余热锅炉锅炉设计说明书(杭锅).doc
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杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/03579
余热锅炉锅炉设计说明书（杭锅）
型号：
NG-M701F-R
锅炉设计说明书
编号：
03569BSM/03570SM
版本：
A版
杭州锅炉集团有限公司
（杭州锅炉厂）
20022005年52月
一.前言
二.锅炉规范
1.燃机排气烟气参数（设计工况）
2.余热锅炉设计参数
3.锅炉给水和补给水品质要求
4.锅炉炉水和蒸汽品质
三.锅炉结构
1.总体概述
2.锅筒及内部装置
3.过热器、再热器与减温器
4.蒸发器及下降管、上升管
5.省煤器
6.钢架和护板及平台扶梯
7.锅炉岛范围内管道及附件
8.进口烟道、出口烟道及主烟囱
9.膨胀节
10.保温、内护板和护板
11.检查门及测量孔
12.配套辅机
13.附表－受热面数据表
编制
校对
标审
审核
批准
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一.前言
燃气---蒸汽联合循环电站是目前国际上发展最快的发电形式，它具有发电效率高，建设周期短，操作运行方便，调峰能力强等优点，对我国的电力供应具有重大意义。
这类发电机组有利于改善电网结构，特别适合用于地区调峰发电。
杭州锅炉集团公司为配合“西气东输”工程及广东液化天然气（LNG）引进工程，在多年自身开发研究制造燃气轮机余热锅炉的基础上，引进美国NOOTER/ERIKSEN公司全套燃气轮机余热锅炉设计技术，设计制造本套燃气轮机余热锅炉。
本余热锅炉为三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，它与PG9341FAM701F型燃气轮机相匹配,是燃气---蒸汽联合循环电站的主机之一。
本锅炉适用于以液化天然气等清洁燃料为设计燃料的燃气轮机排气条件，其主要优点有：
1．采用优化的标准设计，模块化结构，布置合理，性能先进，高效节能。
2．适应燃机频繁起停要求，调峰能力强，启动快捷。
3．采用自然循环方式，水循环经过程序计算，安全可靠，系统简洁，运行操作方便可靠。
4．采用高效传热元件——开齿螺旋鳍片管，解决了燃机排气与工质间小温差、大流量、低阻力传热困难的问题。
5．采用全疏水结构，锅炉疏排水方便，彻底。
6．锅炉采用单排框架结构，全悬吊形式，受力均匀，热膨胀自由，密封性能好。
7．采用内保温的冷护板形式，散热小，热膨胀量小。
8．锅炉受热面及烟道、护板在考虑现场安装条件的基础上，尽量加大模块化程度，工艺精良，安装方便，周期短。
9．锅炉受热面采用顺列布置，可以在规定的压降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的清理空间。
10．优化选择各受热面内工质压降，使工质侧阻力降低且沿锅炉宽度方向流速均匀。
本锅炉按室外布置设计，锅炉和烟气通道均按地震烈度七度设防。
锅炉为正压运行，各区段烟通道系统均能承受燃机正常运行的排气压力及冲击力。
二.锅炉规范
（一）惠州项目
1．燃机排气烟气参数（设计工况）：
环境温度 27.5℃
大气压力 1.0018bar
湿度 82%
燃机燃料 液化天然气
燃机背压 ≤3300Pa
燃机排气流量 2329.92243.8t/h
燃机排气温度 607.1599℃
燃机排气成分（V%）：
N2 74.0573.01
CO2 3.763.80
H2O 8.839.97
O2 12.30
SO2 0.000
Ar 0.880.92
2．余热锅炉设计参数：
a.高压部分
最大连续蒸发量 281276.7t/h
额定蒸汽出口压力 9.6510.22MPa（g）
额定蒸汽出口温度 566.6540℃
b.再热部分
最大连续蒸发量 309.6307.4t/h
额定蒸汽出口压力 2.093.34MPa（g）
额定蒸汽出口温度 566.2568.0℃
冷再热蒸汽流量 269.3265.2t/h
冷再热蒸汽压力 2.093.52MPa（g）
冷再热蒸汽温度 367.8395.9℃
c.低压部分
最大连续蒸发量 41.548.9t/h
额定蒸汽出口压力 0.310.37MPa（g）
额定蒸汽出口温度 296.3248℃
d.中压部分
最大连续蒸发量 40.341.7t/h
额定蒸汽出口压力 2.233.48MPa（g）
额定蒸汽出口温度 294.6276.2℃
e.移出热量（中压省煤器出口）
f.温度 214.1℃
g.流量 32.5t/h
h.凝结水温度 37.239.9℃
i.低压省煤器1入口温度 7060℃
j.低压省煤器1再循环量 163254.3t/h
3．锅炉给水和补给水品质要求（GB/T12145-99）
3.1给水质量
硬度 ≤2.0 μmol/L
氧 ≤10 μg/L（业主要求，高于国家标准7μg/L）
铁 ≤30 μg/L
铜 ≤5 μg/L
油 ≤0.3 mg/L
PH（25℃） 9.0-9.5
联氨 10-50 μg/L
3.2补给水质量
硬度 ≈0 μmol/L
二氧化硅 ≤20 μg/kg
电导率（25℃） ≤0.2 μs/cm
4．锅炉炉水和蒸汽品质（按GB/T12145-99）
4.1锅炉炉水品质
磷酸根 2-10 mg/L
含盐量 ≤100 mg/L
电导率（25℃） ≤150 μs/cm
二氧化硅 ≤2.0 mg/kg
PH（25℃） 9.0-10.5
4.2锅炉蒸汽品质
钠 ≤10 μg/kg
二氧化硅 ≤20 μg/kg
铁 ≤20 μg/kg
铜 ≤5 μg/kg
电导率（25℃） ≤0.3 μs/cm
（二）前湾项目
1.燃机排气烟气参数（设计工况）：
环境温度 27.8℃
大气压力 1.0018bar
湿度 82%
燃机燃料 液化天然气
燃机背压 ≤3300Pa
燃机排气流量 2329.92240.9t/h
燃机排气温度 600607.1℃
燃机排气成分（V%）：
N2 72.9574.05
CO2 3.763.80
H2O 8.8310.03
O2 12.03
SO2 0.000
Ar 0.880.92
2.余热锅炉设计参数：
a.高压部分
最大连续蒸发量 281277.67t/h
额定蒸汽出口压力 9.6510.21MPa（g）
额定蒸汽出口温度 566.6540℃
b.再热部分
最大连续蒸发量 309.6308.0t/h
额定蒸汽出口压力 2.093.34MPa（g）
额定蒸汽出口温度 566.2568.0℃
冷再热蒸汽流量 269.3266.1t/h
冷再热蒸汽压力 2.093.52MPa（g）
冷再热蒸汽温度 367.8396℃
c.低压部分
最大连续蒸发量 41.548.49t/h
额定蒸汽出口压力 0.310.37MPa（g）
额定蒸汽出口温度 296.3248.2℃
d.中压部分
最大连续蒸发量 40.341.58t/h
额定蒸汽出口压力 2.233.48MPa（g）
额定蒸汽出口温度 294.6276.1℃
e.移出热量（中压省煤器出口）
f.温度 214.1℃
g.流量 32.5t/h
h.凝结水温度 37.239.6℃
i.低压省煤器1入口温度 7060℃
j.低压省煤器1再循环量 163246t/h
3.锅炉给水和补给水品质要求（GB/T12145-99）
3.1给水质量
硬度 ≤2.0 μmol/L
氧 ≤10 μg/L（业主要求，高于国家标准7μg/L）
铁 ≤30 μg/L
铜 ≤5 μg/L
油 ≤0.3 mg/L
PH（25℃） 9.0-9.5
联氨 10-50 μg/L
3.2补给水质量
硬度 ≈0 μmol/L
二氧化硅 ≤20 μg/kg
电导率（25℃） ≤0.2 μs/cm
4.锅炉炉水和蒸汽品质（按GB/T12145-99）
4.1锅炉炉水品质
磷酸根 2-10 mg/L
含盐量 ≤100 mg/L
电导率（25℃） ≤150 μs/cm
二氧化硅 ≤2.0 mg/kg
PH（25℃） 9.0-10.5
4.2锅炉蒸汽品质
钠 ≤10 μg/kg
二氧化硅 ≤20 μg/kg
铁 ≤20 μg/kg
铜 ≤5 μg/kg
电导率（25℃） ≤0.3 μs/cm
三.锅炉结构
1．总体概述
本余热锅炉为三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，主要由进口烟道、锅炉本体（本体受热面和钢架护板）、出口烟道、主烟囱、高中低压锅筒、管道、平台扶梯等部件以及给水泵、排污扩容器等辅机组成。
锅炉本体受热面采用N/E标准设计模块结构，由垂直布置的顺列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。
燃机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再经出口烟道由主烟囱排出。
沿锅炉宽度方向各受热面模块均分成三个单元，各受热面模块内的热面组成见下表：
模块1
模块2
模块3
模块4
模块5
模块6
受热面名称
再热器2
再热器1
高压蒸发器
高压省煤器2
高压省煤器1/中压省煤器
低压省煤器2（凝结水加热器2）
高压过热器2
高压过热器1
中压过热器/中压蒸发器
低压过热器1/低压蒸发器
低压省煤器1（凝结水加热器1）
低压过热器2
锅炉从入口法兰至尾部总长为50.634.72m，宽度约为20.3m（顶部平台宽度），高压锅筒中心标高为26.9828.715m，中压锅筒中心标高为28.1526.53m，低压锅筒中心标高为27.1328.715m，烟囱顶部标高为80m。
2．锅筒及内部装置
高压锅筒内径为Φ1900mm，厚度105mm，直段长度13.434m，中压锅筒内径为Φ1250mm，厚度28mm，直段长度12.19m，低压锅筒内径为Φ2400mm，厚度20mm，直段长度12.8m。
高压锅筒两端配球形封头，中低压锅筒两端均配椭球形封头，封头均设有人孔装置。
筒体和封头的材料均为SA516-70。
高中低压锅筒均通过两个活动支座搁置在钢架梁上。
为保证锅炉正常运行时获得良好的蒸汽品质，按N/E标准锅筒内部装置在锅筒内设置了二级汽水分离装置。
一级分离为圆弧挡板惯性分离器（BAFFLE），二级分离为带钢丝网的波形板分离器（CHEVRON）。
在锅筒内部还设置了给水分配管
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