锅炉设计安装使用说明书解析.docx
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锅炉设计安装使用说明书解析
锅炉设计安装使用说明书
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前言
非常感谢您成为客户。
我们不仅为您提供优良的产品，同时也将有一个优秀的工程师团队为您提供一贯的专业服务。
1.预先提示
为确保您的首次安全运行，请仔细阅读并理解本说明书；尤其需注意带有下列标识的地方。
确保设备性能及避免误差或错误的告示。
安全使用的告示。
安全操作的告示。
可能会发生严重或致命的工伤事故。
操作过程中严格禁止。
2.介绍
在安装、使用以及检修本锅炉之前，相关人员必须仔细阅读并充分理解设计安装使用说明书。
Q8.3-37.5-3.82/450锅炉室外布置、悬吊式、单锅筒、自然水循环方式、抗地震烈度8级；用于回收硅锰电炉炉气物理热和化学热，生产过热蒸汽用于发电。
为充分发挥其特有的优越性，除重视产品的设计、制造质量外，还必须保证产品的安装质量和正确使用。
这三个方面互为一体，相辅相成。
安装质量的好坏及正确的使用对保证本产品安全运行至关重要。
本说明书作为锅炉制造厂随同锅炉设备供货的技术文件之一，着重介绍：
①锅炉的设计参数及其结构；②为保证锅炉整体及各部件的性能和安全而提出必须在安装施工和使用中予以遵循的规定和说明；③施工组织设计和安全运行中的有关参考意见和建议。
锅炉各部件结构参见本锅炉随机提供的技术文件及有关图纸。
本产品的工作压力和主蒸汽参数为电站锅炉的范畴，故而在其安装使用中须遵循和参照下列技术规范：
Ø《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996年版
ØDL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）
ØDL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》
ØDL5031-94《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）
ØGB50204-02《混凝土结构工程施工质量验收规范》
ØGB5025-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
ØGB/T12145-08《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》
凡本说明书中未尽事宜以及与国家规范规程有矛盾之处均按国家的有关规定执行。
安装使用过程中，考虑到某些配套设备的特殊性，该部分理应由各个设备制造厂家提供指导和说明。
上篇设计说明书
一、概述
锅炉室外布置、悬吊式、单锅筒、自然水循环方式、抗地震烈度8级。
本锅炉用于回收矿热炉炉气物理热和化学热，生产过热蒸汽用于发电。
锅炉按中华人民共和国质量技术监察局《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（96）和国家现行锅炉专业标准，以及图纸上规定的技术要求制造和验收。
二、锅炉技术规范
锅炉型号：
Q8.3-37.5-3.82/450
锅炉参数
额定蒸发量37.5t/h
额定蒸汽温度450℃
额定蒸汽压力3.82MPa
锅筒工作压力4.22MPa
给水温度105℃
进风温度常温
锅炉设计热效率≥91％
额定燃料耗量～83000Nm3/h
2.1设计燃料：
硅锰电炉尾气
硅锰电炉尾气主要特性表
燃料成分
数值
单位
H2
4.73
%
N2
7.47
%
CH4
0.3
%
CO
84.5
%
CO2
2.5
%
H2O
0.5
%
SO2
200－240
PPM
Qdwy
～2700
Kcal/Nm3
炉气压力
2.5～5.0
KPa
炉气温度
100～160
℃
三、锅炉结构简介
3.1锅炉总体结构简介
本锅炉为单锅筒、自然循环、集中下降管、Π型布置的硅锰炉气锅炉，室外布置。
锅炉前部为膜式水冷壁炉膛，顶部水平烟道亦为膜式水冷壁结构，尾部竖井为全密封式钢烟道。
因此整个锅炉具有良好的密封性能和保温性能。
膜式壁四周设置了刚性梁以抵抗因烟气脉动引起的振动。
水平烟道内布置两级对流过热器，两级过热器之间设置喷水减温器。
尾部烟道中布置两级省煤器和空气预热器。
锅炉构架采用全钢结构，按8级地震烈度设防。
炉膛及过热器、水平烟道全部悬吊于顶部钢梁上。
尾部两级省煤器和空气预热器放置在后部的柱和梁上。
在炉膛下部的前侧炉墙布置两只高效旋流燃烧器。
锅炉设计工况为燃用100%的硅锰电炉炉气（或其它类似低热值尾气）。
本锅炉全部采用轻型炉墙（仅炉膛燃烧器、炉底、水平烟道底部等保护区域使用少量的耐火浇注料。
），既保证了锅炉的密封，减少了热损失又省去了大量的耐火材料和复杂易漏的密封结构，提高了锅炉的性能又减少了炉墙投资。
省煤器采用我厂特制的高效螺旋鳍片管。
锅炉以平衡通风方式运行。
给水通过省煤器后进入锅筒，再经下降管分配至四周水冷壁的下集箱，在上升管内受热汽化，生成的汽水混合物由各自的上集箱导入锅筒中进行分离，分离出的饱和蒸汽经两级过热器过热到450℃后送往汽轮机。
在低温过热器进口集箱上设有外来饱和蒸汽接口，用于接入用户的其他余热利用设备产生的饱和蒸汽（允许接入量2～10t/h）,与本锅炉的自产饱和蒸汽混合后，一起送往过热器进行过热。
3.2锅炉主要部件构成简介
一套完整的自然循环锅炉设备的组成：
3.2.1锅筒、汽水分离装置
锅筒内径为Φ1500mm，壁厚46mm，材料为Q245R。
锅筒及其内部装置总重约11吨。
锅筒正常水位在锅筒中心线下100mm处，离正常水位±50mm内为水位正常波动范围，离正常水位±75mm为最高最低安全水位。
锅筒内布置有旋风分离器、叠米丝不锈钢高效分离器等内部设备。
锅筒设置有安全阀、放汽阀、压力表、水位表、备用蒸汽接头、紧急放水管。
此外，为保证蒸汽品质良好，还布置了加药管和连续排污管。
3.2.2锅筒支座
碳钢组件。
3.2.3炉膛和水平烟道
炉膛和水平烟道由Φ60×5和Φ38×4.5、20GB3087-08的管子加扁钢焊制的膜式壁组成。
根据运行和检修的要求，在水冷壁上装设有看火孔、测试孔、人孔、防爆门等必要的门孔装置。
3.2.4省煤器
省煤器采用螺旋鳍片管，两级布置在尾部竖井中，水与烟气呈逆流方向。
省煤器受热面材料采用Φ32×3、20GB3087-08的管子。
省煤器采用支撑结构，全部重量通过省煤器框架支承在尾部钢架上。
3.2.5过热器和汽温调节
过热器分两级布置，中间设有减温器。
布置在顶部的水平烟道中。
饱和蒸汽自锅筒顶部引出至低温过热器，蒸汽逆流经过低温过热器后进入减温器，经过减温的蒸汽顺流经过高温过热器后，达到额定汽温后送往过热器集汽集箱，经主汽阀送往汽轮机。
过热器受热面材料:
全部采用Φ38×4、12Cr1MoVG的管子。
过热器所有部件均支撑在水冷壁上，并通过水冷壁固定装置悬吊在顶部钢梁上。
3.2.6空气预热器
空气预热采用单级布置，冷空进入空气预热器进行预热，然后送往燃烧器。
预热器烟风道均装有膨胀接头，用以补偿热状态下的相对膨胀差。
空预器采用Φ51×2mm的薄壁碳钢管，冷空气进口侧一半管子进行防腐搪玻璃处理。
3.2.7燃烧设备（仅烧嘴部分）
燃烧器采用前墙布置的形式（共2只燃烧器），采用高效双旋流低热值尾气燃烧器。
3.2.8锅炉范围内管道
锅炉给水由给水母管引入给水操纵台后，通过给水操纵台实现对锅炉给水的调节和控制。
锅炉装有各种监测、控制装置。
如水位表、压力表、加药管、连续排污管。
所有水冷壁下集箱底部均设有定期排污。
在锅炉各管道最高点均装有空气阀，各最低点装有疏水阀或排污阀。
为了监督炉水和蒸汽品质，装设了给水、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽的取样冷却接口。
3.2.9炉墙金属件
用于固定耐火及保温材料，包括检查门、看火门、检测套管等
3.2.10炉墙
炉墙均为轻型保温结构；仅炉膛燃烧器、炉底、水平烟道底部区域等处使用少量耐火浇注料。
所有保温及耐火材料均由用户自理，我厂仅提供耐火材料清单，和炉体保温设计（具体详见图01181-0，锅炉筑炉及配管保温说明书11011SM3）。
3.2.11外护板
保护炉体保温材料，同时起装饰和防雨作用，材料为彩钢板和炭钢支架。
3.2.12钢架
锅炉构架采用单排柱全钢架焊接结构,按8度地震烈度设计锅炉全部重量支吊在钢架上。
3.2.13平台扶梯
平台扶梯均以适应运行和检修的需要而设置。
平台扶梯采用栅格和花钢板形式，扶梯倾度45°，栏杆高1.2m，单跨平台宽度1m。
3.2.14锅炉一次阀门仪表
除水位表、安全阀为法兰连接外，所有一般性水、蒸汽阀门及其附件都以焊接形式连接。
供货范围为从给水操纵台开始至主蒸汽阀出口切断阀。
阀门与仪表的数量在汽水系统图和阀门仪表清单中指明。
（详细请参见11011-3及01172MX阀门及测量仪表）
在锅筒与省煤器进口间装有再循环管路，在锅炉升火和停炉时使用，以保护省煤器（启停炉过程中锅炉给水量较小或给水关闭，这时须开启再循环管路，使锅筒内的水能回流到省煤器中，以防止上部省煤器管干烧损坏。
一旦给水恢复时，必须关闭再循环管路，以防止给水短路，而直接进入锅筒，造成锅筒与再循环管连接处产生较大的温度应力，而疲劳破坏，且省煤器缺水干烧）。
阀门装置地点详见11011-3汽水系统图及01171-0本体管路。
四、热力、烟风阻力计算结果汇总表
表1-4-1热力计算结果汇总表
类别
名称
符号
单位
数值
类别
名称
符号
单位
数值
锅
炉
规
范
过热蒸汽
蒸发量
D
t/h
37.5
燃料耗量
燃料总耗量
B
Nm3/h
83000
过热蒸汽
出口压力
Pgr”
MPa
3.82
炉
膛
计算燃料耗量
Bj
Nm3/h
83000
过热蒸汽
出口温度
tgr”
oC
450
理论燃烧温度
a
oC
1984
锅筒工作
压力
Pgt
MPa
4.22
炉膛出口温度
l”
oC
998
给水温度
tgs
oC
105
燃
烧
燃料
硅锰电炉炉气
燃烧方式
前墙布置
排渣方式
无
水冷壁型式
膜式壁
锅炉设计效率
η
%
~91
名称
符号
单位
凝渣管束
高温过热器
低温过热器
上级省煤器
下级省煤器
空气预热器
烟气出口温度
”
oC
971
715
505
237
165
140
工质进口温度
t’
oC
255
314
255
135
104
20
工质出口温度
t”
oC
255
450
350
224
135
55
工质平均速度
Wg
m/s
---
26
21
0.6
0.6
6
平均温压
Δt
oC
725
439
292
176
67
97
传热量
Qc
Kcal/Nm3
25
315
268
327
107
26
表1-4-2烟风阻力汇总表
名称
符号
单位
炉膛出口负压
凝渣管束
高温过热器
低温过热器
上级省煤器
下级省煤器
空气预热器
燃烧器
自身通风
烟气侧阻力
△Hy
Kgf/m2
5.0
1.0
12
16
36
31
17
10
Pa
49
9.8
118
157
353
304
167
98
空气侧阻力
△Hk
Kgf/m2
30
150
Pa
294
1470
附：
烟气侧全压降：
Hy总=128Kgf/m2（1255Pa）.
空气侧全压降：
Hk总=180Kgf/m2（1765Pa）.（未计热风道阻力）
注：
1、本计算锅炉工况为燃用设计燃料，100%负荷。
2、锅炉烟道出口烟气量为5.2x104m3/h（未考虑余量）。
3、空气量为一次风量3x104m3/h（未考虑余量）。
4、冷空气温度按20℃考虑；排烟温度～140℃。
5、计算阻力未经海拔大气压力差修正。
6、本计算书空气通道全压降未计算鼓风机至空预器的阻力以及上级空预器出口至燃烧器出口的热风道阻力。
中篇安装说明书
一、一般规定和安装准备
1.1一般规定
仅适用于本自然循环、露天布置的非一体化硅锰尾气余热锅炉的安装与验收。
安装工作必须遵守国家有关技术规范和规程，并按本厂提供的该产品安装图纸及有关技术文件的要求进行。
如需施工设计变更应按规定办理手续后方准施工。
设计变更资料应妥善保管。
锅炉安装结束必须具备下列技术文件：
（1）
设备缺陷记录和签证；
（2）设计变更〔或修改〕资料；
（3）隐蔽工程中间验收记录和签证；
（4）安装技术记录和签证。
1.2安装准备
熟悉锅炉安装图纸及有关的技术文件规程和安全措施，并结合具体情况和要求编制施工计划、程序和措施。
到场的设备和保温材料应根据设备的种类、重量、尺寸及包装方式分别进行露天、半露天和室内等必要的保管和保护。
（1）露天保管
主要包括锅炉钢架、锅筒、水冷壁管组、过热器、各类集箱、省煤器、空气预热器、顶部连接管、下降管等。
钢架的柱和梁应放在预先制好，并经校正的支架上以防止变形。
锅筒、集箱应垫高、凸起部位不得触地、帽盖应保持完好。
水冷壁管组、管片组件、散装出厂的管子、管道均应垫妥防止变形。
管端帽盖齐全，防止杂物入内。
管片组件堆放高度不应超过1.5米。
堆放场地应平整，设置排水沟；上部须搭盖防雨布；避免积水，保持干燥。
（2）半露天保管
主要包括密封件、散装钢板件、各种吊架、吊杆及无油漆保护、防腐又较困难、外形尺寸较大的零件。
（3）室内保管
主要包括阀门、电机、法兰、紧固件、仪表、水位计、运转机械等。
其他未尽方面参照《电力工业技术安装设备维护保管规程》执行。
1.3安装程序
（1）安装作业尽可能采取交叉、平行、流水的作业方式。
（2）对于各个安装程序应考虑相应的技术安全措施，包括对某些长而细部件的必要的临时加强加固。
（3）平台扶梯应配合锅炉钢架尽早安装，以利于钢架稳定和施工安全。
但影响水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器起吊的梯子、平台、梁和拉条等应暂缓安装。
图2-1-1锅炉安装次序示意图（仅供参考）
二、锅炉本体各部件的安装和验收
2.1锅炉钢架
本锅炉钢架由地面基础0标高下350mm起；按8级地震烈度设防，由6根主立柱、梁和拉条组成。
6根立柱底板与基础混凝土固接；锅筒搁在钢架顶梁上；水冷壁、过热器等均悬吊在钢架顶部梁格上，省煤器、空气预热器、尾部烟道均支撑在尾部钢架上。
本锅炉钢架的安装应根据事先编排的要求进行柱梁的安装。
通常安装完钢架的柱和顶部梁格后，开始水冷系统的安装就位，再安装其余梁及拉条等。
但具体安装先后程序和程度，施工单位应根据现场情况同时考虑钢架的刚性和稳定性来进行。
故此，在编排施工计划及组织中应周密考虑和计算，确保在整个安装过程中的安全和顺畅。
2.1.1基础验收
钢架安装前，根据土建图纸、锅炉厂提供的基础荷载图中柱布置情况等对锅炉基础进行验收，确认基础尺寸正确。
浇灌质量则应符合土建设计和GB50204-2002《混凝土结构工程施工验收规范》的规定，并经锅炉安装部门与土建部门双方签订基础竣工认证书后方可进行钢架的安装。
基础验收的主要内容如下：
（1）基础表面与柱脚底板的二次灌浆间隙不得小于100毫米。
基础表面应全部打出麻面，放置垫铁处应琢平。
（2）验收的同时需确认基础预埋板位置、二次灌浆及养护等条件。
验收合格后，将各安装基准线用墨线弹于基础面上。
（3）基础外形尺寸、标高位置的正确性应符合表2-2-1中序号1、2的验收标准。
（4）各基础中心线间距及相应对角线偏差应符合表2-2-1中序号3、4的规定。
表2-2-1设备基础允许偏差
序号
检查项目
允许偏差值（mm）
备注
1
锅炉基础外形尺寸
+20
0
2
基础标高
0
-10
3
各基础中心线间距偏差
柱距
≤10m
±1
>10m
±2
4
各基础对角线差
对角线长
≤20m
5
对角线对应于上面的基础中心线
>20m
8
2.1.2钢架的组合和立柱的对接
本钢架是以梁、柱为单元出厂，梁、柱之间的连接板一般点焊在相应的梁或柱上。
拟订施工组织和程序时，应根据现场的情况、吊装起重设备的能力及锅炉元件安装顺序来确定钢架组件划分原则，并按此组件划分原则进行钢架的组合或预组合。
本钢架立柱现场安装时，每根立柱已不需再拼接；但对例外需要拼接的必须校正，其偏差：
全长弯曲值不得大于10mm，扭转值不大于10mm，高度和要求均应符合图纸要求。
钢架各元件的连接全部采用焊接。
焊接工作不允许在低于0℃的环境中进行，并避免风、雨、雪的干扰；否则，需采取保温预热措施。
所有钢架零组件在运输过程中造成的变形应在安装前校正消除。
（1）确定立柱的基准标高线
左右Z1Z3立柱是支承锅炉梁格的基础，必须确定立柱的测量基准标高线，即1m标高线，以保证安装标高正确（出厂时立柱上已做有标记，需确认）。
（2）钢架组合件的允许偏差应符合表2-2-2规定。
表2-2-2钢架组合件的允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
备注
1
各立柱间距离
间距/1000≤10
2
各立柱间的不平行度
长度/1000≤10
3
横梁标高
±5
4
横梁间的不平行度
长度1/1000≤5
5
组合件相应对角线
长度1.5/1000≤5
6
横梁与立柱中心线相对错位
±5
2.1.3钢架吊装
（1）基础准备
在钢架安装前清理干净锅炉基础表面上残存或粘结的杂物，并标出中心线位置。
（2）起吊准备
为防止吊运时产生弯曲、变形，甚至损坏，必要时可考虑用型钢临时加固。
起重用的绳索应绑扎在组件最牢固的构件上。
（3）找正就位
钢架基础就位后，测定各立柱上的一米标高点；立柱标高可用立柱下的垫铁进行调整。
（下文还有详述）
组件在基础上找正就位时，应尽量使钢立柱底板中心线对准基础上的中心线，将组件临时固定，接着进行找正检查，检查项目及允许偏差如表2-2-3所列。
严禁在未找正好的安装件上进行下一工序的安装。
（4）锅炉基础二次灌浆
锅炉基础二次灌浆应在钢架整体找正完毕后及时进行。
灌浆前，应检查垫铁、基础钢筋工作是否已完毕，并将底座表面的油污、焊渣和杂物等清除干净。
表2-2-3钢架梁柱安装允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
备注
1
立柱中心与基础划线中心偏差
±5
2
立柱1米标高与设计1米标高基准点
±2
3
各立柱间相互标高差
3
4
各立柱间距偏差
间距/1000≤10
5
立柱不垂直度
长度/1000≤15
6
各立柱上下两平面相应对角线偏差
长度1.5/1000≤15
7
横梁标高偏差
±5
8
横梁不水平度
5
为保证达到表2-2-3中序号2要求，可通过钢立柱底板下的垫铁进行调整。
每组垫铁不应超过二层。
垫铁放置位置应保证底板受力均匀，不致变形。
立柱就位后，用铁锤检查垫铁；不得有松动。
同时对立柱的垂直度进行测量：
在上、中、下三点进行测量调整；各平台的标高和间距的调整则以立柱1m标高线为基准。
经全部找正，偏差符合表2-2-3要求后，在垫铁端部以连续焊缝将垫铁与垫铁、垫铁与柱底板焊成一体；立柱底板与基础混凝土柱的预埋钢板按图纸要求焊牢，如图纸有要求还需将预埋钢筋加热弯曲紧贴底板并焊接，最后浇注混凝土。
（5）顶部钢梁就位
安装顶部钢梁，必须保证该梁荷载的作用线通过柱中心。
顶部钢梁全部安装就位后，应对全部吊装位置的正确性进行复查。
测量检查结果应符合表2-2-4要求。
钢架上的所有连接焊缝不得有气孔、夹渣、咬边、漏焊等缺陷。
（6）完成钢架最后一道涂装。
表2-2-4钢架梁柱安装复查项目
序号
检查项目
允许误差（mm）
备注
1
顶部钢梁间距离
间距/1000≤10
2
各顶部钢梁的不平行度
长度/1000≤5
3
各顶部钢梁标高
±5
4
顶部钢梁的不垂直度
5
5
各平面相应对角线差
长度1.5/1000≤10
6
顶部钢梁与柱中心线相对错位
±5
7
各板梁不水平度
5
指二点间的水平度
2.2锅筒及其内部设备
锅筒的安装也可安排在水冷壁安装完成以后进行。
本锅炉为单锅筒自然循环锅炉，锅筒内径为1500mm，壁厚为46mm,全长约5m，材料Q245R。
锅筒及其内部设备、支座分别供货，现场安装。
锅筒总重约10吨。
锅筒采用支座固定。
支座固定在锅炉前中部顶梁上。
安装时需调整找正：
使锅筒两端符合水平及标高要求，并按图纸装配螺栓。
安装过程中，严禁在锅筒壁上引弧和任意施焊。
2.2.1锅筒的检查和校正
检查管接头数、规格和位置是否正确，管接头有无损伤。
如有损伤，则应在地面上进行修复。
检查锅筒内外壁有无划痕、挫伤等缺陷。
对于深度2mm的缺陷，磨平光滑过渡即可；深度≥2mm的缺陷则需要补焊磨平。
根据管接头的实际位置检查并找出锅筒的纵、横向中心线（出厂时锅筒上已做有标记，需确认）。
2.2.2锅筒的吊装
将准备起吊的锅筒应预先安放在起吊方向的正下方，以减少起吊过程可能发生的晃动而撞击锅筒（如图2-2-1所示）。
起吊绳索与锅筒间必须垫以木板并不得挤压到管接头上。
当锅筒离开地面后，稍事停留一段时间，找正锅筒的横向水平度，然后缓慢提升至安装位置。
已处于安装位置的锅筒应进行严格的找正，按下列表2-2-5的要求进行检查。
图2-2-1锅筒起吊方向示意图
表2-2-5锅筒安装允许偏差
序号
检查项目
允许误差（mm）
备注
1
锅筒标高
±5
2
锅筒纵,横向水平度
2
3
锅筒与柱间距
±5
4
锅筒轴向位置
±5
测量端部管接头与左右柱中心线的距离
2.2.3锅筒内部的检查和清理
与锅筒相连的各连接管的对接完毕后，在整体水压试验开始前应进行锅筒内的严格清理和检查，经验收合格后，严密封闭人孔门。
锅筒安装结束后，应根据锅筒中心标出水位表的0水位（即正常水位）以及最高和最低安全水位：
水位表的0水位在锅筒中心线以下100mm处；最高安全水位为0上的75mm；最低安全水位为0下的75mm。
2.3膜式水冷壁
水冷壁为605和384.5的光管加扁钢焊成的具有良好气密性的膜式壁。
水冷壁上沿炉膛高度方向布置有刚性梁，通过钩板固定于水冷壁上，同时可让水冷壁受热自由活动（注意膨胀孔方向，不得防碍水冷壁的膨胀）。
水冷壁上开设有检查门等门孔。
刚性梁及钩板、门孔及其水冷壁的连接装置单独供货，在安装现场进行装配。
2.3.1水冷壁的组合
水冷壁管组和集箱的组装可以在地面进行（根据现场的起吊及施工难度确定），现场装焊时可将膜式壁端
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