目录一.锅炉基本特性1.锅炉规范2.煤质资料3.锅炉基本尺寸二.锅炉结构简述1.锅筒及汽水分离装置2.炉膛水冷壁3.燃烧设备4.过热器和汽温调节5.省煤器6.空气预热器7.锅炉范围内管道8.密封装置9.炉墙10.构架11.打焦孔及吹灰装置三.附表表1 锅炉主要技术经济指标表2 锅炉水容积表表3 热力计算主要数据表表4 过热器壁温计算汇总表一.锅炉基本特性:1.锅炉规范锅炉主要参数2.燃料2.1.煤质分析结果:2.2锅炉点火用燃料:煤田伴生气3.锅炉基本尺寸炉膛宽度(两侧水冷壁中心线间距离) 9570mm炉膛深度(前后水冷壁中心线间距离) 9570mm锅筒中心线标高 39750mm锅炉最高点标高(连接管) 43950mm锅炉顶棚管标高 36490mm运转层标高 9000mm锅炉构架左右两侧柱中心线间距离(外柱) 23400mm锅炉构架炉前柱至后柱中心线间距离 29000mm二.锅炉结构简述本锅炉为单锅筒、集中下降管,自然循环∏型布置的固态排渣煤粉炉。
采用紧身封闭布置。
锅炉前部为炉膛,四周布置膜式水冷壁。
炉膛出口处布置屏式过热器,水平烟道装设了两级对流过热器。
炉顶、水平烟道两侧及转向室设置顶棚管和包墙管。
尾部交错布置两级省煤器及两级空气预热器。
锅炉构架采用双框架全钢结构,紧身封闭。
按7度地震烈度、Ⅱ类场地设防。
炉膛水冷壁、过热器及上级省煤器均悬吊在顶板梁上,下级省煤器和空气预热器支承在后部柱和梁上。
炉膛设计压力及瞬间抗爆压力按美国国家防火协会(NFPA)标准,设置膨胀中心,锅炉燃烧室的设计压力±5800Pa,瞬间抗爆压力±9800Pa,当突然灭火或送风机全部跳闸吸风即出现瞬间最大抽力时炉墙及支撑件不会产生永久变形,为此设置刚性梁,折焰角包覆框架,炉底包覆框架。
锅炉采用燃烧器为百叶窗浓淡直流式燃烧器,正四角切向布置,假想切圆直径为φ700mm,制粉系统采用中速磨正压冷一次风机直吹式制粉系统。
配3台磨煤机,两运一备。
磨煤机型号为ZGM80NⅠ型。
除渣设备由用户另行订货。
1.锅筒及汽水分离装置:锅筒内径φ1600mm,厚度为100mm,封头厚度为100mm,筒身直段长13200mm,全长约为15060mm,材料为P355GH(19Mn6)。
锅筒正常水位位于锅筒中心线以下180mm处,最高水位和最低水位离正常水位各50mm。
锅筒水位达到+125mm时开紧急放水门,保护动作值为:+250mm,-250mm。
锅筒内采用单段蒸发系统,内部布置有旋风分离器、梯形波形板分离器、清洗孔板和顶部多孔板等内部设备。
它们的作用是分离混合物中的水与汽,并清洗蒸汽中的盐,平衡锅筒蒸汽负荷,以确保蒸汽品质。
锅筒共有54只直径为φ315mm的旋风分离器,分前后两排,沿锅筒筒身全长布置,旋风分离器分组装配,以保证旋风分离器负荷均匀,获得较好的分离效果。
汽水混合物切向进入旋风分离器,在筒内旋转流动。
由于离心力的作用,水滴被甩向四周,沿筒壁向下流,而蒸汽则在筒内向上流动,在上升过程中同时进行重力分离,分离出的水在筒底经导叶盘平稳地流入水空间。
为了防止水由四壁向上旋转流动时混入蒸汽汽流中,在旋风筒顶部加装一溢水槽,水可以通过溢水槽流到筒外。
蒸汽在旋风分离器内向上流动,通过波形板分离,进入清洗装置,被省煤器来的给水清洗,降低了蒸汽中携带的盐份、硅酸根含量。
经过清洗后的蒸汽,在汽空间再经过一次重力分离,然后蒸汽经顶部百叶窗和多孔板分离细小水滴后被引出锅筒进入过热器。
为防止蒸汽高速抽出,在引出处装有均汽挡板。
采用大口径集中下降管,为防止下降管入口处产生旋涡而造成下降管带汽,在下降管入口处装有栅格。
此外,为保证良好的蒸汽品质,在锅筒内还装有加药管、连续排污管和紧急放水管。
锅筒采用两组链片式锅筒吊架,悬吊于顶板梁上,吊点对称布置在锅筒两端。
2.炉膛水冷壁炉膛断面设计成正方形,深度和宽度均为9570mm。
炉膛四周布满了φ60×5节距80mm的管子和扁钢焊成的膜式水冷壁,形成密封的炉膛竖井。
前后及两侧水冷壁各为119根φ60×5的管子,前后水冷壁下部冷灰斗处管子与水平线成55°角,倾斜构成冷灰斗。
水冷壁采用过渡管接头单排引入上下集箱。
后水冷壁在炉膛出口下缘处向炉内突出形成折焰角,然后向上分成两路,其中一路垂直向上穿过水平烟道及顶棚管进入后水冷壁上集箱,另一路组成膜式水冷壁,并与水平线成40°及7°的倾角构成水平烟道底部的斜包墙。
前后侧水冷壁各分为四个管屏,4根φ377X25的集中下降管至运转层以下,再通过40根φ133X10的分散管引入到水冷壁下集箱。
前墙水冷壁及两侧墙水冷壁各有10根φ133X10的引出管,后墙(包括斜底包墙)有16根φ108X8的汽水引出管引入至汽包的蒸汽空间。
上下水冷壁集箱均由φ219X25的碳钢管制成。
为了适当提高锅炉的启动速度,在水冷壁下集箱内装有邻炉加热装置。
为了运行、检修的需要,锅炉设置了防爆门、人孔、看火孔、打焦孔吹灰孔、炉膛负压测量孔等。
整个水冷壁重量由水冷壁上集箱通过吊杆装置吊在顶板上,锅炉运行时水冷壁可自由向下膨胀。
水冷壁沿高度方向分成三部分,即上部水冷壁、中部水冷壁和下部水冷壁,沿宽度和深度方向分成若干管屏出厂。
就锅炉的水循环而言,每根集中下降管供给炉膛角部的四个管屏,因此整个水冷壁可分为四个循环回路,如下图所示:循环回路特性见下表3.燃烧设备本锅炉设计煤种灰熔点低,容易结焦,因此本锅炉采用百叶窗浓淡直流式燃烧器,燃烧器布置在炉膛的正四角。
煤粉经一次风管中浓缩管及百叶窗的作用后被分成浓相及淡相,而且分别引射到炉膛内向火侧和背火侧,确保燃烧稳定和防止结焦。
燃烧器设计采用较小的燃烧区域壁面热负荷及较小的假想切圆,切园直径为φ700mm。
燃烧器设计参数如下:注:燃烧器设计参数按燃烧需要空气量计算。
煤粉燃烧器有三层一次风喷嘴、六层二次风喷口,各层二次风供风均设置单独的风量调节挡板,便于操作控制。
燃烧部上部布置的二层SOFA喷嘴,一次、二次风喷嘴喷口均为水平方向喷射。
燃烧器通过密封壳体焊在水冷壁上,当锅炉水冷壁受热后向下膨胀时,燃烧器随着水冷壁一起向下移动,其膨胀量由风粉管道来补偿。
每组燃烧器最下层二次风喷口内可安装自动点火装置(点火器、气枪等)。
在燃烧器附近开有打焦孔,可兼作看火及点火孔。
燃烧器各喷口采用耐高温合金铸钢材料,当燃烧器喷口停运后应当有适当的冷风通过以保护燃烧器喷口不被烧坏。
为了保证稳定良好的燃烧,制粉系统应保证风粉均匀连续地输入炉膛。
为保证煤粉在炉膛中燃烬,设计煤种煤粉的R90应为25%。
4.过热器和汽温调节过热器布置如下图:分组成,其中有两级喷水减温。
屏式过热器位于炉膛折焰角前上部,两级对流过热器均匀分布在水平烟道中。
饱和蒸汽取自锅筒顶部由14根φ133×10的连接管引入顶棚管入口集箱,然后通过95根φ51×5.5节距为100的顶棚管进入尾部竖井后包墙下集箱,再经过直角弯头进入侧包墙后下集箱,经尾部竖井两侧向上流进包墙管上集箱后部,再经10根φ133×10的连接管引入到包墙管上集箱前部,经竖井烟道向下流入侧包墙前下集箱,再通过10根φ133×10的连接管进入前包墙管下集箱,经竖井向上流入前包墙管出口集箱,然后通过8根φ108×8的连接管进入第二级对流过热器的入口集箱。
然后由94排φ38X4.5的蛇形管逆流至第二级过热器出口集箱,经端部引出至位于锅炉两侧环形弯头后流进一级喷水减温器,蒸汽通过一级喷水减温器后,由一级喷水减温器引到屏式过热器进口集箱,蒸汽在屏式过热器中呈W行程沿炉膛全宽一次通过至屏式过热器出口集箱,再由连接管左右交叉连接至由φ42×5管子组成的第一级对流过热器两侧的冷段;蒸汽先在位于水平烟道两侧的各24排冷段管束中逆流后至二级喷水减温器,蒸汽经第二次减温后进入位于烟道中部的46排热段管束,蒸汽在其中顺流通过至第一级过热器出口集箱,此时蒸汽已达到锅炉的出口额定温度,即540℃,最后再用12根φ133X13的连接管连接至集汽集箱,过热蒸汽由集汽集箱一端引出,引出方向由设计院确定,集汽集箱安装应同时依据锅炉制造单位和设计院的图纸。
屏式过热器采用φ42×5的管子,沿炉宽方向布置12片,屏与屏之间距离700mm,屏式过热器外圈管子(包括一道管夹及短路管子)材料为SA213-T91,其余采用12Cr1MoVG。
两级对流过热器的横向节距均为100mm,其材料第一级为12Cr1MoVG,第二级为20G/GB5310。
两级汽温调节均采用喷水减温器,第一级作为粗调,第二级作为细调,第一级喷水可以用来控制屏式过热器管的壁温不超过允许值,第一级喷水减温器处于蒸汽进屏式过热器之前,分作两点(两个一级喷水减温器)左右两侧喷水,第二级喷水减温器处于第一级对流过热器的冷热段之间,亦为二点(二个二级喷水减温器)喷水。
经二次喷水调温,保证了过热器出口蒸汽温度的稳定。
喷水减温器由笛形喷管、混合套管和外壳组成,具有良好的结构性能和阻力特性。
喷水水源取自给水操作台前锅炉给水。
全部过热器蛇形管、顶棚管、包墙管,都通过吊杆悬吊在顶板梁上。
此外,在整个过热器区还设有良好的密封结构,以保证锅炉安全运行和文明生产。
5.省煤器省煤器设在尾部竖井中,与空气预热器呈交叉双级布置,工质与烟气呈逆流方式,上级省煤器为顺列布置,由Φ32X4的管子双管并弯,下级省煤器为错列布置,沿烟道宽度方向分成左右两部分,沿烟道深度方向分成前后两部分,形成左右两侧进水的四组管束,省煤器的进口集箱分别装于尾部竖井的两侧。
给水先进入下级省煤器入口集箱,两级省煤器之间用12根Φ76X6的管子交叉连接到上级省煤器,被省煤器加热后的给水再由40根Φ42X5的管子引入上级省煤器出口集箱,然后再用12根Φ76X6的管子连接至汽包。
上级省煤器采用悬吊结构,全部重量通过引出管悬吊在顶板梁上,下级省煤器采用支承结构,蛇形管束通过空心支承梁穿出炉墙支承在护板上,为降低支承梁的温度,需通风冷却。
为了减轻烟气中飞灰对受热面管子的磨损,在每级省煤器蛇形管组最上面两排、上下级省煤器两侧靠墙的两列管子装设了防磨盖板,上下级省煤器蛇形管弯头处均装设了防磨罩。
6.空气预热器空气预热器采用管箱结构,与省煤器交叉分两级布置,沿空气流程分一、二次风布置。
上级空预器和下级空预器上组采用立式管箱结构,下级空预器下组管箱为卧式布置,考虑到低温引起的局部腐蚀,将下级最下面的一个行程作成单独管箱,以便于检修更换。
各行程之间有连通箱连接,构成一个连续的密封的空气通道。
预热器装有胀缩接头,用于补偿热态下的膨胀。
考虑到本项目同步上脱硝装置,由于烟气通过催化剂作用后会生成NH3HSO4,在尾部烟气温度在240℃以下时,NH3HSO4呈液态,会严重堵塞和腐蚀空预器管,为减少腐蚀的影响,下级空气预热器的下部管箱采用搪瓷管,卧式顺列布置。