1、張家港沙洲電力有限公司鍋爐專業(yè)培訓教材 第一章 鍋爐本體 第一章 鍋爐本體第一節(jié) 鍋爐總體介紹一 概述我廠鍋爐是在引進ALSTOM美國公司超臨界鍋爐的基礎上，結合上海鍋爐廠有限公司燃用神府東勝煤的經驗，并根據(jù)用戶的一些特殊要求進行設計的鍋爐，型號為SG-1913/25.4-M955。本工程鍋爐設計著重考慮：1) 采用成熟、先進的超臨界技術，確保鍋爐具有較高的可用率； 2) 選用合適的爐膛尺寸及熱負荷指標，以保證爐膛不發(fā)生結渣； 3) 采用先進的燃燒方式和燃燒設備，在保證爐膛不結渣的前提下，燃燒效率高、煤種適應性強、煙氣溫度及速度偏差小、NOx排放低；4) 采用成熟可靠的受熱面布置方式，使得汽溫

2、偏差盡可能小，管材選用留有足夠的裕度，有效保證受熱面安全可靠；5) 具有較好的低負荷穩(wěn)燃性能和較好的啟、停及調峰性能；6) 盡量采用成熟結構，增加部組件通用化程度。1 設計條件及性能參數(shù)：江蘇沙洲電廠一期工程2×600MW超臨界鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、型露天布置、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結構。鍋爐燃用神府東勝煤。爐后尾部布置兩臺轉子直徑為13494mm的三分倉容克式空氣預熱器。制粉系統(tǒng)配正壓冷一次風機直吹式送粉系統(tǒng)。1.1 額定工況及BMCR工況主要參數(shù)：名稱單位最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR）額定工況蒸發(fā)量（BRL）過熱蒸汽流量

3、t/h19131821過熱蒸汽出口壓力MPa25.425.29過熱蒸汽出口溫度571571再熱蒸汽進口壓力MPa4.354.16再熱蒸汽進口溫度310306再熱蒸汽出口壓力MPa4.163.97再熱蒸汽出口溫度569569再熱蒸汽流量t/h15861514.2給水溫度2822791.2 燃料：1.2.1 神府東勝煤煤質分析：名稱及符號單位設計煤種（神府煤）校核煤種（神府煤）工業(yè)分析收到基全水分 Mar%14.516.5收到基灰分 Aar%7.713.07無灰干燥揮發(fā)份 Vdaf%37.8938.00收到基低位發(fā)熱量 Qnet，arkJ/kg2400020980哈氏可磨系數(shù) HGI6155元素分

4、析收到基碳 Car%62.5856.38收到基氫 Har%3.73.37收到基氧 Oar%109.44收到基氮 Nar%0.920.66收到基全硫 St，ar%0.60.58灰熔熔性 變形溫度 DT11201080軟化溫度 ST11601120流動溫度 FT11801180灰份分析二氧化硅%35.4345.01三氧化二鋁%11.7214.99三氧化二鐵%9.596.11氧化鈣%28.9318.21氧化鎂%2.141.18三氧化硫%6.526.69氧化鈉和氧化鉀%0.88+1.050.82+1.20MnO2%0.380.46TiO2%0.570.41其他%2.794.921.2.2 點火燃油：鍋

5、爐采用二級點火方式，由高能電火花點燃輕油，然后輕油點燃煤粉。油種：#O輕柴油油質特性數(shù)據(jù)：名 稱單 位平 均 值運動黏度（20時）mm²/s3.08.0凝固點0閉口閃點65機械雜質無含硫量%0.2水份痕跡灰份%0.02低位發(fā)熱值Qnet,arkJ/kg418001.3 鍋爐汽水品質：為確保合格的蒸汽品質，對鍋爐給水及爐水嚴格要求按下列質量標準控制。1.3.1 鍋爐給水質量標準：項 目單 位保 證 值總硬度mol/l0溶解氧g/l30200鐵g/l10銅g/l5二氧化硅g/l15油mg/ l0PH值8.09.0電導率（25）S/cm0.2鈉g/l51.3.2 蒸汽品質：項 目單 位保

6、證 值鈉g/kg5二氧化硅g/kg15電導率（25）g/cm0.2鐵g/kg10銅g/kg51.4 鍋爐運行條件：1.4.1 鍋爐帶基本負荷并參與調峰。鍋爐在投入商業(yè)運行后，年利用小時數(shù)不小于6500小時，年可用小時數(shù)不小于7800小時。鍋爐強迫停用率不大于2%。1.4.2 鍋爐變壓運行，采用定一滑一定運行的方式。1.4.3 鍋爐在燃用設計煤種或校核煤種時，能滿足負荷在不大于鍋爐的30%B-MCR時，不投油長期安全穩(wěn)定運行，并在最低穩(wěn)燃負荷及以上范圍內滿足自動化投入率100%的要求。1.4.4 鍋爐最低直流負荷不大于30%B-MCR。1.4.5 鍋爐負荷變化率能達到下述要求：在50% 100%

7、B-MCR時，不低于±5%B-MCR/分鐘在30%50%B-MCR時，不低于±3%B-MCR/分鐘在30%B-MCR以下時，不低于±2%B-MCR/分鐘負荷階躍：大于10%汽機額定功率分鐘1.4.6 鍋爐的啟動時間（從點火到機組帶滿負荷），與汽輪機相匹配，一般可滿足以下要求：冷態(tài)啟動：56小時溫態(tài)啟動：23小時熱態(tài)啟動：11.5小時極熱態(tài)啟動：1小時1.4.7 鍋爐點火方式為：高能電火花一輕油一煤粉。1.4.8 在燃用設計煤種和B-MCR工況下，鍋爐NOx的排放濃度不超過400mg/Nm，（O2=6%）。1.4.9 過熱器和再熱器溫度控制范圍，過熱汽溫在35% 1

8、00%B-MCR、再熱汽溫在50% 100%B-MCR負荷范圍時，能保持穩(wěn)定在額定值，偏差不超±5。1.4.10 燃燒室的設計承壓能力不小于±5800Pa，當燃燒室突然滅火內爆，瞬時不變形承載能力不低于±8700Pa，鍋爐在設計負荷范圍內運行時，都能保證鍋爐有足夠的安全性和可靠性。 1.4.11 鍋爐各主要承壓部件的使用壽命大于30年。1.4.12 鍋爐機組在30年的壽命期間，允許的啟停次數(shù)不少于下值：冷態(tài)起動（停機超過72小時）：> 500次溫態(tài)起動（停機72小時內）：>4000次熱態(tài)起動（停機10小時內）：>5000次極熱態(tài)起動（停機1小時內

9、）：150次負荷階躍：12000次1.4.13 當一臺空氣預熱器停運時鍋爐可帶60%B-MCR負荷運行。二 鍋爐總體簡介及整體布置本鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、全鋼架懸吊結構型露天布置、固態(tài)排渣。爐后尾部布置兩臺轉子直徑為13494mm的三分倉容克式空氣預熱器。爐膛寬度18816mm，爐膛深度17696mm，水冷壁下集箱標高為8300mm，爐頂管中心標高為71850mm，大板梁底標高79150mm。爐膛由膜式壁組成。爐底冷灰斗角度為55°，從爐膛冷灰斗進口（標高8300mm）到標高49670mm處爐膛四周采用螺旋管圈，管子

10、規(guī)格為38.1mm，節(jié)距為54mm，傾角為13.9498°。在此上方為垂直管圈，管子規(guī)格為34.9mm，節(jié)距為56mm。螺旋管與垂直管的過渡采用中間混合集箱。水平煙道深度為6108mm，由后煙井延伸部分組成，其中布置有末級過熱器。后煙井深度為13200 mm，布置有低溫再熱器和省煤器。爐膛上部布置有6片分隔屏過熱器和20片后屏過熱器。分隔屏過熱器和后屏過熱器沿深度方向采用蒸汽冷卻定位管固定，蒸汽冷卻定位管（共6根，63.550.8）從分隔屏過熱器進口集箱引出，進入分隔屏過熱器出口集箱。后屏過熱器、高溫再熱器和高溫過熱器沿爐膛寬度方向采用流體冷卻定位管固定，流體冷卻定位管（共4根，50

11、.8）從后煙井延伸側墻進口集箱引出，進入后屏過熱器出口集箱。鍋爐燃燒系統(tǒng)按配中速磨冷一次風直吹式制粉系統(tǒng)設計。24只直流式燃燒器分6層布置于爐膛下部四角，煤粉和空氣從四角送入，在爐膛中呈切圓方式燃燒。最上排燃燒器噴口中心標高為34919mm，距分隔屏底部距離為20931mm。最下排燃燒器噴口中心標高為25459mm，至冷灰斗轉角距離為5147 mm。在主燃燒器和爐膛出口之間標高44099 mm處布置有1組SOFA燃燒器噴嘴（距上排燃燒器噴口中心9180 mm）。過熱器汽溫通過煤水比調節(jié)和兩級噴水來控制，第一級噴水布置在分隔屏過熱器出口管道上，第二級噴水布置在屏式過熱器出口管道上，過熱器噴水取自

12、省煤器進口管道。再熱器汽溫采用燃燒器擺動調節(jié)，再熱器進口連接管道上設置事故噴水，事故噴水取自給水泵中間抽頭。鍋爐本體設有兩個膨脹中心，分別在水冷壁后墻前后各900mm的位置。運行時爐膛部分以第一個膨脹中心為原點進行膨脹，水平煙道及后煙井以第二個膨脹中心為原點進行膨脹。爐膛及后煙井四周設有繞帶式剛性梁，以承受正、負兩個方向的壓力，螺旋段水冷壁還設有垂直繃帶，螺旋段的支承和懸吊是通過垂直繃帶上方的“張力板”與垂直段連接來實現(xiàn)的。在高度方向設有導向裝置，以控制鍋爐受熱面的膨脹方向和傳遞鍋爐水平荷載。由于在爐膛上部剛性梁從爐前直到包復后墻為止的側墻剛性梁跨距過長，對于工字梁的穩(wěn)定性較差，同時支點位置較

13、長之后，計算選用的工字梁斷面會變得很大，從安全性、經濟性以及給制造過程和安裝過程帶來困難，因此在上部的剛性梁上增加兩個支點而在爐膛及后煙井左右側墻上方分別布置有一根H1200及H1000的垂直剛性梁。爐膛部分設有96只墻式吹灰器，分四層布置，一層位于燃燒器的下方，其余三層位于主燃燒器與SOFA之間，由于墻式吹灰器均布置在水冷壁的螺旋段，為了保證吹灰器的橫向對稱布置且開孔中心位于扁鋼中心，各吹灰器的標高均不相同。在爐膛上部輻射區(qū)域、水平煙道部分及尾部煙道的低溫再熱器區(qū)域布置有42只長伸縮式吹灰器。尾部煙道的省煤器區(qū)域布置有24只半伸縮式吹灰器。每臺空氣預熱器布置有2只伸縮式吹灰器（冷、熱端各1只

14、）。在爐膛出口左右側均裝有煙溫探針，啟動時用來控制爐膛出口煙溫。在爐膛出口處還裝有16個負壓測點（左右側各8點）。鍋爐本體部分配有12只彈簧式安全閥，安裝位置為：分離器出口4只，過熱器出口2只，再熱器進口4只，再熱器出口2只。為減少安全閥的起跳次數(shù)，在過熱器出口還裝有2只動力釋放閥(EBV)。鍋爐啟動系統(tǒng)采用簡單疏水大氣擴容式啟動系統(tǒng)。鍋爐爐前沿寬度方向垂直布置2只外徑壁厚為812.887.1mm的汽水分離器，其進出口分別與水冷壁和爐頂過熱器相連接。每個分離器筒身上方切向布置4根不同內徑的進口管接頭、2根內徑為231.7mm至爐頂過熱器管接頭，分離器筒身下方設有一個內徑為231.9mm疏水管接

15、頭。當機組啟動，鍋爐負荷低于最低直流負荷30%B-MCR時，蒸發(fā)受熱面出口的介質流經分離器進行汽水分離，蒸汽通過分離器上部管接頭進入爐頂過熱器，而水則通過兩根外徑為324mm疏水管道引至一個連接球體，連接球體下方設有兩根管道分別通至除氧器和大氣式擴容器。在大氣擴容器中，汽化的蒸汽通過排汽管道通向爐頂上方排入大氣；凝結水則進入集水箱并被送往冷凝器。鍋爐共設置有18層平臺，其中7層為剛性平臺，為便于操作，個別地方還設置了局部平臺。鍋爐運行層標高為17000 mm。運行層平臺為柵格結構，預熱器支承平面標高為13970mm。鍋爐構架全部采用鋼結構，高強度螺栓連接。鋼結構頂部設有大屋頂。鍋爐出渣采用機械

16、出渣刮板撈渣機除渣裝置。此外，鍋爐還配有爐膛火焰電視攝像裝置、爐膛出口煙溫探針、爐管泄漏自動報警裝置等安全保護裝置。圖1 鍋爐總體布置圖三 汽水系統(tǒng)1 省煤器和水冷壁系統(tǒng)：1.1 系統(tǒng)流程：給水由鍋爐左側單路經過止回閥和電動閘閥后進入省煤器進口集箱，流經省煤器管組、中間集箱和懸吊管，然后匯合在省煤器出口集箱，再由2根355.6×46.05mm的連接管道匯合為1根508×65mm的連接管道，再由2根355.6×46.05mm的連接管道分別引入水冷壁左右側墻下集箱，水冷壁下集箱為四周相連通的環(huán)形集箱，外徑為355.6mm，水經由前后墻下集箱螺旋進入爐膛四周水冷壁，螺旋

17、段水冷壁由326根由38.1mm的管子組成，節(jié)距為54mm。螺旋段水冷壁經水冷壁過渡連接管引至水冷壁中間集箱，經中間集箱混合后再由連接管引出，經過渡段形成垂直段水冷壁，垂直段水冷壁由1304根34.93mm的管子組成，節(jié)距為56mm。在鍋爐啟動階段和低于最低直流運行工況（30BMCR）時，水在水冷壁內吸熱形成汽水混合物，匯集至水冷壁上集箱，通過水冷壁引出管進入汽水分離器，在汽水分離器內進行汽水分離，分離后的蒸汽引至過熱器，水則通過調節(jié)進入除氧器或大氣式擴容器至冷凝器等地方，進行工質和熱量的回收。在高于最低直流運行工況（30BMCR）時，水在水冷壁內吸熱形成未過熱蒸汽，匯集至水冷壁上集箱，通過引

18、出管進入汽水分離器后，直接由連接管道引至過熱器，此時的汽水分離器僅作連接水冷壁與過熱器之間的汽水通道。其流程見圖2：圖2 省煤器和水冷壁系統(tǒng)流程圖1.2 省煤器和水冷壁各部件選用規(guī)格、材質匯總：序號名 稱數(shù)量規(guī)格mm材料牌號E-4省煤器進口集籍1660.4×l01.6SA-l06CE-6省煤器50150.8×7.89SA210CE-7省煤器50150.8×7.89SA210CE-7a省煤器50150.8×7.89SA210CE-8省煤器中間集箱3323.9×65.1SA-106CE-9省煤器懸吊管16563.5×13.22SA210C

19、E-10省煤器懸吊管16563.5×13.22SA210CE-11省煤器出口集箱1406×60.lSA-l06CE-12省煤器出口連接管道2355.6×46.05SA-106CE-13省煤器出口連接管道1508×65SA-106CE-14省煤器出口連接管道2355.6×46.05SA-106CF-1水沖壁前墻下集箱1355.6×53.98SA-106CF-2水冷壁前墻進口管子8438.1×6.36SA-213 T12F-3水冷壁前墻灰斗螺旋管8438.1×6.36SA-213 T12F-3A水冷壁前墻螺旋管8438

20、.1×6.36SA-213 T12F-4、6水冷壁前墻多通84SA-182 F12F-5A前墻連接管(進中間集箱)8438.1×6.36SA-213 T12F-5水冷壁前墻中間集箱1323.9×53.98SA-335 P12F-5B前墻連接管(出中間集箱)33634.93×6.04SA-213 T12F-7水冷壁前墻垂直管下部33634.93×6.04SA-213 T12F-7A水冷壁前墻垂直管上都33634.93×6.04SA-213 T12F-8水冷壁前墻上集箱1273.1×46.03SA-335 P12F-9水冷壁前墻

21、引出管2273.1×39.68SA-335 P12F-10水冷壁后墻下集箱1355.6×53.98SA-106CF-11水冷壁后墻進口管子8438.l×6.36SA-213 T12F-12水冷壁后墻灰斗螺旋管8438.1×6.36SA-213 T12F-12A水冷壁后墻螺旋管8438.1×6.36SA-213 T12F-13,15水冷壁后墻多通84SA-182 F12F-14A后墻連接管(進中間集箱)8438.1×6.36SA-213 T12F-14水冷壁后墻中間集箱1323.9×53.98SA-335 P12F-14B后墻

22、連接管(出中間集箱)33634.93×6.04SA-213 T12F-17水冷壁后墻折焰角管33634.93×6.21SA-213 T22F-18水冷壁后墻垂簾管28034.93×6.04SA-213 T12F-18A水冷壁后墻懸吊管5657.15×15.89SA-213 T22F-19水冷壁后墻上集箱1273.1×46.03SA-335 Pl2F-20水冷壁后墻引出管2273.1×39.68SA-335 P12F-21水冷壁側墻下集箱1355.6×46.05SA-106CF-22水冷壁側墻進口管子15838.1×

23、6.36SA-213T12F-23水冷壁側墻灰斗螺旋管15838.1×6.36SA-213T l2F-23A水冷壁側墻螺旋管l5838.1×6.36SA-213 T12F-24,26水冷壁側墻多通l58SA-182 F12F-25A側墻連接管(進中間集箱)l5838.1×6.36SA-213 T12F-25水冷壁側墻中間集箱2323.9×53.98SA-335 P12F-25B側墻連接管(進中間集箱)63234.93×6.04SA-213 TI2F-27水冷壁側墻垂直管下部63234.93×7.96SA-213 T12F-27A水冷壁

24、側墻垂直管上部63234.93×7.96SA-213 T12F-28水冷壁側墻上集箱2273.1×46.03SA-335 P12F-29水冷壁側墻引出管4273.I×39.68SA-335 P122 過熱蒸汽系統(tǒng)：2.1 系統(tǒng)流程：從汽水分離器引出的蒸汽進入爐頂進口集箱，經前爐頂管至爐頂出口集箱，為減少蒸汽阻力損失，在B-MCR工況下約35.6B-MCR的蒸汽經旁路管直接進入爐頂出口集箱。從爐頂出口集箱引出的蒸汽經過后爐頂管、后煙井包復、后煙井延伸側墻，再匯總至后煙井側墻上集箱，分四路引入分隔屏進口集箱，流經分隔屏后進入分隔屏出口集箱，再分二路經I級噴水減溫后進入

25、后屏過熱器進口集箱，流經后屏并進入后屏過熱器出口集箱，從后屏過熱器出口集箱分二路經II級噴水減溫后進入末級過熱器進口集箱，通過末級過熱器到末過出口集箱，再由兩個末過出口集箱引出至兩根主蒸汽管道并送往汽機高壓缸。各級過熱器之間均采用大直徑管道及三通連接，這使介質能充分混合，并可簡化布置。蒸汽冷卻定位管（共6根）由分隔屏過熱器進口集箱引出，通過分隔屏過熱器、后屏過熱器，再引入分隔屏過熱器出口集箱，將分隔屏過熱器和后屏過熱器定位夾持，防止屏偏斜。流體冷卻定位管（共4根）由后煙井延伸側墻下集箱引出經末級再熱器和末級過熱器，再引入后屏出口集箱，橫向固定受熱面。低溫再熱器進口集箱懸吊管（共20根）由后煙井

26、左右側下集箱引出，沿后煙井左右側墻內上升，在低溫再熱器進口集箱處形成支吊結構，再引入后煙井側墻上集箱。其流程見圖3：圖3 過熱蒸汽系統(tǒng)流程圖2.2 過熱器系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質匯總：序號名 稱數(shù)量規(guī)格mm材料牌號S-1包復連接管道4323.9×46.04SA-335 P12S-2爐頂進口集箱1323.9×55.57SA-335 P12S-2a旁路管道2323.9×46.04SA-335 P12S-3前爐頂前段l6863.5×9.0350.8×7.96SA-213 T12S-4前爐頂后段l6863.5×9.03SA-213T12S-5

27、爐頂出口集箱1273.1×60.33SA-335 P12S-6后爐頂管11363.5×9.03SA-213 T12S-7包復后墻管11363.5×9.03SA-213 T12S-8包復后墻出口集箱1355.6×65.1SA-335 P12S-9包復側墻進口集箱2355.6×65.1SA-335 P12S-10包復側墻管16063.5×9.03SA-213 T12S-l0a低再集箱支承管2057.15×9.03SA-213 T12S-11后煙井側墻上集箱2355.6×66.68SA-335 P12S-12后煙井前墻管

28、屏11363.5×9.03SA-213 T12S-13后煙井前墻鰭片管11363.5×9.03SA-213 T12S-14后煙井前墻下集箱1355.6×65.1SA-335 P12S-15延伸側墻進口連接管道1406.4×58.74SA-335 P12S-16延伸側墻進口集箱1406.4×74.61SA-335 P12S-17,18延伸側墻管11050.8×7.96SA-213 T12S-19分隔屏進口管道4355.6×50.8SA-335 P12S-20分隔屏進口集箱2273.1×49.21SA-335 P12S

29、-21分隔屏過熱器進口爐外段43241.3×6.04SA-213 T12S-22分隔屏過熱器爐內段43241.3×6.3641.3×5.5941.3×5.59SA-213 T12SA-213 T91SA-213 T23S-23分隔屏過熱器出口爐外段43241.3×7.14SA-213 T12S-24分隔屏出口集箱2406.4×77.79SA-335 P12S-25一級減溫器口管道2457.2×71.45SA-335 P12S-26一級減溫器2457.2×71.45SA-335 P12S-27一級減溫器出口管道245

30、7.2×65.1SA-335 P12S-28后屏進口集箱1355.6×65.18SA-335 P12S-29a后屏過熱器進口爐外段20×2141.3×6.3644.5×7.1447.6×9.5457.2×9.03SA-213 T23S-29后屏過熱器爐內段20×2144.5×7.1444.5×6.3644.5×6.1047.6×6.1047.6×6.7847.6×8.74SA-213 T23SA-213 T91SA-2l3 TP347HSA-2l3 TP3

31、47HSA-2l3 TP347HSA-213 TP347HS-29b后屏過熱器出口爐外段20×2144.5×6.0447.6×7.9650.8×9.5457.2×8.47SA-213 T91S-30后屏出口集箱1406.4×60.325SA-335 P91S-31二級減溫器進口管道2508×60.3SA-335 P91S-32二級減溫器2508×603SA-335 P91SJ3二級減溫器出口管道2508×58.75SA-335 P91S-34末級過熱器進口集箱1406.4×57.75SA-335

32、 P91S-35a末級過熱器進口管接頭82×l238.1×63.6SA-213 T23S-35末級過熱器爐內段82×l238.l×6.3638.1×5.5938.1×7.1438.1×7.9638.1×7.9638.1×9.0338.1×7.06SA-213 T23SA-2l3 T91SA-2l3 T91SA-213 T23SA-213 T91SA-2l3 T91SA-213 TP347HS-35b末級過熱器出口管接頭82×1238.1×7.96SA-213 T91S-36末

33、級過熱器出口集箱2558.8×112.7SA-335 P91S-37末級過熱器出口管道2406.4×60SA-335 P913 再熱蒸汽系統(tǒng)：3.1 系統(tǒng)流程：自汽機高壓缸排出的蒸汽分成二路經事故噴水減溫器后引入低溫再熱器進口集箱，經過低溫再熱器后進入低溫再熱器出口集箱，再通過2根連接管道引至末級再熱器進口集箱，經過末級再熱器后從末級再熱器出口集箱上引出至2根高溫再熱器蒸汽管道，送往汽機中壓缸。再熱器冷段進口管道上裝有安全閥、事故噴水減溫器、水壓試驗充水接口、水壓試驗堵閥等。熱再出口管道上裝有安全閥、蒸汽取樣閥、水壓試驗堵閥等。二級再熱器間采用大直徑管道端部連接。低再和末再

34、之間通過連接管道進行左右交叉，以減少因爐膛左右側煙溫偏差而引起的再熱蒸汽溫度偏差。再熱蒸汽系統(tǒng)流程見圖4。圖4 再熱蒸汽系統(tǒng)流程圖3.2 再熱器系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質匯總：序號名 稱數(shù) 量規(guī)格mm材料牌號R-1事故噴水減溫器2508×19.1SA-106CR-2低溫再熱器進口連接管2508×19.1SA-106CR-3低溫再熱器進口集箱1508×20.64SA-106CR-4低溫再熱器水平段1l0×863.5×4.20SA210CR-6低溫再熱器水平段110×863.5×4.20SA-213 Tl2R-7低溫再熱器垂直段1

35、10×860.325×4.2SA-213 T22SA-213 T23R-8低溫再熱器出口集箱1711.2×38.1SA-335 P12R-9低溫再熱器出口連接管道2711.2×23.8SA-335 P12R-10屏式再熱器進口集箱1609.6×36.51SA-335 P12R-11屏式再熱器33×1863.5×4.2363.5×4.2363.5×3.7663.5×3.7663.5×3.7663.5×3.76SA-213 TP347HSA-213 TP304HSA-213 TP

36、347HSA-213 TP304HSA-213 T9lSA-213 T23R-12屏式再熱器出口集箱2711.2×44.45SA-335 P91R-13屏式再熱器出口連接管道2711.2×25SA-335 P914 鍋爐啟動系統(tǒng)：啟動系統(tǒng)是為解決直流鍋爐啟動和低負荷運行而設置的功能組合單元，它包括啟動分離器及其它汽側和水側連接管、閥門等。其作用是在水冷壁中建立足夠高的質量流量，實現(xiàn)點火前循環(huán)清洗，保護蒸發(fā)受熱面點火后不過熱，保持水動力穩(wěn)定，還能回收熱量，減少工質損失。啟動系統(tǒng)按正常運行時須切除和不切除分為兩類，即外置式和內置式。4.1 結構特點及系統(tǒng)流程：本鍋爐的啟動系統(tǒng)為

37、內置式，結構簡單，易于控制。容量為30%B-MCR，以與鍋爐水冷壁最低質量流量相匹配。本鍋爐啟動系統(tǒng)采用簡單疏水大氣擴容式啟動系統(tǒng)。鍋爐爐前沿寬度方向垂直布置2只外徑壁厚為812.887.1mm的汽水分離器，其進出口分別與水冷壁和爐頂過熱器相連接。每個分離器筒身上方切向布置4根不同內徑的進口管接頭、2根內徑為231.7mm至爐頂過熱器管接頭，分離器筒身下方設有一個內徑為231.9mm疏水管接頭。當機組啟動，鍋爐負荷低于最低直流負荷30%B-MCR時，蒸發(fā)受熱面出口的介質流經分離器進行汽水分離，蒸汽通過分離器上部管接頭進入爐頂過熱器，而水則通過兩根外徑為324mm疏水管道引至一個連接球體，連接球

38、體下方設有兩根管道分別通至除氧器和大氣式擴容器。在大氣擴容器中，汽化的蒸汽通過排汽管道通向爐頂上方排入大氣；凝結水則進入集水箱并被送往冷凝器。大氣式擴容器和集水箱布置在K、L柱之間的鋼架副跨外，支座標高分別為11.57m和3.7m。在啟動系統(tǒng)管道上設有3只液動調節(jié)閥，其中1只為正常水位調節(jié)閥(NWL)，為了回收工質的熱量，只要水質合格并滿足NWL的開啟條件，即可通過該閥將分離器中的疏水回收至除氧器。另2只為高水位調節(jié)閥(HWL)，布置在大氣式擴容器的進口管道上，當分離器中的水質不合格或分離器水位過高時，通過該閥將分離器中大量的疏水排入大氣式擴容器。為保持啟動系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，啟動系統(tǒng)還設有暖

39、管管路，暖管水源取自省煤器出口，經啟動系統(tǒng)管道、閥門后進入過熱器I級減溫水管道，再隨噴水進入過熱器I級減溫器。啟動系統(tǒng)流程見圖5：4.2 啟動系統(tǒng)各部件選用規(guī)格、材質匯總：序號名 稱數(shù)量規(guī)格mm材料牌號F-30啟動分離器2812.8×87.1SA-302CF-31A下降管2323.9×46.03SA-336 P12F-31B連接球體1812.8×87.1SA-387 12CL2F-31C下降管1406.4×50.8SA-106CF-32除氧器進口連接管道1323.9×39.69SA-106CV-150正常水位隔絕閥1V-149正常水位調節(jié)閥1F

40、-35A大氣式擴容器進口管道1406.4×50.8SA-106CF-35B大氣式擴容器進口管道2355.6×44.45SA-106CV-143、147高水位隔絕閥2V-154、157高水位調節(jié)閥2F-36大氣式擴容器13100 68 m316MnRF-37大氣式擴容器至集水箱連接管道161020F-38集水箱12500 30 m316MnR圖5 啟動系統(tǒng)流程圖5 管路系統(tǒng)：5.1 疏水放氣管道：為保證鍋爐安全、可靠地運行，在受壓件必要位置設有疏水和放氣點，在水冷壁下集箱和水冷壁中間集箱上設有疏水管，作停爐疏水用。此外，省煤器進口集箱和后煙井下部環(huán)形集箱處均設有疏水管。在鍋爐

41、點火前，過熱器和再熱器系統(tǒng)的疏水閥和放氣閥必須打開，以保證系統(tǒng)內管道的疏水，疏水后當管道內產生蒸汽時，關閉過熱蒸汽管道上的排汽閥。后煙井集箱上的疏水閥待達到相應參數(shù)后立即關閉，再熱器疏水閥和排汽閥必須在凝汽器建立真空前關閉。5.2 取樣管路：鍋爐設有出口蒸汽取樣點、給水取樣點和啟動疏水取樣點。出口蒸汽取樣點分別設在過熱器和再熱器出口蒸汽管道上，給水取樣從省煤器進口給水管道上接出，啟動疏水取樣點從汽水分離器疏水管道上接出，每點取樣管路上布置有二只手動截止閥。第二節(jié) 鍋爐主要承壓部件一 省煤器在鍋爐尾部煙道的最后，煙氣溫度仍有400左右，為了最大限度地利用煙氣熱量，大型鍋爐在尾部煙道都布置一些低溫

42、受熱面，通常包括省煤器和空預器。省煤器的作用就是讓給水在進入鍋爐前，利用煙氣的熱量進行加熱，同時降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料耗量。省煤器的另一作用在于給水流入蒸發(fā)受熱面前，先被省煤器加熱，這樣就減少了水在蒸發(fā)受熱面的吸熱量。因此，采用省煤器可以取代部分蒸發(fā)受熱面。也就是以管徑較小、管壁較薄、傳熱溫差較大、價格較低的省煤器來代替部分造價較高的蒸發(fā)受熱面。因此，省煤器的作用不僅是省煤，實際上已成為現(xiàn)代鍋爐中不可缺少的一個組成部件。省煤器按布置方式可分為錯列布置和順列布置。錯列布置結構緊湊，傳熱系數(shù)較大，但加大了管子的磨損。順列布置則可以減輕省煤器磨損，且易于清灰。大型鍋爐一般采用縱向鰭片管

43、、螺旋型鰭片管和整焊膜式受熱面制造省煤器，以增大煙氣側的換熱面積，節(jié)約金屬耗量，降低管組高度和減小煙氣側阻力，并可減輕省煤器磨損。1 結構特點：本鍋爐省煤器布置于鍋爐的后煙井低溫再熱器下面，有三組采用光管蛇形管，順列排列，與煙氣成逆流布置。管子規(guī)格為50.8×7.89，材料為SA-210C，共167片，每片受熱面由3根并聯(lián)蛇形套管組成，總計有501根管子。橫向節(jié)距為112mm，縱向節(jié)距為101.6mm。省煤器由吊桿和管夾支吊分別承載于三只省煤器中間集箱下，分三列懸吊，每列再通過省煤器中間集箱上的55根懸吊管懸吊承載，懸吊管規(guī)格為63.5×13.22mm，共165根，材料SA

44、-210C，懸吊管內的介質來自省煤器。省煤器的結構見圖6。省煤器入口管道上設置一只20"的止回閥和一只20"的電動閘閥。給水由鍋爐左側單路經過止回閥和電動閘閥后進入省煤器進口集箱，流經省煤器管組、中間集箱和懸吊管，然后匯合在省煤器出口集箱，再由2根355.6×46.05mm的連接管道匯合為1根508×65mm的連接管道，再由2根355.6×46.05mm的連接管道分別引入水冷壁左右側墻下集箱。為防止飛灰顆粒磨損，省煤器管束與四周墻壁間裝設防止煙氣偏流的阻流板，管束上設有可靠的防磨裝置，即在邊緣管處加防磨蓋板。在吹灰器有效范圍內，省煤器設有防磨護

45、板，以防止吹壞管子。省煤器入口有取樣點，并有其相應的接管座及一次門。省煤器能自疏水，進口聯(lián)箱上裝有疏水、鍋爐充水和酸洗的接管座，并帶有相應的閥門。省煤器在最高點設置排放空氣的接管座和閥門。2 省煤器積灰與磨損2.1 省煤器積灰進入省煤器區(qū)域的煙氣已沒有熔化的飛灰，堿金屬（鈉、鉀）氧化物蒸汽的凝結也已結束，所以省煤器的積灰，容易用吹灰方法消除。進入省煤器區(qū)域的飛灰，具有不同的顆粒尺寸，屬于寬篩分組成，一般都小于200m，大多數(shù)為1020m。當攜帶飛灰的煙氣橫向沖刷蛇形管時，在管子的背風面形成渦流區(qū)，較大顆粒飛灰由于慣性大不易被卷進去，而小于30m的小顆粒跟隨氣流卷入渦流區(qū)，在管壁上沉積下來，形成

46、楔形積灰。省煤器受熱面積灰后，使傳熱惡化，排煙溫度升高，降低鍋爐效率，積灰可能使煙道堵塞，輕則使流動阻力增加、降低出力，嚴重時可能被迫停爐清灰。鍋爐運行時，為防止或減輕積灰的影響，除保證煙氣速度不能過低外，至關重要的是及時合理地進行吹灰，這是防止積灰行之有效的方法。確定合理的吹灰間隔時間和一次吹灰的持續(xù)時間尤為重要。2.2 省煤器磨損：進入尾部煙道已硬化的大量飛灰，隨煙氣沖擊受熱面時，會對管壁表面產生磨損作用，管子變薄，強度下降，造成管子損壞。特別是省煤器，灰粒較硬，更易發(fā)生磨損。這種由于飛灰磨損而造成的省煤器管排損壞，最主要的表現(xiàn)特征就是省煤器的爆管。含有硬粒飛灰的煙氣相對于管壁流動，對管壁

47、產生磨損稱為沖擊磨損，亦稱沖蝕。沖蝕有撞擊磨損和沖擊磨損兩種。撞擊磨損是指灰粒相對于管壁表面的沖擊角較大，或接近于垂直，以一定的流動速度撞擊管壁表面，使管壁表面產生微小的塑性變形或顯微裂紋。在大量灰粒長期反復的撞擊下，逐漸使塑性變形層整片脫落而形成磨損。沖刷磨損是灰粒相對管壁表面的沖擊角較小，甚至接近平行。如果管壁經受不起灰粒楔入沖擊和表面磨擦的綜合切削作用，就會使金屬顆粒脫離母體而流失。在大量飛灰長期反復作用下，管壁表面將產生磨損。省煤器磨損，一般都是撞擊磨損和沖刷磨損綜合作用的結果。顯然，煙氣的流速越高，灰粒的質量越大，灰粒的硬度越大，灰粒的銳角越多，飛灰濃度越大，對受熱面管子的磨損作用越

48、強烈。在省煤器中局部煙氣流速和飛灰濃度偏高的情況下，這種磨損是難以避免的。本鍋爐采用較大節(jié)距順列布置對減輕磨損是有利的。同時加裝了煙氣阻流板和防磨套管，以避免或減輕磨損的影響。圖6 省煤器結構圖二 爐膛與水冷壁1 爐膛：爐膛是鍋爐中組織燃料燃燒的空間，也稱燃燒室。是鍋爐燃燒設備的重要組成部分。爐膛除了要把燃料的化學能轉變成燃燒產物的熱能外，還承擔著組織爐膛換熱的任務，因此它的結構應能保證燃料燃盡，并使煙氣在爐膛出口處已被冷卻到使其后面的對流受熱面安全工作所允許的溫度。直流鍋爐水冷壁中工質的流動為強制流動，管屏的布置較為自由，最基本的有螺旋管圈、垂直上升管屏和回帶管屏三種型式。1.1 對鍋爐爐膛

49、和水冷壁的設計要求：1.1.1 點火方便、燃燒穩(wěn)定安全。1.1.2 針對本鍋爐設計煤種及校核煤種灰熔點低且易于結渣的特點，采取有效措施防止爐膛結焦。1.1.3 保證燃燒室空氣動力場良好，出口溫度場均勻，爐膛出口水平煙道兩側對稱點間的煙溫偏差不超過50。1.1.4 受熱面不產生高溫腐蝕。1.1.5 爐膛出口煙溫，無論在燃用設計煤種還是在燃用校核煤種時，爐膛出口以后的受熱面不結渣、不積灰。爐膛出口煙氣溫度低于1050。1.1.6決定爐膛熱負荷時，對于鍋爐在B-MCR工況下，爐膛出口煙氣溫度的確定考慮在任何工況下受熱面不會結焦。1.1.7 爐膛水冷壁管、管屏、過熱器和再熱器的任何部位都不直接受到火焰

50、的沖刷。1.1.8 爐膛布置的吹灰器能隨爐體膨脹。1.2 爐膛幾何特性：爐膛幾何特性主要指的是爐膛的寬度、深度、高度和幾何形狀，它們都與爐膛的主要熱力特性有關。爐膛幾何特性是影響爐膛能否滿足設計要求的重要因素之一。我廠鍋爐爐膛截面是一個寬深比為1.06:1的矩形，爐膛寬度18616mm，深度17696mm。鍋爐頂棚管中心線標高71850mm，爐膛體積17737m3。在爐膛底部標高20312mm處前后墻向爐內傾斜55°角形成冷灰斗。本鍋爐折焰角位于后墻標高58380m處，其高度為7701mm，深度為4340mm。折焰角的作用：一是延長煙氣流程，改善煙氣的充滿度，加強煙氣的擾動與混合；二

51、是減輕爐膛出口處受熱面的沖刷；三是增加了水平煙道的長度，有利于過熱器和再熱器的布置和運行。1.3 爐膛熱負荷：爐膛的主要熱力特性就是燃料每小時輸入爐膛的平均熱量，或稱爐膛熱功率。按計算方法，爐膛熱負荷可分為以下幾種，它們都是鍋爐設計、運行中必須注意的主要熱力參數(shù)。1.3.1 爐膛容積熱負荷：單位時間送入單位爐膛容積中的熱量稱為爐膛容積熱負荷，用qv表示，單位為kw/m3或MW/m3。qv值與煙氣在爐內停留時間的倒數(shù)有關，qv的大小應既能保證燃料的燃燒完全，又要滿足煙氣的冷卻條件，即使煙氣在爐膛內冷卻到不使爐膛出口后的受熱面結渣的程度。對于大容量鍋爐應以煙氣冷卻條件來選用qv，使煙氣能充分冷卻到

52、合適的爐膛出口煙溫。1.3.2 爐膛截面熱負荷：單位時間送入單位爐膛截面中的熱量稱為爐膛截面熱負荷，用qa表示，單位為kw/m2或MW/m2。qa是爐膛的重要計算特性，它反應了燃燒器區(qū)域的溫度水平。如果qa過高，說明爐膛截面過小，在燃燒器區(qū)域燃料燃燒放出的大量熱量沒有足夠的水冷壁受熱面來吸收，就會使燃燒器區(qū)域的局部溫度過高，引起燃燒器區(qū)域的結渣。還有可能使水冷壁發(fā)生膜態(tài)沸騰，使水冷壁管過熱燒壞。1.3.3 燃燒器區(qū)域壁面熱負荷：按照燃燒器區(qū)域爐膛單位爐壁面積折算，單位時間送入爐膛的熱量稱為燃燒器區(qū)域壁面熱負荷，用qr表示，單位為kw/m2或MW/m2。qr與爐膛截面熱負荷qa一樣，反映了燃燒器

53、區(qū)域的溫度水平。但qr還能反映火焰的分散和集中情況。qr愈大，說明火焰愈集中，燃燒器區(qū)域的溫度水平就愈高，這對燃料的穩(wěn)定著火有利，但卻容易造成燃燒區(qū)域的壁面結渣。1.3.4 爐膛輻射受熱面熱負荷：爐膛單位輻射受熱面在單位時間吸收的熱量稱為爐膛輻射受熱面熱負荷，也稱輻射受熱面熱流密度，用qf表示，單位為kw/m2或MW/m2。qf愈高，表明單位輻射受熱面所吸收的熱量愈大，說明爐內煙氣溫度水平愈高。qf如果過大，就會造成水冷壁結渣。此外，qf的數(shù)值也是判斷膜態(tài)沸騰是否會發(fā)生的主要指標之一。1.3.5 鍋爐爐膛和水冷壁設計數(shù)據(jù) ：爐膛斷面(爐寬´爐深)18816×17696mm爐

54、膛容積17737 m3爐膛總受熱面積7561 m2爐膛容積熱負荷（B-MCR）84.87 kw/ m3爐膛截面熱負荷（B-MCR）4521 kw/ m2 燃燒器區(qū)域壁面熱負荷（B-MCR）1655 kw/ m2爐膛出口煙氣溫度（B-MCR）1049注：1）爐膛出口斷面的定義：沿煙氣行程遇到的管間凈距離平均457mm的受熱面第一排管子中心線構成的斷面，由于本工程鍋爐上爐膛的屏式過熱器和末級再熱器的節(jié)距均大于457mm，故將后水冷壁吊掛管中心線定義為爐膛出口斷面。2）爐膛容積的定義：以冷灰斗底部有效容積上半部高度到爐膛出口斷面的容積。3）熱負荷值根據(jù)爐膛凈輸入熱量計算。爐膛凈輸入熱量是鍋爐在相應負荷下的計算燃煤量（即考慮q4損失后的燃煤量）與燃料低位發(fā)熱量的乘積。4）燃燒