哈锅600MW超临界直流锅炉说明书.doc

国电福州江阴发电有限公司2600MW机组HG-1913/25.4-YM3型超临界直流锅炉说明书编号: F0310BT001C041编写:校对:审核:审定：批准:哈尔滨锅炉厂有限责任公司前 言本说明书对国电福州江阴发电有限公司2600MW机组超临界直流锅炉主要设计参数、运行条件及各系统部件的规范进行了说明，并介绍了引进英国三井巴布科克能源公司技术的超临界本生直流锅炉的技术特点。本说明书应结合锅炉图纸，计算书等技术文件参考使用。目 录1.锅炉容量及主要参数12.设计依据22.1燃料22.2点火及助燃油32.3自然条件33锅炉运行条件44锅炉设计规范和标准55锅炉性能计算数据表（设计煤种）66锅炉的特点77锅炉整体布置88汽水系统109热结构2010炉顶密封和包覆框架2511烟风系统3012钢结构（冷结构）3013吹灰系统和烟温探针3314锅炉疏水和放气（汽）3415水动力特性35附图:36国电福州江阴发电有限公司的2台600MWHG-1913/25.4-YM3型锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、型布置（见附图01-0104）。锅炉岛为露天布置。锅炉设计煤种为神华烟煤，校核煤种为晋北烟煤。30只低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）采用前后墙布置、对冲燃烧，6台ZGM113N 中速磨煤机配正压直吹制粉系统。锅炉以最大连续出力工况（BMCR）为设计参数。在任何5磨煤机运行时，锅炉能带BMCR负荷。1. 锅炉容量及主要参数名 称单位BMCRBRL过热蒸汽流量t/h19131785过热器出口蒸汽压力MPa(g)25.4025.24过热器出口蒸汽温度oC571571再热蒸汽流量t/h15841475再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.404.09再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.213.91再热器进口蒸汽温度oC312.3305.0再热器出口蒸汽温度oC569.0569.0省煤器进口给水温度oC283.4278.62. 设计依据2.1 燃料名 称 及 符 号单位设计煤种 （神华烟煤）校核煤种1 （晋北）工业分析收到基全水分 Mar%1410.72收到基灰分 Aar%1119.77分析基水分 Aar%84可燃基挥发分 Vdaf%36.4432.31收到基低位发热量 Qnet,arkJ/kg2376522476哈氏可磨系数 HGI6253元素分析收到基碳 Car%60.3155.56收到基氢 Har%3.623.86收到基氧 Oar%9.948.56收到基氮 Nar%0.700.90收到基全硫 St,ar%0.430.63灰熔融性变形温度 DT11201110软化温度 ST11501190流动温度 FT11801270灰分分析二氧化硅 SiO2%36.7250.41三氧化二铝 Al2O3%13.9915.73三氧化二铁 Fe2O3%11.3623.46氧化钙 CaO%24.693.93氧化镁 MgO%1.281.27二氧化钛 TiO2%0.71三氧化硫 SO3%9.30氧化钠 Na2O%1.232.33氧化钾 K2O%0.732.2 点火及助燃油油种：#0轻柴油运动粘度(20时)： 3.08.0mm2/s凝固点：小于0闭口闪点：不低于65机械杂质：无含硫量：0.2%水份：痕迹灰份：0.02%低位发热值Qnet,ar41800 kJ/kg2.3 自然条件厂址位于福建省福清市江阴半岛东南端，东、南面向兴化湾，与牛屿、小麦屿等岛屿相对。江阴半岛位于福清市以南，半岛南部已被当地政府列为工业开发区，开发区距福州市中心区85km；距福清市区45km；距福厦漳高速公路和筹建中的福厦铁路均为12km。江阴镇位于厂址西北2.8km处。根据福州福清市气象台的资料统计，其特征值如下：多年平均气压 1011.6 hpa多年最高气压1032.3 hpa（1983年1月22日）多年最低气压969.5 hpa（1996年8月1日）多年平均气温19.7多年平均最高气温 22.3多年平均最低气温 17.7多年极端最高气温37.4（1966年8月16日）多年极端最低气温0.9（1977年1月31日）最热月平均最高气温（7月）30.8最近10a最大日温差15.7（1996年1月17日） 多年平均相对湿度81%多年最小相对湿度7%（1963年1月18日）湿度最高月份的平均相对湿度87% (6月)多年平均水气压(hpa) 20.0多年年平均降水量1220.5 mm多年年最大降水量1914.7 mm（2002年）多年年最小降水量801.2 mm（1971年）多年最大1d降水量 297.0 mm（1974年6月22日）多年平均蒸发量1796.6 mm多年年最大蒸发量2477.1 mm（1955年）多年年最小蒸发量1543.2 mm（1997年）多年平均风速 5.6 m/s离地10m高50年一遇10min平均最大风速 42.3m/s。厂址多年平均气温19.7C，多年最高气温37.4C，多年最低气温0.9C。多年年平均降水量1220.5mm，多年年最大降水量1914.7mm。厂址地震基本烈度7度，地震动峰值加速度0.1G。场地类别II类。厂址处在福州福清断块的次稳定区，厂址范围内不发育影响工程稳定性的活动断裂，适宜建厂。3 锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。制粉系统：采用中速磨煤机直吹式制粉系统，要求每炉配6台磨煤机（5台运行，1台备用），煤粉细度按200目筛通过量为75%。煤粉均匀性系数为1.1。给水调节：机组配置250%B-MCR调速汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速给水泵。汽轮机旁路系统：按高低压二级串联旁路。空气预热器进风加热方式：二次风进风采用热风再循环，一次风进风不加热。空预器结构应保证在各种负荷和环境温度下不出现冷端腐蚀。4 锅炉设计规范和标准可执行下列标准：AISC 美国钢结构学会标准AISI 美国钢铁学会标准ASME美国机械工程师学会标准ASNT美国无损检测学会ASTM美国材料试验标准AWS 美国焊接学会EPA 美国环境保护署HEI 热交换学会标准NSPS 美国新电厂性能（环保）标准IEC 国际电工委员会标准IEEE 国际电气电子工程师学会标准ISO 国际标准化组织标准NERC 北美电气可靠性协会NFPA 美国防火保护协会标准多燃烧器锅炉炉膛防爆/内爆标准PFI 美国管子制造商协会标准SSPC 美国钢结构油漆委员会标准DIN 德国工业标准BSI 英国标准JIS 日本标准GB 中国国家标准SD （原）水利电力部标准DL 电力行业标准JB 机械部（行业）标准原电力部火力发电厂基本建设工程起动及竣工验收规程1996版原电力部火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL5053-1996原电力部电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）DL/T5047-95原电力部火电工程起动调试工作规定原电力部电力工业锅炉压力容器监察规程DL612-1996劳动部蒸汽锅炉安全技术监察规程1996版（与电力部电力工业锅炉压力容器监察规程有矛盾者，以电力部的为准）原能源部防止火电厂锅炉四管爆漏技术守则1992版国家电力公司火力发电厂设计技术规程DL5000-2000劳动部压力容器安全技术监察规程1999版 原电力部火力发电厂燃煤电站锅炉的热工检测控制技术导则DL/T589-1996国家标准水管锅炉受压组件强度计算GB9222-88国家标准钢结构设计规范GBJ17-885 锅炉性能计算数据表（设计煤种）名 称单位负 荷 工 况BMCRBRL75%MCR过热器出口蒸汽流量t/h191317851434.7过热器出口压力MPa.g25.4025.2424.84过热器出口温度571571571过热器系统压降MPa1.781.651.12过热蒸汽温度控制负荷%BMCR35再热器出口蒸汽流量t/h158414751209再热器进口压力MPa.g4.404.093.35再热器出口压力MPa.g4.213.913.21再热器进口温度312.3305.0287.8再热器出口温度569.0569.0569.0再热器系统压降MPa.g0.190.180.14再热蒸汽温度控制负荷%BMCR50给水压力MPa.g28.8728.3226.81给水温度283.4278.6265.3预热器进口烟气温度367358338预热器出口排烟温度（修正前）127.2124.4114.4预热器出口排烟温度（修正后）123.3120.0110.0预热器进口一/二次风温26/2326/2326/26.4预热器出口一/二次风温303.9/321.7298.9/315284.4/297.2省煤器出口过量空气系数1.191.191.23燃煤耗量t/h227.3214.2178.8锅炉计算热效率（按低位热值）%94.1894.41594.1556 锅炉的特点6.1 技术特点本锅炉是采用三井巴布科克能源公司技术设计、制造的超临界燃煤本生直流锅炉。1951年三井巴布科克从西门子公司获得了本生直流锅炉的技术许可证，并于1960年设计、制造了第一台超临界本生直流锅炉。经过半个世纪的发展和研究，其超临界锅炉已在中国、英国、比利时、菲律宾、丹麦、荷兰、芬兰、日本等国家投入使用，可适用于各种变压工况运行，具有较高的锅炉效率和可靠性。其技术特点如下：1）良好的变压、备用和再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；采用四只启动分离器，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（LNASB）三井巴布科克公司已有2000多只LNASB燃烧器在全球各地使用，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三井巴布科克有丰富的变压运行本生直流锅炉设计、制造经验，在燃烧等方面的研究和应用上进行了大量工作，并对已投运的机组积累了大量的调试和研究数据。本工程的炉型为三井巴布科克公司标准化的典型设计，具有成熟的设计和制造经验，机组的可用率和可靠性高，能满足用户的各种技术要求。6.2 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膜式管屏末端技术，使管屏平整防止结焦、挂渣。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。烟气调温挡板为垂直布置，轴向受力，不易变形、卡涩，动作灵活。7 锅炉整体布置本锅炉采用型布置，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22.1873m宽、15.6323m深，水平烟道深度为5.3224m，尾部前烟道深度为4.83m，尾部后烟道深度为8.28m，水冷壁下集箱标高为8.0m，顶棚管标高为67.750m。锅炉的汽水流程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46.459m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46.659m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、省煤器，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。锅炉的启动系统为带再循环泵式启动系统，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，下部与贮水箱相连。在直流负荷（30%BMCR）以下，汽水混合物在启动分离器中分离，蒸汽从分离器顶部引出到顶棚包墙和过热器中，分离下来的水经分离器进入贮水箱中。当贮水箱中的水位在正常范围内，水经再循环泵排入到省煤器入口的主给水管道中，进行再循环；当水位高于正常水位时，通过打开溢流管的溢流调节阀将水排至疏水扩容器中。过热器采用两级喷水减温器，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6台磨煤机，在5台磨煤机运行时能带额定负荷（ECR工况）。每台磨煤机供布置于前墙或后墙同一层的LNASB燃烧器，前后墙各3层，每层布置5只。在煤粉燃烧器的上方前、后墙各布置1层燃烬风，每层有5只风口。锅炉布置有88只炉膛吹灰器、46只长伸缩式吹灰器、8只半伸缩式吹灰器，4只空气预热器吹灰器，吹灰器由程序控制。炉膛出口两侧各装设一只烟气温度探针，右侧设置炉膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧状况。锅炉除渣采用一台刮板式捞渣机，装于炉膛冷灰斗下部。8 汽水系统（汽水流程图见附图01-0510）8.1. 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右侧、26.835m的标高处，规格为508mm，材料为WB36。在给水操纵台上的主给水管道上布置有一只18”的电动闸阀和一只止回阀，电动闸阀并联有一只10”的调节阀，调节阀的通流能力为35%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在未达到直流负荷之前的给水调节。当主给水闸阀全开后，调节阀关闭。阀门在关闭时仍有3%BMCR的通流量，保证省煤器和水冷壁在任何情况下均有适当的冷却。在给水操纵台后的主给水管道上有过热器减温水总管、循环泵过冷管、省煤器再循环管路的接头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和再循环的总流量，这个流量一直等于或大于本生流量（30%BMCR），因此测量的精度可以得到保证。这样，本生流量的测量来自一个单独的流量测量装置，而没有必要将来自两个流量测量装置（给水流量和再循环流量）的信号相加，测量和控制方法简单。此外，在锅炉启动初期，给水流量很小，测量的给水流量精确性差。主给水管道在标高30.300m通过三通变为356水平横向布置的管道，管道的两端再通过三通向上分别与前、后烟道中的各一只324mm的省煤器入口集箱相连接。8.2. 省煤器及出口连接管在尾部的前、后烟道内低温再热器和低温过热器下均布置有省煤器管组。省煤器采用H型双肋片管。肋片间节距均为25mm，基管规格为44.5mm，材质为SA-210C；肋片尺寸为3mm90mm195mm，材质为酸洗碳钢板。低温过热器出口烟道省煤器采用顺列布置的结构形式，纵向节距为100mm，纵向排数为14排，管组高度为1300mm；横向节距为104mm，横向排数为212排，管组宽度为21944mm；管组有效深度为7630mm。低温再热器出口烟道省煤器采用顺列布置的结构形式，纵向节距为100mm，纵向排数为8排，管组高度为700mm；横向节距为104mm，横向排数为212排，管组宽度为21944mm；管组有效深度为4095mm。两组省煤器均采用悬吊结构的方式，每组吊板悬吊在省煤器出口集箱下，分别悬挂两排省煤器管束。吊板采用16mm厚的钢板，材料为12Cr1MoV。两组省煤器连接出口集箱的管束，均加装瓦形防磨罩，其材料为1Cr6Si2Mo，厚度为3mm；两组省煤器的最上排均加装梳形防磨罩，其材料为SUS304，厚度为1.5mm。两组省煤器管组与烟道前后墙及两侧墙间均布置烟气阻流隔板，隔板材料为12Cr1MoV，厚度为6mm。在吹灰器工作范围内省煤器管布置防吹损的护板。每组省煤器管组均有两只273、材料为SA-106C的出口集箱，每只集箱上引出95根悬吊管，再热器侧吊挂管为51，过热器侧吊挂管为57，材料为15CrMoG。前后烟道中的4排悬吊管不仅承担省煤器管组的重量，其从下至上穿过尾部烟道，还用以吊挂水平低温再热器和水平低温过热器，并穿过后烟道顶棚管与各自的悬吊管出口集箱连接。悬吊管出口集箱均设有放气管，然后合并成一根76的放气总管与分离器入口的一根引入管相连接，总管上设置有一只电动截止阀。当任何燃烧器点火时此阀门关闭，当炉膛内无火焰时此阀门立即打开，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。559的下降管在标高11.5m处又分成两根406小下降管，并分别引至炉膛冷灰斗处的两侧与559分配集箱连接。每根下降管分配集箱引出16根114的连接管分别与水冷壁入口前、后集箱连接。8.3. 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219、材料为SA-106C的水冷壁下集箱（其标高为8.0m），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1427mm。灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的436根直径38mm、壁厚为6.5 MWT 、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18.144m）后，管带以17.893的螺旋倾角继续盘旋上升。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，将绕过前后墙各三层的煤粉燃烧器和各一层的燃烬风喷口形成喷口管屏，燃烬风喷口布置在煤粉燃烧器上方，每层燃烧器为5只，每层燃烬风喷口为5只。螺旋管圈水冷壁在标高46.459m处通过规格为219的中间集箱转换成垂直管屏。相邻的中间集箱均用1根89的压力平衡管连接。垂直管屏由1312根31.8、材料为15CrMoG、节距为57.5mm的管子组成。前、后墙垂直管屏各由385根管子组成，两侧墙管屏各由271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52.061m的273后水吊挂管入口集箱相接，此集箱引出95根76的吊挂管至标高68.8m的吊挂管出口集箱。在水动力分析完成后，为保证四面水冷壁的流量分配均衡，防止吊挂管在低负荷时发生流动停滞，在所有后水吊挂管入口段均加装了节流短管，用以增加管屏的流动阻力。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73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87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12根、14根和10根共36根168的引出管与上炉膛两侧的各1根559的下降管相连。下降管向下再向后在折焰角后标高52.506m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42根114和6根168的连接管分别与273折焰角入口集箱和219水平烟道侧包墙入口集箱相接。折焰角由385根44.5、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95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92根44.5、节距为115mm的管子组成，其273的出口集箱与219水平烟道管束出口集箱共引出24根168的连接管与4只启动分离器相连接。8.4. 启动系统启动系统为内置式带再循环泵系统。锅炉负荷小于30%B-MCR直流负荷时，分离器起汽水分离作用，分离出的蒸汽进入过热器系统，水则通过连接管进入贮水箱，根据贮水箱中的水位由再循环泵排到省煤器前的给水管道中或经溢流管排到疏水扩容器中。锅炉负荷在30%BMCR以上时，分离器呈干态运行，只作为一个蒸汽的流通元件。启动系统按全压设计。启动系统由如下设备和管路组成：1）启动分离器及进出口连接管；2）贮水箱；3）溢流管及溢流阀；4）疏水扩容器；5）再循环泵及再循环管路；6）最小流量管路；7）过冷管；8）循环泵暖管管路；9）溢流管暖管管路；10）压力平衡管路。启动分离器为立式筒体，共4只，布置在锅炉前部的上方，距前水冷壁的中心线距离为3.575m，分离器间的距离为5.52m。分离器外径为610mm，壁厚为65mm，筒身高度为8.363m，材料为WB36。从水平烟道侧包墙和管束出口集箱出来的介质经6根下倾15的切向引入管在分离器的顶端引入，在本生负荷下汽水混合物在分离器内高速旋转，并靠离心作用和重力作用进行汽水分离。在分离器内的中部偏上位置布置有脱水装置，其作用是消除介质旋转和向下的动能，使分离器及与之相连的贮水箱中的水位稳定。在分离器的底端布置有水消旋器并连接一根324出口导管，将分离出来的水引至贮水箱；在分离器的上端布置有蒸汽消旋装置并连接1根324出口导管，每根出口导管通过6根219的顶棚入口集箱连接管将蒸汽引至顶棚过热器入口集箱。每只分离器通过两根吊杆悬吊在锅炉顶板上。贮水箱数量为1只，也是立式筒体，外径为610mm，壁厚为65mm，筒身高度为10m，材料为WB36，在其下部共有4根来自分离器的径向连接管分两层引入分离器的疏水。本工程贮水箱和4只分离器平行、并联布置，因此分离器和分离器出水管都提供一定的有效贮水容积，使得贮水箱的体积相对减小。由于贮水箱和分离器并联可能因相互间的压力不均衡而引起各自的水位波动，因此在贮水箱上部引出4根76的压力平衡管与分离器相连来保持压力的平衡。贮水箱中水被再循环泵循环排至省煤器入口管道，与给水混合以维持水冷壁中的本生流量，或当水位高出循环泵的控制区段经溢流管上溢流阀排到疏水扩容器中。贮水箱沿高度从下到上分成如下几个控制区段：1） 从最低的水侧水位取样点开始向上的2.35m。此区段为保护循环泵的最小水位；2） 4.05m的循环泵出口的再循环管路调节阀的控制区段；3） 0.3m自由区段；4） 0.95m溢流阀控制区段；5） 到最高的汽侧水位取样点为止的1.25m的备用区段。最小水位2.35m循环泵出口调节阀控制区段4.05m备用1.25m溢流调节阀控制区段0.95m自由区段0.3m水侧水位取样汽侧水位取样再循环泵出口调节阀根据贮水箱中的相应水位将再循环流量控制在零到30%BMCR范围。溢流阀的动作和调节同样根据贮水箱中相应的控制水位范围来进行的。大溢流管路设计用于锅炉水冲洗，大溢流管路上的电动闸阀在锅炉正常启动后将时其闭锁，以避免对疏水扩容器造成冲击。小溢流阀在整个亚临界压力范围内都可以投用，控制逻辑将其设计在压力大于20MPa时闭锁。锅炉起动过程中为避免因负荷变化率过大而使贮水箱产生过大的应力，在贮水箱上设置了两只热电偶分别监测内、外壁金属温度。通过监测温度变化率来限制机组的负荷变化率。贮水箱内外壁温差限制在25以内，内壁金属温度变化率限制在5/min，超过以上限制值将报警。贮水箱悬吊于锅炉顶部框架上，下部装有导向装置，以防其晃动。从贮水箱下部引出的溢流管的规格为324。此根溢流管作为公用溢流管在锅炉右侧运转层以下又分成两路，一路规格为168的冲洗管路，另一路规格为219溢流管路，并均与疏水扩容器相接。冲洗管路上设置有手动闸阀和电动闸阀及节流孔板各一只。溢流管路上设置有手动闸阀、电动闸阀、启动调节阀（即溢流阀）和节流孔板各一只。由于锅炉启动过程中汽水膨胀发生的时间短，在贮水箱中水位升高迅速，因此要求溢流阀的动作时间快，溢流阀全开关时间为10s。安装在溢流阀后的节流孔板将控制溢流管路的压降和水量，并防止溢流阀发生汽蚀，因此溢流管路上的阀门和节流孔板应尽可能靠近疏水扩容器布置。贮水箱的出口设有消旋器，并直接与457、WB36的循环泵吸入管连接。在泵吸入管上布置有来自给水操纵台后给水管道引出的114循环泵过冷水管路，当循环泵运行时，用来自给水管道的给水与贮水箱中的近饱和水混合，避免循环泵入口发生汽蚀。在循环泵入口前的吸入管上布置有热电偶，监控泵入口水温。如果贮水箱运行压力下的饱和水温度与泵吸入管中水温相差小于20，过冷管上的电动截止阀打开，温差大于30时该阀关闭。过冷管的设计通流能力为3%BMCR，并在管路上装有一只流量元件，用于监测过冷水流量。再循环泵为德国KSB公司制造的湿式马达炉水循环泵，型号为LUVAk 250-300/1，随泵本体供货的还有泵马达高压冷却器、泵马达腔温度计、泵壳表面热电偶、高压冷却器低压冷却水流量开关等。循环泵垂直安装，泵壳直接与泵吸入管焊接连接，马达在泵壳的正下方，其间有热屏装置隔绝热量，马达和泵壳通过螺栓连接。泵中充满炉水，压力与系统运行压力相同。循环泵悬吊在吸入管正下方，可自由向下膨胀，因此可以避免因膨胀受限而产生的附加应力。关于循环泵的详细说明请见KSB公司提供的循环泵操作手册。循环泵泵壳上的排放管接头与356、WB36的再循环管连接，泵中排出的水通过再循环管路排到省煤器入口前的给水管道中。再循环管路上沿流动方向依次布置有流量测量元件、电动调节阀、电动闸阀和止回阀。调节阀的调节流量与贮水箱中的水位关系见前图。在再循环管路上引出一根168的最小流量管路接至贮水箱底部，用于保证循环泵运行所需的最小流量。最小流量管路上布置有一只电动截止阀。当再循环流量小于37.7kg/s时，电动截止阀打开，当流量大于57kg/s时电动截止阀关闭。当循环泵停运时，电动截止阀将自动关闭。上述控制详见热控专业有关资料。8.5. 过热器过热器系统按蒸汽流程分为顶棚包墙过热器、低温过热器、屏式过热器和末级过热器。来自分离器的24根219连接管将蒸汽引到273的顶棚入口集箱。上炉膛和水平烟道上部的顶棚过热器由193根63.5、材料为15CrMoG 的管子组成，管子之间焊接10mm厚的扁钢，另一端接至27365尾部包墙入口集箱。上炉膛顶棚管的节距为115mm，水平烟道上方的顶棚管变为按153.3mm和76.7mm交错的节距布置。尾部包墙入口集箱同时与后烟道前墙和后烟道顶棚相接，蒸汽分成两路流动。后烟道顶棚由192根44.5、节距为115mm的管子组成，其到后部转弯90下降形成后烟道后墙。后烟道前墙由193根57的管子组成，其上部为两排通过烟气的管束，横向节距为230mm，纵向节距为85mm，下部为膜式包墙，节距为115mm。后烟道前、后墙与457的后烟道下部环形集箱相接，环形集箱又连接后烟道两侧包墙，每面侧包墙由113根63.5、节距为115mm的管子组成。侧包墙出口集箱的规格为273，其引出24根219引出管与273后烟道中间隔墙入口集箱相接。与后烟道前墙相似，中间隔墙上方为烟气流通的管束，纵向为两排，横向节距为230mm，纵向节距为90mm，下方为膜式管壁，节距为115mm，管子规格均为63.5。中间隔墙向下与273隔墙出口集箱连接，隔墙出口集箱与一级过热器相连。后烟道包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为6mm。低温过热器布置于尾部双烟道中的后部烟道中，由3段水平管组和1段立式管组组成，第1、2段水平低温过热器沿炉宽布置190片、横向节距为115mm，纵向节距为79mm，每片管组由4根57、材料为15CrMoG的管子绕成。至第3段水平低温过热器，管组变为95片，横向节距为230mm，纵向节距为71.1mm，每片管组由8根51、材料为12Cr1MoVG的管子绕成，立式低温过热器采用8根51、材料为12Cr1MoVG的管子绕成，横向节距为230mm，纵向节距为75mm，并穿过后烟道顶棚管连接至508的低温过热器出口集箱。经低温过热器加热后，蒸汽经由低温过热器出口集箱端部引出的2根508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168的连接管连接到219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30片管屏，管屏间距为690mm。每片管屏由28根并联管弯制而成，根据管子的壁温不同，入口段的管子为38、SA-213 T91，屏底部及出口内13根管为38、SA-213 T91，屏底部及出口外15根管采用38、SA-213 TP347H。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219、SA-335 P91的屏式过热器出口集箱引出的蒸汽通过168的出口连接管引至508、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。为均匀分配集箱内的蒸汽，在末级过热器入口汇集集箱中间位置装设有隔板。为防止屏底部管子翘出而挂焦，屏过底部尖端的15根管子间通过加焊方钢而形成膜式结构，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30根168的连接管连接到219、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30片管屏，管屏间距为690mm。每片管组由20根管子绕制而成，入口段的管子44.5、SA-213 T91，底部和出口段的管子为44.5、SA-213 TP347H。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273、SA-335 P91的末级过热器出口集箱引出的蒸汽通过219的出口连接管引至508、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508、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6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。安装位置阀门规格阀 门型 号整定压力MPag温度排放量t/h过热器出口PCV阀#12.5 X 4E09114N7BWRA5P127.00571108过热器出口PCV阀#22.5 X 4E09114N7BWRA5P127.50571111过热器出口PCV阀总排量: 219t/h ( 11.45%)过热器出口安全阀#13 M 8HCA-118W-C12A28.67571253.345过热器出口安全阀#23 M 8HCA-118W-C12A29.84571265.316过热器出口安全阀#33 M 8HCA-118W-C12A31.00571276.745过热器出口安全阀#43 M 8HCA-118W-C12A31.00571276.745过热器出口安全阀#53 M2 8HCA-118W-C12A32.17571318.340过热器出口安全阀#63 M2 8HCA-118W-C12A32.17571318.340过热器出口安全阀总排量： 1708.831 t/h ( 89.33%)过热器出口PCV阀及安全阀总排量： 1927.831 t/h (100.78%)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规格为273、SA-106C，然后其在炉前标高66.5m的减温水操纵台处分成四路108、SA-106C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。8.6. 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，锅炉两侧各布置一根762、SA-106C的再热器冷段管道，与尾部双烟道前部烟道中标高46.626m处的762、SA-106C低温再热器入口集箱连接。在两根再热器冷段管道上各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76。再热器减温水操纵台布置在炉右标高33.6m平台，总管在此分成两路76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、手动截止阀和电动调节阀。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190片、横向节距为115mm，每片管组由5根管子绕成。下、中部管组的管子规格为63.5、材料为SA-210C，上部的管子规格为57、材料为15CrMoG。立式低温再热器的片数变为95片，横向节距为230mm，纵向节距为79mm，每片管组由10根管子组成，管子规格为57、材料15CrMoG。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95片，横向节距为230mm，每片管组采用10根管，入口段管子为57、材料为12Cr1MoVG，中间段管子为51、材料为SA-213 T91，出口段的前6根管子为51、材料为SA-213 TP347H，后4根管子与中间段相同。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273、SA-335 P91，共48根。每根出口集箱引出一根219的连接管与864、SA-335 P91的高温再热器出口汇集集箱相接。高再出口汇集集箱两端各引出一根864、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。每根管道上装设4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。安装位置阀门规格阀 门型 号整定压力MPag温度排放量t/h再热器出口安全阀#16 R 10HCI-69W-C12A4.767569176.666再热器出口安全阀#26 R 10HCI-69W-C12A4.767569176.666再热器出口安全阀#36 R 10HCI-69W-C12A 4.843569179.481再热器出口安全阀#46 R 10HCI-69W-C12A4.843569179.481再热器出口安全阀#56 RR 10HCI-59W-C12A4.919569219.782再热器出口安全阀#66 RR10HCI-59W-C12A4.919569219.782再热器出口安全阀#76 RR 10HCI-59W-C12A4.919569219.782再热器出口安全阀#86 RR 10HCI-59W-C12A4.919569219.782再热器出口安全阀总排量： 1591.422 t/h (100.41%)9 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(Boiler Framing)。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。9.1. 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、后墙各布置11条张力板，两侧墙各布置8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