阜新发电厂锅炉协议最终版.docx

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阜新发电厂锅炉协议最终版

阜新发电厂2×350ＭＷ技改工程

锅炉订货合同附件

需方：

阜新发电厂建设处

供方：

哈尔滨锅炉厂有限责公司

设计方：

东北电力设计院

辽宁电力勘测设计院

2004年2月17日

附件清单

附件1：

技术规范

附件2：

供货范围

附件3：

卖方提交的文件资料清单

附件4：

交货进度

附件5：

设备监造（检验）、试验及性能验收试验

附件6：

价格表

附件7：

技术服务和联络

附件8：

分包与外购

附件9：

大件部件情况

附件1.技术规范

1．总则

1.1.一般要求

阜新发电厂技改工程位于中国辽宁省阜新市，在此电厂中安装2×350MW燃煤机组。

锅炉是亚临界、一次再热、单炉膛、平衡通风、自然循环燃煤炉。

锅炉为紧身封闭结构。

本主机是指锅炉本体即锅炉及其本体范围内的管道和辅助设备。

详见附件二“供货范围”的表述。

蒸汽参数设计原则：

再热器和过热器出口汽温扣除管道温降后满足汽轮机入口处的蒸汽温度要求。

主蒸汽压力和再热蒸汽压力，在扣除管道压降后，满足汽机入口蒸汽压力要求。

冷再热蒸汽管道、热再热蒸汽管道和再热器的压降与汽机相匹配。

锅炉的最大连续蒸发量（BMCR）等于汽轮机在调速汽门全开（VWO）工况的进汽量。

汽轮机带有15％的简易旁路系统。

1.2.设计条件和场址条件

1.2.1.煤种及煤质

燃用煤种：

阜新市各煤矿混合煤

煤质分析资料：

项目

符号

单位

设计煤种

校核煤种

收到基低位发热值

Qnet.ar

MJ/kg

17.50

15.90

收到基全水份

Mar

%

8.62

10.55

空气干燥基水份

Mad

%

2.18

2.59

空气干燥基挥发份

Vad

%

29.85

28.73

收到基灰份

Aar

%

31.21

32.23

收到基碳

Car

%

43.34

39.77

收到基固定碳

FCar

%

32.28

30.84

收到基氢

Har

%

3.52

4.23

收到基氧

Oar

%

11.65

11.24

收到基氮

Nar

%

0.75

1.08

收到基全硫

St.ar

%

0.9

0.9

可磨性系数

HGI

57/难磨

59/难磨

灰变形温度

DT

℃

1190

1100

灰软化温度

ST

℃

1200

1160

灰半球温度

HT

℃

1210

1180

灰流动温度

FT

℃

1220

1220

灰成份分析

SiO2

%

56.78

55.71

Al2O3

%

18.93

19.05

Fe2O3

%

8.96

8.64

CaO

%

3.58

3.29

TiO2

%

0.78

0.8

K2O

%

3.07

2.87

Na2O

%

1.20

0.98

MgO

%

2.70

3.15

SO3

%

1.46

1.82

灰的比电阻

温度15~20℃时

Ωcm

1.13E+09

4.50E+09

温度80℃时

Ωcm

1.47E+09

4.30E+09

温度100℃时

Ωcm

1.31E+09

5.40E+09

温度120℃时

Ωcm

1.19E+09

6.80E+09

温度160℃时

Ωcm

8.50E+09

5.00E+10

温度180℃时

Ωcm

5.40E+10

1.13E+11

注：

煤质最终以电厂提供的资料为准。

1.2.2.点火及助燃用油

油种：

0号轻柴油

恩氏粘度（20℃时）1.2～1.67°E

烷16＞50

硫＜0.2%

凝固点≤0℃

开口闪点68℃

低位发热量Qnet.ar42.7mJ/kg

比重（15℃）840kg/m3

1.2.3.环境条件

1.2.3.1.气温

多年平均气温7.6℃

多年平均最高气温14.3℃

多年平均最低气温1.7℃

多年极端最高气温40.6℃

多年极端最低气温-28.4℃

1.2.3.2.气压

多年平均气压987.2hPa

1.2.3.3.湿度

多年平均相对湿度为58%

1.2.3.4.降水量

多年平均年降水量522.6mm

24小时最大降水量137.8mm

1.2.3.5.风速,风向

多年平均风速2.3m/s

10米高10分钟平均最大风速23.0m/s

最多风向东北

1.2.3.6.其它

多年最大积雪深度1.4m

多年平均蒸发量mm

多年最大冻土深度1.40m

地震基本烈度（地面运动加速度0.1g）Ⅶ度

厂房零米海拔高度约169.7m（黄海高程）

场地土类别类

1.2.3.7.电厂厂用电源种类和参数

不停电电源：

交流单相220V

控制电源：

直流110V；交流单相220V

动力用直流电源：

220V

厂用电动机电源：

小于200kW电压380V、大于等于200kW6000V电压

1.2.4.锅炉运行条件

锅炉运行方式，带基本负荷并可调峰（实现两班制运行）。

制粉系统：

采用双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统。

每台炉配置3台双进双出钢球磨煤机，不设备用。

给水调节：

机组配置一台100%容量的汽动给水泵，另采用一台50%容量的电动调速给水泵作为启动及事故备用。

启动方式：

在汽轮机侧装设15％额定蒸汽量的简易旁路，用以启动时提高启动速度。

为加快锅炉启动速度，尾部包墙环形集箱设有5%疏水旁路。

点火方式：

采用由高能电火花®轻油®煤粉的两级点火方式。

除渣方式：

采用捞渣机连续排渣。

当捞渣机故障时，锅炉冷灰斗能贮存不少于4小时的排渣量。

空气预热器进风加热方式：

采用暖风器加热。

锅炉补给水从老厂引管。

锅炉在投产后的第一年内年运行小时数不小于7800小时。

锅炉运转层以上紧身封闭。

给煤机运转层标高：

12.60m

1.1.5锅炉容量和主要参数

锅炉型号HG-1165/17.46

过热蒸汽：

最大连续蒸发量（B-MCR）1165t/h

额定蒸汽压力17.45MPa（a）

额定蒸汽温度541℃

再热蒸汽：

蒸汽流量969t/h

进/出口蒸汽压力3.61/3.423Mpa（a）

进/出口温度319.4/541℃

给水温度275.6℃

注：

压力单位中“a”表示绝对压力。

（2）锅炉热力特性（B-MCR工况）

机械未完全燃烧损失q41.3%

保证热效率（按低位发热值）³93.00（汽机额定工况）

空气预热器进风温度（一次风/二次风）26/23℃

空气预热器出口热风温度

一次风315℃

二次风329℃

炉膛出口空气过剩系数1.20

空预器出口空气过剩系数1.268

锅炉出口排烟温度（修正前/修正后）134/129℃

1.3.规范和标准

除非在有关章节中另有说明，所供设备和材料的使用范围和标准应以IEC、ISO规范或标准为基础，也可采用下列美国标准及中国国家标准、规范：

AISC美国钢结构学会

ANSI美国国家标准协会

API美国石油学会

ASA美国标准协会

ASME美国机械工程师协会

ASNT美国无损探伤协会

ASTM美国材料试验协会

AWC美国或布朗－夏普有色金属板材、线材标准

AWS美国焊接协会

HI水力协会

ISA美国仪表协会

MSS制造商标准化协会

NFPA美国全国防火协会

NEC全国电气规程

SSPC美国钢结构油漆委员会

原电力部《火力发电厂基本建设工程起动及竣工验收规程》1996版

原电力部《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-1996

原电力部《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5047-95

原电力部《火电工程起动调试工作规定》

原电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-1996

劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996版（与电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》有矛盾者，以电力部的为准）

原能源部《防止火电厂锅炉四管爆漏技术守则》1992版

国家电力公司《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000

劳动部《压力容器安全技术监察规程》1999版

原电力部《火力发电厂燃煤电站锅炉的热工检测控制技术导则》DL/T589-1996

国家标准《水管锅炉受压元件强度计算》GB9222-88

国家标准《钢结构设计规范》GBJ17-88

2．技术要求

2.1.一般描述

2.1.1.锅炉可带基本负荷，并可实现两班制运行。

2.1.2.锅炉能以滑压和定压模式运行，锅炉滑压运行范围为50～90%汽轮机额定负荷，锅炉运行压力负荷曲线见图1，并将与汽机参数相匹配。

图1：

定滑定运行时过热蒸汽出口压力与负荷的关系曲线

过热蒸汽的温控范围下限为30%BMCR；

再热蒸汽的温控范围下限为50%BMCR；

过热器出口汽温和再热器出口汽温稳定在额定值时，偏差不超过±5℃。

2.1.3.锅炉能适应设计煤种和校核煤种。

在燃用设计煤种，锅炉负荷为汽机额定工况时的进汽量，锅炉保证热效率不小于93.0%（按低位发热值）。

2.1.4.在全部高加停运时，锅炉的蒸汽参数能保持在额定值，各受热面不超温，蒸发量满足汽轮机在此条件下达到额定出力连续运行的要求。

2.1.5.锅炉在燃用设计煤种时，不投油最低稳燃负荷为锅炉的30%BMCR。

2.1.6.锅炉负荷变化率达到下述要求：

70%～100%BMCR：

不小于±5%/分

50%～70%BMCR：

不小于±3%/分

50%BMCR以下：

不小于±2%/分

负荷阶跃变化：

在50%BMCR时每分钟不小于10%BMCR；

在50%BMCR时每分钟不小于5%BMCR。

2.1.7.炉膛能承受瞬态设计压力而不会由于屈服和扭转引起任何支撑部件的永久变形，锅炉满足NFPA8502标准的要求，炉膛瞬态设计压力为±8.7kPa。

锅炉在设计结构上考虑安装之后能够方便的进行风压试验。

2.1.8.过热器和再热器两侧出口的汽温偏差分别小于10℃和15℃。

2.1.9.环境温度为27℃时，炉墙表面温度不超过50℃。

2.1.10.在BMCR工况，锅炉汽水系统设计压降为：

过热器的压降不大于1.37MPa。

再热器的压降不超过再热蒸汽系统压降50%，且最大压降不超过0.18MPa。

省煤器入口联箱与汽包之间的压降不超过0.39MPa。

锅炉在最大连续蒸发量下，汽水系统实际压降与设计压降的偏差不超过10%。

2.1.11.化学除盐水作补充水的锅炉排污率不大于BMCR时蒸汽流量的0.5%。

2.1.12.当给水品质符合要求时，饱和蒸汽和过热蒸汽品质满足下列要求：

钠+钾≤10μg/kg

硅≤20μg/kg

氢离子交换后的导电率一般不高于0.1μs/cm（20℃）

2.1.13.使用寿命

锅炉主要承压部件按30年寿命期设计（按运行20万小时计算）。

受含灰烟气冲刷的低温受热面，包括尾部烟道内的所有受热面，按100000小时进行设计。

锅炉设计时对减小空气预热器冷端腐蚀进行充分考虑，空气预热器传热元件按50000小时进行设计。

减温器喷嘴的寿命不低于80000小时。

大修间隔在4年以上。

燃烧器、调节阀、安全阀、阀门、疏水阀、省煤器防磨板等，达到50000小时的寿命。

2.1.14.在BMCR工况下，炉膛出口烟温1017℃，炉膛出口两侧烟气温度偏差不大于50℃。

2.1.15.锅炉在设计上既考虑环保要求及锅炉运行的经济性。

从减少NOX排放上采取以下措施：

采用大炉膛，断面热负荷较小，燃烧器设计上采用较大的煤喷口间距，分级燃烧，OFA高位布置等。

NOX排放量不大于450mg/Nm3。

从减少未完全燃烧损失上采取以下措施：

上排燃烧器喷口至屏底的距离有足够高度，延长可燃物在炉膛内的停留时间，减少未完全燃烧碳损失，燃烧器的设计采用适用于燃用烟煤的CE公司专利的WR型燃烧器，具有很高的效率。

2.1.16.锅炉启动时间，从点火到满负荷满足下列要求：

冷态启动：

（停机超过72小时，金属温度降到满负荷时的40%以下）6-8小时，允许起动次数大于500次。

温态启动：

（停机10-72小时，金属温度降到满负荷时40%-80%）3-4小时，允许起动次数大于4000次。

热态启动：

（停机小于10小时，金属温度高于满负荷时的80%）1.5-2小时，允许起动次数大于5000次。

相应的启动曲线如下：

图2：

冷态启动曲线

图3：

温态启动曲线

图4：

热态启动曲线

锅炉寿命损耗数据如下：

运行工况

设计次数

损耗率

冷态启动

500

0.063

温态启动

4000

0.291

热态启动

5000

0.187

总累积损耗率

0.541

2.1.17.锅炉承压部件和主要承重部件使用的钢材满足相应标准要求，且金属材料与应用条件相匹配。

对于工作温度高于430℃的承压部件，将提供使用的原材料（包括电焊条）的化学成分、机械强度、许用温度和无损检验报告等合格证书。

受热面管材100%进行检验，并有金相组织检验结果，对于主要部件的金属，还将提供疲劳性能试验数据，合金钢材和碳钢承载钢材均有明显标志。

2.1.18.汽包、集箱及相应管道上装设供清洗、反冲洗、充氮保护及取样的设施。

2.1.19.锅炉的受热面，出厂前经水压试验和通球试验合格、清除内部杂物，并进行可靠的防腐处理后加盖封堵。

2.1.20.受热面在大件运输许可条件下，尽可能大件组合，并有防止运输变形的措施。

2.2.汽包

2.2.1.汽包按ASME法规设计、制造，并符合国内相关标准的技术要求，质量优良。

2.2.2.汽包筒身和封头采用国际上普遍采用的ASME材料SA－299，锅筒内径为φ1778。

哈锅将提供所用材料（包括电焊条）的化学成分、机械强度、许用温度、低温冷脆转化温度和无损检验合格的证明书。

2.2.3.汽包内部采用先进成熟的锅内分离装置，确保汽水品质合格，分离器数量和出力有充分的裕度。

汽包内部设备如图5所示：

1－旋风分离器2－波形板分离器

3－疏水管4－立式百叶窗干燥器

5－排污管6－给水管

7－紧急放水管8－加药管图5：

汽包内部设备布置图

2.2.4.汽包水室壁面的下降管孔、进水管孔以及加药管孔等可能出现温差的管孔，采用合理的管孔结构型式和配水方式，防止其附近产生热疲劳裂纹。

2.2.5.汽包的水位计在运行中安全可靠，指示正确。

运行中就地水位计相互间指示偏差小于20mm。

汽包备有事故放水管。

2.2.6.汽包上有供酸洗、热工测量、水压试验、加药、连续排污、炉水及蒸汽取样、安全阀、空气阀等的管座和相应的管道和阀门。

2.2.7.制造汽包的每块钢板以及焊缝，均进行严格检验和100%无损探伤，并提供合格证。

汽包纵向及横向焊缝将打磨平整。

2.2.8.哈锅将向买方提供制造汽包的各项工艺记录和检查记录的副本，并提供下列文件：

水压试验的水质、水温和环境温度；

上水温度与汽包壁温的允许偏差值；

启动升温、停炉降温曲线以及允许的升温、降温速率的上限值；

允许的汽包上、下壁和内、外壁的温差值。

2.3.炉膛水冷壁

2.3.1.炉膛设计确保燃烧安全，水冷壁表面不结焦，无火焰冲刷现象。

锅炉设计上采取有效的防结焦措施。

2.3.2.炉膛采用全焊接的膜式水冷壁，以保证燃烧室的严密性，鳍片宽度能适应变压运行的工况。

2.3.3.水冷壁管内的水流分配和受热均匀，保证沿燃烧室宽度均匀产汽，沿汽包全长的水位均衡，不会发生水循环不良现象。

2.3.4.水冷壁在热负荷高的区段内采用内螺纹管，并确保内螺纹管的材质和制造质量。

内螺纹管在任何标高处，BMCR工况最大点热流与临界热流之间的裕度均高于75%。

炉膛上部光管在BMCR工况的安全系数大于140%。

内螺纹管的规格为21/2″0.28″MWT。

水冷壁内螺纹管布置范围如图6所示：

图6：

水冷壁内螺纹管分布图

2.3.5.水循环系统的设计保证在各种工况下水循环可靠。

水冷壁设计时进行锅炉水冷壁传热恶化发生膜态沸腾的计算，并保证传热恶化的临界热负荷与设计选用的最大热负荷的比值大于1.25。

BMCR工况下，水冷壁最小循环倍率大于3，质量流速不小于1000～1200kg/m2s。

2.3.6.对水冷壁管及鳍片进行温度和应力验算，无论在锅炉启动、停炉和各种负荷工况时，管壁和鳍片的温度均低于钢材许用值，应力水平也低于许用应力，使用寿命保证不低于30年。

后水冷壁管的折焰角、悬吊管有足够的壁厚，防止磨损后强度减弱破坏。

2.3.7.水冷壁制造严格保证质量，每根水冷壁管材及出厂焊缝均进行100%无损探伤，保证没有一根泄漏。

2.3.8.锅炉设有膨胀中心，炉顶密封按二次密封技术制造，比较难于安装的金属密封件在制造厂内完成，以确保各受热面膨胀自由，金属密封件不开裂，避免炉顶漏烟和漏灰。

2.3.9.水冷壁上设有必要的观测孔、热工测量孔、人孔、打渣孔、吹灰孔，孔门开关灵活、严密不漏。

2.3.10.水冷壁与灰渣斗接合处采用良好密封性的水封结构，水冷壁能自由向下膨胀并不漏风。

2.3.11.为加快机组启动，水冷壁下集箱设有蒸汽加热装置，包括加热蒸汽分配管，高压截止阀，分配箱与水冷壁下集箱连接的管道。

2.3.12.炉顶设有专供炉膛内部检修升降机平台的绳孔。

2.3.13.除渣装置包括渣斗，支架及液压关段门。

2.4.燃烧器

2.4.1.煤粉燃烧器的设计充分考虑设计煤种和校核煤种在煤质允许变化范围内的适应性。

2.4.2.燃烧器和燃烧系统的设计和布置，采用美国CE公司专利技术的WR型燃烧器，四角切圆燃烧方式，技术先进、性能优良、运行可靠，并满足以下要求：

在大出力范围内做到稳定和经济燃烧；不投油最低稳燃负荷为30％BMCR。

WR燃烧器加偏置周界风和合适的假想切圆确保燃烧气流不贴壁，有效防止结渣和冲刷炉墙情况发生，以免影响锅炉出力和运行。

燃烧器设计采用顶部风反切、燃烧器分组、一次风喷口适当拉开，降低燃烧器区域热负荷、适当的炉内假想切圆和保证燃烧器区四角配风均匀等措施，以减少由于四角切圆燃烧而形成的残余旋转，使得进入水平烟道的烟气流场均匀，降低锅炉的烟温偏差，保证投、停运燃烧器时，炉膛出口烟气温度和气流均匀分布。

为了减少环境污染，降低NOx排放量，控制燃烧区的氧量，采用分级送风，配风均匀，一次风采用低NOxWR型燃烧器。

燃烧器分组拉开后，避免燃烧器区局部高温。

均可以减少NOx的排放量。

燃烧器易于操作和维修；

油枪采用机械雾化，油燃烧器做到雾化良好、燃烧充分、不滴油、不结焦。

油枪采用高能点火器点火，并配有进退驱动装置。

2.4.3.燃烧器的各部调节装置可靠并可长期保持动作灵活。

2.5.过热器、再热器和蒸汽温度控制系统

2.5.1.过热器和再热器在设计中进行精确的壁温计算，为方便用户管理，优化过热器和再热器受热面使用的钢材，使其牌号和种类尽可能少，同时又满足高温持久强度的要求。

过热器、再热器材料分段图见图7～图11。

运行中的金属壁温不超过钢材的最高使用温度。

采用顶部风反切减小炉膛出口处烟气的残余旋转，减少烟气侧偏差，使沿炉膛宽度烟气流动和烟气温度均匀分布。

锅炉尾部卧式布置的对流受热面（低温过热器、省煤器），烟速≤10m/s。

2.5.2.过热器蒸汽温度调节采用两级四点喷水系统。

再热器温度调节采用摆动燃烧器调温方式。

再热器系统还设有喷水减温，用于事故工况，正常调温不使用。

2.5.3.在BMCR工况，过热器的总减温水量控制在设计值的50-150%以内。

2.5.4.再热器系统配有供再热器水压试验时用的堵板。

2.6.省煤器

2.6.1.省煤器设计中充分考虑灰粒的磨损性，省煤器采用鳍片式省煤器（型式待定），并带有防磨盖板，具有良好的防磨性能和较高的热经济性。

在烟气通道适当部位安装有烟气导流板，使气流均匀。

2.6.2.在吹灰器有效范围内，省煤器设有防磨护板，以防吹坏管子。

2.6.3.锅炉后部烟道内布置的省煤器等受热面管组之间，留有足够高度的空间，供进人检修、清扫。

2.6.4.省煤器在最高点处设有排放空气的管道和阀门。

2.6.5.省煤器下部灰斗的接口处在设计时考虑了安装中转贮灰斗及其输送管道的空间和承重构件。

2.6.6.如果在保证期内，省煤器管由于飞灰磨损而低于最小管壁厚度，哈锅将进行无偿改进。

图7分隔屏过热器材料分段

图8后屏过热器材料分段

图9末级过热器材料分段

图10屏式再热器材料分段

图11末级再热器材料分段

2.7空气预热器

2.7.1每台锅炉配备两台三分仓回转式空气预热器，空气预热器主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热。

烟气流向：

垂直向下。

该空气预热器为哈锅按ALSTOM-API最新技术设计和制造的半模式、双密封空气预热器。

2.7.2转子采用半模式仓格结构，蓄热元件均制成较小的组件，以便检修和更换。

冷端传热元件采用防腐蚀CORTEN钢板制成，且在调换时不影响其它的受热面。

使用寿命不小于50000小时。

2.7.3每台空气预热器配有主电机和辅助电机，互为备用。

2.7.4空气预热器应采用可靠的支撑轴承和导向轴承，结构要求便于更换、检查，并配置润滑油和冷却水系统。

2.7.5空气预热器要求采用轴向和径向双密封系统，并配有漏风自动控制系统，空气泄漏量满足性能保证值。

2.7.6当任一台空气预热器因故障停运时，空预器应能单侧运行，锅炉可带60%BMCR负荷。

停运的空气预热器应采取防止变形和漏烟的措施。

2.7.7空气预热器应设置带有照明的窥视孔，消防系统和清洗系统。

2.7.8每台空气预热器应装有适用伸缩式吹灰器，吹灰蒸汽应有一定的过热度。

2.7.9每台空气预热器应装有转子停转报警装置。

2.7.10冷端传热元件厚度为1.2mm。

2.8.安全阀

2.8.1.锅炉的汽包、过热器、再热器上装有足够数量的安全阀，排汽能力符合《锅炉安全监测规程》，其要求符合ASME法规。

2.8.2.每台过热器出口，再热器和汽包最低起跳压力安全阀以及动力排放阀（PCV）出口都安装有消音器。

安全阀和PCV阀采用可靠的产品，不会拒动作、拒回座。

起跳回座压差最大不超过起跳压力的7%。

2.8.3.汽包安全阀

安全阀为全启式，单弹簧结构。

2.8.4.过热器和再热器安全阀

安全阀装在过热器出口和再热器出、入口，阀为全启式单弹簧结构。

2.8.5.消音器

每个消音器组件由不锈钢扩散管、不锈钢扩散管壳体和镀锌软钢膨胀室组成（或小孔型）。

消音器消声后噪音符合国家标准。

2.9.吹灰器

2.9.1.哈锅提