酒泉工程锅炉描述.docx
《酒泉工程锅炉描述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酒泉工程锅炉描述.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
酒泉工程锅炉描述
锅炉说明书
1概述
本说明书主要针对国电电力酒泉发电有限公司（2×330MW）热电联产机组的锅炉设备，对其主要系统及基本结构进行了简要描述。
锅炉总体布置简图（预留脱硝，未示脱硝）
本工程锅炉为单炉膛、“П”型布置、四角切圆、固态排渣、平衡通风、自然循环汽包炉。
炉膛底部前后墙水冷壁向中心收缩成55°倾角的冷灰斗。
直流式水平浓淡燃烧器布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。
在炉膛上部、水平烟道布置了辐射、对流型的过热器、再热器受热面管组，尾部烟道布置了低温过热器管组。
在低温过热器下方布置省煤器管组。
在后竖井的下方，两台回转式空气预热器置于运转层平台之上。
锅炉整体呈左右对称，悬吊在钢结构顶板梁下。
锅炉钢架为两侧带副柱的空间桁架结构。
锅炉主要尺寸见下表：
序号
名称
单位
数值
1
炉膛深度
mm
13743.4
2
炉膛宽度
mm
14706.6
3
锅筒顶梁标高
mm
75400
4
炉顶大板梁标高
mm
74200
5
锅筒中心线标高
mm
66800
6
顶棚拐点标高
mm
62800
7
水冷壁下集箱标高
mm
6500
8
锅炉运转层标高
mm
12600
9
水平烟道深度
mm
7120
10
尾部竖井深度
mm
9890
2锅炉汽水系统
2.1给水及省煤器系统
本锅炉机组配置机组配采用3台50%BMCR的电动调速给水泵；自给水管路来的水分两路直接进入省煤器入口集箱（Φ273×40）两端部，省煤器位于低温过热器下部烟道内，顺列逆流布置。
水被烟气加热后，进入布置在省煤器管组上方的3只中间集箱，由此引出3排省煤器吊挂管，以支承低温过热器重量。
省煤器吊挂管在炉顶汇总于省煤器出口集箱，最后经12根Φ159×18的管子引入锅筒。
悬吊管承受的重量在炉顶上通过吊杆传递到炉顶钢架上。
省煤器蛇形管排用定位管夹悬吊在中间集箱上。
为防止烟气灰粒对管子磨损，除控制较低的烟气速度外，在蛇形管易受磨损的地方设置防磨装置。
在吹灰器区域管子上覆盖了防磨盖板。
省煤器吊挂两侧焊有吊耳，以承受低温过热器水平段重量。
同时，吊挂管的结构和布置还考虑了低过蛇形管的安装和检修。
省煤器进口管道和集中下降管之间布置有再循环管道，管道上设置二只电动截止阀。
2.2水循环系统
水循环系统由锅筒及内部设备、水冷壁管、下降管、引入管、引出管及集箱组成。
水循环回路示意图
锅筒内炉水进入布置于锅筒底部的4根Φ508×55的大直径集中下降管，然后由74根Φ159×18的引入管引入水冷壁下集箱，而后进入炉膛四面墙水冷壁上升管。
它们是由722根Φ63.5×7.5、节距76.2mm的管子加扁钢组成的膜式水冷壁。
最后由94根Φ159×18的引出管将汽水混合物由水冷壁上集箱引入汽包。
水冷壁按受热及形状不同分为24个回路，前、后墙各6个，两侧墙各6个。
回路标号
F-1
F-2
F-3
S-1
S-2
S-3
S-4
S-5
S-6
R-1
R-2
R-3
回路上升管数
39
39
18
29
38
38
24
24
16
21
39
36
回路引入管数
4
4
2
3
4
4
2
2
2
2
4
4
导汽管数
5
4
2
3
5
5
3
3
2
3
6
6
水冷壁四角为大切角。
前、后水冷壁在下部形成冷灰斗，以55°的落灰角度向下倾斜至底部形成开口宽1.4m的出渣口，与刮板捞渣装置相接。
后墙上部形成折焰角，后墙中有64根Φ63.5×11的管子在折焰角上方形成悬吊管，主要承受后墙水冷壁重量。
切角水冷壁在折焰角处分成两部分，分别转向折焰角和两侧墙，折焰角处部分侧墙管子以叉形管一变二包覆水平烟道两侧墙。
同时，折焰角上倾角以与水平成35°角向后上方延伸。
水冷壁管屏端部均设有对中装置，供安装时上、下管屏焊接对口用。
水冷壁上布置了各种测量、吹灰和检查用孔。
在水冷壁中部热负荷高的区域内采用内螺纹管，增大水循环安全裕度。
2.3锅筒及内部设备
2.3.1锅筒
锅筒内径为Φ1800mm，壁厚145mm，筒身直段长～20m，两端为球形封头，总长约～22.5m，筒体材料为13MnNiMo54。
汽包中心线标高66.8m，两根Φ190（每端一根）的U形吊杆将汽包悬吊在板梁上。
锅筒正常水位在其中心线以下120mm处，允许水位波动±50mm。
2.3.2水位监控系统
在锅筒封头两端各设一套双色水位表，锅筒上设有单室平衡容器供热保护、给水调节与机械低读水位表之用，另外还设有电接点水位计。
2.3.3锅筒内部设备
本锅炉锅筒内部设备的一次分离元件为Φ350的轴流式分离器，共86只，二次分离元件为W型干燥器（见图）。
锅筒内的下半部采用汽水混合物内夹套结构，即汽水混合物在该内夹套中流动后进入轴流式分离器进行一次分离，省煤器给水由两根集中给水管由锅筒底部引入锅筒，内夹套将给水，炉水与锅筒内壁隔开且下部内夹套里汽水混合物处于流动状态，使锅筒壳体上、下壁温尽量保持一致，部分给水直接引到集中下水管内与锅水混合，增加集中下水管内循环水的欠焓。
顶部干燥器共100只，分前后两排对称布置，使少量分离出来的水自中间腹底部流入疏水管引向水空间。
为防止集中下降管入口截面形成旋涡斗而带汽，在其入口处装设了防旋档板。
1--旋风分离器
2--W型干燥器
3--疏水管
4--饱和蒸汽
5--加药管
6--汽水混合物
7--汽水夹套
8--给水管
9--给水引入管下降管
10--下降管
11--事故放水管
12--排污管
2.4过热器系统
2.4.1蒸汽流程
过热器按蒸汽流向分为六级：
低温过热器、顶棚、包墙、全大屏过热器、后屏过热器与高温过热器。
过热蒸汽流程图
2.4.2系统简介
来自锅筒的饱和蒸汽经16根连接管进入顶棚管入口集箱。
为了减少顶棚至包墙系统的阻力，将入口集箱的蒸汽分为两路，主路进入顶棚过热器至顶棚管出口集箱，由顶棚管出口集箱两端的三通引至水平烟道和后竖井前部侧包墙上集箱，然后分成两路下行，一路经水平烟道包墙管进入水平烟道包墙下集箱，再由6根连接管引入后竖井包墙下部的环形集箱前部，另一路经后竖井前部侧包墙管进入环形集箱（侧）前部，两路蒸汽在环形集箱（前）混合后上行流过后竖井前包墙，再水平流过顶部包墙管，然后下行流过后包墙管进入环形集箱（后）；旁路由顶棚入口集箱引出4根连接管，流经后竖井后部侧包墙进入环形集箱（侧）后部。
主路和旁路在环形集箱（后）中混合。
环形集箱（后）引出蒸汽经低温过热器受热后进入低过出口集箱，通过一根连接管，并在连接管上设有一级减温器，经分叉为两根管子，进入两个全大屏进口集箱。
蒸汽经全大屏过热器受热后进入两个全大屏出口集箱，由两根连接管引入后屏进口集箱，连接管上设有二级减温器。
蒸汽经后屏过热器进入后屏出口集箱，由两根连接管左右交叉进入高过进口集箱，连接管上设有三级减温器。
蒸汽经高温过热器进入高过出口集箱，高过出口集箱中心单根左侧引出连接管及过热器出口管道与设计院管道相接。
过热器系统采用了一次轴向混流，一次半炉膛混合，一次左右交叉，并布置了三级喷水减温，尽可能消除蒸汽侧和烟气侧的热力偏差，在负荷变化较大幅度内维持稳定的过热汽温。
低温过热器布置在尾部竖井内分为垂直出口段和水平段，由省煤器吊挂管来悬吊并保持水平段管子的横向节距，由固定块来保持水平段管子的纵向节距，由带状管夹来保持垂直出口段管子的纵向节距。
顶棚过热器和包墙过热器由管子加焊扁钢构成膜式壁，顶棚上设有供炉膛内检修平台用绳孔6个。
全大屏过热器布置在炉膛上部，全辐射式，沿炉宽方向共布置了4大片管子，为了减少同片屏管之间的热偏差，每片屏又分成4片小屏。
用夹持管来防止管屏幌动，由高铬镍耐热滑动块来保证管子的纵向节距。
从全大屏出来的蒸汽经两根管道进入后屏进口集箱。
蒸汽在管圈内受热后进入出口集箱。
后屏过热器布置在炉膛出口，辐射对流式，由汽冷定位管来保证管子的横向节距，由高铬镍耐热滑动块来保证管子的纵向节距。
过热蒸汽流经后屏由两根连接管左右交叉进入高温过热器。
由带状机械管夹来保证管子纵向节距。
2.4.3汽温调节
过热器系统设置有三级喷水减温器用来调节过热蒸汽温度，喷水减温均采用多孔喷管式减温器。
一级喷水减温器设置在低温过热器至大屏过热器的连接管上，作为正常工况下汽温粗调用，过热蒸汽温度主要以一级喷水进行调节。
二级喷水减温器设置在全大屏至后屏左、右两个连接管上，正常工况下作为备用，根据锅炉运行情况可用来调节左右侧汽温偏差，防止后屏超温。
每个喷水减温器配备有进口气动调节阀，减温器和调节阀不但能保证正常工况下过热蒸汽额定温度，还能保证包括切高加在内其它工况下过热蒸汽额定温度。
三级喷水减温器设置在后屏至高过的左、右交叉连接管上，作为正常工况下汽温微调用，用来维持过热蒸汽额定温度。
过热汽喷水减温器
2.4.4定位结构
为保证管子的横向、纵向节距，减小过热汽温偏差及管子局部磨损，采用了下述定位结构。
大屏夹持管：
为了防止管屏在炉内产生幌动，采用夹持管。
夹持管自大屏进口集箱引出，交叉绕过大屏、后屏，然后进入后屏进口集箱。
汽冷定位管（间隔管）：
为了保持后屏、中再、高再管子的横向节距，采用定位管，定位管自水平烟道包墙下集箱前的连接管引出，绕过后屏、中再、高再，然后进入低过至大屏连接管上。
省煤器吊挂管由省煤器中间集箱引出，由尾部竖井顶棚固定节距，从而也固定了低过管子的横向节距。
滑动块：
为了保持烟气温度较高处全大屏、后屏、中再管子的纵向节距，采用高铬镍耐热滑动块，每一付滑动块分别焊在两相邻管子之上，该结构既能确保管子纵向节距，又可让管子作轴向自由膨胀。
带状机械管夹：
为了保证高再、高过管子的纵向节距，采用带状机械管夹。
管夹由一块梳形角钢、一块扁钢和圆钢组成，由焊在管子上的圆钢托住。
定位块：
低温过热器管子的纵向节距垂直段依靠两块扁钢做成管夹，水平段依靠定位块来维持，三个支承点，中间为固定支点，两侧为活动支点。
高顶板梳形密封吊架结构：
各级过热器、再热器穿过顶棚采用梳形套密封吊架结构，通过它既使顶棚下部的管排重量悬吊于顶板，同时，保证了穿管的密封，还可使集箱管接头免受过重的负载。
滑动块联接件示意图
A-A旋转
1
—
高顶板
2
—
内护板
3
—
过热器管
4
—
密封板
5
—
吊杆
6
—
高顶板端板
7
—
顶棚管
高顶板式密封支撑结构示意图
2.5再热器系统
2.5.1再热器系统
按蒸汽流程依次分为三级：
壁式再热器、中温再热器和高温再热器。
（再热蒸汽流程见下图）
再热蒸汽流程图
2.5.2系统简介
汽轮机高压缸排汽通过管道进入壁再进口集箱前墙部份两个三通，在设计院管道上设置了再热器事故喷水减温器。
再热蒸汽由壁再进口集箱通过布置在紧贴前墙和两侧墙的壁式再热器，进入壁再出口集箱，由壁再出口集箱前墙部份引出两根连接管进入中再进口集箱，连接管上设置有微调喷水减温器。
再热蒸汽经中温再热器进入高温再热器，中再和高再中间不设集箱，以减小再热器系统阻力。
中再蛇形管穿出顶棚后每屏分成两屏，进入炉内成为高再蛇形管，中再与高再蛇形管进行管圈内外交叉，即中再的内圈至外圈的管子到高再后变成外圈至内圈的管子，以及变管径以减小再热器系统热力偏差。
再热蒸汽经高温再热器进入高再出口集箱，通过再热器出口管道与设计院的管道相接。
再热器系统在壁再至中再采用一次半炉膛混合、中再至高再连接管内外交叉及变管径连接，使平行管圈的流量分配尽可能合理，并布置了事故和微调喷水减温，尽量消除热力偏差，在燃烧器喷口摆动配合下保证各种负荷下再热蒸汽温度能满足汽机的要求。
壁式再热器单排垂直布置在炉膛上部大屏区，紧贴在前墙和侧墙水冷壁管向火面上，壁再管子与相应壁再区域水冷壁组装见壁再与水冷壁的固定简图，壁式再热器管子先固定在用钢板做的钢带上，再固定在壁再区域水冷壁上，共设置6层钢带，固定点处水冷壁和钢带用钢板连接，壁再管和水冷壁管相对固定。
其上5层均为活动节点，水冷壁和钢带用圆钢连接。
受热时，壁再管子相对水冷壁可以自由向上膨胀，壁再在穿越顶棚处相对水冷壁有较大的膨胀差（启动时），在此设置波形膨胀节及密封板（见壁再出口膨胀密封装置示意图），以保证壁再管子的自由膨胀和穿顶棚密封。
中温再热器布置在后屏过热器后，水冷壁折烟角上，根据壁温计算不同部位采用不同材料。
管间节距用滑动块结构确保，屏间节距由汽冷管来确保，中再出口和高再进口未设集箱，以减少再热器系统的阻力。
中再蛇形管穿出顶棚后每屏分成二屏，进入炉内，成为高再蛇形管。
为减少热力偏差，中再与高再蛇形管进行管圈内外交叉，即中再的内圈至外圈的管子到高再后变成外圈至内圈的管子。
高温再热器布置在中再之后，水平烟道斜坡区域，管屏每片采用带状管夹来确保纵向节距，用汽冷管来确保屏间的节距。
根据壁温计算，高再选用了不同的材料。
壁再与水冷壁的固定
壁再出口膨胀密封装置示意图
2.5.3汽温调节
再热器系统由于采用壁式再热器，以及中再、高再布置在高温烟气区，在负荷变化时再热汽温变化和调温辐度不大，因此调温方式采用摆动燃烧器喷口为主，喷水减温为辅，同时设置了事故喷水减温器。
依靠摆动燃烧器喷口摆动来改变炉膛火焰中心高度和改变炉内吸热以改变再热蒸汽温，是再热蒸汽温度调节的主要手段。
微调喷水减温器布置在壁式再热器至中温再热器的连接管上，作再热蒸汽温度的微调用。
事故喷水减温器，布置在壁式再热器进口管道上。
热器事故喷水减温器
2.6过热器和再热器系统的保护
锅炉在运行中，对过热器和再热器提供必需的监视和保护手段，尤其在锅炉启动和停炉阶段，由于所处的工作条件较差，因此更需对过热器、再热器进行保护。
2.6.1过热器保护系统
锅筒上设置有3台弹簧安全阀，过热器出口管道上分别设置了2台弹簧安全阀和1台PCV阀，可有效地保护过热器。
过热器的温度测点是对过热器蒸汽温度和管子金属壁温在锅炉启停、运行时进行监视和保护的重要手段。
2.6.2再热器系统保护
再热器进出口管道上分别设置了4台和2台弹簧安全阀，出口处安全阀的整定压力幅度低于再热器进口处，因而安全阀动作时再热器可得到足够的冷却，有效地保护再热器。
炉膛出口设置有烟温探针，在启动时控制炉膛出口烟温，保护再热器。
为了降低环境噪声水平，分别在锅筒、过热器系统和再热器系统的安全阀排汽管上布置有性能良好的消声器。
3锅炉燃烧设备
锅炉燃烧设备包括煤粉燃烧器、燃油装置、风门用气动执行器、喷口摆动用气动执行器、大风箱及炉前燃油系统。
详见“专题说明3：
燃烧设备布置及特点”。
4空气预热器
锅炉配备两台容克式三分仓回转式空气预热器，其蓄热元件转动。
一、二次风分隔布置。
详见“专题说明7：
空气预热器说明”。
预热器分解图
5锅炉构架
构架由顶板、柱和梁、垂直支撑与水平支撑等部件组成。
顶板由主梁、次梁、小梁组成坚固的梁格，其四周有水平支撑，主梁端部布置有垂直支撑，梁格传递基本垂直载荷，水平支撑传递水平载荷（风载和地震力），端部支撑除传递水平力外，还担负着阻止主梁端部的扭转。
柱和梁与垂直支撑、水平支撑构成一个立体的刚性构架，柱由主柱和副柱组成，主柱主要传递基本垂直载荷，副柱还起着主柱框架平面外稳定作用。
为传递风力、地震力、锅炉导向力及柱子稳定力，沿锅炉高度方向上设有垂直支撑，在主柱与副柱之间设有七层水平支撑。
锅炉构架的连接采用高强螺栓与焊接相结合的方式。
顶板的主梁和次梁之间、柱接头、柱梁之间、垂直支撑与柱之间的安装接头用扭剪型高强螺栓连接，其余构件的安装接头为焊接连接。
主梁最大尺寸为高3600mm，长28000mm，净重约76t，柱分段长度最长约为20000mm，净重15t。
高强螺栓直径有M22与M24两种，M24螺栓用于顶板主次梁间和柱段间的连接，其余连接用M22螺栓，高强螺栓材料为20MnTiB，螺母为15MnVB或35#钢。
柱脚用地脚螺栓与基础固定，每一柱脚4根螺栓。
地脚螺栓的安装垂直度要求≯1/1000。
刚性梁主要采用H600×200×11/17的截面，用来确保锅炉本体的刚性。
在锅炉上设置有五处导向装置，导向装置能有效的起到确定锅炉膨胀中心、防止锅炉晃动的作用。
将锅炉所受到的水平载荷（包括风载荷和地震作用）传递到构架上，炉膛承压能力瞬间可达±9980Pa，不产生永久变形。
凡有门孔、测量孔、打焦孔等需要维护的设备处，均有能通畅行走的维护平台，其中标高12600mm处为钢梁格栅板大平台，司水小室用花钢板平台，其余都用刚性良好的栅格平台。
扶梯均为栅格扶梯，主要对称布置在锅炉两侧前方，倾角为45。
6吹灰系统和吹灰装置
为确保锅炉能安全可靠经济地运行，设置吹灰器对受热面进行经常的吹灰是很重要的手段之一。
吹灰采用蒸汽吹灰器，介质均为过热蒸汽，汽源取自后屏进口集箱，在B-MCR时此处的蒸汽压力～18.2MPa，温度～458℃，经减压后具有一定参数的蒸汽进入各吹灰器。
7锅炉排污、疏水和邻炉加热装置
7.1锅炉设有事故放水和疏水管路，事故放水布置在锅筒左前下方。
当锅筒水位超过警戒水位时，事故放水管上的两只电动截止阀开启进行放水，使锅筒水位恢复正常。
锅炉其它部位设置的疏水点在给水操作台、省煤器进口集箱、顶棚进口集箱、环形集箱上，每个疏水管路上均设置一只电动和一只手动阀门，手动阀门处于常开位置。
7.2锅筒上设有连续排污，在连排管路上装有电动截止阀和调节阀。
水冷壁下集箱与部分集中下降管底部设置有定期排污，定期排污依回路逐个进行，排污过程进行程控。
7.3锅炉设有给水、炉水和蒸汽取样。
给水取样设在给水操作台流量孔板后，炉水取样从连续排污管上取出，在锅筒至顶棚进口集箱的连接管上设置了饱和蒸汽取样点，在过热器出口和再热器进口管道上设有蒸汽取样点。
每个蒸汽取样点都配有蒸汽取样器。
7.4每个水冷壁下集箱内部均有邻炉蒸汽加热装置，蒸汽参数约为P≈1.0MPa，t=250～300℃。
锅炉启动时利用邻炉蒸汽加热，加快启动过程，节约能源。
7.5在每侧水冷壁下集箱定期排污总管上各有一个酸洗接口，作为炉膛水冷壁管酸洗用。
在锅筒上有一个充氮接口作为停炉充氮保护。
8锅炉热膨胀系统
本锅炉的膨胀中心设在炉膛中心处，以炉膛中心线与标高69700mm的顶护板的上护板平面的交点处为锅炉膨胀零点。
顶护板内所有穿炉顶的管子通过高顶板梳形套与顶棚管之间封焊固定，顶棚管的吊架全为刚性吊架。
除顶棚进口、出口集箱、大屏进口、出口集箱、水冷壁上集箱和包墙上集箱采用刚吊外，所有蒸汽系统的其它集箱和连接管均采用弹吊。
沿炉外表按设有多层膨胀导向装置，锅筒在锅筒中心设置1个止晃点。
壁再管与水冷壁管间设有固定节点，壁再相对于水冷壁向上膨胀，由此产生的胀差可通过膨胀节吸收并保证炉顶的密封。
各级受热面管排穿顶棚后与集箱连接时，设计有不同形状的弯管，使管排具有较好的柔性以吸收热膨胀，适应锅炉调峰的需要。
锅炉本体布置有膨胀指示器。
9炉墙保温及密封
炉膛四周、水平烟道、尾部坚井的垂直炉墙均为敷管炉墙结构，采用轻质保温材料，其厚度200mm（自管子中心线算起）。
锅炉外护板采用1.0mm厚的梯形铝合金瓦楞金属板。
炉顶设有大包和轻型屋盖，大包即炉顶护板，把锅炉顶部管道包在其中，大包内设计温度为400℃，所以仅对内部介质温度大于400℃的管道，采用保温措施，保温材料为复合硅酸盐管壳。
管道外均包有铁皮。
穿过大包的大连接管采用柔性非金属膨胀节来密封。
煤粉燃烧器与水冷壁之间采用螺栓连接，并设有密封罩壳。
省煤器进出口集箱穿越护板处设有波形膨胀节密封和限位装置。
省煤器区域烟道内集箱，采用80mm厚的耐火混凝土作包覆材料。
烟道胀缩节的转角处均采用大圆角多波膨胀接头，胀缩接头外有简易罩壳，在胀缩接头与简易罩壳间填塞矿渣棉或其它绝热保温纤维材料进行保温。
锅炉水平烟道及炉顶等处的密封均采用ABB-CE公司的典型结构。
炉顶为梳形密封吊架结构─高顶板形式。
水平烟道为全焊接密封形式。
升级会员 