1.1.锅炉总体简介本锅炉为亚临界压力中间一次再热控制循环炉,单炉膛∏型露天布置,四角切向燃烧,全钢架悬吊结构,固态排渣。
锅炉总体布置见图2.1-1。
炉膛宽19558mm,深17448.5mm,炉顶标高73600mm,锅筒中心线标高74600mm,炉顶大板梁底标高82100mm。
锅炉炉顶采用金属全密封结构。
并设有大罩壳。
炉膛由Φ51×6膜式水冷壁组成,炉底冷灰斗角度55o,炉底密封采用水封结构,炉膛上部布置了分隔屏、后屏及屏式再热器,前墙及两侧墙前部均设有墙式辐射再热器,炉室下水包标高为7970mm。
水平烟道深度为8548mm,由水冷壁延伸部分和后烟井延伸部分组成,内部布置有末级再热器和末级过热器。
后烟井深度12768mm,后烟井内设有低温过热器和省煤器。
炉前布置三台低压头炉水循环泵,炉后布置两台三分仓容克式空气预热器,预热器转子直轻13.492m,转子反转,一次风分隔角度为50o。
锅炉采用正压直吹式制粉系统,配六台HP983型中速磨煤机,布置在炉前,五台磨煤机可带MCR负荷,一台备用。
燃烧器四角布置,切向燃烧,每台磨煤机出口由4根煤粉管道接至一层煤粉喷咀。
最上排燃烧器喷口中心线标高35470mm,距分隔屏屏底距离20130mm,最下排燃烧器喷口中心标高26170mm,至冷灰斗转角距离为5969mm,每角燃烧器风箱中设有三层启动及助燃油枪。
锅炉钢架为全钢架,高强度螺栓连接,整台锅炉共设置18层平台,其中7层刚性平台,为便于操作,个别地方还设置了局部平台。
除渣斗装置及预热器外,锅炉所有重量都悬吊在炉顶钢架上。
过热器的汽温调节主要采用喷水调节,再热器的汽温调节主要采用燃烧器摆动及过量空气系数调节,在再热器进口管道上装有事故喷水装置。
本锅炉设有容量为5%MCR的启动旁路系统。
锅炉设置了膨胀中心,运行时整台锅炉以膨胀中心为原点进行膨胀,锅炉垂直方向上的膨胀零点设在炉顶大罩壳顶部,锅炉深度和宽度方向上的膨胀零点设在炉膛中心,在炉膛高度方向设有三层导向装置,以控制锅炉受热面的膨胀方向和传递锅炉水平载荷。
炉膛及后烟井四周设有绕带式刚性梁,以承受正、负两个方向的压力,炉膛部分布置了25层刚性梁,后烟井布置13层刚性梁。
炉膛灰斗底部出渣采用机械出渣,渣斗及刮板捞渣机等除渣设备不属我公司供货。
炉膛部分布置有90只墙式吹灰器,炉膛上部及对流烟道区域内布置66只长行程伸缩式吹灰器,每台预热器烟气进、出口端各布置一只伸缩式吹灰器,运行时所有吹灰器均实现程序控制。
预热器换热元件采用二层,冷段热元件镀搪瓷,以满足锅炉脱硝时烟气畅通。
锅炉本体部分共配有16只弹簧安全阀,分别布置在锅筒上6只安全阀,过热器出口2只安全阀,再热器进口管道6只安全阀及再热器出口管道布置2只安全阀。
为减少安全阀起跳次数,在过热器出口还装有2只动力泄放阀。
此外,锅炉还配有炉膛火焰电视摄像装置、锅筒水位计及水位电视摄像装置、炉膛出口烟温探针及锅炉寿命监测装置等安全保护装置。
本锅炉受压件工地焊口数量约27000只。
图2.1-11.2.汽水系统1.2.1.给水和水循环系统给水由锅炉左侧单路经过止回阀和电动闸阀后进入省煤器进口集箱,流经省煤器管组、中间连接集箱和悬吊管,然后汇合在省煤器出口集箱,再由3根Φ324×35的锅筒给水管道从省煤器出口集箱引入锅筒,并与锅筒内炉水混合,混合后的水沿锅筒底部长度方向布置的6根大直径下降管流至汇合集箱,随后由连接管分别引入循环泵,每台循环泵出口有二只出口阀,循环泵将来自汇合集箱的水增压后输出,经过出口阀及出口管道进入下水包。
下水包为四周相连通的环形集箱,外径为914毫米,水在下水包内经过滤网及节流孔板进入炉膛四周水冷壁,水冷壁由1126根Φ51的管子组成。
按管子的几何形状和受热情况划分成55个循环回路。
水在水冷壁内吸热形成汽水混合物,汇集至水冷壁上部集箱,通过汽水引出管进入锅筒,在锅筒内进行汽水分离。
分离后的饱和蒸汽引至过热器,饱和水则与省煤器来的给水混合后继续循环。
其流程见图2.2-1给水和水循环流程图。
本锅炉采用CC+循环系统即“低压头循环泵+内螺纹管”,称为改良型控制循环。
下降管系统中布置了低压头循环泵,以保证水冷壁内介质循环安全可靠。
水冷壁四周采用了内螺纹管,可以使水冷壁中的质量流速降低,流量减少,使循环倍率从过去的4降低到2。
系统内布置了三台循环泵,其中二台投运就可以带MCR负荷,另一台为备用,为了避免二泵运行时,一台泵突然故障,而备用泵一时又难以启动,会影响到锅炉满负荷运行,根据已投入运行300MW及600MW 控制循环锅炉的运行经验,通常推荐三台循环泵同时运行。
在下水包内的每根水冷壁管的入口处装有不同孔径的节流孔板,以控制每根水冷壁管的流量,使在炉膛运行工况变化时循环仍然均匀可靠。
节流孔板装在节流座上,再由玛蒙夹圈将其夹紧,每只节流座与下水包内壁相点焊。
不同孔径的节流孔板以定位销不同的角度为标记,以便安装区别。
炉膛后下水包与省煤器进口管道之间设有一根省煤器再循环管,其管径为Φ114×14。
管道上配省煤器再循环阀(电动截止阀4”)。
在锅炉启动时,再循环阀打开,下水包提供一部分水,约4%MCR流量,经过省煤器再循环管,送至省煤器,以防止省煤器汽化。
直至建立一定的给水量该阀才关闭。
1.2.2.过热蒸汽系统从锅筒顶部引出的饱和蒸汽进入炉顶进口集箱,经炉顶管至炉顶出口集箱,为减少蒸汽阻力损失,约39%BMCR的蒸汽经旁通管直接进入后烟井包覆上集箱后部。
从炉顶出口集箱引出的蒸汽经过后烟井包覆,后烟井延伸侧墙,再汇总至低温过热器进口集箱,流经低温过热器至低温过热器出口集箱,经三通分二路引入分隔屏进口集箱,流经分隔屏和后屏,从后屏出口集箱分二路进入末级过热器进口集箱,通过末级过热器到末过出口集箱,再由两只末过出口集箱引出至两根主蒸汽管道,进入汽机高压缸。
其流程见图2.2-2。
各级过热器之间均采用大直径管道及三通连接,这使介质能充分混合,并简化布置。
包覆过热器布置成几个回路,其目的是为了降低系统的阻力。
蒸汽冷却定位管由分隔屏进口集箱引出,将分隔屏定位夹持后引入后屏出口集箱,防止分隔屏运行中晃动。
1.2.3.再热蒸汽系统自汽机高压缸排出的蒸汽分成二路引入墙式辐射再热器进口集箱,经过墙式辐射再热器,再由炉顶上部的出口集箱引出,通过4根连接管引至屏式再热器进口集箱,依次经过屏式再热器和末级再热器,然后由末级再热器出口集箱上方引出至再热器蒸汽管道,分二路进入汽机中压缸。
在墙式再热器进口管道上布置有事故喷水减温器,其流程见图2.2-3。
各级再热器间都采用大直径管道及三通连接,以便增加充分混合的条件。
并在屏再和末再之间通过连接管道进行左右交叉,以减少因炉膛左右侧烟温偏差而引起的再热蒸汽温度偏差。
1.2.4.启动旁路系统本锅炉采用5%MCR启动旁动系统,作为锅炉启动时控制过热蒸汽压力和温度的手段,以缩短启动时间。
在锅炉尾部后烟井下部环形集箱上布置4根疏水管,前后集箱各2根。
每根疏水管上串联布置二只2.5”电动截止阀。
4根管道汇总后由一根总管(买方自理)接至冷凝器或疏水扩容器。
锅炉启动旁路系统中电动截止阀后的管道由买方自理,其管道流量按汽机冲转参数下锅炉最大连续负荷的5%设计,而其强度设计按锅炉强度设计参数。
产品说明书907-2-86016 E1 省煤器进口管道E2 省煤器进口管道E3 省煤器进口集箱E4 省煤器管组E5 省煤器中间集箱E6 省煤器悬吊管E7 省煤器出口集箱E8 锅筒,给水管F1 锅筒F3 下降管F5 汇合集箱F8 循环泵F9 循环泵出口阀F10 循环泵出口管道F12 下水包F13 前水冷壁F17 后水冷壁F26 侧墙水冷壁F27 延伸侧墙F14F19F23F28F29 汽水引出管F33 省煤器再循环阀F34 省煤器再循环管图2.2-1给水和水循环流程图水冷壁出口集箱E.6产品说明书907-2-8601S.1 蒸汽引出管S.21 包覆延伸侧墙S.40 屏过出口集箱S.2 炉顶进口集箱S.25~S.28 低温过热器S.42 Ⅱ级减温器产品说明书 907-2-86018R1 事故喷水减温器R10 屏式再热器R3 前墙辐射再热器R12 连接管R6 侧墙辐射再热器R14 末级再热器图2.2-3 再热蒸汽流程图图2.2-3.2再热蒸汽流程图产品说明书907-2-8601 锅炉冷态启动时,该系统内介质温度为4.14MPa压力下的饱和温度,疏水阀全开,通过增加炉膛燃烧率来提高过热汽温,以加快启动速度。
热态启动时,为排除过热器系统中的冷凝水,疏水阀也需打开,故电动阀门后的管道设计压力和温度与包覆过热器相同,启动过程中过热汽温由炉膛燃烧率控制,过热蒸汽压力由疏水阀控制,当汽机并网后关阀该疏水阀。
1.3.燃烧系统本锅炉采用正压直吹式制粉系统,配置六台HP983型碗式中速磨,燃烧器四角布置,切园燃烧方式。
1.3.1.煤粉管道煤粉管道从磨煤机出口供至燃烧器进口,燃烧器进口处弯头为耐磨弯头。
每台磨煤机出口由4根煤粉管道接至同一层四角布置的煤粉燃烧器。
1.3.2.煤粉燃烧设备煤粉燃烧器呈四角布置,每角燃烧器风箱分成十四层如图2.3-1燃烧器喷口布置图,其中A、B、C、D、E、F六层为一次风喷咀,其余八层为二次风喷咀。
一、二次风呈间隔排列,一次风采用我公司成熟的浓淡分离宽调节比(WR)煤粉喷咀,这不仅能提高低负荷燃烧的稳定性,并能提高燃烧效率。
在一次风喷口周围布置有周界风,不仅能有效地冷却一次风喷口,还能改善煤种适应性,在AB、CD、EF三层二次风风室内设有启动及助燃用油枪,共12支轻油点火油枪。
为降低四角切向燃烧引起的炉膛出口及水平烟道中烟气的残余旋转造成的烟气侧的屏间热偏差,采用(SBWL-CFS)同心正反切燃烧系统,燃烬风(OFA)和部分消旋二次风,使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。
下部的启转二次风与一次风喷咀偏转15o,上部消旋二次风与一次风喷咀向另一方向偏转20°、25°,采用不同的二次风偏转结构使炉内空气动力场有利于稳定燃烧,降低NOx 排放和减少结渣,燃烧器布置见图2.3-2。
燃烧器一次风喷咀采用等间距布置,间距为1860mm,总距离为9300mm。
燃烧器喷咀摆动采用电动执行机构,通过连杆和内外摆动机构装置来实现。
以喷嘴水平位置为零度,一次风可上下摆动各20o,二次风可上下摆动各30o。
二次风挡板开度的调节也采用电动机构。
有关燃烧设备的详细说明见《680117-产品说明书907-2-8601101-8661“燃烧设备说明书”》。
1.3.3.点火设备本燃烧系统的点火方式为二级点火,即高能点火器点燃轻油,轻油点燃煤粉。
系统配12支机械雾化的轻油枪。