，管子节距为 76mm。冷灰斗角度为 55。膜式水冷壁的优点是：密封性好，减少炉膛漏风，提高经济性；使炉墙结构和支吊简单，采用敷管式轻型炉墙。锅筒中的炉水经 4 根40636 大直径下降管和 45755 分配集箱到 13312 共 56 根下降支管，进入水冷壁 14 个循环回路的 14 个下集箱，又经 606 的水冷壁管吸热成汽水混合物，上升到 14 只上集箱，再经 52 根

11、 15916 的汽水引出管进入锅筒，汽水混合物经分离后，蒸汽进入过热器系统，炉水与省煤器来的给水一起经下降管再次循环。后墙水冷壁上部分为二路，一路组成折焰角并延伸组成水平烟道底部，另一路垂直上升组成后水冷壁悬吊管。为防止由于燃烧引起的较大的负压波动所导致水冷壁和炉墙的严重变形以至破坏，在炉膛外面设置了由工字钢组成的刚性梁，燃烧器区域的刚性梁与燃烧器连成一体以加强刚5性，减少燃烧器区域水冷壁的振动。刚性梁在上下方向可随水冷壁一起膨胀，沿水平方向在结构上可保证自由膨胀。炉膛设计压力为5800Pa，在瞬间压力为9980Pa 时不产生永久变形。 在水冷壁下集箱设有蒸汽加热装置，汽源来自邻炉的中压蒸汽，

12、采用蒸汽加热装置后，可缩短水冷壁产汽和建立循环的时间，即可缩短整个起动时间,节约能源,另外在冬天停炉时可起到防冻保护作用。 3.3 过热系统 把饱和蒸汽加热到高温过热蒸汽的锅炉受热面;过、再热器的作用安全性：防止汽轮机带水；（但是汽温太高会影响过热器、再 热器本身的安全性 ）经济性：提高工质的循环热效率 。过、再热器的类型 按传热方式： 过热器可分为对流、半辐射和辐射三种型式 ；按结构形式： 过热器可分为蛇形管式、屏式、壁式和包墙管式采用辐射对流型，蒸汽流程为：锅筒炉顶过热器包复过热器低温过热器一级减温器前屏后屏二级减温器高温过热器两端引出至汽轮机。 炉顶和包复过热器均为膜式结构，管径为 51

13、5，节距 S=114mm。低温过热器布置在后烟井的平行烟道的后烟道内，管径 545.5，6，二根套，节距 S1=114mm，共 96 排。材料为 SA210-C，15CrMoG 。低温过热器管系采用搁的型式，其重量由后包复过热器管和隔墙管承受，随后包复管和隔墙管一起向下膨胀。 前屏过热器为全辐射屏共 6 片，节距 S1=1368mm，每片由 24 根管子组成 U 型管屏，管径为 425。材料为 12Cr1MoVG 和 12Cr2MoWVTiB。 后屏过热器为半辐射屏，共 16 片，管径为 425.5，节距 S1=684mm，每片屏由11 根管子组成 W 型管屏。材料为 12Cr1MoVG 和

14、12Cr2MoWVTiB。 为保证前屏和后屏横向节距 S1 和运行中避免管屏有较大的晃动，分别设有前、后屏定位管，蒸汽从炉顶过热器进口集箱引出经定位管后进入第二级减温器集箱。 高温过热器共 45 排，管径为 426.5，横向节距 S=228mm，每排由 5 根套管管子组成。材料为 12Cr1MoVG 和 12Cr2MoWVTiB。 在低温过热器的出口和后屏过热器出口分别布置有一、二级喷水减温器，其中一级喷6水减温主要是保护屏式过热器不使其超温，而二级喷水减温器是为调节过热器出口汽温，使其维持额定值，在一、二级减温器中，蒸汽实现了左右交叉和混合，可消除由于热力和水力偏差所造成的两侧蒸汽温度偏差。

15、 过热器出口布置一只口径为 DN2.5弹簧安全阀，连同锅筒上安全阀在内共三只，总排汽量大于 490t/h。过热器出口另外布置一只口径为 DN2.5PCV 阀。 3.4 再热系统 把汽轮机高压缸排出的低温蒸汽加热到高温过热蒸汽的锅炉受热面。再热器两级布置，由高温再热器和低温再热器组成，高温再热器布置在锅炉水平烟道里，低温再热器布置在尾部烟井平行烟道的前烟道内，与低温过热器并联布置。再热蒸汽的流程是：来自汽轮机高压缸的排汽，分左右两路经再热器事故喷水装置进入低温再热器管系和高温再热器管系，最后进入汽轮机中压缸。 低温再热器，逆流顺列布置共 96 排，每排由 573.5 的 4 根套管圈组成，节距S

16、1=114mm，沿蒸汽流动方向按计算管壁温度分别采用 20，15CrMoG 和 12Cr1MoVG 材料，整个低再管系重量通过搁的型式由过热器前包复管和隔墙管承受，随前包复管和隔墙管一起向下膨胀。高温再热器顺列布置，共 64 排，每排由 514 的 5 根套管圈组成，节距 S1=171mm。按壁温计算结果和避免工地异钢种焊接，分别采用 12Cr1MoVG 和 T91 材料。 在低再进口集箱之前布置有事故喷水装置，作紧急事故时降温调节作用，再热汽温是以调节烟气挡板的开度来调节。 再热器进口布置 2 只口径 DN6弹簧安全阀，出口布置 2 只口径 DN4弹簧安全阀,其总排汽量大于 407.6t/h。 3.5 省煤器 利用锅炉烟气加热给水的锅炉