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太仓港环保发电有限公司四期江苏镇江发电有限公司三期扩建工程江苏利港电力有限公司600MW超临界锅炉方案评审介绍 总体布置部分 2003年10月20日 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 1 主要介绍内容 一 总体设计依据二 方案设计阶段解决的问题三 锅炉总体布置概况四 系统流程五 具体结构布置特点六 三个工程之间的主要差异七 存在的问题 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 2 项目总体概况 SBWL 我公司超临界锅炉是利用ALSTOM公司引进技术进行设计的 其中太仓港环保发电有限公司四期2 600MW和江苏利港电力有限公司4 600MW超临界锅炉是与ALSTOM公司进行的技术合作项目 由外方完成项目的基本设计 我公司完成最终技术设计及施工图设计 江苏镇江发电有限公司三期扩建工程2 600MW超临界锅炉是在太仓港项目的基础上我们自行设计的 三个工程燃用的设计煤种均为神府煤 烟煤 校核煤种均为晋北煤 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 3 一 总体设计依据 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 4 1 2003年签定的 锅炉技术协议书 2 2003年签定的 锅炉供货合同 3 ALSTOM公司有关的参考设计标准4 ALSTOM公司针对太仓 利港项目的初步设计图纸及资料5 第一次设计联络会会议纪要6 性能组的锅炉受热面结构简图7 燃烧组的燃烧设备图纸8 空预公司的空气预热器外型图9 部分结构参考外方台湾工程图纸 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 5 二 方案设计阶段解决的问题 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 6 外方不负责钢架的设计 由我们自行设计 钢架长度为48米 宽度为43米大板梁底标高为79 15米在外排柱的外侧设置了11 7米长 5米宽的副跨 以方便启动疏水系统的设置 本钢架前部柱距的设计兼顾了带泵和不带泵这二种启动系统的方案锅炉共设有18层平台 其中7层为刚性平台预热器支承平面标高13970mm 1 锅炉钢结构的布置方案设计 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 7 太仓工程锅炉总图 SBWL ALSTOM设计 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 8 太仓工程锅炉总图 SBWL 我们设计的 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 9 利港工程锅炉总图 SBWL ALSTOM设计 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 10 利港工程锅炉总图 SBWL 我们设计的 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 11 SBWL 根据我公司设计亚临界600MW锅炉的布置经验 我们将空气预热器布置在后烟井的下部 不在钢架后部设置副跨 这样可以适应场地的限制 并可以降低设计及制造成本 2 空气预热器及连接烟道的布置方案设计 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 12 SBWL 根据我公司对水力出渣设备设计的经验 我们确定了水冷壁下集箱的标高为8 3米 这样的布置方案既保证了水力出渣设备的布置 也避免了锅炉本身不必要的抬高 3 炉底出渣设备的布置方案设计 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 13 SBWL 4 锅炉过热蒸汽管道和再热蒸汽管道走向的方案设计 汽水管道接口图 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 14 SBWL 5 二次风大风箱及燃烬风 SOFA 接口的方案设计 二次风及燃烬风接口图 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 15 SBWL 受压部件的方案设计主要是由ALSTOM公司完成 我们根据中国用户的要求配合ALSTOM公司进行了一些受压件布置方案的调整 6 受压部件的方案设计 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 16 三 锅炉总体布置概况 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 17 SBWL 变压运行螺旋管圈单炉膛一次中间再热平衡通风 型露天布置固态排渣全钢架悬吊结构两台三分仓容克式空气预热器 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 18 炉膛尺寸宽 深 高18 816 17 696 63 303m锅炉深度 H Q 48 7m锅炉宽度 43m大板梁底标高79 15m炉顶管标高71 85m下联箱标高8 3m冷灰斗拐角标高20 312m过渡段标高49 67m上排燃烧器至屏底距离20 932m下排燃烧器至灰斗拐角距离5 147m水平烟道深度6 108m后烟井深度13 2m运转层标高17m 锅炉主要结构尺寸 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 19 SBWL 炉膛水冷壁 炉膛由膜式壁组成炉底冷灰斗角度为55o螺旋段 从炉膛下集箱进口标高8300mm到标高49670mm处管子外径为 38 1mm节距为54mm倾角为13 9498o垂直段 从标高49670mm处开始至炉顶管子外径为 34 9mm节距为56mm螺旋管与垂直管的过渡采用中间集箱混合 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 20 SBWL 受热面布置位置 炉膛部分 水冷壁炉膛上部 分隔屏过热器屏式过热器末级再热器水平烟道 高温过热器后烟井延伸侧墙及底部尾部烟道 低温再热器省煤器包覆过热器 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 21 SBWL 调温方式 过热器汽温 调节煤水比两级喷水减温第一级喷水减温器布置在分隔屏过热器出口管道上第二级喷水减温器布置在屏式过热器出口管道上过热器喷水取自省煤器进口管道再热器汽温 摆动燃烧器再热器进口连接管道上设置有事故喷水减温器再热器事故喷水取自给水泵中间抽头 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 22 SBWL 膨胀中心的设置 锅炉本体设有两个膨胀中心 分别在水冷壁后墙前后各900mm的位置 运行时炉膛部分以第一个膨胀中心为原点进行膨胀 水平烟道及后烟井以第二个膨胀中心为原点进行膨胀 水冷壁下集箱向下膨胀量 373mm后烟井下集箱向下膨胀量 200mm 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 23 SBWL 刚性梁的设计考虑 炉膛及后烟井四周设有绕带式刚性梁 以承受正 负两个方向的压力螺旋段水冷壁设有垂直绷带 螺旋段的支承和悬吊是通过垂直绷带上方的 张力板 与垂直段连接来实现的在高度方向设有导向装置 以控制锅炉受热面的膨胀方向和传递锅炉水平荷载由于在炉膛上部刚性梁从炉前一直到包复后墙为止的侧墙刚性梁跨距过长 在上部的刚性梁上增加两个支点而在炉膛及后烟井左右侧墙上方分别布置有一根H1200及H1000的垂直刚性梁 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 24 SBWL 吹灰器及烟温探针布置 炉膛吹灰器 96只炉膛区域长伸缩式吹灰器 42只过热器 再热器半伸缩式吹灰器 42只省煤器烟温探针 2只 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 25 SBWL 安全阀布置 过热器安全阀 6只4只布置在包复出口管道上 2只布置在过热器出口管道上 PCV阀 2只布置在过热器出口管道上再热器安全阀 6只4只布置在进口管道上 2只布置在出口管道上 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 26 SBWL 启动分离器 共2个 布置在炉前管径 813 87 1材料 SA 302C长度 19m布置有4根切向进口管 来自水冷壁出口集箱 布置有2根切向出口管 至炉顶进口集箱 下部有一根内径为 304 8的疏水管接头 至启动系统疏水 设有观察孔 壁温测点和水位变送器 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 27 SBWL 启动系统NWL和HWL阀的设置 1只为正常水位调节阀 NWL 为了回收工质的热量 只要水质合格并满足NWL的开启条件 即可通过该阀将分离器中的水回收至除氧器 2只为高水位调节阀 HWL 布置在大气式扩容器的进口管道上 当分离器中的水质不合格或分离器水位过高时 通过该阀将分离器中大量的疏水排入大气式扩容器 为了保证NWL和HWL阀的快速启停要求 该阀门均为液动调节阀 并设有暖管管路 暖管水源取自省煤器出口 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 28 四 系统流程 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 29 SBWL 1 省煤器系统 给水管道 省煤器进口集箱 省煤器 省煤器中间集箱 省煤器悬吊管 省煤器出口集箱 省煤器出口连接管道 水冷壁下集箱 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 30 SBWL 省煤器系统图 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 31 SBWL 2 水冷壁系统 水冷壁下集箱 螺旋段水冷壁 过渡段出口 水冷壁中间集箱 过渡段进口 垂直段水冷壁 水冷壁出口集箱 水冷壁出口连接管道 启动分离器 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 32 SBWL 水冷壁系统图 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 33 SBWL 3 启动系统 启动分离器 贮水箱 HWL阀 大气式扩容器 集水箱 凝汽器 太仓 镇江工程启动分离器 贮水箱 NWL阀 除氧器 利港工程启动分离器 贮水箱 混合器 启动循环泵 给水进口管道 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 34 SBWL 启动系统图 太仓 镇江工程 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 35 SBWL 启动系统图 利港工程 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 36 SBWL 4 过热器系统 炉顶进口集箱 前炉顶管 前炉顶管出口集箱 后炉顶管 后烟井后墙后烟井前墙 后烟井前墙下集箱 延伸侧墙进口集箱 延伸侧墙 后烟井后墙下集箱 后烟井侧墙 后烟井侧墙出口集箱 分隔屏过热器 级喷水减温器 屏式过热器 级喷水减温器 末级过热器 末级过热器出口连接管道 汽轮机高压缸进汽 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 37 SBWL 过热器系统图1 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 38 SBWL 过热器系统图2 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 39 SBWL 过热器系统图3 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 40 SBWL 5 再热器系统 汽轮机高压缸排汽 低温再热器进口连接管道 事故喷水减温器 减温器出口连接管道 低温再热器进口集箱 低温再热器 低温再热器出口集箱 高温再热器进口集箱 高温再热器 高温再热器出口集箱 高温再热器出口连接管道 汽轮机中压缸进汽 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 41 SBWL 再热器系统图 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 42 SBWL 6 烟气系统 炉膛 分隔屏过热器 屏式过热器 高温再热器 高温过热器 低温再热器 省煤器 空气预热器 烟气侧 烟囱 7 空气系统 一次风系统 大气 送风机 冷一次风 空气预热器 空气侧 热一次风 磨煤机 煤粉管道 一次风道 燃烧器二次风系统 大气 送风机 冷二次风 空气预热器 空气侧 热二次风 大风箱 燃烧器 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 43 五 具体布置特点 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 44 SBWL 1 低温再热器进口集箱支吊形式 采用悬吊管搁置结构悬吊管由后烟井两侧墙下集箱引至后烟井两侧墙上集箱悬吊管共20根管径为 57 15mm 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 45 SBWL 2 高温过热器支吊形式 中间水平段采用跳管支吊形式4号管和10号管分别穿出炉顶约700的距离形成U形支吊结构 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 46 SBWL 3 过渡段的结构形式 采用带有五通的锻件结构ALSTOM设计的锻件 由三部分组成 顶部焊口为锯齿形结构我们设计的锻件改为由两部分组成 且焊口在同一水平为了方便现场焊接 水平焊口与管子中心线的距离由40mm改为60mm 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 47 安装现场的水冷壁过渡段及中间集箱结构 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 48 SBWL 4 螺旋段水冷壁悬吊结构 螺旋段水冷壁通过垂直布置的内绷带固定连接 每侧墙各7根 在过渡段附近则通过张力板将力传递至炉膛上部垂直水冷壁张力板由平行的两块板组成 在两块板间沿管子轴线方向布置有梳形板作为管子与张力板间的连接件采用这种分叉形结构 一方面可将张力扳上的垂直力均匀传递给上部垂直水冷壁管 防止局部荷重过于集中 另一方面起热桥的作用 使张力板的温度与水冷壁温度有良好的跟随性 以减少二者间存在的温度应力 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 49 过渡段悬吊结构 张力板 SBWL 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 50 SBWL 5 折焰角处的悬吊结构 后墙水冷壁经折焰角后直接在炉膛出口拉稀成后墙屏管引出每6根折焰角管 S 56 34 93 对应5根后墙屏管 S1 336 S2 46 34 93 和1根悬吊管 54 后墙屏管及悬吊管沿炉膛宽度方向共56排 水冷壁后墙通过弹簧吊架固定在悬吊管上 而不是采用大管径悬吊管直接悬吊的结构 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 51 SBWL 6 分隔屏过热器 后屏过热器和末级再热器下部管屏结构 由于分隔屏过热器 后屏过热器和末级再热器管屏内圈节距较小 这种小口径管的弯曲半径存在困难 因此超临界锅炉对以上组件的设计采用在下部缩小管屏节距 中间形成空档的方法来满足管子弯曲半径的要求 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 52 SBWL 7 省煤器灰斗的设计考虑 省煤器下部有六个盛集飞灰的小灰斗 灰斗出口的六个法兰接口与出灰装置相连 考虑到预热器二次风出口风道及支吊梁的布置位置 所以省煤器灰斗中的小灰斗接口位置向后有所偏移 小灰斗呈不完全对称结构 超临界锅炉方案评审 总体布置部分 53 六 三