260T循环流化床锅炉运行规程.docx

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260T循环流化床锅炉运行规程

260t/h循环流化床锅炉运行规程

（试行）

理文造纸热电有限公司

二零零三年十月

前言

本规程根据各设备制造厂家产品使用、维护说明书及现场使用有关规定和国家电力公司的有关标准，结合50MW汽轮发电机组设备和系统的运行实践编写而成。

下列人员应掌握、熟悉本规程的相关内容：

总经理、副总经理、技术总监、生产部经理、生产部经理助理、生产部各主管、值长、值长助理、控制员、巡检工程师。

本规程自颁布之日起执行。

如果大家在学习和执行的过程中有补充改进建议，请反馈给生产部，使本规程得到不断的完善。

2003年10月26日

附加说明：

批准：

审定：

审核：

初审：

编写：

1锅炉设备系统简介

1.1锅炉设备规范及特性

1.1.1锅炉型号为UG—260/9.8—M3型高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、全钢架π型布置循环流化床锅炉。

与国产CC50/8.83/1.3型汽轮机和WZ18z—047LLT型发电机配套。

制造厂家：

无锡华光锅炉股份有限公司。

制造日期：

2005年11月。

1.1.2主要工作参数

额定蒸汽温度540℃

额定蒸汽压力（表压）9.81Mpa

额定蒸发量260t/h

给水温度215℃

锅炉排烟温度136℃

锅炉计算热效率90.5%

锅炉保证热效率90%

燃料消耗量32.45t/h

石灰石消耗量1.65t/h

空气预热器进风温度20℃

一次热风温度179℃

二次热风温度179℃

一、二次风量比60：

40

排污率≤2%

循环倍率25～30

锅炉飞灰份额70%

脱硫效率（钙硫摩尔比为2.3时）≥90%

1.2燃料特性

名称

符号

单位

数值

设计煤种

校核煤种

收到基低位发热值

Qnet,ar

KJ/kg

22604

23050

全水分

Mar

％

8

8．84

空气干燥基水分

Mad

％

干燥无灰基挥发分

Vdaf

％

12

32．4

收到基灰分

Aar

％

24

19．28

收到基碳

Car

％

59

59．08

收到基氢

Har

％

3．1

3．16

收到基氧

Oar

％

3．54

8．77

收到基氮

Nar

％

4．56

0．7

收到基全硫

Sar

％

0．8

0．61

灰变形温度

DT

℃

1250

>1220

灰软化温度

ST

℃

1300

>1320

灰熔化温度

FT

℃

1500

>1420

1.2.1煤的入炉粒度要求：

粒度范围0～10mm，50%切割粒径d50=2mm。

1.2.2点火及助燃用油

锅炉点火用油：

0#轻柴油

序号

分析项目

单位

标准要求

实验方法

1

10%蒸余物残碳

%

≯4

GB/T268

2

水分

%

痕迹

GB/T260

3

运动粘度

mm2/s

3.0～8.0

GB/T265

4

闭口闪点

℃

≮65

GB/T261

5

灰份

%

≯0.025

GB/T508

6

硫醇硫含量

%

≯0.01

GB/T380

7

机械杂质

%

无

GB/T511

8

硫含量

%

≯0.2

GB/T380

9

凝点

℃

≯0

GB/T510

1.3灰渣特性

（灰成分分析资料）

名称

符号

单位

数值

设计煤种

校核煤种1

校核煤种2

二氧化硅

SIO2

%

56.12

40.57

65.00

三氧化二铝

AI2O3

%

25.98

34.78

21.99

三氧化二铁

Fe2O3

%

5.75

13.80

7.00

氧化钙

CaO

%

3.31

3.28

1.82

氧化钾

K2O

%

2.18

1.47

1.00

氧化钠

Na2O

%

0.9

0.24

0.14

氧化镁

MgO

%

0.41

0.6

0.47

三氧化硫

SO3

%

2.74

2.64

1.13

五氧化二磷

P2O5

%

0.131

0.071

0.042

二氧化钛

TiO2

%

0.84

1.28

0.53

其它

%

1.639

1.269

0.878

1.4石灰石特性

石灰石纯度分析

石灰石的入炉粒度要求：

粒度范围0～1mm，50%切割粒径d50=0.3mm，详见附图。

名称

符号

单位

设计煤种

校核煤种

氧化钙

CaO

%

48.04

氧化镁

MgO

%

4.32

氧化铁

Fe2O3

%

0.71

氧化硅

SiO2

%

3.20

水份

H2O

%

1.5汽水品质

1.5.1给水品质

水源：

地下水

硬度：

～0mg/l

PH值：

9.0～９.5

　　　锅炉正常排污率：

≤2%

1.5.2蒸汽品质

钠：

≤5ug/l

二氧化硅：

≤0ug/l

导电度（25℃）：

≤0.3uΩ/cm

1.6锅炉计算汇总表

序号

名称

单位

锅炉负荷

BMCR

100%D

75%D

50%D

30%D

全切高加

1

汽水流量

省煤器入口

T/h

228.4

207.9

162.3

110.5

66.7

226.8

过热器出口

T/h

240.0

220.0

165.0

110.0

66.0

240.0

过热器一级喷水

T/h

9.6

9.9

3.0

0.6

0.0

10.6

过热器二级喷水

T/h

4.3

4.4

1.3

0.0

0.0

5.0

锅炉正常排污量

T/h

2.4

2.2

1.7

1.1

0.7

2.4

2

汽、水压力

过热器出口

MPa

9.8

9.8

9.8

9.8

9.8

9.8

汽包

MPa

10.9

10.8

10.5

10.4

10.1

10.8

省煤器入口

MPa

11.4

11.3

10.9

10.7

10.3

11.3

3

汽、水温度

过热器出口

℃

540

540

540

540

518

540

汽包

℃

317

317

317

317

317

317

减温水

℃

215

215

205

195

158

158

省煤器入口

℃

215

215

205

195

158

158

4

锅炉设计效率（按低位发热值计）

化学未燃烧热损失

%

0.05

0.05

0.06

0.08

0.10

0.05

机械未燃烧热损失

%

4.32

4.40

6.90

10.01

12.00

5.05

排烟热损失

%

5.20

5.05

4.73

4.06

4.28

4.59

灰渣物理热损失

%

0.07

0.08

0.09

0.09

0.10

0.08

石灰石煅烧损失

%

0.42

0.42

0.42

0.42

0.42

0.42

硫盐化（放热）损失

%

-0.44

-0.44

-0.44

-0.43

-0.39

-0.44

散热损失

%

0.29

0.29

0.29

0.29

0.29

0.29

5

锅炉计算热效率

90.09

90.16

87.94

85.48

83.19

89.96

6

燃料及石灰石消耗量

实际燃料消耗量

T/h

33.8

30.9

24.0

19.7

10.8

36.8

实际石灰石消耗量

T/h

1.7

1.5

1.0

0.8

0.5

1.8

实际燃料耗量（校核

煤种Ⅰ）

T/h

30.4

实际石灰石耗量（校核煤种Ⅰ）

T/h

6.3

实际燃料耗量（校核煤

种Ⅱ）

T/h

42.1

实际石灰石耗量（校核煤种Ⅱ）

T/h

4.4

启动用床料量

T

19.7

19.7

19.7

19.7

19.7

19.7

启动用床料粒度要求

mm

0～5

0～5

0～5

0～5

0～5

0～5

燃料粒度要求

mm

0～10

0～10

0～10

0～10

0～10

0～10

石灰石粒度要求

mm

0～1

0～1

0～1

0～1

0～1

0～1

Ca/S比

/

2.3

2.3

2.3

2.3

2.3

2.3

7

炉膛容积热负荷

103KJ

/m3h

465

426

322

217

137

504

8

炉膛断面热负荷

103KJ

/m2h

12507

11447

8647

5833

3672

13542

9

空气温度

空预器一次风进口

℃

20

20

20

20

20

20

空预器二次风进口

℃

20

20

20

20

20

20

空预器一次风出口

℃

207

207

178

159

150

174

空预器二次风出口

℃

201

201

176

0

0

171

10

烟气温度

省煤器进口

℃

552

551

507

471

467

552

省煤器出口

℃

294

293

260

231

215

254

空预器入口（修正后）

℃

294

293

260

231

215

254

空预器出口（修正后）

℃

136

132

124

108

101

123

炉膛出口

℃

930

920

835

780

720

920

11

空气量

空预器一次风进口

m3/h

134638

123764

124783

120393

92629

145255

空预器二次风进口

m3/h

98650

89753

44436

0

0

107337

空预器一次风出口

m3/h

215222

193511

187435

173536

130635

216273

空预器二次风出口

m3/h

156027

139689

66433

0

0

159022

二次风喷口风量

m3/h

156027

139689

66433

0

0

159022

给煤输送风

m3/h

10118

9897

9508

9124

8927

9424

给煤密封风

m3/h

2024

1979

1902

1825

1785

1885

点火风

m3/h

67319

61882

62391

60196

46314

72628

飞灰再循环风（如果有）

m3/h

0

0

0

0

0

0

石灰石输送风

m3/h

1897

1856

1758

1711

1674

1767

高压风

m3/h

1520

1520

1520

1520

1520

1520

12

烟气量

m3/h

空预器进口

m3/h

467438

419547

318130

213541

157944

470888

空预器出口

m3/h

337303

306450

237619

162348

121454

354497

13

过剩空气系数

炉膛出口

%

1.2

1.2

1.26

1.33

1.63

1.2

空预器出口

%

1.25

1.25

1.31

1.38

1.68

1.25

14

漏风系数

炉膛

0

0

0

0

0

0

过热器

0

0

0

0

0

0

分离器

0

0

0

0

0

0

省煤器

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

空气预热器

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

15

汽水阻力

汽包至过热器出口

MPa

1.1

1.0

0.73

0.58

0.32

0.98

省煤器进口至汽包

MPa

0.50

0.50

0.40

0.30

0.20

0.5

16

炉膛设计压力

Kpa

±8.7（炉膛上部），+20.8/—8.7（炉膛下部）

炉膛可承受压力

KPa

±8.7（炉膛上部），+20.8/—8.7（炉膛下部）

17

烟风阻力（锅炉接口处）

锅炉本体烟气侧阻力

KPa

4.1

4.1

3.8

3.0

2.5

4.3

空预器一次风阻力

KPa

0.96

0.96

0.96

0.96

0.86

1.12

空预器二次风阻力

KPa

0.96

0.96

0.46

0

0

0.96

床料层阻力

KPa

8.50

8.50

8.50

8.00

7.50

8.50

二次风喷嘴阻力

KPa

3.50

3.50

2.10

0

0

3.80

布风板压降

KPa

4.50

4.50

4.50

4.50

4.10

4.80

一次风侧总阻力

KPa

15.80

15.80

15.80

15.10

14.10

16.20

二次风侧总阻力

KPa

7.30

7.30

5.2

0

0

7.60

给煤风总阻力

KPa

14.00

14.00

14.00

14.00

14.00

14.00

点火风总阻力

KPa

10.00

10.00

10.00

10.00

10.00

10.00

高压风阻力

KPa

35.00

35.00

35.00

35.00

35.00

35.00

18

旋风分离器

入口烟温

℃

930

920

835

780

720

920

入口烟气浓度

Kg/Nm3

5.1

5.0

4.5

4.1

3.2

5.0

分离效率

%

99.5

99.5

99.4

99.3

99.0

99.5

19

冷渣器

冷渣器入口温度

℃

930

920

860

860

850

920

冷渣器出口温度

℃

145

145

135

125

110

150

20

空预器出口烟气含尘量

（BMCR）

g/Nm3

29

空预器出口烟气密度

Kg/m3

0.90

0.91

0.92

0.96

0.97

0.93

21

一次风率

/

0.58

0.58

0.74

1.00

1.00

0.58

22

排渣量

T/h

3.89

3.74

3.07

2.29

1.59

4.45

排灰量

T/h

7.79

6.96

5.02

3.45

2.08

8.28

总灰渣量

T/h

11.68

10.70

8.09

5.73

3.67

12.73

排渣方式

直排

直排

直排

直排

直排

直排

23

排放量

NOx

ppmdv

180

180

190

194

200

185

SO2

Kg/h

23

21

16

14

11

25

CO

ppmdv

120

120

150

180

190

120

1.7炉膛水冷壁

炉膛断面尺寸为8770mm×5970mm，炉膛四周由管子和扁钢焊成全密封膜式水冷壁。

前后及两侧水冷壁分别各有109-φ60×5与74-φ51×5根管子。

前后水冷壁下部密相区处的管子与垂直线成一夹角，构成上大下小的锥体。

锥体底部是水冷布风板，布风板下面由后水冷壁管片向前弯与二侧墙组成水冷风室。

布风板至炉膛顶部高度为32.2m，炉膛烟气截面流速4.7m/s。

后水冷壁上部两侧管子在炉膛出口处向分离器侧外突出形成导流加速段，下部锥体处部分管子对称让出二只返料口。

前水冷壁下方有4只加煤口，侧水冷壁下部设置供检修用的专用人孔，炉膛密相区前后侧水冷壁还布置有两排二次风喷口。

前、后、侧水冷壁分成四个循环回路，由汽包底部水空间引出3根φ325×25集中下降管，通过18根φ159×12的分散下降管向炉膛水冷壁供水。

其中两侧水冷壁下集箱分别由3根分散下降管引入，前后墙水冷壁下集箱分别由6根分散下降管引入。

两侧水冷壁上集箱相应各有3根φ159×12连接管引至汽包，前后墙水冷壁上集箱有12根φ159×12引出。

2片水冷屏则各有从汽包引出的一根φ219×16下降管供水，再分别由2根φ133×10的引出管引至汽包。

水冷壁系统的集箱除前后上集箱合并成φ325的集箱外，基余均为φ219×25。

炉膛水冷壁回路特性表：

回路

前、后水冷壁

侧水冷壁

水冷屏

上升管根数与规格

n-φ×s

2×109-φ60×5

2×74-φ51×5

2×16-φ60×5

水连接管根数与规格

n-φ×s

2×6-φ159×12

2×3-φ159×12

2×1-φ219×16

汽水引出管根数与规格

n-φ×s

12-φ159×12

2×3-φ159×12

2×2-φ133×10

下降管根数与规格

n-φ×s

3-φ325×25

水连接管与上升管截面之比

%

0.401

0.44

0.874

引出管与上升管截面之比

%

0.401

0.44

0.638

水冷壁、集箱、连接管的材料为20G/GB5310。

整个水冷壁重量由水冷壁上集箱的吊杆装置悬吊在顶板上，锅炉运行时水冷壁向下热膨胀，最大膨胀量146mm。

1.8高效蜗壳式汽冷旋风分离器

（1）分离器是循环流化床锅炉的重要组成部件，本锅炉采用的是中科院工程热物理研究所的高效蜗壳式汽冷旋风分离器专利技术，在炉膛出口并列布置两只汽冷旋风分离器，分离器直径φ4400mm，用φ38×6的管子和鳍片组成膜式壁作为旋风分离器的外壳，并采用蜗壳进口的方式形成结构独特的旋风分离器。

具有分离效率高和强化燃烧的优点。

旋风分离器将被烟气夹带离开炉膛的物料分离下来。

通过返料口返回炉膛，烟气则流向尾部对流受热面。

整个物料分离和返料回路的工作温度为930℃左右。

（2）包覆分离器的汽冷受热面能够有效吸收物料后燃所产生的热量，防止返料器内高温结焦，扩大煤种的适应性，同时由于耐火层薄还可以缩短锅炉的启动时间。

（3）分离器内表面焊有密排抓钉，并浇注一层60mm厚的特种耐磨可塑料，使整个分离器的内表面得到保护，从而使分离器具有较长的使用寿命。

（4）分离器出口管采用高温耐热合金制造，材质为1Cr25Ni20。

（5）分离器入口开设检修门，并保证其密封性。

（6）返料器和立管内设有热电偶插孔及观察窗，以监视物料流动情况。

（7）汽冷旋风分离器作为过热器受热面的一部分。

1.9汽包及汽包内部设备

汽包内径φ1600mm

厚度100mm

封头厚度100mm

筒身长12000mm

全长13800mm

材料P355GH（19Mn6）

汽包正常水位汽包中心线以下180mm（O水位）

水位正常波动值±50mm

汽包内采用单段蒸发系统布置有旋风分离器、清洗孔板和顶部百叶窗等内部设备。

汽包给水管座采用套管结构，避免进入汽包的给水与温度较高的汽包壁直接接触，降低汽包壁温温差与热应力。

汽包内装有44只直径φ315mm的旋风分离器，分前后两排沿汽包筒身全长布置，汽水混合物采用分集箱式系统引入旋风分离器。

每只旋风分离器平均负荷为5.5T/H。

汽水混合物切向进入旋风分离器，进行一次分离，汽水分离后蒸汽向上流动经旋风分离器顶部的梯形波形板分离器，进入汽包的汽空间进行重力分离，然后蒸汽通过清洗孔板以降低蒸汽中携带的盐份和硅酸根含量，经过清洗后的蒸汽再经过顶部百叶窗和多孔板又进行二次汽水分离，最后通过汽包顶部饱和蒸汽引出管进入过热器系统。

清洗水量取百分之百的汽包给水，清洗后的水进入汽包的水空间。

为防止大口径下降管入口产生旋涡和造成下降管带汽，在下降管入口处装有栅格及十字板。

此外，为保证良好的蒸汽品质，在汽包内装有磷酸盐加药管和连续排污管。

为防止汽包满水，还装有紧急放水管。

汽包上设有上下壁温的测量点，在锅炉启动点火升过程中，汽包上下壁温差允许最大不得超过50℃。

同样，启动前锅炉上水时为避免汽包产生较大的热应力，进水温度不得超过70℃，并且上水速度不能太快，尤其在进水初期更应缓慢。

1.10燃烧设备

燃烧设备主要给煤装置、布风装置、排渣装置、给石灰石装置、布风装置和点火系统及返料回灰系统。

（1）给煤装置

给煤装置为4台电子称重式给煤机。

给煤机与落煤管通过膨胀节相连，解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨胀差（膨胀值126mm）。

给煤装置的给煤量能够满足在二台给煤装置故障时，其余2台给煤装置仍能保证锅炉100%额定出力。

一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的四根φ325×10间距为～2m的落煤管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落煤管滑落到下端在距布风板1800处进入炉膛。

给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内通入一次风冷风作为密封风。

播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。

（2）布风装置

风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成，风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土。

防止点火时鳍片超温，并降低风室内的水冷度。

燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室。

风室与炉膛被布风板相隔，布风板系水冷壁与扁钢焊制而成，布风板的横断面为8770×2800，其上均匀布置有909只风帽。

一次风通过这些风帽均匀进入炉膛，流化床料。

风帽采用耐磨耐高温合金，风帽横向纵向节距均为160mm。

为了保护布风板，布风板上的耐火浇注料厚度为150mm。

（3）排渣装置

底渣从水冷布风板上的三根φ219水冷放渣管排出炉膛，其中两