22th燃稻壳锅炉说明书.docx
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22th燃稻壳锅炉说明书
XG-22/3.82-T
锅炉说明书
X22-SM1
[
~1
\厂
编希H
校对
审核
无锡华光工业锅炉有限公司
2008年8月
本产品为燃烧稻壳22t/h中温、中压锅炉，采用近年发展起来的循环流化床燃烧技术，并根据无锡华光工业锅炉有限公司与国内著名院校多年合作开发循环流化床锅炉的经验，以及同类型循环流化床锅炉运行的成功经验，完善了这一产品。
本产品结构简单、紧凑，与传统的煤粉炉炉型相似，锅炉本体由燃烧设备、给煤装置、床下点火装置、分离和返料装置、水冷系统、过热器、省煤器、空气预热器、钢架、平台扶梯、炉墙等组成。
锅炉参数
额疋烝发量:
22t/h
额定蒸汽压力：
3.82MPa
额定蒸汽温度：
450C
给水温度：
105C
排烟温度：
~139C
锅炉设计效率：
87%
设计燃料
1、煤种：
设计燃料为稻壳
成份分析如下：
项目
单位
稻壳
Car
%
37.74
Har
%
4.36
Oar
%
28.62
Nar
%
0.41
Sar
%
0.04
Aar
%
15.97
项目
单位
稻壳
Mar
%
12.86
Vdaf
%
57.3
Qnet.ar
KCal/kg
3140
2、燃料颗粒度要求：
燃烧煤时，煤的颗粒度为0~8mm。
注意事项：
用户应按照附图1严格控制煤颗粒度的大小，以利于锅炉的正常燃烧和运行。
3、石灰石颗粒度要求：
＜2mm。
50%切割粒径dso=0.25mm详见附图2
三.锅炉各部分结构简述：
1、燃烧装置：
流化床布风板采用水冷布风板结构，布风板上布置了钟罩式风帽，风帽间风板上填保温混凝土和耐火混凝土。
空气分为一次风、二次风，燃烧稻壳时，一、二次风之比为60：
40,一次风
从炉膛水冷风室二侧进入，经布风板风帽小孔进入燃烧室。
二次风在标高4950及
标高11450处分二层送入。
并同时开启布置在给煤管上的上播煤风。
纯燃煤时，一、二次风之比为60：
40,一次风同上，二次风在标高4950及标高6150处分二层送入。
此时不需开启布置在给煤管上的上播煤风。
布风板上布置了二根①219的放渣管（另接二根①219事故放渣管），可接冷渣机（用户自理）。
水冷风室底部还布置了二根①108的放灰管，用于定期清除水冷风室中的积灰。
2、给煤装置
本锅炉炉前布置了二根给煤管，在其下布置了二个给稻壳的接口。
燃烧稻壳时，
稻壳通过气力输送从二个给稻壳的接口吹入炉膛。
给煤管上布置有上播煤风及下
播煤风以及送煤风，在燃烧稻壳时，要开启上、下播煤风，使稻壳能比较平缓的进入炉膛。
送煤风接一次冷风，播煤风接一次热风，二股风合计约为总风量的8%,每只送风管、播煤风管应各布置一只风门（设计院设计），以调节送煤风量。
给煤口在离风帽约1500mm处进入燃烧室。
烧煤时，煤通过给煤机送入燃烧室，这时给煤管上的上、下播煤风可以关闭，只需开启上、下送煤风即可。
注意事项：
为
了防止堵煤，应保证煤中全水分w8%。
燃烧稻壳时，需布置石英砂做床料保证燃烧正常。
3、床下点火装置
本锅炉采用水冷布风板、床下油枪点火技术，油枪在床下预燃室内先燃烧，然后和冷空气混合成＜800C的高温烟气，再经风室进入燃烧室加热物料，点火初期为了预热锅炉本体，可调节较低的烟气温度，然后视料层温度再逐渐调高温度。
油枪前油压3.0MPa,油量150~300Kg/h,采用0#轻柴油；油枪采用机械雾化。
4、分离及返料装置
本锅炉采用高温涡壳下倾式旋风分离器装置，分离装置布置在炉膛出口，分离器入口烟温850~1000C。
在分离器下部布置了返料装置。
分离下来的飞灰经返料装置送回炉膛继续燃烧。
返料口离风帽高约800mm。
返料风应接风门及流量计（设计院设计），用来调节风量。
经过分离器分离的烟气从分离器出口筒，流经水平烟道进入尾部烟道加热尾部受热面。
5、锅筒及其内部装置
锅筒内径①1400mm,壁厚40mm,材料20g，锅筒内部装置由旋风分离装置、顶部百叶窗、加药管、排污管、再循环管、紧急放水管等组成。
锅筒上还设置有高、低读水位表、水位平衡容器、压力表、安全阀、放气阀、自用蒸汽阀等附件。
锅筒中心线以下50mm为正常水位，距离正常水位上下75mm为越限报警线，距
离正常水位上下120mm为限值报警线。
6、水冷系统
炉膛水冷壁采用全悬吊膜式壁结构，炉室分左、右、前、后四个回路。
膜式
壁管径为①60X5,（后墙水冷壁在水冷风室区域为①51X5）,节距为100mm炉膛四周布置刚性梁，有足够的承载能力。
采用分散下降管，由锅筒引出八根直径①
108X4.5的下降管，前、后、侧墙均为二根为①108X4.5。
汽水连接管，二侧墙为①133X6各二根，前后墙为①133X6,共五根。
在水冷壁易磨损部位采用焊鳍片、焊销钉敷耐磨材料等方法防止磨损。
7、过热器系统
过热器系统布置在尾部烟道中，分高温段及低温段二段。
烟气先经高温段后经低温段。
高温段过热器管径①38X4.5,节距110mm,采用逆流布置方式，管子材质为15CrMoG低温段管径①38X4.5,节距110mm,采用逆流布置方式，管子材质为20/GB3087锅炉管子。
高、低温段过热器迎烟气冲刷第一排管，设有防磨盖板。
为调节过热汽温，在高、低段过热器之间布置①426的面式螺旋管圈减温器。
过热器出口集箱上装有压力表、温度计、安全阀、向空排汽阀、蒸汽旁通阀、
疏水阀等附件。
高、低温过热器管支承方式采用管吊管的形式，由每一排悬吊管来吊二排高温
过热器管子、二排低温过热器管子。
&省煤器系统
在尾部烟道过热器系统后面，布置了上、下二组省煤器，为防止磨损，上组省煤器均采用光管结构、下组省煤器均采用膜式省煤器结构，错列，横向节距为84mm,
纵向节距为45mm,管径为①32X4。
为防止磨损，每组省煤器迎烟气冲刷第一、
二排管子加装防磨盖板。
省煤器管子支承在两侧护板上。
9、空气预热器
由于空气压力高，为防止漏风，采用卧式空气预热器，空气在管内，烟气在管
外，采用顺排布置，管径①40X1.5。
迎烟气冲刷前一排管子采用①42X3.5的厚壁管，以防止磨损。
预热器管箱分三段，最上一只管箱为二次风预热器，横向节距均为57mm，纵
向节距为60mm,下二只管箱为一次风管箱，横向节距均为57mm,纵向节距均为60
mm。
10、梁和柱、平台扶梯
锅炉本体及炉墙、管道、附件等的重量由钢架支承，通过钢架传至地基，钢架采
用框架结构，炉室悬吊于炉顶主梁下，锅筒支承在炉顶主梁上，其余部分载荷分别由相应的横梁、斜杆传至立柱上。
为便于运行维修，在锅炉四周设有几层平台，间距约3米左右，平台之间有扶梯
连接。
11、炉墙
布风板以上密相区炉内炉墙采用浇注高强度耐磨浇注料；水冷壁外侧采用敷管
炉墙结构，外加外护板。
高温旋风筒、水平烟道及尾部烟道采用轻型炉墙、护板结构。
本锅炉针对循环流化床锅炉的特点，在炉室、高温旋风筒等部位选用高强度耐磨浇注料、高强度耐磨砖，以保证锅炉安全可靠运行，用户对此应给予足够的重视。
详见《锅炉安装说明书中筑炉说明》。
炉膛内侧耐磨层厚度：
80mm;
炉膛外侧保温厚度：
200mm;
旋风筒炉墙厚度：
300mm;
立管、返料器、返料管炉墙厚度：
250mm;
低温过热器区域以上炉墙厚度：
380mm；
低温过热器区域以下炉墙厚度：
310mm；
敬告：
循环流化床锅炉耐磨材料质量与筑炉质量，十分重要。
它是关系到锅炉能否长期、安全、可靠运行的关键因素之一。
只要用户、安装单位、筑炉单位重视，是完全能够做得好的。
在耐磨材料的选取、筑炉施工要求等方面，请用户、安装单位、筑炉单位与我们设计人员多联系，共同把筑炉质量搞好。
12、密封结构
在炉膛出口与高温旋风筒入口处，采用柔性非金属膨胀节，保证此处密封性能。
返料管上采用金属膨胀节。
在过热器、省煤器穿墙管等处均设有膨胀密封结构。
13、锅炉本体水、汽侧流程：
给水-省煤器进口集箱-省煤器管束-省煤器出口集箱-锅筒-下降管-水冷壁下集箱-上升管-水冷壁上集箱-汽水连接管-锅筒-饱和蒸汽引出管-吊挂管入口集箱-吊挂管管束-低温过热器入口集箱-低温过热器管束-面式减温器-高温过热器管束-高温过热器出口集箱-汇汽集箱
14、锅炉本体烟气、灰侧流程：
给料-燃烧室燃烧的烟气和循环灰-炉膛-高温旋风分离器-转向室-
JfJ灰
排J返料器J
渣
高温过热器-低温过热器-省煤器-二次风空气预热器-一次风空气预热器-除尘
15、吹灰装置
由于本锅炉采用了高效旋风分离器，进入尾部烟道的灰比较细，过热器、省煤
器、预热器等处积灰非常严重，因此我们在尾部后炉墙上设计了①219X6预埋管子。
为了锅炉在低负荷时也能保证蒸汽参数，用户必须安装吹灰器（建议用户采用声波吹灰器）。
16、锅炉过程监控
循环流化床锅炉与煤粉相比，在汽水侧的控制方式上基本相同。
但在燃烧控制上却存在很大差异。
差异最大的是循环流化床锅炉特有的循环物料的监测调节及联锁保护。
循环流化床锅炉属于低温燃烧，它的火焰特征比煤粉炉差的很多。
更注重对炉膛的床温、床压的控制，以及风煤比的监视、调节与联锁保护，注重对影响物料流化、循环、燃烧的各股风量的监控，从而确保建立一个稳定的循环量，保证锅炉的燃烧与灰平衡、热平衡。
在热工控制方面，CFB锅炉有别于煤粉锅炉的主要方面有：
16.1闭环控制系统增加了下列内容：
16.1.1床温调节系统：
16.1.2床压调节系统；
16.1.3SO2排放调节系统；
16.2联锁保护系统添加了以下功能：
16.2.1主燃料跳闸联锁增加一次风量低于最小值（炉内床料流化丧失）、返料风出
口压力低于最小值（回料阀物料流化丧失）以及风、燃料比低于最低值达2min以上等反映热物料循环破坏而引起主燃料跳闸的条件。
16.2.2增设投切燃料的床温联锁功能（相当于煤粉锅炉的投煤粉喷嘴的点火能量支持条件）。
16.2.3炉膛清扫逻辑中增加了“停炉后，若床温足够高时，可以不经过炉膛清扫直接复归MET继电器”功能，以此充分利用了CFB锅炉热物料的蓄热，不经炉膛清扫直接热态启动。
16.2.4当出现分离器入口或出口烟温大于480C的情况，由于CFB炉内存在大量的热物料，若汽包水位过低跳闸时，会造成水冷壁冷却不足；若过热器流量小于10%,且出入口汽压降小于11KPa时，会造成过热器冷却不够，这两种状况都会引起过热保护动作，即将一次风机入口导叶关至0,且将风量主控切至手动。
16.2.5由于CFB锅炉的风机数量多，它的风机联锁更加复杂。
16.3监测系统中的一些参数测量难度较大：
16.3.1床温测量；
16.3.2床压测量；
16.3.3用于流化、燃烧的各个风量的测量。
16.4本锅炉燃烧系统调控的基本原则是：
按负荷要求调整给煤量；调煤的原则是加煤前先加风，减煤后再减风。
按负荷、煤和氧量调一、二次风总风量，一次风保证物料流化和维持一定的物料循环量，通过调整一、二次风比例控制炉膛温度，调整引风机开度控制炉膛出口的负压值。
16.5除常规煤粉锅炉的自动或联锁保护装置外，根据循环流化床锅炉的特点，加
以下要求：
16.5.1料层压差--将布风板下风室压力和密相区顶部压力接入压差计，作为燃烧控制和排渣的一项参数。
16.5.2悬浮段差压一将密相区顶部压力和炉膛出口压力接入差压计，作为锅炉循
环物料量控制的一项参数。
16.5.3密相区内安装带有防磨套管的热电偶来监视温度，热电偶露出炉墙的长度为100~150mm在控制室内用数字显示温度。
四.锅炉主要技术依据
1、锅炉外形尺寸（最大尺寸）：
高X宽X深=23000x9200X14800mm。
2、左右柱距离4100mm,前后柱距离10300mm。
3、锅炉受压元件水容积：
水压试验时17m3,煮炉时10m3。
4、锅筒中心标高21600mm。
运转层（为水泥混凝土）标高6000mm。
操作层（为钢平台）标咼3400mm。
注意事项：
以下热力计算、烟风阻力计算、汽水阻力计算等数据，是在设计燃料为
100%稻壳，额定蒸发量22t/h的基础上计算得出。
5、一次风量为15470m3/h、二次风量为10310m3/h
一次风压头R=15818Pa二次风压头8396Pa;
烟气侧压头P=3308Pa锅炉出口烟气量：
48104m3/h。
注意事项：
设计院设计鼓风机、引风机时，要考虑风道、烟道、除尘器的阻力和漏风等因素。
6、锅炉本体汽、水阻力：
0.86MPa。
7、燃料消耗量：
5545Kg/h。
&过热器壁温计算结果
高温过热器中蒸汽、烟气温度最高点：
A点壁温541C（材质15CrMoG）。
低温过热器中蒸汽、烟气温度最高点:
B点壁温432C。
（材质20/GB3087）。
A点壁温小于15CrMoG钢使用极限温度560C。
B点壁温小于20/GB3087钢使用极限温度480C。
9、锅炉原始排放浓度：
23.2g/Nm3。
六、注意事项：
1、用户、设计院、锅炉安装单位、筑炉单位除应仔细阅读本《锅炉说明书》夕卜，用户、锅炉安装单位、筑炉单位还应仔细阅读《锅炉安装说明书》，用户、锅炉安装单位还应仔细阅读《锅炉使用说明书》。
2、一、二次风出口建议设计院尽量按照《烟风道接口图》进行布置。
3、设计院在布置锅炉本体上的测点时请注意，炉膛部位的各测点（从布风板到炉膛出口），除我们布置的外，设计院不能增加新的测点。
4、各种阀门、电接点水位表、床下点火燃烧器油枪等配套件的技术资料，随机装箱
发给用户。
设计院若需这些技术资料，请向用户索取，或与我公司销售处销售员联系。
5、锅炉范围内的管道、汽包、各集箱、空气预热器、烟风道等的保温材料，用户根据我公司提供的《绝热面积统计表》进行订货，施工单位按照《绝热面积统计表》进行施工。
6、设计院土建专业在布置水泥柱子时，要注意锅炉下降管的位置。
7、本锅炉的一次风管、二次风箱、给煤管、播煤风管、床下点火燃烧器、在锅炉运行时，一起随炉膛往下膨胀，设计院在设计风道时，应考虑膨胀量。
&为保证锅炉受热面的正常使用寿命，保证耐磨材料的正常使用寿命，锅炉不允许长期超负荷运行。
七、附表《热力计算汇总表》
名称及符号
单位
分离器（绝执）
八、、/
附加受热面
（上段蒸汽）
高温过热器
附加受热面
（中段蒸汽）
低温过热器
附加受热面
（下段蒸汽）
管子规格
mm
/
/
①38X4.5
/
①38X4.5
/
对流受热面积
m2
/
4.8
56
1.84
87.5
5.97
烟气进口温度
C
900.463
931.71
931.706
931.706
784.187
784.187
烟气出口温度
C
931.71
931.706
784.187
784.187
627.903
627.903
烟气进口焓
kcal/kg
4292.81
1725.44
1725.43
1725.43
1445.55
1445.55
烟气出口焓
kcal/kg
1725.44
1725.43
1445.55
1445.55
1149.23
1149.23
工质进口温度
C
254.656
338.296
254.656
263.08
257.498
工质出口温度
C
254.656
449.85
257.498
357.349
263.08
工质进口焓
kcal/kg
/
668.597
731.184
668.597
676.444
671.347
工质出口焓
kcal/kg
/
668.597
795.781
671.347
742.661
676.444
烟气平均速度
m/s
/
/
9.02065
/
7.92092
/
工质平均速度
m/s
/
/
33.0265
/
25.9201
/
污染系数或利用系数
m2.h.C/kcal
/
/
0.00685807
/
0.0100825
/
烟气侧辐射放热系数
kcal/h.C.m2
/
/
36.9571
/
24.2073
/
烟气侧对流放热系数
kcal/h.C.m2
/
/
55.7123
/
52.2763
/
工质侧对流放热系数
kcal/h.C.m2
/
/
1536.99
/
1694.76
/
传热系数
kcal/h.C.m2
/
/
54.6456
54.6456
42.1101
42.1101
平均温压
C
/
677.052
464.168
601.87
395.464
445.756
辐射传热量
kcal/kg
/
/
/
/
/
/
对流传热量
kcal/kg
/
/
266.301
11.3457
273.184
21.0094
热平衡吸热量
kcal/kg
/
/
266.448
11.3456
273.121
21.0088
名称及符号
单位
省煤器
二次风空气
一次风空气
预热器
预热器
管子规格
mm
①32X4
①40X1.5
①40X1.5
对流受热面积
m2
429
183.3
376.6
烟气进口温度
C
627.903
240.259
196.812
烟气出口温度
C
240.259
196.812
139.187
烟气进口焓
kcal/kg
1149.23
429.525
356.213
烟气出口焓
kcal/kg
429.525
356.213
254.563
工质进口温度
C
116.168
20
20
工质出口温度
C
254.656
158.635
145.447
工质进口焓
kcal/kg
117.193
23.8499
23.8499
工质出口焓
kcal/kg
287.007
178.563
163.602
烟气平均速度
m/s
5.59048
8.23311
7.53476
工质平均速度
m/s
0.345945
13.0825
14.0897
污染系数或利用系数
m2.h.C/kcal
0.8
0.8
0.8
烟气侧辐射放热系数
kcal/h.C.m2
6.14193
/
烟气侧对流放热系数
kcal/h.C.m2
58.584
55.0627
53.0007
工质侧对流放热系数
kcal/h.C.m2
38.5814
41.516
传热系数
kcal/h.C.m2
39.9222
18.1487
18.6242
平均温压
C
222.506
121.328
78.7332
辐射传热量
kcal/kg
/
/
对流传热量
kcal/kg
714.444
75.67
103.531
热平衡吸热量
kcal/kg
714.423
75.6706
103.531
00
4—
燃煤粒度分布曲线
比分亘里重物下筛
燃煤粒度分布
O
0.10
1.00
10.00
100.00
mm
1
附图2、石灰石粒度分布曲线
比分百量重物下筛
—
/
2
f
/
/
c
1
/
/
L-J
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