朱朱 全全 利利 《锅炉设备及系统》《锅炉设备及系统》第一章第一章 概概 述述第一节第一节 超临界锅炉的发展现状与趋势超临界锅炉的发展现状与趋势一、国内外超临界机组发展情况一、国内外超临界机组发展情况1.国外超临界机组发展情况.国外超临界机组发展情况 60年年代代初初,,美美国国、、俄俄罗罗斯斯和和日日本本就就开开始始发发展展超超临界大型机组临界大型机组 80年年代代以以后后,,随随着着金金属属材材料料技技术术的的发发展展,,辅辅机机及系统方面的成熟,超临界技术得以迅速发展及系统方面的成熟,超临界技术得以迅速发展2.国内超临界机组发展情况.国内超临界机组发展情况 80年年代代开开始始引引进进超超临临界界压压力力机机组组,,600MW超超临临界界机机组组在在上上海海石石洞洞口口第第二二发发电电厂厂于于1992年年投投入入运运行以来,行以来,效益良好效益良好 目目前前,,国国外外超超临临界界一一次次再再热热机机组组热热效效率率一一般般可可达达40%~~42%,,先先进进的的则则高高达达45%以以上上,,供供电电煤煤耗大多在耗大多在300g/((kW··h)左右)左右二、超临界火电技术的发展趋势展望二、超临界火电技术的发展趋势展望 三、超临界火电机组技术国产化的关键三、超临界火电机组技术国产化的关键超临界参数带来了一些新的问题:超临界参数带来了一些新的问题:((1))超超临临界界参参数数下下材材料料特特性性,,锅锅炉炉传传热热、、水水动动力力、、热热偏偏差差和和动动态态特特性性,,汽汽轮轮机机关关键键部部件件的的结结构构设设计计与与转转子子的的冷冷却却技技术、汽流激振、固体颗粒侵蚀术、汽流激振、固体颗粒侵蚀((2)机组的轴系稳定性及汽轮机末级长叶片的开发)机组的轴系稳定性及汽轮机末级长叶片的开发((3)在国产化的条件下尚需要解决的一些技术问题)在国产化的条件下尚需要解决的一些技术问题((4)机组大型化而带来的技术问题)机组大型化而带来的技术问题((5)发电机的设计、制造和大件运输等方面)发电机的设计、制造和大件运输等方面 “600MW超超临临界界火火电电机机组组研研制制”项项目目主主要要关关键键技技术术和和攻攻关内容:关内容:((1))600MW超临界机组系统优化及提高运行性能超临界机组系统优化及提高运行性能((2)超临界机组材料和铸锻件国产化)超临界机组材料和铸锻件国产化((3)超临界机组自控系统及仪表研究)超临界机组自控系统及仪表研究((4))600MW超临界汽轮机研制超临界汽轮机研制((5))600MW超临界锅炉研制超临界锅炉研制((6)超临界机组辅机设备研制)超临界机组辅机设备研制((7)超超临界火电机组技术开发)超超临界火电机组技术开发 第二节第二节 本厂超临界锅炉概况本厂超临界锅炉概况 本本公公司司的的2 2台台350MW350MW锅锅炉炉是是哈哈尔尔滨滨锅锅炉炉厂厂有有限限责责任任公公司司自自主主开开发发设设计计、、制制造造的的国国内内首首台台超超临临界界350MW350MW锅炉。
锅炉 锅锅炉炉炉炉型型是是HG-1100/25.4-YMHG-1100/25.4-YM型型,,为为一一次次中中间间再再热热、、超超临临界界压压力力变变压压运运行行直直流流锅锅炉炉,,单单炉炉膛膛、、平平衡衡通通风风、、固固态态排排渣渣、、全全钢钢架架、、全全悬悬吊吊结结构构、、π型型布布置置,,采采用用不不带带再再循循环环泵泵的的大大气气扩扩容容式式启启动动系系统统锅炉岛为露天布置设计煤种为烟煤锅炉岛为露天布置设计煤种为烟煤 锅炉示意图2、锅炉结构及系统、锅炉结构及系统Ø概述概述Ø燃烧系统燃烧系统Ø制粉系统制粉系统Ø汽水系统汽水系统Ø烟风系统烟风系统Ø除灰除渣系统除灰除渣系统Ø吹灰系统吹灰系统Ø脱硫系统脱硫系统 本锅炉采用本锅炉采用π型布置,单炉膛,尾部双烟道,型布置,单炉膛,尾部双烟道,全钢架,悬吊结构,燃烧器前后墙布置、对冲燃全钢架,悬吊结构,燃烧器前后墙布置、对冲燃烧炉膛断面尺寸为烧炉膛断面尺寸为15.287m宽、宽、13.217m深,水深,水平烟道深度为平烟道深度为4.747m,尾部前烟道深度为,尾部前烟道深度为5.06m,,尾部后烟道深度为尾部后烟道深度为5.98m,水冷壁下集箱标高为,水冷壁下集箱标高为6.5m,顶棚管标高为,顶棚管标高为59.0m。
锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设计成双流程,从冷灰斗进口一直到标高计成双流程,从冷灰斗进口一直到标高39.0m的中的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁,再连接至炉间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁,再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管,然膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管,然后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙,再引入汽水分离器从汽水分离器出烟道侧墙,再引入汽水分离器从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统,再进入低温过热来的蒸汽引至顶棚和包墙系统,再进入低温过热器中,然后再流经屏式过热器和末级过热器器中,然后再流经屏式过热器和末级过热器 再热器系统分为低温再热器和高温再热器两再热器系统分为低温再热器和高温再热器两段布置,中间无集箱连接,低温再热器布置于尾段布置,中间无集箱连接,低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道,高温再热器布置于水平部双烟道中的前部烟道,高温再热器布置于水平烟道中逆、顺流混合与烟气换热烟道中逆、顺流混合与烟气换热 水水冷冷壁壁为为全全膜膜式式焊焊接接水水冷冷壁壁,,下下部部水水冷冷壁壁及及灰灰斗斗采采用用螺螺旋旋管管屏屏,,上上部部水水冷冷壁壁为为垂垂直直管管屏屏,,螺螺旋旋管管屏屏和和垂垂直直管管屏屏的的过过渡渡点点在在标标高高39.2m处处,,转转换换比比为为1:3。
从从炉炉膛膛出出口口至至锅锅炉炉尾尾部部,,烟烟气气依依次次流流经经上上炉炉膛膛的的屏屏式式过过热热器器、、折折焰焰角角上上方方的的末末级级过过热热器器、、水水平平烟烟道道中中的的高高温温再再热热器器,,然然后后至至尾尾部部烟烟道道中中烟烟气气分分两两路路::一一路路流流经经前前部部烟烟道道中中的的立立式式和和水水平平低低温温再再热热器器,,另另一一路路流流经经后后部部烟烟道道的的低低温温过过热热器器、、省省煤煤器器,,最最后后进进入入下下方方的的两两台台三三分分仓仓回回转转式式空空气气预热器 过热器主要采用煤水比调温,并设两级喷水过热器主要采用煤水比调温,并设两级喷水减温器,一级减温器布置在低温过热器和屏式过减温器,一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间,二级减温器布置在屏式过热器和末级热器之间,二级减温器布置在屏式过热器和末级过热器之间,每级两点再热蒸汽采用尾部烟气过热器之间,每级两点再热蒸汽采用尾部烟气挡板调温,并在再热器入口管道备有事故喷水减挡板调温,并在再热器入口管道备有事故喷水减温器 制粉系统采用中速磨正压直吹系统,每炉配制粉系统采用中速磨正压直吹系统,每炉配5台磨煤机,在台磨煤机,在4台磨煤机运行时能带额定负荷。
每台磨煤机运行时能带额定负荷每台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的燃烧器,台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的燃烧器,前墙布置前墙布置3层后墙层后墙2层,每层布置层,每层布置4只在煤粉燃烧只在煤粉燃烧器的上方前、后墙各布置器的上方前、后墙各布置2层燃烬风,每层有层燃烬风,每层有4只只风口 锅炉布置有锅炉布置有52只炉膛吹灰器,只炉膛吹灰器,14只长伸缩式只长伸缩式吹灰器布置于上炉膛和水平烟道、吹灰器布置于上炉膛和水平烟道、60只燃气脉冲只燃气脉冲吹灰器布置在尾部烟道内,吹灰器布置在尾部烟道内,4只空气预热器吹灰器只空气预热器吹灰器((2只蒸汽吹灰器和只蒸汽吹灰器和2只燃气脉冲吹灰器),吹灰只燃气脉冲吹灰器),吹灰器由程序控制在水平烟道的高温再热器入口两器由程序控制在水平烟道的高温再热器入口两侧各装设一只烟气温度探针,在下炉膛设置了炉侧各装设一只烟气温度探针,在下炉膛设置了炉膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧状况 第二章第二章 超临界锅炉的构造超临界锅炉的构造第一节第一节 蒸发受热面蒸发受热面一、水冷壁结构一、水冷壁结构 本工程水冷壁具有如下特点:本工程水冷壁具有如下特点:Ø包包括括冷冷灰灰斗斗在在内内的的炉炉膛膛下下部部采采用用螺螺旋旋盘盘绕绕水水冷冷壁壁,,上上部部采采用用垂垂直直水水冷冷壁壁,,适于变压运行及锅炉调峰;适于变压运行及锅炉调峰;Ø水冷壁为全膜式结构,并采用微负压炉膛设计,炉内烟气不泄漏;水冷壁为全膜式结构,并采用微负压炉膛设计,炉内烟气不泄漏;Ø下下部部螺螺旋旋盘盘绕绕水水冷冷壁壁管管全全部部采采用用内内螺螺纹纹管管,,可可防防止止水水循循环环不不稳稳定定现现象象的的发生,降低最低质量流速,减小水冷壁流动阻力;发生,降低最低质量流速,减小水冷壁流动阻力;Ø下下部部水水冷冷壁壁与与上上部部水水冷冷壁壁之之间间设设有有过过渡渡段段,,并并设设有有混混合合分分配配集集箱箱,,以以及及下部螺旋盘绕内螺纹管的采用,水冷壁出口工质温度偏差小;下部螺旋盘绕内螺纹管的采用,水冷壁出口工质温度偏差小;Ø采用不同的刚性梁支撑结构,刚性梁与水冷壁可相对滑动,自由膨胀采用不同的刚性梁支撑结构,刚性梁与水冷壁可相对滑动,自由膨胀 炉膛水冷壁的设计主要考虑以下几点:炉膛水冷壁的设计主要考虑以下几点:((1))随随负负荷荷降降低低,,工工作作条条件件恶恶劣劣的的水水冷冷壁壁中中,,质质量量流流速速也也按按比比例例下下降降。
在在直直流流方方式式下下,,工工质质流流动动的的稳稳定定性性受受到到影影响响,,为为了了防防止止出出现现流流动动的的多多值性不稳定现象,须限定最低直流运行负荷时的质量流速;值性不稳定现象,须限定最低直流运行负荷时的质量流速;((2))在在临临界界压压力力点点以以下下负负荷荷运运行行时时,,与与亚亚临临界界机机组组一一样样,,必必须须重重视视水水冷壁管内两相流的传热和流动,要防止发生膜态沸腾;冷壁管内两相流的传热和流动,要防止发生膜态沸腾;((3))低低负负荷荷时时,,炉炉膛膛水水冷冷壁壁的的吸吸热热不不均均将将加加大大,,须须防防止止它它引引起起水水冷冷壁壁管圈吸热不均导致温度偏差增大;管圈吸热不均导致温度偏差增大;((4))在在变变压压运运行行中中,,蒸蒸发发点点的的变变化化,,使使单单相相和和两两相相区区水水冷冷壁壁金金属属温温度度将将变变化化,,须须注注意意水水冷冷壁壁及及其其刚刚性性梁梁体体系系的的热热膨膨胀胀设设计计,,防防止止频频繁繁变变化化引起承压件上出现疲劳破坏;引起承压件上出现疲劳破坏; ((5)由于降低负荷后,省煤器段的吸热量减少,按)由于降低负荷后,省煤器段的吸热量减少,按B-MCR工况设工况设计布置的省煤器在低负荷时有可能出现出口处汽化,它将影响水冷壁计布置的省煤器在低负荷时有可能出现出口处汽化,它将影响水冷壁流量分配,导致流动工况恶化。
流量分配,导致流动工况恶化 螺螺旋旋管管圈圈的的设设计计,,是是为为了了在在直直流流炉炉中中负负荷荷减减少少时时,,既既减减少少了了工工质质流流量量又又能能充充分分冷冷却却炉炉膛膛水水冷冷壁壁,,螺螺旋旋管管圈圈炉炉膛膛的的基基本本原原理理就就是是减减少少组组成成炉炉膛膛水水冷冷壁壁管管子子的的数数量量,,保保持持较较高高的的质质量量流流速速,,又又不不加加大大管管子子之之间间的的节节距距,,使使管管子子和和肋肋片片的的金金属属壁壁温温在在任任何何工工况况下下都都安安全全,,于于是是将将管管子子以以一一定定倾倾角角沿沿炉炉膛膛四四周周向向上上盘盘绕绕就就能能做做到到这这一一点点因因此此螺螺旋旋管管圈圈水水冷冷壁壁设设计计达达到到这这样样两两个个目目的的::((1 1))减减少少各各管管屏屏的的管管子子数数量量,,提提高高管管内内质质量量流流速速,,避避免免管管壁壁金金属属发发生生过过热热和和超超温温2))使使每每根根管管子子都都经经过过炉炉膛膛的的四四面面墙墙就就可可把把管管子子间间的的吸吸热热偏偏差差减减至至最最小小程程度度所所有有的的水水冷冷壁壁管管都都是是按按工质向上流动而布置。
工质向上流动而布置 对大容量锅炉水冷壁,螺旋盘绕管和垂直上升管两种布置都是可行对大容量锅炉水冷壁,螺旋盘绕管和垂直上升管两种布置都是可行的在本锅炉设计中,炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上的在本锅炉设计中,炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成,都采用膜式结构,两者间由过渡水冷升水冷壁两个不同的结构组成,都采用膜式结构,两者间由过渡水冷壁转换连接壁转换连接 图图6- -1不同的水冷壁形式下出口工质温度偏差比较不同的水冷壁形式下出口工质温度偏差比较 水冷壁总体布置图水冷壁总体布置图 给水经省煤器加热后进入规格为给水经省煤器加热后进入规格为φ219×45mmφ219×45mm、材、材料为料为SA-106CSA-106C的水冷壁下集箱(其标高为的水冷壁下集箱(其标高为6.5m6.5m),经水),经水冷壁下集箱再进入水冷壁冷灰斗冷灰斗的角度为冷壁下集箱再进入水冷壁冷灰斗冷灰斗的角度为55°55°,下部出渣口的宽度为,下部出渣口的宽度为1429mm1429mm灰斗部分的水冷灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的壁由前、后水冷壁下集箱引出的328328根根直径直径φ38mmφ38mm、壁、壁厚为厚为7.3mm 7.3mm 、材料为、材料为15CrMoG 15CrMoG 、节距为、节距为5353((52.7952.79))mmmm的光管组成的管带围绕成。
经过灰斗拐点(标高为的光管组成的管带围绕成经过灰斗拐点(标高为14.9177m14.9177m)后,管带以)后,管带以17.893°17.893°的螺旋倾角继续盘旋的螺旋倾角继续盘旋上升,由上升,由328328根直径根直径φ38mmφ38mm、壁厚为、壁厚为6.5MWTmm 6.5MWTmm 、材料、材料为为15CrMoG 15CrMoG 、节距为、节距为5353((52.7952.79))mmmm的内螺纹管组成的的内螺纹管组成的管带围绕成在炉膛的四角,螺旋管屏以管带围绕成在炉膛的四角,螺旋管屏以250mm250mm的弯曲的弯曲半径进行弯制半径进行弯制 螺旋管圈水冷壁在标高螺旋管圈水冷壁在标高39.0m39.0m处通过规格为处通过规格为φ219×60φ219×60、、材料为材料为SA-335 P12SA-335 P12的中间集箱转换成垂直管屏相邻的中的中间集箱转换成垂直管屏相邻的中间集箱均用间集箱均用1 1根根φ83×15φ83×15的压力平衡管连接垂直管屏由的压力平衡管连接垂直管屏由988988根根φ31.8×6.2mmφ31.8×6.2mm、材料为、材料为12Cr1MoVG12Cr1MoVG、节距为、节距为57.5mm57.5mm的的管子组成。
前、后墙垂直管屏各由管子组成前、后墙垂直管屏各由265265根管子组成,两侧墙根管子组成,两侧墙管屏各由管屏各由229229根管子组成前墙和两侧墙垂直管屏上升并与根管子组成前墙和两侧墙垂直管屏上升并与位于顶棚上方的出口集箱相连接,后墙垂直管屏上升与标位于顶棚上方的出口集箱相连接,后墙垂直管屏上升与标高高45.536m45.536m的的φ273×60φ273×60后水吊挂管入口集箱相接,此集箱后水吊挂管入口集箱相接,此集箱引出引出6565根根φ63.5×14φ63.5×14的吊挂管至标高的吊挂管至标高60.050m60.050m的吊挂管出口的吊挂管出口集箱 在在运运行行过过程程中中为为监监控控水水冷冷壁壁的的壁壁温温,,在在螺螺旋旋水水冷冷壁壁管管出出口口装装设设了了5656个个壁壁温温测测点点,,在在前前、、侧侧墙墙垂垂直直管管屏屏和和后后水水吊吊挂挂管出口共装设了管出口共装设了7777个壁温测点个壁温测点 前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出8 8根、根、1010根和根和6 6根共根共2424根根φ168×35φ168×35的引出管与上炉膛两侧的的引出管与上炉膛两侧的各各1 1根根φ559φ559的下降管相连。
下降管向下再向后在折焰角后的下降管相连下降管向下再向后在折焰角后标高标高46.081m46.081m处汇合成折焰角入口汇集集箱从折焰角入口处汇合成折焰角入口汇集集箱从折焰角入口汇集集箱引出汇集集箱引出2424根根φ114×20φ114×20和和4 4根根φ168×30φ168×30的连接管分别的连接管分别与与φ273×60φ273×60折焰角入口集箱和折焰角入口集箱和φ219×45φ219×45水平烟道侧包墙水平烟道侧包墙入口集箱相接入口集箱相接 折焰角由折焰角由265265根根φ44.5×8.5φ44.5×8.5、节距为、节距为57.5mm57.5mm的管子组的管子组成,其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙,然后形成纵成,其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙,然后形成纵向向4 4排节距为排节距为100mm100mm、横向、横向6565排节距为排节距为230mm230mm的水平烟道管束的水平烟道管束与出口集箱相连水平烟道侧墙由与出口集箱相连水平烟道侧墙由8080根根φ44.5×7.0φ44.5×7.0、节距、节距为为115mm115mm的管子组成,其的管子组成,其φ219×45φ219×45的出口集箱与的出口集箱与φ219×45φ219×45的水平烟道管束出口集箱共引出的水平烟道管束出口集箱共引出1212根根φ168×30φ168×30的连接管与的连接管与2 2只启动分离器相连接。
只启动分离器相连接见图中间集箱)(见图中间集箱)冷灰斗螺旋水冷壁:冷灰斗螺旋水冷壁:为便于车间生产,每一片屏分为便于车间生产,每一片屏分成若干工艺小屏,再厂内生产成若干工艺小屏,再厂内生产后组装出厂后组装出厂为减少工地焊口,角部弯头均为减少工地焊口,角部弯头均带在管屏上出厂带在管屏上出厂 刚性梁刚性梁•每面墙的每层刚性梁水平上均设每面墙的每层刚性梁水平上均设有膨胀中心,以此为固定端,即有膨胀中心,以此为固定端,即导向点 • 炉膛侧墙固定端距后水冷壁中心线炉膛侧墙固定端距后水冷壁中心线• 后竖井侧墙固定端距前包墙中心线后竖井侧墙固定端距前包墙中心线• 炉炉膛膛及及后后竖竖井井前前后后墙墙的的固固定定端端设设定定在锅炉中心线上在锅炉中心线上• 刚刚性性梁梁两两端端与与锅锅炉炉水水冷冷壁壁间间可可相相互互安全滑动安全滑动•螺旋管水冷壁和垂直水冷壁具有螺旋管水冷壁和垂直水冷壁具有不同的刚性梁结构不同的刚性梁结构垂直水冷壁刚性梁垂直水冷壁刚性梁 设计同常规亚临界锅炉设计同常规亚临界锅炉图图4-3-2 螺旋水冷壁刚性梁的布置螺旋水冷壁刚性梁的布置(在后墙上,从螺旋水冷壁到上部水冷壁的转折点)垂直膜式水冷壁炉膛后墙出口集箱螺旋膜式水冷壁水平刚性梁垂直刚性梁垂直搭接板螺旋水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁l刚性梁由垂直刚性梁和水平刚性梁由垂直刚性梁和水平刚性梁构成网格结构,刚性刚性梁构成网格结构,刚性梁体系及炉墙等的自重荷载梁体系及炉墙等的自重荷载完全由垂直搭接板支吊。
完全由垂直搭接板支吊l作用在水冷壁上的炉膛压力作用在水冷壁上的炉膛压力被传递到垂直搭接板上,反被传递到垂直搭接板上,反作用力通过大、小接头传递作用力通过大、小接头传递给垂直刚性梁,最后从垂直给垂直刚性梁,最后从垂直刚性梁的顶端和底端传到水刚性梁的顶端和底端传到水平刚性梁上平刚性梁上螺旋水冷壁刚性梁螺旋水冷壁刚性梁•垂直搭接板滑道耳板可固定垂直搭接垂直搭接板滑道耳板可固定垂直搭接板,又可使其上下滑动,保证垂直搭板,又可使其上下滑动,保证垂直搭接板和螺旋水冷壁间相对滑动接板和螺旋水冷壁间相对滑动•垂直搭接板与垂直刚性梁之间用大、垂直搭接板与垂直刚性梁之间用大、小接头连接,保证了垂直刚性梁与垂小接头连接,保证了垂直刚性梁与垂直搭接板间的相对滑动直搭接板间的相对滑动•在大接头附近端的垂直刚性梁与该附在大接头附近端的垂直刚性梁与该附近的水平刚性梁焊接固定,而垂直刚近的水平刚性梁焊接固定,而垂直刚性梁另一端与另一层水平刚性梁之间,性梁另一端与另一层水平刚性梁之间,通过焊接在该层水平刚性梁上的滑动通过焊接在该层水平刚性梁上的滑动导向槽连接,垂直刚性梁可在此槽内导向槽连接,垂直刚性梁可在此槽内滑动,保证垂直刚性梁与水平刚性梁滑动,保证垂直刚性梁与水平刚性梁间的相对滑动。
间的相对滑动•垂直搭接板最上端与垂直水冷壁焊接垂直搭接板最上端与垂直水冷壁焊接固定,从而把下部全部荷载传递到上固定,从而把下部全部荷载传递到上部水冷壁部水冷壁 炉墙结构炉墙结构第二节第二节 过热器及再热器过热器及再热器一、概述一、概述 在过热器和再热器的设计及运行中,应注意下列问题:在过热器和再热器的设计及运行中,应注意下列问题:(( 1)) 运运 行行 中中 应应 保保 持持 汽汽 温温 的的 稳稳 定定 ,, 汽汽 温温 波波 动动 不不 应应 超超 过过±((5~10))ºC2))过过热热器器和和再再热热器器要要有有可可靠靠的的调调温温手手段段,,使使运运行行工工况况在在一一定定范围内变化时能维持额定的汽温范围内变化时能维持额定的汽温3)尽量防止或减少平行管子之间的热偏差尽量防止或减少平行管子之间的热偏差 过热器及再热器所用材料取决于其工作温度当金属管壁过热器及再热器所用材料取决于其工作温度当金属管壁温度不超过温度不超过500ºC时,可采用碳钢;当金属温度更高时,必须采时,可采用碳钢;当金属温度更高时,必须采用合金钢或奥氏体合金钢用合金钢或奥氏体合金钢。
二、过热器二、过热器1.过热器结构及工作特性.过热器结构及工作特性 ((1)对流过热器)对流过热器 ((2)辐射式过热器)辐射式过热器 ((3)半辐射式过热器)半辐射式过热器 ((4)包覆过热器)包覆过热器 2.本锅炉过热器系统.本锅炉过热器系统((1)过热器系统的组成)过热器系统的组成 过过热热器器系系统统按按蒸蒸汽汽流流程程分分为为顶顶棚棚包包墙墙过过热热器器、、低低温温过过热器、屏式过热器和末级过热器热器、屏式过热器和末级过热器 1)顶棚过热器及后竖井区域顶棚过热器及后竖井区域 来来自自分分离离器器的的12根根φφ219××35连连接接管管将将蒸蒸汽汽引引到到φφ273××60的的顶顶棚棚入入口口集集箱箱上上炉炉膛膛和和水水平平烟烟道道上上部部的的顶顶棚棚过过热热器器由由133根根φφ63.5××10、、材材料料为为12Cr1MoVG 的的管管子子组组成成,,管管子子之之间间焊焊接接10mm厚厚的的扁扁钢钢,,另另一一端端接接至至φφ273××65尾尾部部包包墙墙入入口口集集箱箱上上炉炉膛膛顶顶棚棚管管的的节节距距为为115mm,,水水平平烟烟道道上上方方的的顶顶棚棚管管变变为为按按153.3mm和和76.7mm交交错错的的节节距距布布置置。
尾尾部部包包墙墙入入口口集集箱箱同同时时与与后后烟烟道道前前墙墙和和后后烟烟道道顶顶棚棚相相接接,,蒸蒸汽汽分分成成两两路路流流动动后后烟烟道道顶顶棚棚由由132根根φφ44.5××7.5、、节节距距为为115mm的的管管子子组组成成,,其其到到后后部部转转弯弯90°°下下降降形形成成后后烟烟道道后后墙墙后后烟烟道道前前墙墙由由133根根φφ51××8.5的的管管子子组组成成,,其其上上部部为为两两排排通通过过烟烟气气的的管管束束,,横横向向节节距距为为230mm,纵向节距为,纵向节距为85mm,下部为膜式包墙,节距为,下部为膜式包墙,节距为115mm后烟道前、后墙与后烟道前、后墙与φφ324××75的后烟道下部环形集箱相接,环形的后烟道下部环形集箱相接,环形集箱又连接后烟道两侧包墙,每面侧包墙由集箱又连接后烟道两侧包墙,每面侧包墙由95根根φφ63.5××10.5、节距为、节距为115mm的管子组成侧包墙出口集箱的规格为的管子组成侧包墙出口集箱的规格为φφ273××60,其引出,其引出16根根φφ219××35引出管与引出管与φφ406××85的中间隔的中间隔墙及吊挂管入口集箱相接。
与后烟道前墙相似,中间隔墙上方墙及吊挂管入口集箱相接与后烟道前墙相似,中间隔墙上方为烟气流通的管束,纵向为两排,横向节距为为烟气流通的管束,纵向为两排,横向节距为230mm,纵向节,纵向节距为距为90mm,下方为膜式管壁,节距为,下方为膜式管壁,节距为115mm,管子规格均为,管子规格均为φφ44.5××10中间隔墙向下进入中间隔墙向下进入φφ324××75的隔墙出口集箱即一的隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱,隔墙出口集箱与一级过热器相连后烟道级过热器入口集箱,隔墙出口集箱与一级过热器相连后烟道包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为6mm同时在中间隔墙及吊同时在中间隔墙及吊挂管入口集箱分别引出了过热器侧和再热器侧吊挂管,低再侧挂管入口集箱分别引出了过热器侧和再热器侧吊挂管,低再侧吊挂管共吊挂管共130根根φφ51××9.0、节距为、节距为230mm,沿锅炉深度方向布,沿锅炉深度方向布置两排,来吊挂低温再热器;低过侧吊挂管共置两排,来吊挂低温再热器;低过侧吊挂管共130根根φφ57××12.5、节距为、节距为230mm,沿锅炉深度方向布置两排,来吊挂低温过热,沿锅炉深度方向布置两排,来吊挂低温过热器,过再热器吊挂管均引到器,过再热器吊挂管均引到φφ273××60的中间隔墙吊挂管出口集的中间隔墙吊挂管出口集箱,节距为箱,节距为115mm,管子规格均为,管子规格均为φφ57××10的尾部烟道中间隔的尾部烟道中间隔墙下部管自中间隔墙吊挂管出口集箱引入到隔墙出口集箱即一墙下部管自中间隔墙吊挂管出口集箱引入到隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱。
级过热器入口集箱低温过热器低温过热器低温过热器低温过热器 低低温温过过热热器器布布置置于于尾尾部部双双烟烟道道中中的的后后部部烟烟道道中中,,由由2段段水水平平管管组组和和1段段立立式式管管组组组组成成,,第第1段段水水平平低低温温过过热热器器沿沿炉炉宽宽布布置置130片片、、横横向向节节距距为为115mm,,纵纵向向节节距距为为79mm,,每每片片管管组组由由3根根φφ57××10、、材材料料为为15CrMoG的的管管子子绕绕成成至至第第2段段水水平平低低温温过过热热器器,,管管组组为为130片片,,横横向向节节距距为为115mm,,纵纵向向节节距距为为71.1mm,,每每片片管管组组由由3根根φφ51××9.5、、材材料料为为12Cr1MoVG的的管管子子绕绕成成,,立立式式低低温温过过热热器器采采用用6根根φφ51××10、、材材料料为为12Cr1MoVG的的管管子子绕绕成成,,横横向向节节距距为为230mm,,纵纵向向节节距距为为75mm,,并并穿穿过过后后烟烟道道顶顶棚棚管管连连接接至至φφ 5 0 8×× 9 5的的 低低 温温 过过 热热 器器 出出 口口 集集 箱箱 。
屏式过热器屏式过热器屏式过热器屏式过热器 经经低低温温过过热热器器加加热热后后,,蒸蒸汽汽经经由由低低温温过过热热器器出出口口集集箱箱端端部部经经低低温温过过热热器器加加热热后后,,蒸蒸汽汽经经由由低低温温过过热热器器出出口口集集箱箱端端部部引引出出的的引引出出的的2 2根根根根φφφφ457457××××8080的的连连接接管管和和一一级级喷喷水水减减温温器器并并通通过过左左右右交交的的连连接接管管和和一一级级喷喷水水减减温温器器并并通通过过左左右右交交叉叉后后进进入入屏屏式式过过热热器器入入口口汇汇集集集集箱箱,,并并通通过过叉叉后后进进入入屏屏式式过过热热器器入入口口汇汇集集集集箱箱,,并并通通过过2222根根根根φφφφ168168××××3030的的的的连连接接管管连连接接到到连连接接管管连连接接到到φφφφ219219××××4545、、、、SA-335 P12SA-335 P12的的屏屏式式过过热热器器入入口口集集箱箱的的屏屏式式过过热热器器入入口口集集箱箱屏屏式式过过热热器器布布置置在在上上炉炉膛膛,,沿沿炉炉宽宽方方向向共共有有屏屏式式过过热热器器布布置置在在上上炉炉膛膛,,沿沿炉炉宽宽方方向向共共有有2222片片管管屏屏,,管管屏屏间间片片管管屏屏,,管管屏屏间间距距为为距距为为690mm690mm。
每每片片管管屏屏由由每每片片管管屏屏由由2323根根并并联联管管弯弯制制而而成成,,根根据据管管子子的的壁壁根根并并联联管管弯弯制制而而成成,,根根据据管管子子的的壁壁温温不不同同,,入入口口段段的的管管子子为为温温不不同同,,入入口口段段的的管管子子为为φφφφ3838××××6.56.5、、、、SA-213 T91SA-213 T91,,屏屏底底部部及及,,屏屏底底部部及及出出口口内内出出口口内内1111根根管管为为根根管管为为φφφφ3838××××7.57.5、、、、SA-213 T91SA-213 T91,,屏屏底底部部及及出出口口外外,,屏屏底底部部及及出出口口外外1212根根管管采采用用根根管管采采用用φφφφ3838××××7.57.5、、、、SA-213 TP347HSA-213 TP347H每每片片屏屏式式过过热热器器均均连连接接每每片片屏屏式式过过热热器器均均连连接接有有入入口口及及出出口口小小集集箱箱各各一一只只,,在在车车间间内内焊焊接接完完成成出出厂厂从从有有入入口口及及出出口口小小集集箱箱各各一一只只,,在在车车间间内内焊焊接接完完成成出出厂厂从从φφφφ219219××××5050、、、、SA-335 P91SA-335 P91的的屏屏式式过过热热器器出出口口集集箱箱引引出出的的蒸蒸汽汽通通的的屏屏式式过过热热器器出出口口集集箱箱引引出出的的蒸蒸汽汽通通过过过过φφφφ168168××××3030的的出出口口连连接接管管引引至至的的出出口口连连接接管管引引至至φφφφ508508××××8585、、、、SA-335 P91SA-335 P91的的屏屏过过的的屏屏过过出出口口汇汇集集集集箱箱,,并并经经出出口口汇汇集集集集箱箱,,并并经经2 2根根左左右右交交叉叉的的同同规规格格的的连连接接管管及及二二级级喷喷根根左左右右交交叉叉的的同同规规格格的的连连接接管管及及二二级级喷喷水水 减减 温温 器器 ,, 进进 入入 末末 级级 过过 热热 器器 入入 口口 汇汇 集集 集集 箱箱 。
水水 减减 温温 器器 ,, 进进 入入 末末 级级 过过 热热 器器 入入 口口 汇汇 集集 集集 箱箱 高温过热器高温过热器高温过热器高温过热器 末级过热器入口汇集集箱引出末级过热器入口汇集集箱引出22根根φφ168××25的的连接管连接到连接管连接到φφ219××40、、SA-335 P91的末级过热器的末级过热器入口集箱末级过热器位于折焰角上方,沿炉宽方入口集箱末级过热器位于折焰角上方,沿炉宽方向排列共向排列共22片管屏,管屏间距为片管屏,管屏间距为690mm每片管组每片管组由由17根管子绕制而成,入口段的管子根管子绕制而成,入口段的管子φφ44.5××8.5、、SA-213 T91,底部和出口段的管子为,底部和出口段的管子为φφ44.5××9、、SA-213 TP347H每片末级过热器均连接有入口及出每片末级过热器均连接有入口及出口集箱各一只,在车间内焊接完成出厂从口集箱各一只,在车间内焊接完成出厂从φφ245××60、、SA-335 P91的末级过热器出口集箱引出的末级过热器出口集箱引出的蒸汽通过的蒸汽通过φφ168××35的出口连接管引至的出口连接管引至φφ457××95、、SA-335 P91的末级过热器出口汇集集箱,并经出口汇的末级过热器出口汇集集箱,并经出口汇集集箱两端引出的两根集集箱两端引出的两根φφ406××65、、SA-335 P91的主的主蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机。
蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机 U型承重块示意图管屏出口段过渡梁支撑示意图管屏出口段过渡梁支撑示意图管屏滑动块示意图管屏滑动块示意图((3)过热器系统的保护)过热器系统的保护 在在两两根根主主蒸蒸汽汽管管道道上上对对称称布布置置有有4只只弹弹簧簧安安全全阀阀和和2只只动动力力排排放放阀阀((PCV))动动力力排排放放阀阀的的整整定定压压力力比比弹弹簧簧安安全全阀阀的的整整定定压压力力低低,,这这样样可可在在过过热热蒸蒸汽汽侧侧超超压压时时首首先先动动作作,,起起到到先先期期警警报报的的作作用用按按照照ASME规规范范的的要要求求,,动动力力排排放放阀阀和和弹弹簧簧安安全全阀阀的的总总排排量量大大于于100%BMCR过热蒸汽流量过热蒸汽流量 过过热热器器进进、、出出口口集集箱箱之之间间的的所所有有连连接接管管道道均均为为两两端端引引入入、、引引出出,,并并进进行行左左右右交交叉叉,,确确保保蒸蒸汽汽流流量量在在各各级受热面中的均匀分配,避免热偏差的发生级受热面中的均匀分配,避免热偏差的发生 过过热热器器系系统统设设置置两两级级喷喷水水减减温温器器,,每每级级减减温温器器均均为为2只只。
喷喷水水减减温温器器采采用用笛笛型型管管结结构构,,筒筒身身内内设设置置套套筒筒,,减减温温器器总总长长度度为为5m在在BMCR工工况况下下,,过过热热器器减减温温水水的的设设计计流流量量为为6%BMCR,,两两级级减减温温器器的的喷喷水水量量均均为为3%BMCR从从给给水水操操纵纵台台后后给给水水管管道道抽抽出出的的过过热热器器减减温温水水总总管管规规格格为为φφ168××20、、SA-106C,,然然后后其其在在炉炉前前减减温温水水操操纵纵台台处处分分成成四四路路φφ89××13、、SA-106C减减温温水水支支管管,,支支管管将将减减温温水水引引到到减减温温器器中中过过热热器器减减温温水水管管路路的的最最大大设设计计通通流流量量按按12%BMCR在在减减温温水水操操纵纵台台处处,,每每路路支支管管上上均均装装设设有有一一只只流流量量测测量量元元件件、、一一只只电电动动截截止止阀阀、、一一只只电电动动调调节节阀阀和和一一只只手手动动截截止止阀阀为为保保证证喷喷水水减减温温后后的的汽汽温温高高于于饱饱和和温温度度,,10%BMCR负负荷荷下下,,二二级级喷喷水水电电动动截截止止阀阀闭闭锁锁,,减减温温水水不不能能投投用用,,20%BMCR负负荷荷下下,,一一级级喷喷水电动截止阀闭锁,减温水不能投用。
水电动截止阀闭锁,减温水不能投用 三、再热器三、再热器 再热器分为低温再热器和高温再热器两段再热器分为低温再热器和高温再热器两段 从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸汽冷段管道在锅炉构架内,锅炉左侧布置一根汽冷段管道在锅炉构架内,锅炉左侧布置一根φ813φ813×20、、SA-106C的再热器冷段管道,与尾部的再热器冷段管道,与尾部双烟道前部烟道中标高双烟道前部烟道中标高39.0m39.0m处的处的φφ711×45、、SA-106C低温再热器入口集箱连接低温再热器入口集箱连接 在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水减温器,减温器筒身规格和材质与管道相同再减温器,减温器筒身规格和材质与管道相同再热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头,减温水热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头,减温水总管的规格为总管的规格为φφ76×8.5总管在再热器减温水操总管在再热器减温水操纵台分成两路纵台分成两路φ76φ76×8.5的支管路与再热器减温器的支管路与再热器减温器连接在每根支管上布置有电动截止阀、流量测连接。
在每根支管上布置有电动截止阀、流量测量装置、手动截止阀和电动调节阀再热器减温量装置、手动截止阀和电动调节阀再热器减温水管路的最大设计通流量为水管路的最大设计通流量为BMCR工况下再热汽工况下再热汽流量的流量的4.5%在50%BMCR负荷下,再热器减温负荷下,再热器减温水管路上的电动截止阀闭锁,减温水不能投用水管路上的电动截止阀闭锁,减温水不能投用 低温再热器由三段水平管组和一段立式管组低温再热器由三段水平管组和一段立式管组组成上、中、下部水平再热器沿炉宽布置组成上、中、下部水平再热器沿炉宽布置130130片、片、横向节距为横向节距为115mm115mm,每片管组由,每片管组由4 4根管子绕成下根管子绕成下部管组的管子规格为部管组的管子规格为φ63×4φ63×4、材料为、材料为20G20G,中部,中部管组的管子规格为管组的管子规格为φ63×4φ63×4、材料为、材料为15CrMoG15CrMoG,上,上部的管子规格为部的管子规格为φ57×4φ57×4、材料为、材料为15CrMoG15CrMoG立式低温再热器的片数变为低温再热器的片数变为6565片,横向节距为片,横向节距为230mm230mm,,纵向节距为纵向节距为79mm79mm,每片管组由,每片管组由8 8根管子组成,管子根管子组成,管子规格为规格为φ57×4φ57×4、材料、材料12Cr1MoVG12Cr1MoVG。
高温再热器布置于水平烟道内,与立式低温再热器直高温再热器布置于水平烟道内,与立式低温再热器直接连接,采用逆顺混合换热布置高温再热器沿炉宽排列接连接,采用逆顺混合换热布置高温再热器沿炉宽排列6565片,横向节距为片,横向节距为230mm230mm,每片管组采用,每片管组采用8 8根管,入口段管根管,入口段管子为子为φ57×4.5φ57×4.5、材料为、材料为12Cr1MoVG12Cr1MoVG,中间段管子为,中间段管子为φ51×4.5φ51×4.5、材料为、材料为SA-213 T91SA-213 T91,出口段管子为,出口段管子为φ51×4.5φ51×4.5、、材料为材料为SA-213 TP347HSA-213 TP347H除一片高温再热器管组出口段与一除一片高温再热器管组出口段与一根出口集箱相接外,其余管组均为两片与一根出口集箱相根出口集箱相接外,其余管组均为两片与一根出口集箱相连接高温再热器出口集箱的规格为连接高温再热器出口集箱的规格为φ273×30φ273×30、、SA-335 SA-335 P91P91,共,共3333根每根出口集箱引出一根根每根出口集箱引出一根φ219×18φ219×18的连接管的连接管与与φ864×65φ864×65、、SA-335 P91SA-335 P91的高温再热器出口汇集集箱相接。
的高温再热器出口汇集集箱相接高再出口汇集集箱左侧引出一根高再出口汇集集箱左侧引出一根φ864×35φ864×35、、SA-335 P91SA-335 P91的的再热器热段管道将高温再热蒸汽送往汽轮机中压缸再热器热段管道将高温再热蒸汽送往汽轮机中压缸 再再热热器器出出口口管管道道上上装装设设5 5只只弹弹簧簧安安全全阀阀安安全全阀阀全全部部布布置置于于再再热热器器出出口口,,当当安安全全阀阀动动作作时时,,可可保保证证有有全全部部流流量量的的再再热热蒸蒸汽汽来来冷冷却却再再热热器器受受热热面面管管,,使得再热器受到充分的保护使得再热器受到充分的保护 省煤器及出口连接管省煤器及出口连接管 在在尾尾部部的的后后烟烟道道内内低低温温过过热热器器下下布布置置有有省省煤煤器器管管组组省省煤煤器器采采用用H H型型双双肋肋片片管管肋肋片片间间节节距距均均为为25mm25mm,,基基管管规规格格为为φ51mm51mm×6.5MWTmm6.5MWTmm,,材材质质为为SA-210CSA-210C;;肋肋片片尺尺寸寸为为3mm3mm 100mm100mm×235mm235mm,,材材质质为为酸洗碳钢板。
酸洗碳钢板 省省煤煤器器采采用用顺顺列列布布置置的的结结构构形形式式((见见附附图图)),,纵纵向向节节距距为为120mm120mm,,纵纵向向排排数数为为2020排排;;横横向向节节距距为为115mm115mm,,横横向向排排数数为为130130排排,,管管组组宽宽度度为为15256mm15256mm;;管组有效深度为管组有效深度为5000mm5000mm 省省煤煤器器出出口口集集箱箱规规格格为为WB36WB36,,φ324×55φ324×55,,设设有有放放气气管管,,设设置置有有一一只只电电动动截截止止阀阀当当任任何何燃燃烧烧器器点点火火时时此此阀阀门门关关闭闭,,一一旦旦出出现现炉炉膛膛内内无无火火焰焰,,此此阀阀门门将将立立即即打打开开,,该该管管路路除除用用于于锅锅炉炉上上水水时时排排放放空空气气外外,,另另一一目目的的是是在在锅锅炉炉点点火火之之前前将将省省煤煤器器中中产产生生的的蒸蒸汽汽排排出出,,避避免免蒸蒸汽汽进进入入水水冷冷壁壁管管中中影影响水动力的安全响水动力的安全 与与省省煤煤器器出出口口集集箱箱相相连连的的是是φ406×50φ406×50的的连连接接管管,,将将省省煤煤器器中中被被加加热热的的水水引引入入水水冷冷壁壁下下集集箱箱,,下下降降管管在在标标高高9.8m9.8m处处又又分分成成两两根根φ324×40φ324×40的的小小下下降降 管管 ,, 并并 分分 别别 引引 至至 炉炉 膛膛 冷冷 灰灰 斗斗 处处 的的 两两 侧侧 与与φ457×75φ457×75的的分分配配集集箱箱连连接接。
每每根根下下降降管管分分配配集集箱箱引引出出1111根根φ114×20φ114×20的的连连接接管管分分别别与与水水冷冷壁壁入入口口前前、、后集箱连接后集箱连接 空气预热器空气预热器1.作用.作用Ø首首先先,,空空气气通通过过空空气气预预热热器器后后再再送送入入炉炉膛膛,,由由于于送送入入炉炉内内的的空空气气温温度度提提高高,,可可使使炉炉膛膛温温度度得得到到相相应应的的提提高高,,可可使使燃燃料料迅迅速速着着火火,,改改善善或或强强化燃烧,保证低负荷下着火的稳定性化燃烧,保证低负荷下着火的稳定性Ø其其次次,,由由于于给给水水温温度度提提高高,,例例如如亚亚临临界界锅锅炉炉,,给给水水温温度度可可高高达达250~~290℃,若仅采用省煤器而不采用空气预热器,排烟温度仍然很高若仅采用省煤器而不采用空气预热器,排烟温度仍然很高Ø第第三三,,炉炉膛膛内内辐辐射射传传热热量量与与火火焰焰平平均均温温度度的的四四次次方方成成正正比比送送入入炉炉膛膛热热空空气气温温度度提提高高,,使使得得火火焰焰平平均均温温度度提提高高,,从从而而增增强强了了炉炉内内的的辐辐射射传传热热这这样样,,在在满满足足相相同同的的蒸蒸发发吸吸热热量量的的条条件件下下,,就就可可以以减减少少水水冷冷壁壁管管受热面,节省金属消耗量。
受热面,节省金属消耗量Ø最后,热空气还可作为制粉系统中干燥剂最后,热空气还可作为制粉系统中干燥剂 2.分类.分类3.空气预热器.空气预热器(某某600MW锅炉锅炉)东东锅锅生生产产,,每每台台炉炉配配两两台台三三分分仓仓空空预预器器,,据据美美国国ABB-CE预预热热器器公公司司技技术设计和计算型号为术设计和计算型号为LAP13494/3883 LAP13494/3883表表示示容容克克式式空空气气预预热热器器,,转转子子直直径径为为13494mm,,蓄蓄热热元元件件高高度度自自上上而而下下分分别别为为300、、800、、800和和300mm热热端端和和中中间间段段蓄蓄热热元元件件由由定定位位板板和和波波形形板板交交替替叠叠加加而而成成,,钢钢板板厚厚度度0.6mm,,高高度度为为300+800+800mm,,材材料料为为Q215-A.F冷冷端端蓄蓄热热元元件件由由1.2mm 厚厚垂垂直直大大波波纹纹的的定定位位板板和和平平板板构构成成,,高高度度为为300mm冷冷端端蓄蓄热热元元件件采采用用低低合合金金耐腐蚀钢板耐腐蚀钢板 正正常常转转数数为为0.99r/min,,预预热热器器采采用用反反转转方方式式,,即即一一次次风风温温低低,,二二次次风风温温高高。
每每台台预预热热器器金金属属重重量量653吨吨,,其其中中转转动动重重量量约约492吨吨,,约约为为总总重的重的75% ((1)三分仓空气预热器)三分仓空气预热器 为为适适应应大大容容量量燃燃煤煤锅锅炉炉的的需需要要,,通通常常采采用用“冷冷一一次次风风”系系统统,,即即采采用用三三分分仓仓空空气气预预热热器器该该空空气气预预热热器器的的一一、、二二次次风风在在预预热热器器中中即即已已分分开开,,一一次次风风机机布布置置在在预预热热器器的的前前面面,,风风机机中中介介质质体体积积较较小小,,且且清清洁洁,,风风机机体体积积小小,,寿寿命命长长本本锅锅炉炉的的空空气气预预热热器器即为三分仓即为三分仓 三三分分仓仓容容克克式式空空气气预预热热器器是是在在二二分分仓仓的的基基础础上上,,将将空空气气通通道道一一分分为为二二一一、、二二次次风风中中间间由由径径向向密密封封片片、、轴轴向向密密封封片片将将它它们们隔隔开开,,成成为为分分开开的的一一次次风风和和二二次次风风通通道道,,以以适适应应系系统统需需要要,,烟烟气气通通道道不不变变一一次次风风的的角角度度可可任任意意变变化化,,以以适适应应不不同同燃燃料料的的需需要。
目前已有的标准化角度为要目前已有的标准化角度为35°和和50°图6-34((P166)((2)空气预热器结构)空气预热器结构 预预热热器器由由转转子子、、蓄蓄热热元元件件、、壳壳体体、、梁梁、、扇扇形形板板及及烟烟风风道道、、密密封封系系统统、、电电驱驱动动装装置置、、轴轴承承、、自自控控系统及相关附件等组成系统及相关附件等组成 预预热热器器上上还还有有吹吹灰灰、、清清洗洗、、润润滑滑、、火火灾灾报报警警及及消防装置等消防装置等 图图6-35为空气预热器立体结构图(为空气预热器立体结构图(P167P167)1)转子)转子 采采用用模模数数仓仓格格结结构构,,每每个个仓仓格格为为15º º,,为为布布置置双双密密封封结结构构,,每每个个仓仓格格又又分分隔隔为为两两格格((见见图图6-36-36)),,全全部部蓄蓄热热元元件件分分装装在在24个个模模数数仓仓格格内内,,每每个个模模数数仓仓格格利利用用一一个个定定位位销销和和一一个个固固定定销销与与中中心心筒相连接筒相连接 中中心心筒筒上上下下两两端端分分别别用用M52和和M42合合金金钢钢螺螺栓栓连连接接上上轴轴和和下下轴轴,,接接长长轴轴通通过过M42合合金金钢钢螺螺栓栓与与下下轴轴连连接接,,整整体体形形成成预预热热器器的的旋旋转转主轴。
主轴 相相邻邻模模数数仓仓格格用用螺螺栓栓互互相相连连接接热热段段蓄蓄热热元元件件由由顶顶部部装装入入,,冷段蓄热元件由模数仓格外周上所开设的门孔装入冷段蓄热元件由模数仓格外周上所开设的门孔装入 转子上下端最大直径处所设的弧形转子上下端最大直径处所设的弧形T型钢为旁路密封零件型钢为旁路密封零件 2)蓄热元件)蓄热元件 热热段段蓄蓄热热元元件件由由压压制制成成特特殊殊波波形形的的碳碳钢钢板板构构成成,,按按模模数数仓仓格格内内各各小小仓仓格格的的形形状状和和尺尺寸寸,,制制成成各各种种规规格格的的组组件件,,每每一一组组件件都都是是由由一一块块具具有有垂垂直直大大波波纹纹和和扰扰动动斜斜波波的的定定位位板板,,与与另另一一块块具具有有同同样样斜斜波波的的波波纹纹板板一一块接一块地交替层叠捆扎而成钢板厚块接一块地交替层叠捆扎而成钢板厚0.6mm见图6- -37 冷冷段段采采用用低低合合金金耐耐腐腐蚀蚀钢钢蓄蓄热热元元件件,,也也按按仓仓格格的的形形状状和和尺尺寸寸制制成成各各种种规规格格的的组组件件,,每每一一组组件件都都是是由由一一块块具具有有垂垂直直大大波波纹纹的的定定位位板板与与另另一一块平板交替层叠捆扎而成(见图块平板交替层叠捆扎而成(见图6- -38)。
所所有有蓄蓄热热元元件件组组件件均均用用扁扁钢钢、、角角铁铁焊焊接接包包扎扎,,结结构构牢牢固固,,并并可可颠颠倒倒放放置置如如冷冷段段蓄蓄热热元元件件下下缘缘遭遭受受腐腐蚀蚀,,检检修修时时取取出出,,清清理理后后颠颠倒倒再再重重新新放放入入转转子子内内使使用用,,直直至至深深度度腐腐蚀蚀当当蓄蓄热热元元件件严严重重腐腐蚀蚀并并影影响响排排烟烟温度或运行安全时,需将冷段蓄热元件更换温度或运行安全时,需将冷段蓄热元件更换 3)壳体)壳体呈呈九九边边形形,,由由三三块块主主壳壳体体板板、、两两块块副副壳壳体体板板和和四四块块侧侧壳壳体体板板组组成主主壳壳体体板板Ⅰ、、Ⅱ与与下下梁梁与与上上梁梁连连接接,,通通过过主主壳壳体体板板上上的的四四个个立立柱柱,,将将预预热热器器的的绝绝大大部部分分重重量量传传递递给给锅锅炉炉构构架架,,主主壳壳体体板板内内设设圆圆弧弧形形轴轴向向密密封封装装置置,,外外侧侧有有若若干干调调节节点点,,可可对对密密封封装装置置的的位位置置进进行调整副副壳壳体体板板沿沿宽宽度度方方向向分分成成三三段段,,中中间间段段可可以以拆拆去去,,是是安安装装时时吊吊入入模模数数仓仓格格的的大大门门。
副副壳壳体体板板上上有有四四个个立立柱柱,,可可传传递递部部分分重重量量至至构构架架侧侧壳壳体体板板布布置置在在45º和和25º方方位位,,每每台台预预热热器器有有四四块块,,其其中中一一块块设设有有安安装装驱驱动动装装置置的的机机座座框框架架,,靠靠炉炉后后设设有有一一块块更更换换冷冷段段蓄蓄热热元元件件的的检检修修门门每每块块侧侧壳壳体体板板上上都都有有人人孔孔,,以以便便对对轴轴向向密封装置进行调整和维修密封装置进行调整和维修 主壳体板主壳体板Ⅰ、、Ⅱ和副壳体板的立柱下面设有膨胀支座,以适应和副壳体板的立柱下面设有膨胀支座,以适应预热器壳体径向膨胀膨胀支座采用三层复合自润滑材料的平预热器壳体径向膨胀膨胀支座采用三层复合自润滑材料的平面摩擦副作为膨胀滑动面此外,在每对膨胀支座的内侧还装面摩擦副作为膨胀滑动面此外,在每对膨胀支座的内侧还装有挡块,限制预热器的水平位移,并作为壳体径向膨胀的导向有挡块,限制预热器的水平位移,并作为壳体径向膨胀的导向块主、副壳体板下部外侧均设有一个块主、副壳体板下部外侧均设有一个“牛腿牛腿”,以供安装时,以供安装时放置千斤顶、调整膨胀支座的垫片用放置千斤顶、调整膨胀支座的垫片用。
4 4)梁、扇形板及烟风道)梁、扇形板及烟风道 上、下梁与主壳体板上、下梁与主壳体板ⅠⅠ、、ⅡⅡ连接,组成一个封闭的框架,成为支承连接,组成一个封闭的框架,成为支承转动件的主要结构上、下梁分隔了烟气和空气,上、下部小梁又将转动件的主要结构上、下梁分隔了烟气和空气,上、下部小梁又将空气分隔成一次风和二次风,分别形成烟气和一、二次风进、出口通空气分隔成一次风和二次风,分别形成烟气和一、二次风进、出口通道上、下梁和上、下小梁装有扇形板,扇形板与转子径向密封片之道上、下梁和上、下小梁装有扇形板,扇形板与转子径向密封片之间形成了预热器的主要密封间形成了预热器的主要密封- -径向密封扇形板可作少量调整它与梁径向密封扇形板可作少量调整它与梁之间有固定密封装置,分别设在烟气侧和二次风侧之间有固定密封装置,分别设在烟气侧和二次风侧 下梁断面似双腹板梁,下梁中心放置推力轴承,支承全部转下梁断面似双腹板梁,下梁中心放置推力轴承,支承全部转动重量梁的两端分别焊接在由主壳体板动重量梁的两端分别焊接在由主壳体板ⅠⅠ、、ⅡⅡ立柱延伸到厚立柱延伸到厚钢板上下梁中心部分设有加强的支承平面,供检修时放置千钢板上。
下梁中心部分设有加强的支承平面,供检修时放置千斤顶用,以顶起转子对推力轴承进行检修斤顶用,以顶起转子对推力轴承进行检修 下部小梁断面呈矩形,为空心梁,一端与下梁相连,另一下部小梁断面呈矩形,为空心梁,一端与下梁相连,另一端与主壳体板端与主壳体板ⅢⅢ底部相连每块冷端扇形板有三个支点,全部底部相连每块冷端扇形板有三个支点,全部支承在下梁和下部小梁上每个支架采用不同厚度的垫片组合,支承在下梁和下部小梁上每个支架采用不同厚度的垫片组合,可对扇形板的位置略加调整,以适应密封的要求可对扇形板的位置略加调整,以适应密封的要求 下梁及下部小梁上装有导向杆,每块扇形板下梁及下部小梁上装有导向杆,每块扇形板2 2只,可防止扇只,可防止扇形板子烟风压差下的水平移动下轴周围由超细玻璃棉构成填形板子烟风压差下的水平移动下轴周围由超细玻璃棉构成填料式密封料式密封 上梁断面呈船形,中心部位放置导向轴承梁的两端座落上梁断面呈船形,中心部位放置导向轴承梁的两端座落在主壳体板的顶端上部小梁断面呈矩形,为空心梁,一端与在主壳体板的顶端上部小梁断面呈矩形,为空心梁,一端与上梁相连,另一端与主壳体板上梁相连,另一端与主壳体板ⅢⅢ顶部相连。
每块热端扇形板也顶部相连每块热端扇形板也有三个支点,内侧一点,外侧两点,内侧支点是一个滚柱,支有三个支点,内侧一点,外侧两点,内侧支点是一个滚柱,支承在中心密封筒上,而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上,承在中心密封筒上,而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上,可随主轴热膨胀而上下移动,从而保证了热端扇形板内侧可可随主轴热膨胀而上下移动,从而保证了热端扇形板内侧可““跟踪跟踪””转子变形,避免径向密封片内侧的过度磨损外侧两个转子变形,避免径向密封片内侧的过度磨损外侧两个支点通过吊杆与控制系统中的执行机构相连,运行时由该系统支点通过吊杆与控制系统中的执行机构相连,运行时由该系统对热端扇形板进行程序控制,自动适应转子对热端扇形板进行程序控制,自动适应转子““蘑菇状蘑菇状””变形上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆,每块扇上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆,每块扇形板形板2 2只上轴周围的中心密封筒,由金属只上轴周围的中心密封筒,由金属“Ω”“Ω”结构的密封圈结构的密封圈及空气密封装置构成密封系统空气密封装置的管道接至一次及空气密封装置构成密封系统空气密封装置的管道接至一次风机出口,维持密封装置中空气压力高于预热器出口的空气压风机出口,维持密封装置中空气压力高于预热器出口的空气压力。
力 上、下部烟道及风道壁上分别设有人孔门下部烟风道内还上、下部烟道及风道壁上分别设有人孔门下部烟风道内还设有供检修行走的调节平台设有供检修行走的调节平台5 5)密封系统)密封系统本本预预热热器器采采用用先先进进的的径径向向- -轴轴向向及及径径向向- -旁旁路路双双密密封封系系统统,,双双密密封封系系统统就就是是每每块块扇扇形形板板在在转转子子转转动动的的任任何何时时候候至至少少有有两两块块径径向向和和轴轴向向密密封封片片与与轴轴向向密密封封装装置置相相配配合合,,形形成成两两道道密密封封这这样样,,密密封封处处的的压压降降减减少少一一半半,,从从而而降降低低漏漏风风密密封封周周界界较较短短,,效效果果好见图6-396-39((P169P169)径径向向密密封封片片厚厚2.5mm2.5mm,,用用耐耐腐腐蚀蚀钢钢板板制制成成,,沿沿长长度度方方向向分分成成两两段段用用螺螺栓栓连连接接在在模模数数仓仓格格的的径径向向隔隔板板上上由由于于密密封封片片上上的的螺螺栓栓孔孔为腰形孔,径向密封片的高低位置可以适当调整为腰形孔,径向密封片的高低位置可以适当调整 轴向密封片由厚轴向密封片由厚2.5mm2.5mm的耐腐蚀钢板制成,也用螺栓连接在模的耐腐蚀钢板制成,也用螺栓连接在模数仓格的径向隔板上,沿转子的径向可以调整。
见图数仓格的径向隔板上,沿转子的径向可以调整见图6-406-40Ø 径向密封:防止和减少空气沿转子的上下端漏到烟气侧径向密封:防止和减少空气沿转子的上下端漏到烟气侧 主要由密封扇形板、径向密封片和间隙调整装置组成主要由密封扇形板、径向密封片和间隙调整装置组成Ø 轴向密封:转子与外壳之间有较大的空间轴向密封:转子与外壳之间有较大的空间Ø 环向密封环向密封:包括转子外周上下端处的旁路和中心筒密封包括转子外周上下端处的旁路和中心筒密封 6 6)电驱动装置)电驱动装置空空气气预预热热器器采采用用下下轴轴中中心心驱驱动动方方式式,,电电驱驱动动装装置置采采用用两两个个独独立立电电源源的的电电动动机机主主驱驱动动电电机机采采用用厂厂用用电电源源,,辅辅助助驱驱动动电电机机采采用用保保安安电电源源主主辅驱动电机连锁保护主辅驱动电机启动时为变频调速启动辅驱动电机连锁保护主辅驱动电机启动时为变频调速启动7)导向与推力轴承及其润滑)导向与推力轴承及其润滑 导向轴承采用双列向心球面滚子轴承,内圈固定在上轴套上,外圈导向轴承采用双列向心球面滚子轴承,内圈固定在上轴套上,外圈固定在导向轴承座上,随着预热器主轴的热膨胀,导向轴承座可在导固定在导向轴承座上,随着预热器主轴的热膨胀,导向轴承座可在导向轴承外壳内作轴向移动,导向轴承配有空气密封座,可接入密封空向轴承外壳内作轴向移动,导向轴承配有空气密封座,可接入密封空气对导向轴承进行密封和冷却,同时还采用气对导向轴承进行密封和冷却,同时还采用U U型密封环进行第二道密封,型密封环进行第二道密封,彻底解决了导向轴承处的密封问题。
轴承外壳支承在上梁中心部分,彻底解决了导向轴承处的密封问题轴承外壳支承在上梁中心部分,轴承采用油浴润滑,导向轴承座通过四个吊杆螺栓与中心密封筒相连,轴承采用油浴润滑,导向轴承座通过四个吊杆螺栓与中心密封筒相连,使其与轴承座同时随主轴膨胀而移动导向轴承座上留有装吸油及供使其与轴承座同时随主轴膨胀而移动导向轴承座上留有装吸油及供油管道位置,并设有放油管、热电阻的接口油管道位置,并设有放油管、热电阻的接口 推推力力轴轴承承采采用用推推力力向向心心球球面面滚滚子子轴轴承承,,内内圈圈通通过过同同轴轴定定位位板板与与下下轴轴固固定定,,外外圈圈坐坐落落在在推推力力轴轴承承座座上上,,推推力力轴轴承承座座通通过过3636个个M48×390M48×390合合金金钢钢螺螺栓栓紧紧固固在在下下梁梁底底面面轴轴承承采采用用油油浴浴加加循循环环油油润润滑滑,,润润滑滑油油为为150150号号极极压压工工业业齿齿轮轮油油,,容容量量约约为为200200升升,,推推力力轴轴承承座座上上设设有有进进油油口口、、出出油油口口、、放放油油口口、、通通气气孔孔、、油油位位计计以以及及热电阻的接口热电阻的接口 导向与推力轴承分别采用两种类型的稀油站装置。
导向轴承导向与推力轴承分别采用两种类型的稀油站装置导向轴承稀油站置于上梁外侧,为安全可靠运行,采用双泵结构,一泵稀油站置于上梁外侧,为安全可靠运行,采用双泵结构,一泵运行,一泵备用进油管与导向轴承回油管相连,出油管与导运行,一泵备用进油管与导向轴承回油管相连,出油管与导向轴承进油管相连,组成一半封闭油循环系统向轴承进油管相连,组成一半封闭油循环系统 9 9)消防及清洗装置)消防及清洗装置每每台台预预热热器器烟烟气气侧侧热热端端和和冷冷端端各各装装有有一一根根Φ159×12Φ159×12固固定定式式清清洗洗管管按按转转子子旋旋转转方方向向,,清清洗洗管管装装在在靠靠近近烟烟气气侧侧的的起起始始边边,,以以便便清清洗洗水水从从烟烟侧侧灰斗排出灰斗排出清清洗洗管管上上装装有有一一系系列列不不同同直直径径的的喷喷嘴嘴,,从从而而保保证证清清洗洗效效果果清清洗洗介介质质为为常常温温工工业业水水,,P=0.59MPaP=0.59MPa,,如如果果采采用用6060~~70℃70℃温温水水清清洗洗效效果果更更好好清清洗管兼作消防用洗管兼作消防用1010)预热器红外线火灾监测系统)预热器红外线火灾监测系统 火灾监测系统是用来监测预热器内部是否存在火灾隐患的设备。
在火灾监测系统是用来监测预热器内部是否存在火灾隐患的设备在正常情况下,空预器内部烟侧温度一般在正常情况下,空预器内部烟侧温度一般在400℃400℃左右火灾监测系统能左右火灾监测系统能随时监控空气预热器内部的温度分布,并在空气预热器温度过高,偏随时监控空气预热器内部的温度分布,并在空气预热器温度过高,偏离正常运行及火灾发生的早期能够及时报警离正常运行及火灾发生的早期能够及时报警 4.启动及试运行.启动及试运行((1)启动)启动首次启动以及每次启动前,都必须保证:首次启动以及每次启动前,都必须保证:空气预热器内无人或工具等杂物经专人检查后,将所有人孔,空气预热器内无人或工具等杂物经专人检查后,将所有人孔,检查孔严密关闭用盘车手轮将预热器转动,应无异常现象,检查孔严密关闭用盘车手轮将预热器转动,应无异常现象,再用辅助驱动电机低速盘转预热器数圈导向及推力轴承油位再用辅助驱动电机低速盘转预热器数圈导向及推力轴承油位正常,油温低于正常,油温低于55℃,各润滑系统的冷却水循环正常,如果油,各润滑系统的冷却水循环正常,如果油温超过温超过55℃,应手动启动油泵,使温度降低至规定范围内并检,应手动启动油泵,使温度降低至规定范围内并检查原因。
减速机油位正常热端、冷端径向密封以及轴向密封查原因减速机油位正常热端、冷端径向密封以及轴向密封间隙已调整好,热端径向密封控制系统(包括传感器和执行机间隙已调整好,热端径向密封控制系统(包括传感器和执行机构)已调整好并置于上限位置吹灰装置、清洗管道处于备用构)已调整好并置于上限位置吹灰装置、清洗管道处于备用状态指示仪表及控制,动力回路都工作正常指示仪表及控制,动力回路都工作正常 ((2 2)试运行)试运行预预热热器器安安装装完完毕毕后后,,应应在在冷冷态态下下运运行行4 4小小时时,,每每次次大修后也应冷态运行大修后也应冷态运行2 2~~4 4小时试试运运行行前前除除按按((1 1))要要求求准准备备启启动动外外,,还还应应通通过过短短暂暂接接通通驱驱动动电电机机,,检检查查转转子子旋旋转转方方向向是是否否与与图图纸纸一致 试运行期间应按试运行期间应按5.5.正常运行巡视的要求,逐项检正常运行巡视的要求,逐项检查,并作必要记录,如有异常,应停止运行检查查,并作必要记录,如有异常,应停止运行检查原因,消除缺陷后再进行试运转原因,消除缺陷后再进行试运转 5.正常运行巡视.正常运行巡视预预热热器器运运行行中中,,运运行行人人员员应应对对相相关关指指示示仪仪表表非非常常仔仔细细地地进进行行监监视视,,因因这这些些仪仪表表的的任任何何异异常常显显示示,,都都是是预预热热器器不不正正常常的的信信号号,,例例如如预预热热器器中中的的烟烟风风进进出出口口压压降降持持续续不不断断地地增增大大,,并并且且已已不不能能靠靠加加强强吹吹灰灰使使其其恢恢复复,,则则表表明明预预热热器器蓄蓄热热元元件件沾沾污污和和堵堵塞塞情情况况加加剧剧,,需需要要在在下下次次停停炉炉期期间间进进行行水水清清洗洗。
又又如如当当热热风风温温度度和和排排烟烟温温度度陡陡然然升升高高,,而而且且超超过过正正常常温温度度50℃℃以以上上时时,,则则很很可可能能是是在在预预热热器器内内部部着着火火((即即二二次次燃燃烧烧)),,运运行行人人员需要立即采取紧急措施员需要立即采取紧急措施锅锅炉炉运运行行时时,,烟烟风风进进口口温温度度和和压压力力应应符符合合设设计计要要求求,,下下列列表表盘盘指指示示可可供监视时参考:供监视时参考:导向轴承温度:导向轴承温度: <55℃℃推力轴承温度:推力轴承温度: <55℃℃热端扇型板密封间隙指示值:热端扇型板密封间隙指示值:0 运运行行人人员员在在例例行行的的巡巡回回检检查查中中,,还还应应对对下下列列各各项项进进行行观观察察和和检检查:查:检查预热器运转时有无异常噪音检查预热器运转时有无异常噪音减减速速机机油油位位应应正正常常,,温温度度不不超超过过60℃60℃;;主主电电机机工工作作时时,,辅辅助助电电机应该不转无异常振动,漏油及烟气泄露现象机应该不转无异常振动,漏油及烟气泄露现象导导向向推推力力轴轴承承油油位位正正常常,,无无漏漏油油现现象象,,油油冷冷却却器器冷冷却却水水畅畅通通,,出口水温不低于出口水温不低于30℃30℃;; 观察就地表盘上所有指示的导向及推力轴承温度(应在观察就地表盘上所有指示的导向及推力轴承温度(应在55℃55℃以下)以及热端扇形板密封间隙指示值。
以下)以及热端扇形板密封间隙指示值 6.停车.停车((1 1)锅炉热备用)锅炉热备用如如果果锅锅炉炉仅仅作作短短期期停停炉炉((切切断断燃燃料料,,关关闭闭送送引引风风机机))处处于于热热备备用用状状态态时时,,为为避避免免锅锅炉炉热热损损失失,,通通常常关关闭闭烟烟道道挡挡板板,,这这就就造造成成了了预预热热器器内内热热滞滞留留,,增增加加了了预预热热器器的的着着火火((二二次次燃燃烧烧))的的危危险险性运行人员应按下列程序操作:性运行人员应按下列程序操作: 停炉前进行一次吹灰;维持预热器运转;严密监视预热器烟停炉前进行一次吹灰;维持预热器运转;严密监视预热器烟气进口和空气出口处的温度温度指示,因为一旦预热器着火,气进口和空气出口处的温度温度指示,因为一旦预热器着火,随着热气流上升,装在预热器上部的温度测点会显示温度持续随着热气流上升,装在预热器上部的温度测点会显示温度持续上升的趋势;为避免不必要的空气泄漏进预热器,不应打开人上升的趋势;为避免不必要的空气泄漏进预热器,不应打开人孔门 ((2 2)正常停炉)正常停炉如果锅炉要停运较长的时间直至冷炉状态,应按下列程序操作:如果锅炉要停运较长的时间直至冷炉状态,应按下列程序操作: 停炉前进行一次吹灰,负荷减至停炉前进行一次吹灰,负荷减至6060%时再吹一次;在燃烧器%时再吹一次;在燃烧器停运后,维持预热器继续运转,出口温度降低至停运后,维持预热器继续运转,出口温度降低至150℃150℃以下时,以下时,方可停预热器;预热器停运后,确认导向及推力轴承温度在方可停预热器;预热器停运后,确认导向及推力轴承温度在45℃45℃以下,可以停油循环和冷却水;当风机还在运行时,应监以下,可以停油循环和冷却水;当风机还在运行时,应监视烟气和空气出口温度,当风机停运后应监视烟气进口和空气视烟气和空气出口温度,当风机停运后应监视烟气进口和空气出口温度,防止预热器着火;如果预热器需要清洗,应在停炉出口温度,防止预热器着火;如果预热器需要清洗,应在停炉后预热器进口温度低于后预热器进口温度低于200℃200℃以下时进行,清洗完毕可以利用锅以下时进行,清洗完毕可以利用锅炉余热干燥蓄热元件。
炉余热干燥蓄热元件 7.吹灰.吹灰对对预预热热器器受受热热面面进进行行吹吹灰灰是是使使其其安安全全经经济济运运行行所所必必须须的的,,吹吹灰灰的的频频率率取取决决于于预预热热器器的的沾沾污污情情况况((积积灰灰情情况况)),,最最初初可可每每24小小时进行一次,连续运行后视实际情况减少或增加吹灰的次数时进行一次,连续运行后视实际情况减少或增加吹灰的次数在在燃燃料料种种类类有有较较大大的的改改变变时时,,以以及及锅锅炉炉启启动动、、停停炉炉或或负负荷荷低低于于50%时,推荐采取以下措施:%时,推荐采取以下措施: 尽可能地缩短燃油时间;加强吹灰,每尽可能地缩短燃油时间;加强吹灰,每4~~8小时一次;采用小时一次;采用蒸汽加热器方法提高进口空气温度,使冷端受热面保持在露点蒸汽加热器方法提高进口空气温度,使冷端受热面保持在露点温度以上吹灰管道上的阀门必须关闭严密,以防止泄漏引起温度以上吹灰管道上的阀门必须关闭严密,以防止泄漏引起受热面局部堵塞受热面局部堵塞 8 清洗清洗 若若空空气气预预热热器器积积灰灰严严重重,,停停炉炉时时就就需需要要对对空空气气预预热热器器进行清洗,进行清洗,清洗的介质为水。
清洗的介质为水 当当受受热热面面上上沉沉积积物物不不能能除除去去且且预预热热器器烟烟风风阻阻力力已已比比设设计计值值高高出出70~~100毫米水柱时,正常停炉时,需对预热器进行一次清洗毫米水柱时,正常停炉时,需对预热器进行一次清洗1)清洗方法)清洗方法 清清洗洗在在停停炉炉后后进进行行;;在在预预热热器器前前的的烟烟气气温温度度降降到到200℃℃下下进进行行,,同同时时关关闭闭烟烟气气进进口口和和空空气气出出口口挡挡板板;;将将预预热热器器底底部部灰灰斗斗积积灰灰除除空空,,打打开开排排水水孔孔门门;;清清洗洗水水最最好好采采用用60~~70℃℃温温水水,,P=0.59MPa,,无无热热水水水水源源采采用用常常温温水水, 每每台台预预热热器器清清洗洗管管应应同同时时投投入入;;如如遇遇酸酸性性沉沉积积物物时时,,在在水水中中加加入入苛苛性性钠钠以以提提高高清清洗洗效效果果;;如如果果清清洗洗时时有有吹吹灰灰蒸蒸汽汽可利用,建议打开吹灰器阀门可利用,建议打开吹灰器阀门 清洗后受热面必须进行彻底的干燥,一般可将烟道挡板打开,清洗后受热面必须进行彻底的干燥,一般可将烟道挡板打开,利用锅炉余热进行干燥,干燥利用锅炉余热进行干燥,干燥4~~6小时,随后仔细检查干燥状况;小时,随后仔细检查干燥状况;清洗管道阀门必须严密关闭,防止泄露。
清洗管道阀门必须严密关闭,防止泄露 9.腐蚀.腐蚀 当换热元件壁温低于露点温度时,酸液凝结量随壁温的当换热元件壁温低于露点温度时,酸液凝结量随壁温的降低而不断增加显然,换热元件的腐蚀速度也不断加速,降低而不断增加显然,换热元件的腐蚀速度也不断加速,最大腐蚀率的壁温比露点温度低最大腐蚀率的壁温比露点温度低20 45 ℃ 为有效地控制和减缓冷端换热元件的腐蚀,必须避免空为有效地控制和减缓冷端换热元件的腐蚀,必须避免空预器在预器在“冷端综合温度冷端综合温度”(烟气出口温度烟气出口温度+空气入口温度空气入口温度) 低于建议的最低值下长时间运行低于建议的最低值下长时间运行 因省煤器或暖风器故障产生的水汽泄入会提高烟气的因省煤器或暖风器故障产生的水汽泄入会提高烟气的露点,加以燃料未燃颗粒的带入会进一步加速换热元件的露点,加以燃料未燃颗粒的带入会进一步加速换热元件的腐蚀为防止换热元件的快速腐蚀,对发生泄漏的管路应腐蚀为防止换热元件的快速腐蚀,对发生泄漏的管路应及时修复及时修复 10.火灾防御.火灾防御 11.润滑.润滑 1212.回转式空气预热器运行中的问题.回转式空气预热器运行中的问题((1 1)驱动电机电流异常升高)驱动电机电流异常升高 正正常常运运行行时时,,主主驱驱动动电电机机电电流流应应稳稳定定在在额额定定电电流流范范围围之之内内的的某某一数值,其波动幅度一数值,其波动幅度±1.5A±1.5A。
Ø如如果果电电流流突突然然出出现现大大幅幅波波动动,,其其频频率率约约为为每每半半分分钟钟一一次次,,并并伴伴有有撞撞击击摩摩擦擦声声,,则则很很有有可可能能是是异异物物落落入入转转子子端端面面,,或或转转子子中中某某些些零零件件松松脱脱凸凸出出转转子子端端面面造造成成与与扇扇形形板板相相擦擦在在预预热热器器前前的的烟烟道道温温度度低低于于200200℃之之前前,,不不能能停停转转预预热热器器如如果果电电流流已已超超过过额额定定电电流流值值,,而而且且无无缓缓和和趋趋势势,,则则应应紧紧急急停停炉炉,,关关闭闭预预热热器器前前烟烟风风挡挡板板,,尽尽一一切切可可能能维持预热器转动,直至预热器前烟温低于维持预热器转动,直至预热器前烟温低于200200℃ Ø 如如果果出出现现电电流流摆摆动动,,波波动动频频率率为为每每秒秒一一次次,,很很可可能能是是冷冷端端扇扇形形板板或或热热端端扇扇形形板板或或轴轴向向密密封封装装置置调调整整不不合合适适,,造造成成与与密密封封片片相相擦擦而而引引起起这这种种情情况况往往往往出出现现在在安安装装或或大大修修后后初初次次投投运运时时期期,,此此时时应应设设法法找找出出是是哪哪块块扇扇板板或或轴轴向向密密封封装装置置的的预预留留间间隙隙过过小小,,以便在停炉时重新调整。
以便在停炉时重新调整 如如果果电电流流最最大大值值并并未未超超过过额额定定值值,,但但在在电电流流波波动动很很大大的的情情况况下下长长期期运运行行,,会会造造成成密密封封片片、、扇扇形形板板及及轴轴向向密密封封装装置置的的严严重重磨损Ø 驱动电机电流增大也可能是导向或推力轴承损坏的征兆,此驱动电机电流增大也可能是导向或推力轴承损坏的征兆,此时通常伴有轴承油温异常升高、转子下沉、径向密封片与冷端时通常伴有轴承油温异常升高、转子下沉、径向密封片与冷端扇形板相磨擦等现象出现这种情况时应紧急停炉,并维持预扇形板相磨擦等现象出现这种情况时应紧急停炉,并维持预热器转动,直至入口烟温降至热器转动,直至入口烟温降至200℃200℃以下((2)预热器突然停转)预热器突然停转 如如果果驱驱动动电电机机电电流流正正常常,,表表明明电电机机仍仍在在转转,,说说明明是是减减速速机机故故障障如如果果此此时时驱驱动动电电机机电电流流趋趋于于最最大大值值甚甚至至跳跳闸闸,,说说明明预预热热器器负负荷荷很很大大,,通常是外来异物将密封间隙卡住或是导向、推力轴承损坏通常是外来异物将密封间隙卡住或是导向、推力轴承损坏。
在在运运行行中中预预热热器器停停转转,,应应尽尽一一切切可可能能尽尽快快恢恢复复其其转转动动,,可可以以手手盘盘预预热热器器,,也也可可以以打打开开侧侧壳壳体体板板上上的的入入孔孔门门或或打打开开蓄蓄热热元元件件壳壳体体上上的的更更换换蓄蓄热热元元件件门门孔孔,,用用撬撬杠杠拨拨动动转转子子,,使使预预热热器器转转动动如如果果能能人人力力盘盘动动一一周周以以上上,,可可以以对对主主驱驱动动电电机机强强行行合合闸闸1~~3次次在在采采取取上上述述措措施时应尽快找出停转原因,尽快消除缺陷恢复正常运行施时应尽快找出停转原因,尽快消除缺陷恢复正常运行 如如需需停停炉炉,,必必须须在在预预热热器器前前烟烟气气温温度度降降至至200℃以以下下时时方方可可停停转转预预热热器器采采取取上上述述措措施施仍仍不不能能启启动动转转子子,,应应立立即即关关闭闭预预热热器器烟烟气气进进口及热风出口挡板,停运同侧送引风机,降低负荷,直至停炉口及热风出口挡板,停运同侧送引风机,降低负荷,直至停炉 ((3)轴承温度异常升高)轴承温度异常升高 轴承温度超过轴承温度超过55℃℃时,油循环系统会自动启动油泵进时,油循环系统会自动启动油泵进行循环和冷却。
行循环和冷却 如果因油循环系统漏油、油质恶化或轴承本身损坏等如果因油循环系统漏油、油质恶化或轴承本身损坏等原因而造成油温不能下降时,应对整个油系统进行检查,原因而造成油温不能下降时,应对整个油系统进行检查,观察冷却水流及水温,观察油温度计、视流计、压力表及观察冷却水流及水温,观察油温度计、视流计、压力表及轴承箱内油位轴承箱内油位 如上述部位正常,油温持续上升到如上述部位正常,油温持续上升到70℃℃时,系统将发时,系统将发出超温报警一旦油温超过出超温报警一旦油温超过85℃℃,预热器应立即停止运行预热器应立即停止运行 空气预热器剖面图空气预热器剖面图 空空气气预预热热器器立立体体结结构构示示意意图图回转式空气预热器漏风:回转式空气预热器漏风:u径向漏风占径向漏风占2/32/3;其次是环向;最小是轴向;其次是环向;最小是轴向u冷段漏风比热段大冷段漏风比热段大 燃烧设备燃烧设备一、一、 炉膛的设计应满足下列要求:炉膛的设计应满足下列要求:1))合合理理布布置置燃燃烧烧器器,,使使燃燃料料能能迅迅速速着着火火,,并并有有良良好好的的炉炉内内空空气气动动力力场场,,使使各各壁壁面面热热负负荷荷均均匀匀,,即即要要使使火火焰焰在在炉炉膛膛的的充充满满程程度度好好,,减减少少气气流流的的死死滞滞区区和和旋旋涡涡区区,,且且要要避避免免火火焰焰冲冲墙墙,,避避免免结结渣。
渣2))炉炉膛膛要要有有足足够够的的容容积积和和高高度度,,保保证证燃燃料料在在炉炉内内的的停停留留时时间间,,完完全全燃燃烧烧能能够够布布置置合合适适的的蒸蒸发发受受热热面面,,满满足足锅锅炉炉容容量量的的需需要要;;同同时时保保证证炉炉膛膛出出口口温温度度合合适适,,炉炉膛膛出出口口及及以以后后的的受受热热面面不不结结渣渣和安全工作和安全工作 3))炉炉膛膛结结构构紧紧凑凑,,金金属属材材料料用用量量少少;;便便于于制制造造、、安安装装、、检检修修和和运行 容积热负荷容积热负荷:每小时送入锅炉单位容积的平均热量每小时送入锅炉单位容积的平均热量 炉膛截面热负荷炉膛截面热负荷:按燃烧器区域炉膛横界面计算,按燃烧器区域炉膛横界面计算,每小时送入炉膛的平均热量每小时送入炉膛的平均热量 燃烧器区域壁面热负荷燃烧器区域壁面热负荷:按照燃烧器区域炉膛单位按照燃烧器区域炉膛单位 炉壁面积折算,每小时送入炉膛的平均热量炉壁面积折算,每小时送入炉膛的平均热量 对燃烧器的基本要求是:对燃烧器的基本要求是: 1)组织良好的空气动力场,使燃料及时着火,与空气适)组织良好的空气动力场,使燃料及时着火,与空气适时混合,以保证燃烧稳定性和经济性。
时混合,以保证燃烧稳定性和经济性 2)燃料适应性好燃料适应性好 3)有一定的负荷调节性有一定的负荷调节性 4)较低的燃烧污染较低的燃烧污染 5)运行可靠)运行可靠,不易烧坏和磨损,便于维修和更换部件不易烧坏和磨损,便于维修和更换部件 6)易于实现远程或自动控制易于实现远程或自动控制Ø燃烧器分类燃烧器分类 直流燃烧器直流燃烧器 旋流燃烧器旋流燃烧器Ø燃烧的发展及特点燃烧的发展及特点 热回流热回流 浓淡偏差燃烧技术浓淡偏差燃烧技术Ø本工程燃烧器本工程燃烧器 本锅炉燃烧器采用三井巴布科克公司(本锅炉燃烧器采用三井巴布科克公司(Mitsui Babcock))的低的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器〔轴向旋流煤粉燃烧器〔low NOx Axial Swirl Burner 简简称称LNASB))Ø燃烧器的布置与结构燃烧器的布置与结构 本锅炉燃烧器布置方式:采用前后墙布置,对冲燃烧本锅炉燃烧器布置方式:采用前后墙布置,对冲燃烧前后墙上在标高前后墙上在标高 18.351m、、22.194m、、26.037m、、29.880m上各布上各布置置4层燃烧器,每层各有层燃烧器,每层各有4只只LNASB燃烧燃烧 器。
共器共32只燃烧器只燃烧器 在最上层煤粉燃烧器土方,前后墙标高在最上层煤粉燃烧器土方,前后墙标高33.388m处各布置处各布置l 层燃尽风口,每层布置层燃尽风口,每层布置7只,共只,共14只燃尽风口燃烧器层间距为只燃尽风口燃烧器层间距为3.8m 燃烧器有分风箱风箱分为前后墙风箱,根据燃烧器前后墙燃烧器有分风箱风箱分为前后墙风箱,根据燃烧器前后墙布置的层数,前后墙风箱又各分为四个小的分风箱,布置的层数,前后墙风箱又各分为四个小的分风箱, 即每层燃即每层燃烧器一个小风箱,每层小风箱从炉膛两侧进风烧器一个小风箱,每层小风箱从炉膛两侧进风 每只燃烧器装有每只燃烧器装有1支油燃烧器用于点火、暖炉和低负荷稳燃支油燃烧器用于点火、暖炉和低负荷稳燃每只油燃烧器配有自身的高能点火器高能点火器、油燃烧器每只油燃烧器配有自身的高能点火器高能点火器、油燃烧器及其各自的推进器组合为一体及其各自的推进器组合为一体 油燃烧器采用机械雾化,出力为油燃烧器采用机械雾化,出力为1200kg//hr LNASB燃烧器主要由一次风道、二次风道、三次风道、旋燃烧器主要由一次风道、二次风道、三次风道、旋流控制机构、中心风孔、喉口等组成。
流控制机构、中心风孔、喉口等组成 一次风喷口采用防止烧坏和磨损的耐磨不锈钢一次风喷口采用防止烧坏和磨损的耐磨不锈钢SUS310 ((lcr2oNi14Si2)制造喉口表面镶衬光洁的、导热性能良好的)制造喉口表面镶衬光洁的、导热性能良好的碳化硅砖,不仅耐高温、耐腐蚀与普通耐火材料相比能够大碳化硅砖,不仅耐高温、耐腐蚀与普通耐火材料相比能够大大降低喉口表面的温度,有助于防止喉口部位结渣大降低喉口表面的温度,有助于防止喉口部位结渣Ø 一次风一次风 一次凤由一次风机提供:它首先进入磨煤机干燥原煤并携一次凤由一次风机提供:它首先进入磨煤机干燥原煤并携带磨制合格的煤粉通过燃烧器的一次风入口弯头组件进入燃烧带磨制合格的煤粉通过燃烧器的一次风入口弯头组件进入燃烧器,再流经燃烧器的一次风管,最后邀入炉膛器,再流经燃烧器的一次风管,最后邀入炉膛 一次凤管内靠近炉膛端部布置有铸造的整流器,用于在煤一次凤管内靠近炉膛端部布置有铸造的整流器,用于在煤粉气流进入炉膛以前对其进行浓缩整流器的浓缩作用和二次粉气流进入炉膛以前对其进行浓缩整流器的浓缩作用和二次凤、三次风调节协同配合,以达到在燃烧的早期减少凤、三次风调节协同配合,以达到在燃烧的早期减少NOx的目的目的。
的Ø 二次风、三次风二次风、三次风 燃烧器风箱为每个燃烧器提供二次风和三次风燃烧器风箱为每个燃烧器提供二次风和三次风 每个燃烧器设有一个风量均衡挡板,用以使进入各个燃烧每个燃烧器设有一个风量均衡挡板,用以使进入各个燃烧器的分风量保持平衡该挡板的调节杆穿过燃烧器布极,能够器的分风量保持平衡该挡板的调节杆穿过燃烧器布极,能够在燃烧器和风箱外方便地对该档板的位置进行调整.在燃烧器和风箱外方便地对该档板的位置进行调整. 二次风和三次风通过燃烧器内同心的二次风、三次风环形二次风和三次风通过燃烧器内同心的二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛 燃烧器内设有套筒式挡板用来调节二次风和三次风之间的燃烧器内设有套筒式挡板用来调节二次风和三次风之间的分配比例该挡板的调节秆穿过燃烧器面板,能够在燃烧器和分配比例该挡板的调节秆穿过燃烧器面板,能够在燃烧器和风箱外方便地对该档板的位置进行调整风箱外方便地对该档板的位置进行调整 二次风和三次风通过内布置有各自独立的旋流装置以使二二次风和三次风通过内布置有各自独立的旋流装置以使二次风和三次风产生需要的旋转。
次风和三次风产生需要的旋转 通常,三次风旋流装置设计成不可调节的型式,在燃烧器通常,三次风旋流装置设计成不可调节的型式,在燃烧器安装时固定在燃烧器出口最前端位置,以便产生最强烈的旋转安装时固定在燃烧器出口最前端位置,以便产生最强烈的旋转.而二次风旋流装置设计成沿轴向可调节的型式,调整旋流装.而二次风旋流装置设计成沿轴向可调节的型式,调整旋流装置的轴向位置即可调节二次风的旋流强度调节杆穿过燃烧器置的轴向位置即可调节二次风的旋流强度调节杆穿过燃烧器面板,能够在燃烧器和风箱外方便地对二次风旋流装置的位置面板,能够在燃烧器和风箱外方便地对二次风旋流装置的位置进行调整二次风旋流装置的最住位置在锅炉试运行期间的燃进行调整二次风旋流装置的最住位置在锅炉试运行期间的燃烧调整进行设定烧调整进行设定Ø中心风中心风 燃烧器设有中心风管,用以布置点火设备一股小流童的燃烧器设有中心风管,用以布置点火设备一股小流童的中心风通过中心风管送入炉膛,以提供点火设备所孺要的风量,中心风通过中心风管送入炉膛,以提供点火设备所孺要的风量,并且在点火设备停运时防止灰渣在此部位集聚并且在点火设备停运时防止灰渣在此部位集聚。
Ø 燃尽风燃尽风 燃尽风风口包含两股独立的气流:中央部位的气流是非旋燃尽风风口包含两股独立的气流:中央部位的气流是非旋转的气流,它直接穿透进入炉膛中心:外圈气流是旋转气流,转的气流,它直接穿透进入炉膛中心:外圈气流是旋转气流,用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合 外圈气流的旋流强度和两股气流之间的分离程度同样由一外圈气流的旋流强度和两股气流之间的分离程度同样由一个简单的调节杆来控制调节杆的最佳位置在锅炉试运行期间个简单的调节杆来控制调节杆的最佳位置在锅炉试运行期间的燃烧调整时设定的燃烧调整时设定。