140th生物质炉排锅炉运行规程部分一.docx

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140th生物质炉排锅炉运行规程部分一

140T/H锅炉运行规程

（试用版）

前 言

为进一步提高项目公司各发电机组运行水平，规范运行操作，加强设备管理，夯实生产管理基础,促进生产技术管理标准化、规范化，特制订本规程。

本规程根据原电力部颁发的《电力工业技术管理法规》、《电业安全工作规程》（热力与机械部分）、《电力工业锅炉压力容器监察规程》、制造厂家技术资料、设计院有关技术资料、图纸，结合实际情况以及国家电网公司颁发的《防止电力生产重大设备事故的二十五条重点要求》等修编而成。

本规程是总结国内同类发电机组的运行经验，并参考集团公司内、外同类规程制定的。

在使用本规程时应考虑设备改造实际情况，并遵照制造厂家设备说明书的具体要求执行。

本规程确定了140t/h锅炉设备规范，规定了启动、停止及正常运行操作和检查维护要求，规定了异常运行及事故处理的主要操作和基本原则。

目   录

前言

第一章  锅炉设备特性及规范-1-

第一节  概述-1-

第二节  设计规范-4-

第二章  锅炉启动前的检查准备、试验与保护-25-

第一节  启动前准备和检查-25-

第二节  启动前试验-29-

第三节  锅炉联锁、保护与自动-31-

第三章  锅炉机组的启动-38-

第一节  锅炉上水及水压试验-38-

第二节  安全阀整定及排汽-39-

第三节  锅炉的冷态启动-39-

第四节  锅炉的热态启动-46-

第四章  运行调整操作-48-

第一节  运行调整原则和锅炉主要经济运行参数-48-

第二节  运行调整-48-

第三节  锅炉机组的水位调整-49-

第四节  锅炉机组的汽温调整-50-

第五节  锅炉机组的汽压调整-51-

第六节  锅炉燃烧调整-51-

第七节  锅炉吹灰-53-

第八节  锅炉除焦-54-

第九节  锅炉排污-54-

第十节  设备运行维护-55-

第五章  锅炉机组停止运行-56-

第一节  锅炉计划停运-56-

第二节  锅炉紧急停运-58-

第三节  锅炉临时停运-58-

第四节  停炉后的冷却、保养-59-

第六章  锅炉事故处理-61-

第一节  事故处理一般原则-61-

第二节  紧急停炉和请示停炉的条件-61-

第三节  锅炉超压-62-

第四节  锅炉满、缺水的原因-62-

第五节  水冷壁管爆破-64-

第六节  过热器管排泄漏-65-

第七节  省煤器管排泄漏-65-

第八节  空气预热器泄漏-66-

第九节  锅炉灭火-66-

第十节  炉前给料系统故障-67-

第十一节  甩负荷-68-

第十二节  厂用10KV电源中断-68-

第十三节  厂用400V电源中断-69-

第十四节  操作直流电源中断-70-

第十五节  吸风机跳闸-70-

第十六节  送风机跳闸-70-

第十七节  尾部烟道二次燃烧-71-

第十八节  汽水管道故障-71-

第十九节  DCS系统故障-72-

第七章  锅炉附属设备运行-73-

第一节  燃料系统-73-

第二节  布袋除尘器-76-

第三节  送、引风机-78-

第四节  空压机的运行-78-

第五节  捞渣机-81-

第六节  吹灰器运行-82-

附录A：

（规范性附录）锅炉污染物排放标准-90-

附录B：

（规范性附录）锅炉压力与饱和温度对照表-91-

附录C：

（规范性附录）锅炉设备汽水质量标准-93-

附录D：

（资料性附录）锅炉设备定期工作表-94-

附录E：

（资料性附录）主要辅机轴承用油表-95-

附录F:

  锅炉汽水系统工艺图-96 -

附录G:

  锅炉排污、疏水和上放水系统工艺图-97 -

附录H:

  锅炉燃烧系统图-98 -

第一章 锅炉设备特性及规范

第一节 概述

本锅炉是济南锅炉集团有限公司在消化吸收国外技术的基础上，独立自主研发的140t/h生物质炉排锅炉。

锅炉为高温、高压参数自然循环锅炉，单锅筒、单炉膛、平衡通风、室外布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉，按8度地震烈度设计。

锅炉设计燃料以黄色秸秆为主，主要为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆以及树皮,采用生物质炉排的燃烧方式。

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，过热蒸汽采用四级加热，三级喷水减温方式，尾部竖井内布置有七级省煤器,空气预热器布置在烟道以外，采用给水加热的方式，有效的避免了尾部烟道的低温腐蚀。

锅炉用0#轻柴油点火启动，在炉膛左侧墙装有启动燃烧器。

1设备铭牌

锅炉型号:

YG-140/9.8-T

额定蒸发量：

 140t/h

额定蒸汽压力：

9.8MPa（G）

额定蒸汽温度：

540℃

产品编号：

出厂日期：

制造厂家:

济南锅炉集团有限公司

2系统简述

2.1汽水系统

锅炉给水经主管道流量计后进入低温空气预热器，从低温空气预热器出来后进入低温省煤器，从低温省煤器出来后进入高温省煤器，从高温省煤器出来后进入高温空气预热器，最后从高温空气预热器进入汽包。

在整个给水流程中，可控温型省煤器设置多级回路，做到受热面给水量可调，具体实施方式为：

低温空气预热器侧、最末级低温省煤器侧旁路、整个低温省煤器侧旁路、一级高温省煤器侧旁路、高温空预器侧均设给水旁路，用于调节进入各级受热面的水量。

低温省煤器出口还设有一路除氧器再循环管路，用于锅炉启动初期加热空气和烟气，使空气和烟气的温度达到具备切换主燃料的合理条件。

汽包中的给水由左、右两侧集中下降管进到下联箱，经水冷壁吸热后变为汽水混合物进入上联箱，经上升管回到汽包。

汽包内的汽水混合物先后经孔板和钢丝网分离器变成饱和蒸汽，通过饱和蒸汽连接管进入饱和蒸汽集箱。

饱和蒸汽经过一级过热器、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、四级过热器加热成合格的过热蒸汽，经主蒸汽管道送至汽轮机。

2.1.1水冷壁

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、后三水冷壁及炉顶水冷壁组成。

炉膛横截面为9200mm×6960mm，汽包中心线标高为27500mm；炉排水冷壁由Φ38×6.5mm的管子和Φ6×27mm的扁钢焊制而成，扁钢上钻有不同间距Φ5mm的小孔，作为一次风的通风孔。

侧水冷壁由Φ57×6.5mm的管子和Φ6×23mm的扁钢焊制而成。

前水冷壁、后一、后二、炉顶水冷壁由Φ57×5mm的管子和Φ6×23mm扁钢焊制而成。

后三水冷壁由Φ38×4mm和Φ6×42mm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、第二和第三烟气回程。

2根φ508mm×30mm下降管由汽包引出后布置在锅炉两侧，再由φ168mm×10mm的连接管引入水冷壁下集箱。

集中下降管通过球形支座支撑在基础上，在其上方通过引入管与侧墙下集箱连接，起加固作用，在集中下降管的中上部有两层导向装置。

水冷壁两侧下集箱由φ273mm×50mm的管子制成，通过其下方的滑动支座支撑在底部支撑钢架上。

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，膨胀中心位于炉前下集箱中心，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。

2.1.2汽包

汽包内径为1600mm， 壁厚为70mm，筒体全长14800mm，筒身由DIWA353钢板卷焊而成，封头是用同种钢板冲压而成。

汽包内部装置由孔板分离器、钢丝网分离器、连续排污管、紧急放水管等组成。

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格栅，改善下降管带汽及抽孔现象。

为防止低温的给水与温度较高的汽包壁接触，在管子与汽包壁的连接处装有套管接头。

给水进入汽包之后，进入给水分配管，使给水沿汽包纵向均匀分布。

汽包装有两只双色水位计、三只电接点水位计、三只平衡容器水位计，可把汽包水位显示在操作盘上并具有报警功能。

汽包水位计零水位在汽包几何中心线－25mm处，最高、最低水位报警值为±100mm。

另外，汽包上还装有一个弹簧式安全阀、两块压力表和三组汽包上、下壁温度计。

2.1.3 省煤器

第2-7级省煤器均由φ38×4mm管子弯制而成的H型鳍片蛇形管组成，材质为20G（GB5310），第1级（末级）省煤器由φ32×4mm管子弯制而成的蛇形管组成，材质为09CrCuSb（GB5310）,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。

各组蛇形管每组之间布置了人孔门，便于检修、清灰。

2.1.4过热器

过热器分四级，饱和蒸汽由汽包上的导汽管引入饱和蒸汽集箱，沿连接管进入一级过热器，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、二级过热器管排均由φ38×4.5mm的管子组成，顺列布置，材质分别为15CrMoG、12Cr1MoVG，位于第三烟气通道。

三、四级过热器的管排均由φ33.7×5.6mm的管子组成，顺列混流布置，材质均为TP347H，分别位于炉膛出口和第二烟气回程。

过热器系统采用三级喷水减温。

2.2风烟系统

空气从吸入口进入送风机，空气进入空预器加热后，分三路分别送入锅炉。

第一路为一次风，布置在振动炉排下部灰斗的八个风室；第二路为播料风（二次风），布置在给料口的下方；第三路为二次风，布置在前、后墙。

由螺旋给料机进入炉膛的燃料落到炉排上，燃烧后生成的烟气，依次流过三级过热器、四级过热器、二级过热器、一级过热器、省煤器进行热交换后，再经旋风除尘器和布袋除尘器，经引风机由烟囱排入大气。

2.2.1空气预热器

空预器布置在烟气通道外，为复合加热空气的形式，是通过给水来加热空气的。

低温空预器中的水冷却后进入低温省煤器，再并入给水管进入其它省煤器，然后再进入高温空预器。

空气与水顺流布置。

空预器进水设有旁路。

空预器单侧进水，低温空预器管排为错列布置，高温空预器管排为顺列布置。

空预器管排由鳍片蛇形管组成，管子规格为φ38mm×4mm，材质为20G。

2.3 上料系统

上料系统给料机分2套共有4台，2台悬臂双轴螺旋给料机，2台悬臂4轴螺旋给料机，每套给料系统配1双轴螺旋给料机和1台四轴螺旋给料机、1条皮带、1台除铁器、1台电子称等设备，单条皮带运行时可满足最差燃料满负荷的要求，两台给料系统互为备用。

2.4 炉排及驱动装置系统

整个炉排分为四块，与水平面的夹角为5°，通过炉排支撑装置支撑在锅炉底部支撑钢架上，采用水冷振动炉排，水冷振动炉排由膜式水冷壁管构成，为锅炉水循环系统的一部分，由管屏、集箱、柔性管等组成，水冷炉排管屏采用特殊形式的板式弹簧（12Cr1MoV）与炉排支撑连接在一起，柔性管能够承受振动引起的应力和应变，满足炉排振动的需要，同时低端炉排（落渣口）处装有特殊的耐磨弯管。

炉排的膜式水冷壁管通过鳍片上焊接的螺栓与槽钢相固定，槽钢与炉排驱动梁焊接在一起，炉排驱动梁通过推杆与驱动装置的驱动臂相连接。

每块炉排是由12组弹簧板支撑在底部支架上，每组有四片弹簧板，炉排重量主要由弹簧板来承担。

炉排风室下部设置灰斗，储存从炉排漏下的细小灰渣，并定期通过人工进行排放。

炉排的侧密封是有0.5mm厚的不锈钢片重叠片而成，炉排中间密封是弹簧密封件结构，目的是防止风室中的热风直接进入炉膛，同时，也可以防止灰渣等掉入风室中。

在驱动杆处有四个伸缩节，将热空气与外界隔离，防止热风向外漏出。

四个炉排推杆分别通过一个耐高温帆布制成的伸缩节与风室相连接，既能够适应炉排推杆的往复运动，也能将风室内的高温一次风与外界隔离，防止向外漏出。

锅炉分为四片水冷炉排，通过2台变频驱动装置进行驱动，2台驱动装置可同时动作，也可分别动作。

驱动装置包括2台变频电动机、2根公共传动轴和四组独立的偏心驱动组件，电动机与传动轴通过三角带连接。

偏心驱动组件由偏心轴系、驱动臂、固定轴承座组成，轴承座通过长螺栓固定在混凝土基座上。

偏心轴系的偏心距为5mm，直接决定了炉排的振动幅度。

因电动机在其使用期限中有多次启动，为了保护电动机，振动驱动装置的启动采用逐渐加载的方式。

振动方向与水平面夹角为20°，振动幅度5mm。

2.5 除渣系统

除渣系统由1台水浸式刮板捞渣机组成，采用1台变频调速控制，用于连续清除炉排燃尽的炉渣和第二、三烟气回程沉降下来的炉灰。

炉渣和炉灰通过捞渣机送到灰渣间。

捞渣机安装在振动炉排的下部渣井，渣井裙板在捞渣机的水封之下，这种结构使炉膛与外界之间形成密封。

在捞渣机内残渣被熄灭，沉积在机壳的底部。

刮板捞渣机的速度应根据锅炉的负荷以及炉排的出灰渣量来调整。

捞渣机配有单独的供水管供水，有水温显示和超温报警，水温测量装置为热电阻，位于捞渣机壳体侧面。

水位有检测和控制装置，水位检测装置为液位开关，位于捞渣机壳体侧面。

此外，捞渣机还配有过电流、过载的报警、保护，有断链、掉链的报警保护。

2.6 除尘器及除灰系统

除尘器采用旋风除尘器和布袋除尘器相结合的方式，旋风除尘器捕捉大颗粒飞灰，设计除尘效大于70％；布袋除尘器收集细小飞灰，设计除尘效率大于99.9％。

布袋除尘器采用周期性的脉冲式吹灰，除尘器底部采用正压稀相式的气力输灰系统。

飞灰通过输灰系统的管道输送至灰罐中。

2.7 吹灰系统

锅炉装有吹灰系统，共17台吹灰器。

在炉膛内装有10台长伸缩式吹灰器，左右侧各5台，在省煤器装有7台耙式吹灰器。

吹灰汽源来自汽机一段抽汽。

吹灰器的合理设置及有效工作可以保证锅炉各部分受热面不被烟气沾污和腐蚀，以确保应有的受热面吸热量和锅炉机组的长期安全有效运行。

2.8 疏水及放气系统

锅炉汽包的连续排污管道与连续排污扩容器相连接，连续排污扩容器与除氧器相连。

锅炉水冷壁底部集箱的定期排污、汽包紧急放水、安全阀疏水、除灰器疏水、对空排汽阀疏水与锅炉定期排污扩容器相连。

过热器疏水、省煤器疏水、空预器疏水等与锅炉疏水扩容器相连接，疏水扩容器与疏水箱相连接，并配置有两台疏水泵，可将疏水打回至除氧器。

汽包及各级过热器均设置有放空气门。

2.9 锅炉钢架及平台、扶梯

锅炉本体钢架分为主钢架和副钢架，为焊接连接的钢结构。

按地震烈度8度设防。

钢柱与基础采用铰接连接。

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修平台。

检修平台允许的最大荷载为250kgf/m2。

上下平台之间设有扶梯。

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。

2.10炉墙与保温

炉膛部分以及所有膜式水冷壁外侧均采用轻型炉墙，为柔性保温材料，炉墙重量分别通过水冷壁传到基础上。

炉膛落渣口处四周内侧浇注复合材料耐火材料，该材料耐温达1200℃。

尾部受热面外侧有内、外护板，内、外护板间填满柔性保温材料，具有可靠的保温性能。

人孔门、检查门内均有耐火混凝土，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。

炉墙外护板、炉墙表面及管道保温层表面温度均小于50℃。

2.11仪表控制

锅炉控制主要分为汽水系统和烟气侧控制。

2.11.1汽水侧控制（详见汽水系统图）

2.11.2烟气侧控制（详见锅炉燃烧系统图）

2.11.2.1在炉膛、风室、空预器、引风机前烟道内分别装有风压、烟压、风温、烟温、风量、氧量测点，以控制锅炉的燃烧过程。

2.11.2.2通过对入炉燃料的控制，满足对锅炉负荷变化的要求。

2.11.2.3通过控制一、二次风风量和入炉燃料量控制炉内燃烧温度，达到最佳的燃烧效果。

第二节 设计规范

1锅炉主要参数

序号

项目

数值/内容

1

锅炉型号

YG140/9.8-T4型单汽包自然循环锅炉

2

额定蒸发量

140t/h

3

过热蒸汽出口压力

9.8MPa

4

过热蒸汽出口温度

540℃

5

给水温度

220℃

6

冷空气温度

20℃

7

一、二次预热空气温度

210℃

8

排烟温度

130℃（燃用树皮、小麦秸杆、玉米秸杆）

9

排污率

2％

10

锅炉设计热效率

≥89.0％

11

设计燃料消耗量

36505.28kg/h（燃用棉屑、树皮和树枝）

12

一、二次风配比

4:

6

13

允许负荷调节范围

40%--100%

14

NOx排放量

≤200mg/Nm3

15

SO2排放量

≤200mg/Nm3

16

烟尘原始排放浓度

≤13000mg/Nm3

17

噪声水平

<85dBA

18

烟气量

190964Nm3/h

19

一次风量

56490Nm3/h

20

二次风量

84735Nm3/h

2设计燃料数据

2.1入炉燃料要求：

类别

长度及占比要求

水分

外带杂质重量

其它要求

硬质

≤90mm，其中≤50mm的占比＞80%

宜≤25%且不应大于35%

宜小于燃料质量的8%

不能采用含盐量高、含胶质和油漆燃料

软质

≤150mm, 且长度小于100mm的占比宜＞80%

2.2锅炉燃料特性:

燃 料

种 类

碳

%

氢

%

氧

%

氮

%

硫

%

灰分

%

水分

%

挥发份

%

收到基低位发热量KJ/Kg

设计燃料

31.49

3.80

27.76

0.52

0.02

6.41

29.6

10910

3 锅炉外形尺寸

宽度（锅炉钢架中心线）

24800mm

深度（锅炉钢架中心线）

35800mm

炉膛截面积

9200×6960

第二烟气回程宽度×深度

9200mm×3200mm

第三烟气回程宽度×深度

9200mm×3240mm

第四烟气回程宽度×深度（钢板内壁）

8350mm×2622mm

高、低温空预器风道宽度×深度

4316mm×1920mm

汽包中心线标高

27500mm

省煤器进口集箱标高

4950mm

过热器出口集箱标高（四级）

26450mm

锅炉运转层标高

8000mm

锅炉本体最高点标高

33475 mm

4 锅炉水容积

部件名称

单位

水压试验时

运行时

汽包

m3

31.9

16

水冷壁

m3

45.8

45.8

过热器

m3

29.7

0

省煤器

m3

23.4

23.4

管路

m3

3

3

空气预热器

m3

4.5

4.5

共  计

m3

138.3

92.7

5 热力计算汇总表

名称

管径及 壁厚

烟气温度℃

介质温度℃

烟气 流速

工质 流速

传热量

d×δ

进口

出口

进口

出口

m/s

m/s

Kj/Kg

炉膛

57×5

900

310

310

5452.63

三级过热器

33.7×5.6

900

825

417

505

7.51

21.6

1157.20

四级过热器

33.7×5.6

825

580

493

540

5.64

18.47

683.10

二级过热器

38×4.5

580

353

353

447

6.29

12.65

798.33

一级过热器

38×4.5

415

385

388

415

6.82

12.42

1128.90

高温省煤器

38×4

385

239

228

289

7.29

1.03

972.10

低温省煤器

38×4

239

130

90

238

5.96

0.96

639.69

空气预热器

38×4

25

200

220

90

10.17

4.08

686.47

6 锅炉汽水品质

给水:

              ＰＨ值：

8.8—9.3

                    硬度:

 ≤2μmol/L 

                    含铁量:

 ≤30μg /L

                    含钠量:

 ≤10μg /L

                    溶氧：

≤7μg /L

                    氢电导率（25℃）：

≤0.3μS/cm

炉水:

              ＰＨ值:

9.0—10.5

                    电导率：

＜50us/cm

                    磷酸根:

2--10 mg/L

                    二氧化硅:

 ≤2mg/L

饱和蒸汽:

          二氧化硅:

≤15μg/kg

                    含钠量:

 ≤5μg/kg

                    氢电导率（25℃）：

≤0.15μS/cm

过热蒸汽:

           二氧化硅:

 ≤20μg /L

                        含钠量:

 ≤10μg /L

7锅炉承压部件的规格材料汇总表

序号

名称

图号

规格mm

材质

强度计算最小理论壁厚 mm

1

给水主管道

003-554114-1-0

Φ168×16

20G

9.86

2

给水连接管

003-554114-2-0

Φ133×12

20G

8.71

3

连接管

002-554114-3-0

Φ219×20

20G

13.12

4

空预器蛇形管

001-553805-0-0

Φ38×4

20G

2.68

5

低温空预器进口集箱

001-553805-1-4-0

Φ133×16

20G

7.09

6

高温空预器进口集箱

001-553805-1-4-0

Φ133×16

20G

10.02

7

一级省煤器管

003-554104-0-0

Φ32×4

09CrCuSb

1.97

8

省煤器管

003-554104-0-0

Φ32×4

20G

2.61

9

省煤器管

003-554104-0-0

Φ38×5

20G

3.01

10

省煤器管

003-554104-0-0

Φ38×4

20G

2.60

11

低温省煤器

（一）进口集箱

003-554104-9-0

Φ133×16

20G

10.07

12

低温省煤器

（二）进口集箱

003-554104-8-0

Φ133×16

20G

11.12

13

省煤器进口集箱

003-554104-4-0

Φ219×26

20G

18.13

14

连接管

003-553803-5-0

Φ273×25

12Cr1MoVG

21.01

15

连接管

003-553803-8-5-0

Φ273×20

12Cr1MoVG

12.65

16

连接管

003-553803-5-0

Φ114×8

15CrMoG

5.54

17

汽包

001-553801-1-0A

Φ1600×70

DIWA353

59.86