1、2350MW機組HG-1100/25.4-PM1型超臨界直流鍋爐說明書（鍋爐本體和構架）編號: F0310BT001Q011編寫:校對:審核:審定：批準:哈爾濱鍋爐廠有限責任公司前言本說明書對2350MW機組超臨界直流鍋爐主要設計參數、運行條件及各系統部件的規范進行了說明，并介紹了本工程作為國內首臺350MW超臨界本生直流鍋爐的主要技術特點。本說明書應結合鍋爐圖紙，計算書等技術文件參考使用。目 錄1.鍋爐容量及主要參數12.設計依據22.1燃料22.2點火及助燃油32.3自然條件43鍋爐運行條件64鍋爐設計規范和標準75鍋爐性能計算數據表（設計煤種）86鍋爐的特點97鍋爐整體布置118汽水系統

2、129熱結構2310爐頂密封和包覆框架2711煙風系統3212鋼結構（冷結構）3213吹灰系統和煙溫探針3414鍋爐疏水和放氣（汽）3615水動力特性37附圖:38鍋爐爐型是HG-1100/25.4-PM1型，為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行直流鍋爐，單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構、型布置（見附圖01-0104），采用不帶再循環泵的大氣擴容式啟動系統。鍋爐島為露天布置。設計煤種為貧煤。采用中速磨正壓直吹式制粉系統，每臺爐配5臺中速磨煤機，在BMCR工況下，4運1備。鍋爐采用前后墻對沖燃燒方式，共布置5層燃燒器（前3后2），每層布置4只，共20只低NOX軸向旋流燃燒器。鍋爐以最

3、大連續出力工況（BMCR）為設計參數。在任何4磨煤機運行時，鍋爐能帶BMCR負荷。1. 鍋爐容量及主要參數名稱單位BMCRBRL過熱蒸汽流量t/h1100.0 1045.9 過熱器出口蒸汽壓力MPa(g)25.425.28過熱器出口蒸汽溫度oC571571再熱蒸汽流量t/h928.37880.81再熱器進口蒸汽壓力MPa(g)4.524.27再熱器出口蒸汽壓力MPa(g)4.334.09再熱器進口蒸汽溫度oC318.7313.1再熱器出口蒸汽溫度oC569569省煤器進口給水溫度oC282.3278.72. 設計依據2 鍋爐運行條件3.1熱力系統（1）主蒸汽及再熱蒸汽系統主蒸汽及再熱蒸汽系統均

4、為單元制系統，汽機旁路采用35%容量的一級串聯簡易大旁路系統。（2）給水系統采用1 100%汽動給水泵和1 50 %電動給水泵。3.2燃燒制粉系統采用中速磨冷一次風直吹系統，每臺爐配5臺MPS200輥盤式中速磨煤機，在BMCR工況下，4運1備，R90=11%。3.3 燃油系統及輔助設施（1）燃油系統：點火及助燃油為0號輕柴油。（2）為降低啟動過程耗油量，前墻底層燃燒器裝設等離子點火裝置。3.4廠用電高壓廠用電壓采用6kV，低壓廠用電系統采用380V。3 鍋爐設計規范和標準可執行下列標準：AISC 美國鋼結構學會標準AISI 美國鋼鐵學會標準ASME美國機械工程師學會標準ASTM美國材料試驗標準

5、AWS 美國焊接學會IEC 國際電工委員會標準IEEE 國際電氣電子工程師學會標準ISO 國際標準化組織標準NERC 北美電氣可靠性協會NFPA 美國防火保護協會標準多燃燒器鍋爐爐膛防爆/內爆標準DIN 德國工業標準GB 中國國家標準SD （原）水利電力部標準DL 電力行業標準JB 機械部（行業）標準原電力部火力發電廠基本建設工程起動及竣工驗收規程1996版原電力部火力發電廠勞動安全和工業衛生設計規程DL5053-1996原電力部電力建設施工及驗收技術規范（鍋爐機組篇）DL/T5047-95原電力部火電工程起動調試工作規定原電力部電力工業鍋爐壓力容器監察規程DL612-1996勞動部蒸汽鍋爐安

6、全技術監察規程1996版原能源部防止火電廠鍋爐四管爆漏技術守則1992版國家電力公司火力發電廠設計技術規程DL5000-2000勞動部壓力容器安全技術監察規程1999版原電力部火力發電廠燃煤電站鍋爐的熱工檢測控制技術導則DL/T589-1996國家標準水管鍋爐受壓組件強度計算GB9222-88國家標準鋼結構設計規范GBJ17-88特種設備安全監察條例（國務院令第373號）4 鍋爐性能計算數據表（設計煤種）名 稱單位負 荷 工 況BMCRBRL75%MCR過熱器出口蒸汽流量t/h1100.0 1045.9 825.0 過熱器出口壓力MPa.g25.425.2822.65過熱器出口溫度571571

7、571過熱器系統壓降MPa1.411.180.96過熱蒸汽溫度控制負荷%BMCR35再熱器出口蒸汽流量t/h928.37880.81706.25再熱器進口壓力MPa.g4.524.273.43再熱器出口壓力MPa.g4.334.093.29再熱器進口溫度318.7313.1307.1再熱器出口溫度569569569再熱器系統壓降MPa.g0.190.180.14再熱蒸汽溫度控制負荷%BMCR50給水壓力MPa.g28.8728.4724.94給水溫度282.3278.7264.6預熱器進口煙氣溫度375369355預熱器出口排煙溫度（修正前）130127.2122.2預熱器出口排煙溫度（修正后

8、）124122.2116.1預熱器進口一/二次風溫26/2326/2326/23預熱器出口一/二次風溫310.6/328.3308.3/324.4305/317.8省煤器出口過量空氣系數1.191.191.23燃煤耗量t/h148.5 142.4 116.8 鍋爐計算熱效率（按低位熱值）%92.7692.91 92.74 5 鍋爐的特點6.1 技術特點主要技術特點如下：1）良好的變壓、備用和啟動性能鍋爐下部爐膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各種負荷下均有足夠的冷卻能力，并能有效地補償沿爐膛周界上的熱偏差，水動力特性穩定；采用二只啟動分離器，壁厚較薄，溫度變化時熱應力小，適合于滑壓運行，提高了機組

9、的效率，延長了汽機的壽命。2）燃燒穩定、溫度場均勻的墻式燃燒系統墻式燃燒系統的旋流燃燒器具有自穩燃能力和較大的調節比，在爐膛中布置的節距較大，相鄰的燃燒器之間不需要相互支持；墻式燃燒系統的燃燒器布置為對稱方式，沿爐膛寬度方向的熱量輸入均勻分布，因而在上爐膛及水平煙道的過熱器、再熱器區域的煙氣溫度也更加均勻，避免高溫區受壓元件的蠕變和腐蝕，有效抑制結渣。3）經濟、高效的低NOX軸向旋流燃燒器截止目前，已有近1000只旋流燃燒器在各地使用，其不僅能夠高效、穩定地燃燒世界各地的多種燃煤，而且已經作為一種經濟實用的手段來滿足日益嚴格的降低NOx排放的需要。4）高可靠性的運行性能哈鍋依據已經投運的超臨界

10、和超超臨界鍋爐的鍋爐設計、制造經驗，在燃燒等方面的研究和應用上進行了大量工作，已投運的機組積累了大量的調試和研究數據，哈鍋據此設計開發出了國內首臺350MW超臨界鍋爐，保證機組具有較高的可用率和可靠性，滿足用戶的各種技術要求。6.2 結構特點1）本鍋爐中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之間用過渡集箱連接。螺旋管圈的同一管帶中的各管子以相同方式從下到上繞過爐膛的角隅部分和中間部分，水冷壁吸熱均勻，管間熱偏差小，使得水冷壁出口的介質溫度和金屬溫度非常均勻。因此，螺旋管圈水冷壁更能適應爐內燃燒工況的變化。2）在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨脹的帶焊接式張力板垂直剛性梁系統，

11、下部爐膛和冷灰斗的荷載傳遞給上部垂直水冷壁，保證鍋爐爐膛自由向下膨脹。3）布置于上爐膛的屏式過熱器采用夾塊固定和冷卻間隔管，不僅使管屏平整，而且有利于不同管材沿爐膛高度方向的自由膨脹。4）省煤器為H型鰭片管省煤器，傳熱效率高，受熱面管組布置緊湊，煙氣側和工質側流動阻力小，耐磨損，防堵灰，部件的使用壽命長。5）燃燒器喉口設計采用水冷壁讓管加強喉口冷卻，并采用高導熱性的、光滑的碳化硅磚敷設喉口表面，以降低燃燒器喉部耐火層表面溫度，抑制燃燒器區域的結焦。6）高溫受熱面采用小集箱和短管接頭的結構型式，集箱口徑小，壁厚薄，降低了熱應力和疲勞應力，提高了運行的可靠性。7）鍋爐尾部采用雙煙道，根據再熱汽溫的

12、需要，調節省煤器出口煙道的煙氣擋板來改變流過低溫再熱器和低溫過熱器的煙氣量分配，從而實現再熱汽溫調節。6 鍋爐整體布置本鍋爐采用型布置，單爐膛，尾部雙煙道，全鋼架，懸吊結構，燃燒器前后墻布置、對沖燃燒。爐膛斷面尺寸為15.287m寬、13.217m深，水平煙道深度為4.747m，尾部前煙道深度為5.06m，尾部后煙道深度為5.98m，水冷壁下集箱標高為6.5m，頂棚管標高為59.0m。鍋爐的主汽系統以內置式啟動分離器為界設計成雙流程，從冷灰斗進口一直到標高39.0m的中間混合集箱之間為螺旋管圈水冷壁，再連接至爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管，然后經下降管引入折焰角、水平煙道底包墻和水平

13、煙道側墻，再引入汽水分離器。從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統，再進入低溫過熱器中，然后再流經屏式過熱器和末級過熱器。再熱器系統分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段布置，中間無集箱連接，低溫再熱器布置于尾部雙煙道中的前部煙道，高溫再熱器布置于水平煙道中逆、順流混合與煙氣換熱。水冷壁為全膜式焊接水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管屏，上部水冷壁為垂直管屏，螺旋管屏和垂直管屏的過渡點在標高39.2m處，轉換比為1:3。從爐膛出口至鍋爐尾部，煙氣依次流經上爐膛的屏式過熱器、折焰角上方的末級過熱器、水平煙道中的高溫再熱器，然后至尾部煙道中煙氣分兩路：一路流經前部煙道中的立式和水平低溫再熱器，另一路流經后

14、部煙道的低溫過熱器、省煤器，最后進入下方的兩臺三分倉回轉式空氣預熱器。鍋爐的啟動系統為不帶再循環泵的大氣擴容式啟動系統，內置式啟動分離器布置在鍋爐的前部上方，其進口為水平煙道側墻出口和水平煙道對流管束出口連接管，下部與貯水箱相連。當鍋爐處于啟動或低負荷運行時（30%BMCR以下），來自水冷壁的汽水混合物在啟動分離器中分離，蒸汽從分離器頂部引出，進入頂棚包墻和過熱器系統，分離下來的水經分離器進入貯水箱中。經貯水箱出口的溢流管路排入擴容器，經擴容后排到下面的疏水箱，經疏水泵回收。過熱器主要采用煤水比調溫，并設兩級噴水減溫器，一級減溫器布置在低溫過熱器和屏式過熱器之間，二級減溫器布置在屏式過熱器和末

15、級過熱器之間，每級兩點。再熱蒸汽采用尾部煙氣擋板調溫，并在再熱器入口管道備有事故噴水減溫器。制粉系統采用中速磨正壓直吹系統，每爐配5臺磨煤機，在4臺磨煤機運行時能帶額定負荷。每臺磨煤機供布置于前墻或后墻同一層的燃燒器，前墻布置3層后墻2層，每層布置4只。在煤粉燃燒器的上方前、后墻各布置2層燃燼風，每層有4只風口。鍋爐布置有52只爐膛吹灰器，14只長伸縮式吹灰器布置于上爐膛和水平煙道、60只燃氣脈沖吹灰器布置在尾部煙道內，4只空氣預熱器吹灰器（2只蒸汽吹灰器和2只燃氣脈沖吹灰器），吹灰器由程序控制。在水平煙道的高溫再熱器入口兩側各裝設一只煙氣溫度探針，在下爐膛設置了爐膛監視閉路電視系統的攝像頭用

16、于監視爐膛燃燒狀況。鍋爐除渣采用一臺刮板式撈渣機，裝于爐膛冷灰斗下部。7 汽水系統8.1. 給水管道從高加出口引來的鍋爐主給水管道布置在鍋爐構架內的左側，在給水操縱臺上的主給水管道上布置有一只16”的電動閘閥和一只止回閥，電動閘閥并聯有一只8”的旁路調節閥，調節閥的通流能力為30%BMCR，滿足鍋爐啟動和最低直流負荷（本生負荷）的需要。此調節閥主要用于鍋爐啟動階段的給水調節。當主給水閘閥全開后，旁路調節閥關閉。在給水操縱臺后的主給水管道上有過熱器減溫水總管和一只用于測量省煤器入口水流量的長頸噴嘴。長頸噴嘴用來測量進入省煤器中給水總流量，并保證這個流量一直等于或大于本生流量（30%BMCR），由

17、于此流量的測量來自一個單獨的流量測量裝置，測量和控制方法簡單可靠，并可保證有足夠的測量精度。8.2. 省煤器及出口連接管在尾部的后煙道內低溫過熱器下布置有省煤器管組。省煤器出口設有放氣管，設置有一只電動截止閥。當任何燃燒器點火時此閥門關閉，一旦出現爐膛內無火焰，此閥門將立即打開，該管路除用于鍋爐上水時排放空氣外，另一目的是在鍋爐點火之前將省煤器中產生的蒸汽排出，避免蒸汽進入水冷壁管中影響水動力的安全。與省煤器出口集箱相連連接管，將省煤器中被加熱的水引入水冷壁下集箱，下降管又分成兩根32440的小下降管，并分別引至爐膛冷灰斗處的兩側與分配集箱連接。每根下降管分配集箱引出的連接管分別與水冷壁入口前

18、、后集箱連接。8.3. 水冷壁、折焰角和水平煙道包墻水冷壁、折焰角和水平煙道包墻均為管子加扁鋼焊接成的膜式管屏。給水經省煤器加熱后進水冷壁下集箱（其標高為6.5m），經水冷壁下集箱再進入水冷壁冷灰斗。冷灰斗的角度為55，下部出渣口的寬度為1429mm。螺旋管圈水冷壁在中間集箱轉換成垂直管屏。相鄰的中間集箱均用壓力平衡管連接。前墻和兩側墻垂直管屏上升并與位于頂棚上方的出口集箱相連接，中間混合集箱結構簡圖在運行過程中為監控水冷壁的壁溫，在螺旋水冷壁管出口裝設了56個壁溫測點，在前、側墻垂直管屏和后水吊掛管出口共裝設了77個壁溫測點。前、側垂直管屏出口集箱和吊掛管出口集箱的引出管與上爐膛兩側下降管相

19、連。下降管向下再向后在折焰角后匯合成折焰角入口匯集集箱。從折焰角入口匯集集箱引出的連接管與折焰角入口集箱和水平煙道側包墻入口集箱相接。折焰角穿過后水吊掛管形成水平煙道底包墻，然后形成的水平煙道管束與出口集箱相連。水平煙道側墻出口集箱與水平煙道管束出口集箱的連接管與2只啟動分離器相連接。8.4. 啟動系統啟動系統為內置式不帶再循環泵的大氣擴容式系統。鍋爐負荷小于30%B-MCR直流負荷時，分離器起汽水分離作用，分離出的蒸汽進入過熱器系統，水則通過連接管進入貯水箱，經溢流管路排入疏水擴容器中。鍋爐負荷在30%BMCR以上時，分離器呈干態運行，只作為一個蒸汽的流通元件。啟動系統按全壓設計。啟動系統由

20、如下設備和管路組成：1）啟動分離器及進出口連接管；2）貯水箱；3）溢流管及溢流閥；4）疏水擴容器、疏水箱及疏水泵；5）溢流管暖管管路；6）壓力平衡管路；7）過熱器二級減溫水旁路。啟動分離器為立式筒體，共2只，布置在鍋爐前部的上方，筒身高度為8.363m，材料為WB36。從水平煙道側包墻和管束出口集箱出來的介質經6根下傾15的切向引入管在分離器的頂端引入，在本生負荷下汽水混合物在分離器內高速旋轉，并靠離心作用和重力作用進行汽水分離。貯水箱數量為1只，也是立式筒體，外徑為610mm，筒身高度為10m，材料為WB36，在其下部共有2根來自分離器的徑向連接管分兩層引入分離器的疏水。本工程貯水箱和2只分

21、離器平行、并聯布置，因此分離器和分離器出水管都提供一定的有效貯水容積，使得貯水箱的體積相對減小。由于貯水箱和分離器并聯可能因相互間的壓力不均衡而引起各自的水位波動，因此在貯水箱上部引出2根7612.5的壓力平衡管與分離器相連來保持壓力的平衡。貯水箱溢流管路由兩只并聯的相同容量的溢流調節閥組成，在鍋爐啟動時，根據貯水箱水位的高低順序打開或關閉閥門。在鍋爐啟動過程中，首先通過給水泵和溢流管路調節閥的配合，建立穩定的水循環，然后點火。在燃燒器附近的高熱負荷區，水冷壁管內的工質首先被加熱汽化，體積迅速膨脹，并在短時間內將產汽點后的水擠出，這個過程被稱作汽水膨脹或渡膨脹。確保將渡膨脹期間的疏水順利排出，

22、以便鍋爐能夠順利啟動是鍋爐啟動系統的另一項主要功能。本工程溢流管路容量的設計已充分考慮到鍋爐正常啟動疏水、渡膨脹期疏水等各種工作條件的要求并有較大裕量。另外，建議在渡膨脹前，將貯水箱水位控制在低點附近（2.85m），擴容器下面的凝結水箱的水位均也應置于低點，以便接收渡膨脹期間大量的疏水，充分保證啟動過程的順利完成。另外，鍋爐啟動時的系統壓力，爐膛燃燒率的大小以及升負荷速度等對渡膨脹期間的疏水量和時間均有較大影響。經過渡膨脹階段后，水冷壁內的工質均勻產汽開始蒸發，水冷壁出來的汽水混合物在分離器中進行汽水分離，分離出來的飽和蒸汽進入過熱器系統被繼續加熱。而其余的飽和水則通過連接管排入貯水箱，經溢流

23、管路排入擴容器。隨著鍋爐負荷的增加，水冷壁的產汽量越來越大，貯水箱的水位也隨之逐漸下降，溢流管路上的疏水調節閥逐漸關小。當負荷增加到本生負荷時，貯水箱水位降到最低，溢流管路調節閥關閉，鍋爐由再循環模式轉入純直流狀態下運行，此時給水流量與蒸汽流量相匹配。在鍋爐直流運行時，為保持啟動系統保持熱備用狀態，設置了溢流管暖管管路，該管路取自省煤器出口，使溢流閥及其管路保持較高的溫度水平，以保證該管路始終保持在“熱備用”狀態，一旦需要可以立即投入運行。此暖管管路的水最終進入貯水箱，導致貯水箱水位升高。為避免貯水箱滿水位，系統設置了二級減溫水旁路管路并設有調節閥，以便在鍋爐直流運行時，能夠有效控制貯水箱的水

24、位。當水位高于7.35m時，該管路開啟，調節閥逐漸打開將水排入二級減溫器噴入過熱器系統，該調節閥的開度同樣是由貯水箱水位控制的，當水位上升至9.0m時，調節閥全開，以確保鍋爐在正常或事故停爐時，貯水箱能有一個清晰的水位。二級減溫水旁路管路只在鍋爐干態（30%BMCR直流負荷以上）時能夠運行。貯水箱沿高度從下到上分成如下幾個控制區段：1） 從最低的水側水位取樣點開始向上的2.85m；2） 2.85m5.25m為溢流閥A的控制區段；3） 0.3m自由區段；4） 4.95m7.35m為溢流閥B的控制區段；5） 7.35m為過熱器二級減溫水旁路開啟，9.0m過熱器二級減溫水旁路調節閥全開；6） 到最高

25、的汽側水位取樣點為止的2.05m的備用區段。100009400 水位測量-蒸汽側 9000 自由段（2050mm） 7350 減溫水旁路閥開啟水位 B溢流閥控制范圍 (52507350 mm) 5250 4950 自由段（300mm） A疏水閥控制范圍 (28504950 mm) 2850 最低水位 (2300 mm) 550 水位測量-水側 ( 0 mm) 0 圖1 貯水箱水位控制范圍圖2 溢流閥開度控制鍋爐起動過程中為避免因負荷變化率過大而使貯水箱產生過大的應力，在貯水箱上設置了兩只熱電偶分別監測內、外壁金屬溫度。通過監測溫度變化率來限制機組的負荷變化率。貯水箱內外壁溫差限制在25以內，內

26、壁金屬溫度變化率限制在5/min，超過以上限制值將報警。貯水箱懸吊于鍋爐頂部框架上，下部裝有導向裝置，以防其晃動。從貯水箱下部引出的溢流管為公用溢流管在鍋爐右側運轉層以下又分成兩路支管，規格為27340，并與疏水擴容器相接。溢流支路上設置有手動閘閥、電動閘閥、啟動調節閥（即溢流閥）和節流孔板各一只。由于鍋爐啟動過程中汽水膨脹發生的時間短，在貯水箱中水位升高迅速，因此要求溢流閥的動作時間快，溢流閥全開關時間為10s。安裝在溢流閥后的節流孔板將控制溢流管路的壓降和水量，并防止溢流閥發生汽蝕，因此溢流管路上的閥門和節流孔板應盡可能靠近疏水擴容器布置。8.5. 過熱器過熱器系統按蒸汽流程分為頂棚包墻過

27、熱器、低溫過熱器、屏式過熱器和末級過熱器。來自分離器的連接管將蒸汽引到頂棚入口集箱。上爐膛和水平煙道上部的頂棚過熱器管子之間焊接10mm厚的扁鋼，另一端接至尾部包墻入口集箱。尾部包墻入口集箱同時與后煙道前墻和后煙道頂棚相接，蒸汽分成兩路流動。后煙道頂棚到后部轉彎90下降形成后煙道后墻。后煙道前墻上部為兩排通過煙氣的管束，后煙道前、后墻與后煙道下部環形集箱相接，環形集箱又連接后煙道兩側包墻，每面側包墻側包墻出口集箱的與中間隔墻及吊掛管入口集箱相接。與后煙道前墻相似，中間隔墻上方為煙氣流通的管束。中間隔墻向下進入隔墻出口集箱即一級過熱器入口集箱，隔墻出口集箱與一級過熱器相連。后煙道包墻所有膜式管屏

28、的扁鋼厚度均為6mm。同時在中間隔墻及吊掛管入口集箱分別引出了過熱器側和再熱器側吊掛管，沿鍋爐深度方向布置兩排，來吊掛低溫再熱器；低過側吊掛管沿鍋爐深度方向布置兩排，來吊掛低溫過熱器，過再熱器吊掛管均引到中間隔墻吊掛管出口集箱，尾部煙道中間隔墻下部管自中間隔墻吊掛管出口集箱引入到隔墻出口集箱即一級過熱器入口集箱。低溫過熱器布置于尾部雙煙道中的后部煙道中，由2段水平管組和1段立式管組組成，立式低溫過熱器穿過后煙道頂棚管連接至低溫過熱器出口集箱。經低溫過熱器加熱后，蒸汽經由低溫過熱器出口集箱端部引出的連接管和一級噴水減溫器并通過左右交叉后進入屏式過熱器入口匯集集箱，并通過連接管連接到屏式過熱器入口

29、集箱。屏式過熱器布置在上爐膛，從屏式過熱器出口集箱引出的蒸汽通過出口連接管引至屏過出口匯集集箱，并經2根左右交叉的同規格的連接管及二級噴水減溫器，進入末級過熱器入口匯集集箱。為防止屏底部管子翹出而掛焦，屏過采用夾塊固定以確保熱態運行時的平整，并且在管屏入口和出口段沿高度方向均采用了三層環繞管；同時，為保持屏間的節距而采用了汽冷的間隔管沿爐寬方向分別穿過屏過的入口和出口段。間隔管從屏式過熱器入口匯集集箱引出，結束至末級過熱器出口匯集集箱。為更合理的分配屏式過熱器同屏管間的流量，在屏過入口集箱采用了直徑不同的開孔。末級過熱器入口匯集集箱引出的連接管連接到末級過熱器入口集箱。末級過熱器位于折焰角上方

30、，每片末級過熱器均連接有入口及出口集箱各一只，在車間內焊接完成出廠。從末級過熱器出口集箱引出的蒸汽通過出口連接管引至的末級過熱器出口匯集集箱，并經出口匯集集箱兩端引出的兩根主蒸汽管道在爐前匯成一根管道引向汽輪機。在兩根主蒸汽管道上對稱布置有4只彈簧安全閥和2只動力排放閥（PCV）。動力排放閥的整定壓力比彈簧安全閥的整定壓力低，這樣可在過熱蒸汽側超壓時首先動作，起到先期警報的作用。按照ASME規范的要求，動力排放閥和彈簧安全閥的總排量大于100%BMCR過熱蒸汽流量。過熱器進、出口集箱之間的所有連接管道均為兩端引入、引出，并進行左右交叉，確保蒸汽流量在各級受熱面中的均勻分配，避免熱偏差的發生。過

31、熱器系統設置兩級噴水減溫器，每級減溫器均為2只。過熱器減溫水管路的最大設計通流量按12%BMCR。在減溫水操縱臺處，每路支管上均裝設有一只流量測量元件、一只電動截止閥、一只電動調節閥和一只手動截止閥。為保證噴水減溫后的汽溫高于飽和溫度，10%BMCR負荷下，二級噴水電動截止閥閉鎖，減溫水不能投用，20%BMCR負荷下，一級噴水電動截止閥閉鎖，減溫水不能投用。8.6. 再熱器再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段。從汽輪機高壓缸做功后的蒸汽進入到再熱蒸汽冷段管道。在鍋爐構架內，鍋爐左側布置一根再熱器冷段管道，與尾部雙煙道前部煙道中低溫再熱器入口集箱連接。在兩根再熱器冷段管道上布置一只事故噴水減溫器

32、，減溫器筒身規格和材質與管道相同。再熱器噴水水源取自鍋爐給水泵中間抽頭，總管在再熱器減溫水操縱臺分成兩支管路與再熱器減溫器連接。在每根支管上布置有電動截止閥、流量測量裝置、手動截止閥和電動調節閥。再熱器減溫水管路的最大設計通流量為BMCR工況下再熱汽流量的4.5%。在50%BMCR負荷下，再熱器減溫水管路上的電動截止閥閉鎖，減溫水不能投用。低溫再熱器由三段水平管組和一段立式管組組成。高溫再熱器布置于水平煙道內，與立式低溫再熱器直接連接，采用逆順混合換熱布置。高再出口匯集集箱左側引出一根再熱器熱段管道將高溫再熱蒸汽送往汽輪機中壓缸。出口管道上裝設5只彈簧安全閥。安全閥全部布置于再熱器出口，當安全

33、閥動作時，可保證有全部流量的再熱蒸汽來冷卻再熱器受熱面管，使得再熱器受到充分的保護。8 熱結構鍋爐的全部受壓元件均采用懸吊結構，在正常運行工況下管子加扁鋼焊接成的密封膜式壁爐膛和后煙道難以承受外界自然風力、地震、自重和附加負載、爐內負壓、爆燃或脈動等荷載及運行中的各向膨脹，尤其在爆燃的非正常工況下還會受到更高的沖擊壓力。為保證受壓元件管墻不被破壞、使鍋爐有序膨脹、良好密封和荷載正確傳遞，故必須設計完整的鍋爐本體框架。鍋爐本體框架主要是由剛性梁系統組成，但對于采用螺旋水冷壁的直流鍋爐還需設置張力板來懸吊螺旋水冷壁，并將與其連接的剛性梁系統及風箱的荷載傳遞到上部垂直水冷壁。張力板和剛性梁等結構件不

34、僅承受受壓件的荷載和各種附加荷載，也因與受熱元件的接觸而接受熱量的傳遞，因此稱之為熱結構。9.1. 張力板系統傾斜布置的螺旋水冷壁管承載能力弱，因此需在其管壁外側設置焊接張力板來進行其自身重量和附加荷載的懸吊。螺旋水冷壁前、后墻燃燒器區域各布置5條張力板，燃燒器以上區域各布置9條張力板，爐膛冷灰斗區域區域各布置9條張力板；兩側墻各布置3條張力板，張力板從冷灰斗下部一直向上延伸到螺旋水冷壁和垂直水冷壁的過渡區。在過渡區張力板變為手掌型的張力板，然后與焊接于垂直水冷壁管屏鰭片上的手指型連接板連接，將荷載傳遞到上部水冷壁。每條張力板實際上是由兩根平行的鋼板組成的，間距為50mm，每根鋼板的內側與焊接

35、于螺旋水冷壁鰭片上的墊塊（槽型鋼）進行焊接連接。墊塊起到傳遞荷載和熱量的作用，每隔一根管子布置一塊，材料為15CrMo。由于前后墻和側墻的荷載不同，前、后墻的單根張力板寬度為150mm，兩側墻的單根張力板寬度為90mm，厚度均為35mm，材料為15CrMo。螺旋水冷壁前、后墻布置有一層燃燼風噴口和三層煤粉燃燒器噴口，雙根張力板在噴口（垂直方向）區域分開成單根張力板繞過并再合成雙根張力板。每根張力板間的連接處采用V型全焊透坡口。張力板的設計和布置不僅考慮了承受的荷載，也考慮了在不同工況下的鍋爐啟、停過程中管子和張力板間的溫差引起管子的熱應力、張力板的熱應力和因爐膛內的煙氣壓力而產生的彎曲應力。因

36、此，鍋爐在啟、停過程中負荷變化率不允許超過鍋爐運行說明書中的規定值。9.2. 剛性梁系統剛性梁系統的作用如下：（1）防止由于爐膛爆燃正壓、爐內運行負壓、送/引風機事故跳閘因素引起爐內壓力變化損壞受壓管墻，防止燃燒振蕩及煙氣壓力脈動引起爐墻低頻震動，造成管墻管子附加低頻彎曲疲勞而降低使用壽命。（2）建立鍋爐整體膨脹中心、死點機構和補償裝置，使管墻各部位按設計確定的方向有規律的膨脹，以便進行鍋爐管道整體應力分析，避免因膨脹不暢產生附加應力超限而拉裂管墻，影響安全運行。（3）建立外荷載有序傳遞導向。鍋爐本體周圍管道及其他附件所施加的荷載，地震力及露天布置鍋爐所受的風力等能通過導向節點正確傳遞到鋼架上

37、，全部懸吊管墻設置合理導向和支承裝置，保持平穩無晃動，膨脹時不受阻。本鍋爐上爐膛的垂直水冷壁布置了9層水平剛性梁，即剛性梁LVL1（EL57500）、LVL2（EL55200）、LVL3（EL52900）、LVL4（EL50600）、LVL5（EL48300）、LVL6（EL46100）、LVL6A（EL44597）和LVL7（EL43097）、LVL8（EL40797）。螺旋水冷壁和冷灰斗共布置了10層水平剛性梁，即LVL9（EL38133）、LVL10（EL33333）、LVL11（EL28488）、LVL12（EL23918）、LVL13（EL19918）、LVL14（EL15418）、

38、LVL15（EL12612）、LVL16（10810）、LVL17（EL8944）和LVL17a（EL6860）。尾部煙道包墻和豎井煙道共設置8層水平剛性梁，上4層與上爐膛垂直水冷壁水平剛性梁標高相同，其余4層剛性梁為LVL18（EL48400）、LVL19（EL46200）、LVL20（EL43900）、LVL21（EL41900）。水平剛性梁的層間布置有校平裝置，此外，在與水平煙道連接的后水兩側和后煙道前包墻的兩側都設置了垂直剛性梁。水平剛性梁裝配形式l 單獨梁：剛性梁為固定連接，它只承受此剛性梁和與之相連的校平裝置的自重及所有外加垂直荷載，它隨管墻一起向下膨脹。與之相鄰的剛性梁屬于另一組

39、，不與之一起向下膨脹，故與之相連的校平裝置連接端為固定連接，另一端為滑動連接。l 兩根梁：一根剛性梁為固定連接，另一個剛性梁為自由連接。自由連接的剛性梁隨固定連接的剛性梁(按固定剛性梁的膨脹量)一起向下膨脹。固定連接的剛性梁同時承受兩個剛性梁和校平裝置的自重和所有外加垂直荷載，故校平裝置兩端均為固定連接。l 三根梁：三根剛性梁中有一根為固定連接，另外兩根剛性梁為自由連接。自由連接的剛性梁隨固定剛性梁一起按固定剛性梁的膨脹量向下膨脹。固定連接的剛性梁同時承受此三根剛性梁和與之相連的校平裝置的自重和所有外加垂直荷載，故兩根校平裝置與剛性梁連接均為固定連接。垂直管屏水平剛性梁結構內綁帶通過內綁帶固定

40、夾中的銷與管墻連接起來。內綁帶固定夾通常只與鰭片相焊，不與管子相焊。內綁帶通過立板用剛性梁固定夾將剛性梁與立板連接起來，剛性梁內翼緣與剛性梁固定夾內翼緣留有1.6mm的間隙，以保證剛性梁與管墻可以相對滑動。內綁帶固定夾與內綁帶邊緣之間留13mm間隙，銷在內綁帶固定夾內允許垂直方向移動。剛性梁固定夾與剛性梁邊緣要留有一定的間隙以滿足不同的垂直膨脹量。剛性梁固定夾與剛性梁內翼緣之間有一定的間隙用臨時墊片在廠內固定在膨脹間隙的位置，在安裝過程中保留，這些臨時墊片在安裝保溫之前撤掉。角部用一短內綁帶與主內綁帶交迭相焊,再通過銷軸、連接板與焊在短內綁帶上的角部支撐板連接起來，使其形成一個完整的剛性梁體系

41、。短內綁帶寬度比主內綁帶小50mm。連接處有一個偏移量，其為膨脹量的一半。水平剛性梁固定形式有如下三種：l 剛性梁/內綁帶和內綁帶/管墻：用于零膨脹點處，即內綁帶與襯墊焊接，通過固定鋼板將水平力傳到剛性梁上，通過擋塊作為約束。這種固定既傳遞了水平力又限制了剛性梁的膨脹。l 剛性梁/管墻：用于后煙道側墻，固定鋼板與襯墊相焊，通過固定鋼板將水平力傳到剛性梁上。通過擋塊為約束，由于剛性梁不與內綁帶連接，故只傳遞水平力，膨脹不受約束。l 內綁帶/管墻：用于小梁的零膨脹點處。螺旋管屏剛性梁結構螺旋管屏與垂直管屏的水平剛性梁裝配形式相同(即分三種)，但其附件及傳遞荷載原理不同。螺旋管圈承受垂直荷載的能力較

42、差，所以必須加強螺旋管圈的強度，采用焊接張力板來加強，使螺旋管屏和焊在鰭片上的墊塊及張力板形成一體，共同將垂直荷載傳遞到爐膛上部的垂直管屏上。爐膛壓力通過大、小連接傳至校平裝置上，再由校平裝置傳到水平剛性梁上，剛性梁不直接承受爐膛壓力。大連接：一端與校平裝置相焊，另一端用水平放置的”L”耳板與塊及張力板相連，以傳遞爐膛壓力，中間用二個連接板與之相連，連接板中兩銷軸偏移量為該點的膨脹量的一半。在大連接下端用兩塊垂直放置的”L” 耳板與張力板相連，以承受垂直荷載。小連接：一端與校平裝置相焊，另一端用水平放置的”L” 耳板與塊及張力板相連，以傳遞爐膛壓力，中間用二個連接板與之相連，連接板中兩銷軸偏移

43、量為該點的膨脹量的一半。在小連接下端沒有垂直”L” 耳板，故小連接只承受爐膛壓力，不承受垂直荷載。角部結構：角部用手指板與角部塊和角部支撐板相連，再通過銷軸將連接板與角部支撐板連接起來，使其形成一個完整的剛性梁體系。水平剛性梁固定形式：在零膨脹點處放置一特殊的固定結構，使其將水平力傳到剛性梁上，通過擋塊作為約束,即傳遞了水平力又限制了剛性梁的膨脹。校平裝置的作用垂直管屏的校平裝置：剛性梁設在管墻外側，剛性梁重心遠離管墻中心線，必然對管墻產生附加彎矩，而增加管子的彎曲應力，為了抵消此附加彎矩，故在各層剛性梁之間設有校平裝置，使剛性梁保持水平，同時起到剛性梁的側向支撐作用。螺旋管圈的校平裝置：與垂

44、直管屏校平裝置的作用相同。它與大、小連接相連，爐膛壓力首先通過大、小連接作用到校平裝置上，再由校平裝置傳遞到上、下層剛性梁上。校平裝置結構滑動連接：校平裝置端部用兩個角鋼和螺栓與剛性梁連接，角鋼長度方向與校平裝置內翼緣每邊留有2mm間隙，兩角鋼背靠背留有50mm間隙，校平裝置的端部與其連接板，留有18mm間隙。角鋼與校平裝置腹板有一安裝用定位螺栓，待校平裝置安裝完畢后，將螺栓拆掉。固定連接：校平裝置上端用一鋼板與剛性梁用螺栓連接，在下端板與剛性梁連接板之間放置一個12mm臨時墊片，該墊片應在安裝保溫之前就撤掉。因爐膛壓力是通過大、小連接傳至校平裝置上，再由校平裝置傳到水平剛性梁上，水平剛性梁不

45、直接承受爐膛壓力。零膨脹點的設置鍋爐本體采用全懸吊結構，使鍋爐本體的每個部分能夠比較充分的熱膨脹，大大地減少了由于熱膨脹受阻而產生的熱應力。鍋爐的自然熱膨脹中心除了與鍋爐的幾何尺寸有關之外，還與溫度的分布有關。而鍋爐在啟動低負荷、滿負荷和停爐工況下溫度的分布是不一樣的。因此，鍋爐的自然熱膨脹中心是隨著工況的變化而變化的。為了進行比較精確的熱膨脹位移計算，以便進行系統的應力分析和密封設計，需要有一個在各種工況下都保持不變的膨脹中心，作為熱膨脹位移計算的零點。這個膨脹中心就是所謂的人為的膨脹中心，通過一定的結構措施就能實現它。如前所述，本鍋爐某些層剛性梁的內綁帶與襯墊焊接，通過固定鋼板將水平力傳到

46、剛性梁上，通過擋塊作為約束來實現零膨脹點。同時，利用與剛性梁和冷鋼結構相鉸接的剛性梁導向裝置，將剛性梁上的水平荷載傳遞到剛結構上。爐膛水冷壁共設置了4層導向裝置，尾部煙道設置了2層導向裝置。爐膛前、后墻及后煙道前、后墻的膨脹中心設置在鍋爐對稱中心線；螺旋水冷壁側墻膨脹中心設置在距爐膛后墻中心線1204mm處，垂直管屏水冷壁側墻的膨脹中心設置在距爐膛后墻中心線1217mm處。所附熱膨脹系統圖（見附圖01-11）表示了鍋爐各部位的膨脹情況。箭頭方向表示膨脹方向，箭頭旁的數字表示這個方向上的膨脹量（單位mm）。9 爐頂密封和包覆框架鍋爐頂棚管的標準節距（M）為115mm。爐內受熱面穿頂棚時盡可能保證

47、頂棚管不讓管以保證管屏的規律性且易于密封，因此各受熱面的橫向節距均是M的整數倍，如屏式過熱器、末級過熱器的橫向節距為690mm，高溫再熱器橫向節距為230mm。頂棚管采用膜式密封結構即連續鰭片，在受熱面穿頂棚處加套管密封防止煙氣溢出，同時又起到吊掛頂棚的作用。其典型密封結構有以下三種：對于頂棚與側水、前水處的密封見詳圖1和詳圖2：采用密封填塊打底將管子找齊，其上焊接鋼板，然后再與頂棚管邊鰭密封焊連接，對于窄間隙處采用圓鋼密封焊接。對于受熱面穿頂棚處的密封見詳圖3：采用受熱面管子在穿頂棚處加裝套管，然后用密封板將套管與頂棚管鰭片連接，這樣一舉兩得，既達到了密封的作用又起到了吊掛頂棚的目的。屏過、

48、末過及高溫再熱器小集箱導向裝置是獨特的結構。上述部件的每片屏都有各自獨立的小集箱，工質進入該集箱后經連接管道進入匯集集箱。由于每片屏穿頂棚處都采用套管密封形式與頂棚管相焊，這樣就使得其與頂棚形成一體，在鍋爐運行時一起膨脹，而小集箱由于與大連接管相連，且處于爐外，其膨脹量與管屏（頂棚管）不同，所以會相對頂棚運動。為了限制其相對頂棚的位移量，使管道、集箱按設計確定的方向有規律性地膨脹，以便進行鍋爐管道的整體應力分析，避免因膨脹不暢產生附加應力超限而拉裂管墻，影響安全運行，加裝了導向裝置，具體結構見詳圖4：即先將小集箱兩端處頂棚管用填塊找齊，其上鋪設鋼板，再對稱焊兩塊角鋼作為導向架，在集箱兩端焊接導

49、向板，使導向板在導向架內運動。頂棚包覆框架的主要作用是對鍋爐頂部管道、集箱的保溫和二次密封。由于爐膛內煙溫很高，為保證頂棚包覆框架內溫度控制在455左右，在頂棚管上鋪設耐火澆鑄料，四周用框架護板形成“保溫大包”。頂棚包覆框架由框架、護板、吊掛和導向裝置四部分組成?？蚣苡尚弯摻M成，分為頂部框架、兩側框架、前后框架和底部框架；護板采用3鋼板，也分為頂部護板、兩側護板、前后護板和底部護板。所有框架間用型鋼連成一體，外部鋪上相應的護板，并將底護板用梳形密封板與受熱面管屏相連。整個包覆框架的重量是通過兩種方式共同將其重量傳遞到構架主梁上：一種是通過框架頂部四周的耳板經自身的吊桿將包覆框架部分重量懸掛于構

50、架主梁上，且每處耳板的安裝方向與該點和膨脹中心的連線方向相一致，以滿足其膨脹要求；另一種是經過頂部框架內部沿爐寬方向布置的若干橫梁借助于爐頂各管道、集箱已有吊點的吊桿將包覆框架部分重量吊到構架主梁上。此種方式又分兩種：其一是借助吊管，即在吊管上對稱焊兩塊鋼板形成兩翼將頂部框架掛在其上，具體結構見詳圖5；其二是借助吊桿，即在吊桿上加裝管夾，將頂部框架掛在其上，具體結構見詳圖6。此處管夾經過了特殊處理：在管夾圓弧段內側應先去除油污及氧化皮，并均勻涂抹506膠，使其粘牢一層顆粒0.5mm細砂輪鐵末，但不油漆，此種處理的目的是加大摩擦力。由于頂棚包覆框架與膜式壁是一體的，鍋爐在運行過程中，會隨膜式壁一

51、起運動。為了使包覆框架按設計確定的方向有規律的膨脹，經過應力分析計算裝設頂棚包覆框架導向裝置，避免因膨脹不暢產生應力超限而拉裂管墻，影響安全運行。該裝置共有五點導向，其中在鍋爐膨脹中心為死點，具體結構見詳圖7；其余四點分別設在鍋爐深度方向膨脹零點軸線（鍋爐中心線）前后各一點，爐寬方向膨脹零點軸線兩側對稱各一點，這四點都以膨脹中心為基點分別向四個方向膨脹，具體結構見詳圖8。10 煙風系統煙風系統中的回轉式空氣預熱器、風箱、燃燒器請分別參見空氣預熱器運行和安裝說明書、燃燒器說明書。11 鋼結構（冷結構）鍋爐構架整個結構為露天布置，運轉層標高12.6m，采用鋼格柵板大平臺。構架采用全鋼結構，承載體系

52、為桁架，連接形式采用鉸接，主要承載桿件之間采用M22扭剪型高強度螺栓連接，次要桿件及平臺采用焊接結構。鍋爐構架由柱、梁、垂直支撐、水平支撐、支吊梁、支承梁、大板梁、平臺樓梯、屋頂等部件組成，整個主結構的桿件約5000根。構架的支撐寬度37.4m，縱深43.222m，大板梁頂標高71.65m。構架沿鍋爐高度劃分成五層（下表），各層的區間范圍為：-0.512.6，12.624.4，24.434.9，34.956.85和56.8569.65m。整個鋼結構在平面上共設置八層平面（水平支撐），即6.0、12.6、24.4、34.9、46.6、56.85、64.0和69.65m；在立面上共設置五片立面框架

53、（抗剪平面）,即B0、B37.4、BE、BH、BK，通過水平支撐和立面框架（抗剪平面）來保證整個結構的穩定及將風荷載、地震荷載等水平載荷傳遞到基礎。柱共分七段，接頭位置高出各層水平支撐標高1150mm，零米處共布置32根柱，見附圖01-12、附圖01-13和附圖01-14。鍋爐構架各部件明細名 稱范 圍第一層構架EL-500EL12600第二層構架EL 12600EL 24400第三層構架EL 24400EL 34900第四層構架EL 34900EL 56850第五層構架EL 56850EL69650第六部分構架屋頂、管道生根梁等鍋爐構架按其作用可劃分為柱梁和支撐系統、頂板系統和平臺樓梯三個部

54、分。12.1 柱梁和支撐系統柱梁和支撐系統包括地腳螺栓、柱底板、柱、梁、垂直支撐、水平支撐等部分。12.1.1 鍋爐構架柱通過柱底板與基礎采用預埋地腳螺栓連接，柱與柱底板采用分離式柱腳形式；柱與柱間的連接為鉸接，軸力的70%通過柱與柱間頂緊來傳遞，軸力的30%通過柱接頭的連接板傳遞，見附圖01-15；12.1.2 梁與柱、梁與梁及水平支撐與梁的連接均采用角鋼連接，見附圖01-16；12.1.3 垂直支撐的作用是將風和地震等水平荷載傳遞至基礎，同時也起到保證構架穩定和控制構架側移的作用；12.1.4 水平支撐的作用形成剛性平面，使各柱接頭具有足夠的剛性，保證柱的平面穩定，同時將非立面桁架節點上的

55、水平荷載傳遞至立面桁架。12.2 頂板系統頂板系統由支吊梁、支承梁、大板梁和端部支撐組成，形成一個剛性較大的頂板梁格，上標高為71.65m。鍋爐本體受壓部件通過吊桿支吊在支吊梁和支承梁上，支吊梁與支承梁采用擱置形式。本工程共設置A-1、A-1反、A-2、B、C、D、E等共8根大板梁， B、C、D大板梁直接擱置在柱頂支座上，而A-1、A-1反、A-2、E等5根大板梁兩端與柱采用高強螺栓連接；大板梁的截面尺寸、作用荷載、外形尺寸及總重量等（見下表）：大板梁的截面尺寸、作用荷載、外形尺寸及總重量名稱截面形式長度數量總重量大板梁A-1A-1反A-2I160036016147.7米2單根重2.5/2.0噸大板梁BI4000850803022米150.8噸大板梁CI400013001003222米176.0噸大板梁DI400014001003222米179.9噸大板梁EI2000450321611米2單根重5.8噸12.3 平臺樓梯凡有人孔、看火孔、測量孔、吹灰器、閥門