黄台锅炉设计说明书F0310BT001Q061(3)

2019-03-03 21:01

主要技术特点如下: 1)良好的变压、备用和启动性能

锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈,在各种负荷下均有足够的冷却能力,并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差,水动力特性稳定;采用二只启动分离器,壁厚较薄,温度变化时热应力小,适合于滑压运行,提高了机组的效率,延长了汽机的寿命。

2)燃烧稳定、温度场均匀的墙式燃烧系统

墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比,在炉膛中布置的节距较大,相邻的燃烧器之间不需要相互支持;墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式,沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布,因而在上炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀,避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀,有效抑制结渣。 3)经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器

截止目前,已有近1000只旋流燃烧器在各地使用,其不仅能够高效、稳定地燃烧世界各地的多种燃煤,而且已经作为一种经济实用的手段来满足日益严格的降低NOx排放的需要。 4)高可靠性的运行性能

哈锅依据已经投运的超临界和超超临界锅炉的锅炉设计、制造经验,在燃烧等方面的研究和应用上进行了大量工作,已投运的机组积累了大量的调试和研究数据,哈锅据此设计开发出了350MW超临界贫煤锅炉,保证机组具有较高的可用率和可靠性,满足用户的各种技术要求。 结构特点

1)本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈,上部水冷壁采用一次上升垂直管屏,二者之间用过渡集箱连接。螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分,水冷壁吸热均匀,管间热偏差小,使得水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀。因此,螺旋管圈水冷壁更能适应炉内燃烧工况的变化。 2)在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带焊接式张力板垂直刚性梁系统,下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部垂直水冷壁,保证锅炉炉膛自由向下膨胀。

3)布置于上炉膛的屏式过热器采用夹块固定和冷却间隔管,不仅使管屏平整,而且有利于不同管材沿炉膛高度方向的自由膨胀。

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4)省煤器为H型鳍片管省煤器,传热效率高,受热面管组布置紧凑,烟气侧和工质侧流动阻力小,耐磨损,防堵灰,部件的使用寿命长。

5)燃烧器喉口设计采用水冷壁让管加强喉口冷却,并采用高导热性的、光滑的碳化硅砖敷设喉口表面,以降低燃烧器喉部耐火层表面温度,抑制燃烧器区域的结焦。 6)高温受热面采用小集箱和短管接头的结构型式,集箱口径小,壁厚薄,降低了热应力和疲劳应力,提高了运行的可靠性。

7)锅炉尾部采用双烟道,根据再热汽温的需要,调节省煤器出口烟道的烟气挡板来改变流过低温再热器和低温过热器的烟气量分配,从而实现再热汽温调节。

6 锅炉整体布置

本锅炉采用π型布置,单炉膛,尾部双烟道,全钢架,悬吊结构,燃烧器前后墙布置、对冲燃烧。炉膛断面尺寸为15.287m宽、13.217m深,水平烟道深度为4.747m,尾部前烟道深度为5.06m,尾部后烟道深度为5.98m,水冷壁下集箱标高为6.5m,顶棚管标高为59.0m。

锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设计成双流程,从冷灰斗进口一直到标高39.0m的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁,再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管,然后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙,再引入汽水分离器。从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统,再进入低温过热器中,然后再流经屏式过热器和末级过热器。

再热器系统分为低温再热器和高温再热器两段布置,中间无集箱连接,低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道,高温再热器布置于水平烟道中逆、顺流混合与烟气换热。

水冷壁为全膜式焊接水冷壁,下部水冷壁及灰斗采用螺旋管屏,上部水冷壁为垂直管屏,螺旋管屏和垂直管屏的过渡点在标高39.2m处,转换比为1:3。从炉膛出口至锅炉尾部,烟气依次流经上炉膛的屏式过热器、折焰角上方的末级过热器、水平烟道中的高温再热器,然后至尾部烟道中烟气分两路:一路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器,另一路流经后部烟道的低温过热器、省煤器,最后进入下方的两台三分仓回转式空气预热器。

锅炉的启动系统为不带再循环泵的大气扩容式启动系统,内置式启动分离器布置在锅炉的前部上方,其进口为水平烟道侧墙出口和水平烟道对流管束出口连接管,下

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部与贮水箱相连。当锅炉处于启动或低负荷运行时(30%BMCR以下),来自水冷壁的汽水混合物在启动分离器中分离,蒸汽从分离器顶部引出,进入顶棚包墙和过热器系统,分离下来的水经分离器进入贮水箱中。经贮水箱出口的溢流管路排入扩容器,经扩容后排到下面的疏水箱,经疏水泵回收。

过热器主要采用煤水比调温,并设两级喷水减温器,一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间,二级减温器布置在屏式过热器和末级过热器之间,每级两点。再热蒸汽采用尾部烟气挡板调温,并在再热器入口管道备有事故喷水减温器。

制粉系统采用中速磨正压直吹系统,每炉配5台磨煤机,在4台磨煤机运行时能带额定负荷。每台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的燃烧器,前墙布置3层后墙2层,每层布置4只。在煤粉燃烧器的上方前、后墙各布置2层燃烬风,每层有4只风口。

锅炉布置有42只炉膛吹灰器,22只长伸缩式吹灰器布置于上炉膛、水平烟道和尾部烟道内,空气预热器吹灰器,吹灰器由程序控制。在水平烟道的高温再热器入口两侧各装设一只烟气温度探针,在下炉膛设置了炉膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧状况。

锅炉除渣采用采用风冷式干渣机,装于炉膛冷灰斗下部。

7 汽水系统(汽水流程图见附图01-05~10)

7.1 给水管道

从高加出口引来的锅炉主给水管道布置在锅炉构架内的左侧、31.0m的标高处,规格为φ406mm×45mm,材料为WB36。在给水操纵台上的主给水管道上布置有一只电动闸阀和一只止回阀,电动闸阀并联有一只旁路调节阀,调节阀的通流能力为30%BMCR,满足锅炉启动和最低直流负荷(本生负荷)的需要。此调节阀主要用于锅炉启动阶段的给水调节。当主给水闸阀全开后,旁路调节阀关闭。

在给水操纵台后的主给水管道上有过热器减温水总管和一只用于测量省煤器入口水流量的长颈喷嘴。

长颈喷嘴用来测量进入省煤器中给水总流量,并保证这个流量一直等于或大于本生流量(30%BMCR),由于此流量的测量来自一个单独的流量测量装置,测量和控制方法简单可靠,并可保证有足够的测量精度。

主给水管道在39.0米标高处与φ324mm×50mm,WB36的省煤器入口集箱相连

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接。

7.2省煤器及出口连接管

在尾部的后烟道内低温过热器下布置有省煤器管组。省煤器采用H型双肋片管。肋片间节距均为25mm,基管规格为φ51mm×6.5MWTmm,材质为SA-210C;肋片尺寸为3mm?100mm×235mm,材质为酸洗碳钢板。

省煤器采用顺列布置的结构形式(见附图),纵向节距为120mm,纵向排数为16排;横向节距为115mm,横向排数为130排,管组宽度为15256mm;管组有效深度为5300mm。

省煤器出口集箱规格为WB36,φ324×50,设有放气管,设置有一只电动截止阀。当任何燃烧器点火时此阀门关闭,一旦出现炉膛内无火焰,此阀门将立即打开,该管路除用于锅炉上水时排放空气外,另一目的是在锅炉点火之前将省煤器中产生的蒸汽排出,避免蒸汽进入水冷壁管中影响水动力的安全。

与省煤器出口集箱相连的是φ406×50的连接管,将省煤器中被加热的水引入水冷壁下集箱,下降管在标高8.2m处又分成两根φ324×40的小下降管,并分别引至炉膛冷灰斗处的两侧与φ457×75的分配集箱连接。每根下降管分配集箱引出11根φ114×20的连接管分别与水冷壁入口前、后集箱连接。

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7.3水冷壁、折焰角和水平烟道包墙

水冷壁、折焰角和水平烟道包墙均为管子加扁钢焊接成的膜式管屏。

给水经省煤器加热后进入规格为φ219×45mm、材料为SA-106C的水冷壁下集箱(其标高为6.5m),经水冷壁下集箱再进入水冷壁冷灰斗。冷灰斗的角度为55°,下部出渣口的宽度为1429mm。灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的328根直径φ38mm、壁厚为7.3mm 、材料为15CrMoG 、节距为53(52.79)mm的光管组成的管带围绕成。经过灰斗拐点(标高为14.9177m)后,管带以17.893°的螺旋倾角继续盘旋上升,由328根直径φ38mm、壁厚为6.5MWTmm 、材料为15CrMoG 、节距为53(52.79)mm的内螺纹管组成的管带围绕成。。在炉膛的四角,螺旋管屏以250mm的弯曲半径进行弯制。螺旋管屏上升过程中,将绕过前墙三层后墙二层的煤粉燃烧器和各二层的燃烬风喷口,燃烬风喷口布置在煤粉燃烧器上方,每层燃烧器为4只,每层燃烬风喷口为4只。

螺旋管圈水冷壁在标高39.0m处通过规格为φ219×60、材料为15CrMoG的中间集箱转换成垂直管屏。相邻的中间集箱均用1根φ83×15的压力平衡管连接。垂直管屏由988根φ31.8×6.2mm、材料为12Cr1MoVG、节距为57.5mm的管子组成。前、后墙垂直管屏各由265根管子组成,两侧墙管屏各由229根管子组成。前墙和两侧墙垂直管屏上升并与位于顶棚上方的出口集箱相连接,后墙垂直管屏上升与标高45.536m的φ273×60后水吊挂管入口集箱相接,此集箱引出65根φ63.5×14的吊挂管至标高60.050m的吊挂管出口集箱。

在运行过程中为监控水冷壁的壁温,在螺旋水冷壁管出口装设了56个壁温测点,在前、侧墙垂直管屏和后水吊挂管出口共装设了77个壁温测点。

前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出8根、10根和6根共24根φ168×35的引出管与上炉膛两侧的各1根φ559的下降管相连。下降管向下再向后在折焰角后标高46.081m处汇合成折焰角入口汇集集箱。从折焰角入口汇集集箱引出24根φ114×20和4根φ168×30的连接管分别与φ273×60折焰角入口集箱和φ219×45水平烟道侧包墙入口集箱相接。

折焰角由265根φ44.5×8.5、节距为57.5mm的管子组成,其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙,然后形成纵向4排节距为100mm、横向65排节距为230mm的水平烟道管束与出口集箱相连。水平烟道侧墙由80根φ44.5×7.0、节距为115mm的

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