生物发电锅炉设计说明书济锅资料单县Word下载.docx
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另外，其燃烧产生的灰分熔点较低，容易粘结在受热面管子的外表面，形成渣层，从而会降低受热面的传统系数。
所以，在高温受热段的管系采用特殊的材料与结构，以及有效的除灰措施，防止腐蚀和大量渣层的产生。
该锅炉采用的燃烧方式是振动炉排。
锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集中下降管结构。
该锅炉采用“M”型布置，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式壁结构，从而达到了保证锅炉的密封性能的功效。
过热蒸汽采用四级加热、两级喷水减温方式，使过热蒸汽温度有很大的调节裕量，以保证锅炉蒸汽参数。
尾部竖井内布置有两级省煤器、一级高压烟气冷却器和两级低压烟气冷却器。
空气预热器布置在烟道以外，采用水冷加热的方式，从而有效地避免了尾部烟道的低温腐蚀。
锅炉用轻柴油点火启动，在炉膛右侧墙装有启动燃烧器。
锅炉室内布置，构架全部为金属结构，按7度地震烈度设计。
二、设计规范及技术依据
——1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规范》
——JB/T6696-1993《电站锅炉技术条件》
——DL/5047-1989《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）
——GB12145-1989《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》
——GB10184-1988《电站锅炉性能试验规范》
——GB13223-1996《火力厂大气污染物排放标准》
——GB12348-199《工业企业厂界噪声标准》
等有关国家标准。
其中设计技术依据：
——锅炉热力计算按《锅炉机组热力计算标准方法》
——强度计算按GB9222-1988《水管锅炉受压元件强度计算》
——烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》等锅炉专业标准。
三、供用户资料
依据《蒸汽锅炉安全技术监督规程》的要求，并且保证用户进行锅炉安装、运行、维护和检修有必要的技术依据和资料，锅炉随附详尽的技术资料，供用户资料详情可参阅：
——W1305100TM《供客户图纸清单》
——W1305100JM《供客户技术文件清单》
四、锅炉主要技术经济指标和有关数据
1、锅炉参数
额定蒸发量：
130t/h
额定蒸汽压力：
9.2Mpa
额定蒸汽温度：
540℃
额定给水温度：
210℃
2、设计燃料：
棉花秸杆和树枝
燃料
种类
含碳量
含氢量
含氧量
含氮量
含硫量
含灰量
水分
挥发分
低位发热量
Cy%
Hy%
0y%
Ny%
Sy%
Ay%
Wy%
VR%
Qdwy%（Kj/Kg）
棉花
秸杆
46.11
5.9
35.01
0.32
0.18
2.57
9.92
71.1
16460
3、技术经济指标
冷风温度35℃
一次风预热温度190℃
二次风预热温度190℃
一、二次风占总风量之比1：
1
排烟温度124℃
锅炉热效率92%
燃料消耗量22266.02kg/h
燃料粒度要求<
100mm100%
<
50mm90%
>
5mm>
50%
3mm≤5%
排污率2%
4、设计数据
锅炉外形尺寸
宽度（锅炉钢架中心线）24687mm
深度（锅炉钢架中心线）323888mm
锅筒中心线标度23450mm
锅炉本体最高点标高26074mm
5、水质要求
锅炉的给水、炉水、蒸汽品质均应符合GB12145-1989《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》，且符合用户的特殊要求。
6、负荷调节：
允许的符合调节范围：
40%~100%
调节方法：
风燃料比调节
7、其它技术指标
灰与渣的比率：
8：
2
NOx排放量<
450mg/Nm3
CO排放量<
650mg/Nm3
噪声水平<
85dBA
五、锅炉整体布置说明
该锅炉是在总结了丹麦BWE公司以往生物质锅炉的大量设计经验、运行经验，并针对燃烧的特点，以及燃烧特征进行开发设计的。
1、燃烧供应
锅炉的主要燃烧是棉花秸杆，另外可掺烧碎木片、树枝等生物质燃料。
这些燃料经加工到一定的尺寸后由输料机进入炉顶料仓，然后由几级螺旋给料机送入炉膛下部燃烧。
2、燃烧方式选择
根据环境保护、洁净燃烧的要求，以及这些生物质燃料的燃烧特性，选用水冷振动炉排加炉前风力给料的燃烧方式。
震动炉排由震动机构、风室、支撑件和炉排水冷壁组成，炉排水冷壁由全膜式壁组成，其上开有很多小孔。
一次风进入炉底风室后再由炉排水冷壁上的小孔进入炉膛，为燃烧提供所需的氧。
燃料由于强风的作用进入炉膛时被抛至炉排后部，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热、干燥、着火、燃烧。
随着振动机构的工作，燃料边燃烧边向炉排前部运动，直至燃烬，最后灰渣落入炉前的除渣口。
在炉膛下部，前后墙各布置有许多二次风口，这些二次风约占总风量的一半。
二次风在此锅炉的燃烧中起到十分关键的作用，二次风搅拌炉内气体使之混合，使炉内烟气产生旋涡，延长悬浮的飞灰及飞灰可燃物在炉内的行程，使飞灰及飞灰可燃物进一步降低。
它的合理使用可以使飞灰量减少，使飞灰可燃物降低。
另外对悬浮可燃物供给部分空气，有利于提高锅炉热效率，有利于降低锅炉初始排烟浓度，有利于设计锅炉的节能与环保。
3、热力系统
（1）烟气流程：
按炉膛（含三级过热器）、第二烟气通道（含四级过热器）、第三烟气通道（含一、二级过热器）和尾部对流受热面（包括省煤气和烟气冷却器）。
空气预热器不在烟气通道内，它是由热水与空气换热。
（2）各受热面间的吸热量分配和布置受热面面积。
根据高温高压蒸汽锅炉加热、蒸发、过热的热量分配比例、特点和方便过热蒸汽温度调节的要求合理布置各受热面。
六、锅炉汽水系统
锅炉正常运行时，不但要保证蒸发受热面水循环可靠，而且还必须保证给水及省煤器不发生水击，过热蒸汽不发生偏流等，本锅炉的汽水系统针对上述问题进行了合理设计。
1、给水流程
锅炉给水分高压给水和低压给水，高压给水经给水调节阀后分两路，一路直接进入省煤器，另一路经由高压空气预热器、高压烟气冷却器后进入省煤器，最后从省煤器进入锅筒。
低压给水从除氧器经过两台低压循环水泵进入低压空气预热器、低压烟气预热器后再回到除氧器。
2、蒸汽流程：
蒸汽由锅筒引出后依次经过：
一级过热器、一级减温器、二级过热器、二级减温器、三级过热器、三级减温器、四级过热器，最后由主蒸汽管进入汽轮机。
3、为了保证锅炉运行，锅炉汽水系统还布置了有排污、疏水、加药、取样等系统。
详见W1305100-3-0汽水系统图。
七、锅炉结构
1、锅筒
锅筒内径为1600mm，壁厚为100mm，筒体全长12120mm筒身由P355GH钢板卷焊而成，封头是由同种钢板冲压而成。
锅筒内部装置由孔板分离装置、钢丝网分离器、连续排污管等组成。
由孔板分离装置出来的蒸汽经过钢丝网分离器分离后，由蒸汽引出管进入过热器系统。
在集中下降管进口处布置了十字挡板，改善下降管带汽及抽孔现象。
锅筒上除布置必须的管座外，还布置了再循环管座，备用管座。
为防止低温的给水与温度较高的锅筒筒壁直接接触，在管子与锅筒筒壁的连接处装有套管接头。
给水进入锅筒之后，进入给水分配管，使给水沿锅筒纵向均匀分布。
锅筒内正常水位在锅筒中心线处，最高、最低安全水位距正常水位为上下各50mm。
锅筒装有两只接地水位表，此外还装有一只电接点水表，三只平衡容器，可把锅筒水位显示在操纵盘上并具有报警的功能。
为提高蒸汽的品质，降低炉水的含盐浓度，锅筒上装有连续排污管连续排污率为1%。
锅筒支撑在两根集中下降管上，另外与水冷集箱和过热器系统的连接管起到稳固作用，锅筒可沿轴向自由胀缩。
2、水冷系统
水冷系统受热面由炉排水冷壁、侧水冷壁、前水冷壁、后一、后二、后三水冷壁、后三中间水冷壁以及炉顶水冷壁组成。
炉膛横截面为9120×
5760mm2，炉顶标高为21500mm。
炉排水冷壁由￠38×
6的管子和6×
22mm扁钢焊制而成，扁钢上钻有不同间距的￠4.5的小孔，作为一次风的通风孔。
侧水冷壁由￠57×
7的管子和6×
23mm扁钢焊制而成。
前水冷壁、后一、后地一、及炉顶水冷壁由￠57×
5的管子和6×
后三及后三中间水冷壁由￠38×
4和6×
42mm扁钢焊制而成。
整个水冷壁受热面形成三个烟气通道，分别为炉膛、烟气通道二和三。
汽水引出管由￠168×
10及￠133×
10钢管组成，2根￠406×
28大直径下降管由锅筒引出后布置在炉侧，再由￠133管子引入两侧下集箱。
在两集中下降管上分别装有加酸、加碱、取样装置。
集中下降管由底部装置支撑在基础上，在其上方与侧墙下集连接，起加固作用。
水冷壁两侧下集箱由￠273×
50的管子制成，通过其下方的支座支撑在底部支撑装置上。
两集箱之间有连接管，作为前后水冷壁的下集箱和连通集箱，这些集箱有一个膨胀中心，向四个方向膨胀，因此，侧下集箱的支座与底部支撑装置之间是可相对移动的。
水冷壁及其与之相连的其他部件、附件的重量全部通过侧下集箱传至底部支撑装置上。
水冷壁上设置测量孔、检修孔、观察孔等。
水冷壁上的最低点设置放水排污阀。
膜式水冷壁外侧设置数层刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性。
3、燃烧系统
燃烧系统由燃烧室、炉排、风室组成。
炉排水冷壁上开有很多￠4.5的小孔，作为一次风的通风中，炉排下部是风室。
燃烧室的截面、炉排的面积大小、炉膛高度能保证燃料充分的燃烧。
燃料由炉前6个螺旋绞笼给料装置送入燃烧室，给料管尺寸、位置满足锅炉在不同工况运行时的要求。
炉膛进料口处设有送料风，取自空气预热器后的热风，用来把燃料进入炉排后部。
经预热的一次风由风室经炉排水冷壁上的小孔送入燃烧室，二次风在燃烧室的前后墙送入。
一、二次风风量各占总空气量的50%，调节一、二次风量、给料量，可以使锅炉负荷在40%～100%之间调节。
燃烧后的灰渣由炉前的排渣口排出炉外。
在排渣口下方设有捞渣机，能使灰渣安全有效的排出炉外。
在二、三烟气通道下方设有一个落灰口，从过热器落入的灰渣可坠落后进入下方的捞渣机，排出炉外。
4、过热器
本锅炉过热器分四级，饱和蒸汽由锅筒上的饱和蒸汽连接管引入饱和蒸汽汇集集箱，沿连接管进入一级过热器，一级过热器逆流顺列布置，从一级过热器出来后经过一级减温器减温后进入二级过热器，然后再经过二级减温器、三级过热器、三级减温器、四级过热器后进入主蒸汽管。
一、二级过器管系均由￠38×
4.5的管子组成，顺列布置，位于第三烟气通道。
三、四级过热器均由￠33.7×
5.6的管子组成，顺列混流布置，分别位于炉膛出口和第二烟气通道。
过热器系统采用喷水减温，这样既可保证汽轮机获得合乎要求的过热蒸汽，又能保证过热管不致于因工作条件恶化而烧坏，使过热器的辐射吸热份额增加，可使锅炉在100-70%负荷范围内汽温特性不随负荷变化，喷水调节量大大减少。
为保证安全运行，一、二级过热器采用15CrMoG（GB5310-1995）、12Cr1MoVG（GB5310-1995）的无缝钢管，三四级过热器采用TP347H的不锈钢管，防止高温腐蚀对管子造成大的损害，增加了运行的可靠性。
5、省煤器和烟气冷却器
省煤器和烟气冷却器由￠38×
4、20G（GB5310-1995）管子弯制而成的方形鳍蛇形管组成，支撑在尾部竖井内的两侧支撑板和通风梁上。
给水沿蛇形管自下而上与烟气成逆向流动，可将管内可能产生的气体及时带出。
管子沿烟气方向顺列布置，纵横节距为79mm。
省煤器分两组，烟气冷却器有高低压之分。
高压烟气冷却器与省煤器串联，低压烟气冷却器与低压空气预热形成单独的回路，用来冷却尾部烟气，使达到理想的排烟温度。
各组蛇形管每组之间布置了人孔门，便于检修、清灰。
省煤器和烟气冷却器处设有内护板，起到密封和防低温腐蚀的作用。
蛇形管穿墙处采用严格密封结构，保证管子热膨胀时炉墙的密封性。
6、空气预热器
空气预热器布置在烟气通道外，为水加热空气的形式，分为高压空气预热器和低压空气预热器，高压空气预热器中的水冷却后进入高压烟气冷却器中加热，再并入给水管进入省煤器。
低压空气预热器在低压循环管路上，由两台低压循环水泵从除氧器中给水。
空气与水成逆流布置。
空气预热器由￠25×
3.2的螺旋鳍片蛇形管组成，横向排列在空气通道内，由两侧的钢板支撑。
高低压空气预热器在厂内组装完毕，方便安装。
空气预热器设计的水流速和空气流速都控制在合理的范围内，提高了空气预热器的换热效率。
高低压空气预热器之间设有人孔门，便于检修。
低压空气预热器进出口处设有水旁路，当出口水温过低时开启旁路阀门，可以有效的避免低温腐蚀的发生，有利于保护低压烟气冷却器出口管子。
7、锅炉钢架
锅炉本体钢架分为炉主钢架和外围副钢架，为焊接连接的钢结构。
按地震烈度7度设防。
锅炉立柱从锅炉层零米起，钢柱与基础采用螺栓连接和埋入式连接，具体连接方式由设计院设计。
钢架计算的荷载统计，包括支吊水管、烟风道、平台扶梯的荷载，需承受运转层荷载必须经我公司同意方可实施。
钢架散装出厂，满足运输条件。
8、锅炉平台、扶梯
在锅炉的人孔门、检查门、看火孔、测量孔、集箱手孔处以及应操作的阀门处都设置了运行检查平台，上下平台之间设有扶梯。
平台之间净空间设计合理，方便观察、操作、检修。
检修平台允许的最大荷载为250kgf/m2。
平台和扶梯边缘都装设高度1.2米的防护栏杆，平台采用栅格板式，并装设高度120mm的踢脚板。
9、炉墙与保温
炉膛部分以及有膜式水冷壁外侧均采用敷管式轻型炉墙，为柔性保温材料，炉墙重量分别通过水冷壁传到基础上。
炉膛炉墙外护板表面温度小于50℃。
炉膛落渣口处四周内侧浇注复合材料耐火混凝土，该材料耐温达1200℃。
该材料性能可以有效地阻止由于炉温变化而引起的交变热应力，由于发生化学反应引起的相关变化，而造成体积变化所产生的微裂纹扩展，从而大大提高了材料的高温强度，耐温性能和高温中的抗磨损抗灰渣侵蚀损性能及热稳定性。
尾部受热面外侧有内护板，内外护板间填满柔性保温材料，具有可靠的保温性能，所以炉墙的外表面温度小于50℃。
人孔门、检查门内均有耐火混凝土，该处外表面温度小于50℃。
各种门孔都能开启自如，门把上的自锁装置，使炉门处有良好的密封性。
锅炉管道保温层表面温度小于50℃。
10、仪表控制
锅炉控制主要分为汽水侧控制和烟气侧控制。
（1）汽水侧控制（详见汽水系统图）
（2）烟气侧控制（详见锅炉燃烧系统图）
锅炉烟气侧的控制为：
炉内燃料控制，炉膛温度控制等。
A：
在炉膛、风室、空气预热器、引风机前烟道分别装有风压、烟压、风温、烟温、风量、氧量测点，以控制锅炉的燃烧过程。
B：
通过对入炉燃料量控制，满足对锅炉负荷变化的要求。
C：
通过控制一、二次风风量，入炉燃料量控制炉内燃烧温度，达到最佳的燃烧效果。
八、锅炉所配安全附件
本锅炉设有安全阀、温度计、压力表、双色水位计、平衡容器、电接点水位计等安全附件。
九、锅炉密封、高温腐蚀、低温腐蚀等措施的说明
1、密封、膨胀
锅炉密封性能对锅炉非常重要，既保证了锅炉的安全性、清洁性，又提高了锅炉的热效率。
本锅炉炉膛和各级过热器对流烟道处均采用膜式水冷壁，尾部对流烟道采用内外两层护板，保证了锅炉的严密性，保证了锅炉运行的可靠性。
在锅炉需膨胀位置都设有全密封的膨胀装置。
2、高温腐蚀
由于生物质燃料含有包括氯化物在内的多种盐，燃烧产生的烟气具有很强的腐蚀性，在三、四级过热器区域会对受管子产生高温腐蚀。
根据丹麦BWE公司多年的运行经验，此处采用了耐腐蚀性较强的不锈钢材料（TP347H），增加了过热器的运行可靠性。
3、低温腐蚀
本锅炉设计规范冷风温度35℃，排烟温度124℃，如果直接把空气预热器布置在尾部烟道内，出口处的管子壁温会达到烟台的酸露点温度，造成严重的低温腐蚀现象。
因此，把空气预热器布置在烟道外，用高温给水加热冷空气。
高压给水温度约为210℃，低压给水约为158℃，两级加热可把空气加热至190℃。
此时低压空气预热器的出口水温约为90℃，此温度的水再进入低压烟气冷却器加热，保证了烟气出口处管子的壁温高于酸露点以上。
另外，在低压空气预热器进出口处设置有水旁路，当出口水温过低时，打开旁路阀门，保证低压烟气冷却器的给水不低于90℃。
因此本锅炉的设计完全避免了低温腐蚀的发生。
4、积灰
受热面积灰与烟气流速、露点温度、结构布置等因素有关。
根据实践经验，生物质燃料燃烧产生的灰分熔点较低，具有很强有力粘附性，容易附着在受热面管子上。
因此，在各受热面烟道处有大量的吹灰器，保证了烟道的畅通及换热。
十一、其它
1、安装和使用请见本锅炉安装说明书、使用说明书、图样等技术资料。
2、锅炉的配套件以配套生产厂的技术资料为准。
3、锅炉辅机，如送风机、引风机、水泵、除尘器、冷渣机和自系统、烟风道等由用户根据设计院的要求另行订货供应。
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