黄台锅炉设计说明书F0310BT001Q061(5)

2019-03-03 21:01

的连接管和一级喷水减温器并通过左右交叉后进入屏式过热器入口汇集集箱,并通过22根φ168×30的连接管连接到φ219×45、15CrMoG的屏式过热器入口集箱。屏式过热器布置在上炉膛,沿炉宽方向共有22片管屏,管屏间距为690mm。每片管屏由23根并联管弯制而成。每片屏式过热器均连接有入口及出口小集箱各一只,在车间内焊接完成出厂。从φ219×55、SA-335 P91的屏式过热器出口集箱引出的蒸汽通过φ168×30的出口连接管引至φ508×85、SA-335 P91的屏过出口汇集集箱,并经2根左右交叉的同规格的连接管及二级喷水减温器,进入末级过热器入口汇集集箱。

为防止屏底部管子翘出而挂焦,屏过采用夹块固定以确保热态运行时的平整,并且在管屏入口和出口段沿高度方向均采用了三层环绕管;同时,为保持屏间的节距而采用了汽冷的间隔管沿炉宽方向分别穿过屏过的入口和出口段。间隔管从屏式过热器入口汇集集箱引出,结束至末级过热器出口汇集集箱。为更合理的分配屏式过热器同屏管间的流量,在屏过入口集箱采用了直径不同的开孔。

末级过热器入口汇集集箱引出22根φ168×25的连接管连接到φ219×43、SA-335 P91的末级过热器入口集箱。末级过热器位于折焰角上方,沿炉宽方向排列共22片管屏,管屏间距为690mm。每片管组由17根管子绕制而成。每片末级过热器均连接有入口及出口集箱各一只,在车间内焊接完成出厂。从φ245×60、SA-335 P91的末级过热器出口集箱引出的蒸汽通过φ168×35的出口连接管引至φ457×95、SA-335 P91的末级过热器出口汇集集箱,并经出口汇集集箱两端引出的两根φ406×65、SA-335 P91的主蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机。

在两根主蒸汽管道上对称布置有4只弹簧安全阀和2只动力排放阀(PCV)。动力排放阀的整定压力比弹簧安全阀的整定压力低,这样可在过热蒸汽侧超压时首先动作,起到先期警报的作用。按照ASME规范的要求,动力排放阀和弹簧安全阀的总排量大于100%BMCR过热蒸汽流量。

安 装 位 置 过热器出口PCV阀#1 过热器出口PCV阀#2 阀门规格 2.5 X 4 2.5 X 4 阀 门描 述 整定压力 MPag 27.00 27.50 温度 ℃ 571 571 排放量 T/H 108 111 E09114N7BWRA5P1 E09114N7BWRA5P1 末级过热器ERV阀总排量: 219 T/H ( 19.11%) 过热器出口安全阀#1 过热器出口安全阀#2 2.5 K2 6 2.5 K2 6 HCA-118W-C12A HCA-118W-C12A 28.67 29.84 571 571 179.101 187.564 20

过热器出口安全阀#3 过热器出口安全阀#4 3 M 8 3 M 8 HCA-118W-C12A HCA-118W-C12A 31.00 32.175 571 571 276.645 288.183 末级过热器安全阀总排量: 941.493 T/H ( 81.28%) 末级过热器出口ERV阀及安全阀总排量: 1150.493T/H ( 100.39%) 过热器进、出口集箱之间的所有连接管道均为两端引入、引出,并进行左右交叉,确保蒸汽流量在各级受热面中的均匀分配,避免热偏差的发生。

过热器系统设置两级喷水减温器,每级减温器均为2只。喷水减温器采用笛型管结构,筒身内设置套筒,减温器总长度为5m。在BMCR工况下,过热器减温水的设计流量为6%BMCR,两级减温器的喷水量均为3%BMCR。从给水操纵台后给水管道抽出的过热器减温水总管,然后其在炉前减温水操纵台处分成四路减温水支管,支管将减温水引到减温器中。过热器减温水管路的最大设计通流量按12%BMCR。在减温水操纵台处,每路支管上均装设有一只流量测量元件、一只电动截止阀、一只电动调节阀和一只手动截止阀。为保证喷水减温后的汽温高于饱和温度,10%BMCR负荷下,二级喷水电动截止阀闭锁,减温水不能投用,20%BMCR负荷下,一级喷水电动截止阀闭锁,减温水不能投用。 7.6再热器

再热器分为低温再热器和高温再热器两段。

从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸汽冷段管道。在锅炉构架内,锅炉左侧布置一根φ813×20、A-672B70C132的再热器冷段管道,与尾部双烟道前部烟道中标高39.0m处的φ711×35、SA-106C低温再热器入口集箱连接。

在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水减温器,减温器筒身规格和材质与管道相同。再热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头,减温水总管的规格为φ89×7.6。总管在再热器减温水操纵台分成两路φ89×7.6的支管路与再热器减温器连接。在每根支管上布置有电动截止阀、流量测量装置、手动截止阀和调节阀。再热器减温水管路的最大设计通流量为BMCR工况下再热汽流量的4.5%。在50%BMCR负荷下,再热器减温水管路上的电动截止阀闭锁,减温水不能投用。

低温再热器由三段水平管组和一段立式管组组成。上、中、下部水平再热器沿炉宽布置130片、横向节距为115mm,每片管组由4根管子绕成。下部管组的管子规格为φ63×4.5、材料为20G,中部管组的管子规格为φ63×4.5、材料为15CrMoG,上部的管子规格为φ57×4.5、材料为15CrMoG。立式低温再热器的片数变为65片,横

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向节距为230mm,纵向节距为79mm,每片管组由8根管子组成,管子规格为φ57×4.5、材料12Cr1MoVG。

高温再热器布置于水平烟道内,与立式低温再热器直接连接,采用逆顺混合换热布置。高温再热器沿炉宽排列65片,横向节距为230mm,每片管组采用8根管。除一片高温再热器管组出口段与一根出口集箱相接外,其余管组均为两片与一根出口集箱相连接。高温再热器出口集箱的规格为φ219×31、SA-335 P91,共33根。每根出口集箱引出一根φ168×20的连接管与φ864×65、SA-335 P91的高温再热器出口汇集集箱相接。高再出口汇集集箱左侧引出一根φ864×35、SA-335 P91的再热器热段管道将高温再热蒸汽送往汽轮机中压缸。出口管道上装设5只弹簧安全阀。安全阀全部布置于再热器出口,当安全阀动作时,可保证有全部流量的再热蒸汽来冷却再热器受热面管,使得再热器受到充分的保护。

安 装 位 置 再热器出口安全阀#1 再热器出口安全阀#2 再热器出口安全阀#3 再热器出口安全阀#4 再热器出口安全阀#5 阀门规格 阀 门型 号 整定压力 MPag 4.986 4.986 4.996 4.996 5.076 温度 ℃ 569 569 569 569 569 排放量 T/H 184.781 184.781 185.152 185.152 188.120 6 R 10 6 R 10 6 R 10 6 R 10 6 R 10” HCI-69W-C12A HCI-69W-C12A HCI-69W-C12A HCI-69W-C12A HCI-69W-C12A 再热器出口安全阀总排量: 927.986 T/H ( 101.27%) 8热结构

锅炉的全部受压元件均采用悬吊结构,在正常运行工况下管子加扁钢焊接成的密封膜式壁炉膛和后烟道难以承受外界自然风力、地震、自重和附加负载、炉内负压、爆燃或脉动等荷载及运行中的各向膨胀,尤其在爆燃的非正常工况下还会受到更高的冲击压力。为保证受压元件管墙不被破坏、使锅炉有序膨胀、良好密封和荷载正确传递,故必须设计完整的锅炉本体框架。锅炉本体框架主要是由刚性梁系统组成,但对于采用螺旋水冷壁的直流锅炉还需设置张力板来悬吊螺旋水冷壁,并将与其连接的刚性梁系统及风箱的荷载传递到上部垂直水冷壁。

张力板和刚性梁等结构件不仅承受受压件的荷载和各种附加荷载,也因与受热元件的接触而接受热量的传递,因此称之为热结构。

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8.1张力板系统

倾斜布置的螺旋水冷壁管承载能力弱,因此需在其管壁外侧设置焊接张力板来进行其自身重量和附加荷载的悬吊。

螺旋水冷壁前、后墙燃烧器区域各布置5条张力板,燃烧器以上区域各布置9条张力板,炉膛冷灰斗区域区域各布置9条张力板;两侧墙各布置6条张力板,张力板从冷灰斗下部一直向上延伸到螺旋水冷壁和垂直水冷壁的过渡区。在过渡区张力板变为手掌型的张力板,然后与焊接于垂直水冷壁管屏鳍片上的手指型连接板连接,将荷载传递到上部水冷壁。

每条张力板实际上是由两根平行的钢板组成的,间距为50mm,每根钢板的内侧与焊接于螺旋水冷壁鳍片上的垫块(槽型钢)进行焊接连接。垫块起到传递荷载和热量的作用,每隔一根管子布置一块,材料为15CrMo。由于前后墙和侧墙的荷载不同,前、后墙的单根张力板宽度为150mm,两侧墙的单根张力板宽度为90mm,厚度均为35mm,材料为15CrMo。螺旋水冷壁前、后墙布置有一层燃烬风喷口和三层煤粉燃烧器喷口,双根张力板在喷口(垂直方向)区域分开成单根张力板绕过并再合成双根张力板。每根张力板间的连接处采用V型全焊透坡口。

张力板的设计和布置不仅考虑了承受的荷载,也考虑了在不同工况下的锅炉启、停过程中管子和张力板间的温差引起管子的热应力、张力板的热应力和因炉膛内的烟气压力而产生的弯曲应力。因此,锅炉在启、停过程中负荷变化率不允许超过锅炉运行说明书中的规定值。 8.2刚性梁系统

刚性梁系统的作用如下:

(1)防止由于炉膛爆燃正压、炉内运行负压、送/引风机事故跳闸因素引起炉内压力变化损坏受压管墙,防止燃烧振荡及烟气压力脉动引起炉墙低频震动,造成管墙管子附加低频弯曲疲劳而降低使用寿命。

(2)建立锅炉整体膨胀中心、死点机构和补偿装置,使管墙各部位按设计确定的方向有规律的膨胀,以便进行锅炉管道整体应力分析,避免因膨胀不畅产生附加应力超限而拉裂管墙,影响安全运行。

(3)建立外荷载有序传递导向。锅炉本体周围管道及其他附件所施加的荷载,地震力及露天布置锅炉所受的风力等能通过导向节点正确传递到钢架上,全部悬吊管

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墙设置合理导向和支承装置,保持平稳无晃动,膨胀时不受阻。 水平刚性梁装配形式

? 单独梁:刚性梁为固定连接,它只承受此刚性梁和与之相连的校平装置的自重及

所有外加垂直荷载,它随管墙一起向下膨胀。与之相邻的刚性梁属于另一组,不与之一起向下膨胀,故与之相连的校平装置连接端为固定连接,另一端为滑动连接。

? 两根梁:一根刚性梁为固定连接,另一个刚性梁为自由连接。自由连接的刚性梁

随固定连接的刚性梁(按固定刚性梁的膨胀量)一起向下膨胀。固定连接的刚性梁同时承受两个刚性梁和校平装置的自重和所有外加垂直荷载,故校平装置两端均为固定连接。

? 三根梁:三根刚性梁中有一根为固定连接,另外两根刚性梁为自由连接。自由连

接的刚性梁随固定刚性梁一起按固定刚性梁的膨胀量向下膨胀。固定连接的刚性梁同时承受此三根刚性梁和与之相连的校平装置的自重和所有外加垂直荷载,故两根校平装置与刚性梁连接均为固定连接。 垂直管屏水平刚性梁结构

内绑带通过内绑带固定夹中的销与管墙连接起来。内绑带固定夹通常只与鳍片相焊,不与管子相焊。内绑带通过立板用刚性梁固定夹将刚性梁与立板连接起来,刚性梁内翼缘与刚性梁固定夹内翼缘留有1.6mm的间隙,以保证刚性梁与管墙可以相对滑动。内绑带固定夹与内绑带边缘之间留13mm间隙,销在内绑带固定夹内允许垂直方向移动。

刚性梁固定夹与刚性梁边缘要留有一定的间隙以满足不同的垂直膨胀量。刚性梁固定夹与刚性梁内翼缘之间有一定的间隙用临时垫片在厂内固定在膨胀间隙的位置,在安装过程中保留,这些临时垫片在安装保温之前撤掉。

角部用一短内绑带与主内绑带交迭相焊,再通过销轴、连接板与焊在短内绑带上的角部支撑板连接起来,使其形成一个完整的刚性梁体系。短内绑带宽度比主内绑带小50mm。连接处有一个偏移量,其为膨胀量的一半。

水平刚性梁固定形式有如下三种:

? 刚性梁/内绑带和内绑带/管墙:用于零膨胀点处,即内绑带与衬垫焊接,通过固

定钢板将水平力传到刚性梁上,通过挡块作为约束。这种固定既传递了水平力又

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