130t水煤浆锅炉规程

第一编1锅炉机组的运行第一章锅炉设备及燃料的简要特性1锅炉结构简述1锅炉系南通锅炉厂（南通万达锅炉股份有限公司）生产，型号为TG130/98J,为高温高压单锅筒、集中下降管、自然循环、全悬吊结构、全钢架型布置的固态排渣水煤浆锅炉，室外布置。炉膛四周采用膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器。水平烟道布置两级对流过热器，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。11过热器整个过热器由顶棚管、包墙管、半辐射屏式过热器和两级对流过热器四部分组成，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。过热蒸汽流程汽包饱和蒸汽顶棚管进口集箱顶棚管后包墙管下集箱侧包墙下集箱后侧包墙管侧包墙上集箱侧包墙管侧包墙下集箱前第二级过热器进口集箱第二级过热器第二级过热器中间集箱第二级过热器第二级过热器出口集箱一级喷水减温屏式过热器进口集箱屏式过热器屏式过热器出口集箱第一级过热器进口集箱二级喷水减温第一级过热器第一级过热器出口集箱集汽集箱锅炉主汽门进人主蒸汽管道。（简述低温过热器即第二级过热器一级喷水减温屏式过热器二级喷水减温高温过热器即第一级过热器锅炉主汽门。两级喷水减温两级减温水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，亦为两点两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。喷水减温器减温能力约为10T/H喷水量。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。12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、下两级省煤器均为错列布置，省煤器的进出口集箱仅装于尾部竖井的右侧（另一侧设置人孔）。给水由给水管道引入下级省煤器入口集箱（21920），两级省煤器之间用6根766管子交叉连接，被省煤器加热后的给水由上级省煤器出口集箱引出，用8根766管子连接至汽包。上、下级省煤器均采用支承结构，蛇形管束通过空心支承梁穿过炉墙支承在炉板上，为降低支撑梁的温度，需通风冷却。为了减轻烟气中飞灰对受热面管子的磨损，在每级省煤器入口的前两排直管上和弯头迎风面处均装设了防磨盖板。13空气预热器空气预热器采用立式管箱结构，与省煤器交叉分两级布置，上级一个行程，下级三个行程。考虑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，而第二、三个行程作成一个管箱，中间用隔板隔开。各行程之间以连同箱连接，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。为了减少低温腐蚀的影响，防止堵灰，夏季空气预热器的最下层管箱冷风入口处1/3管子采用5015管子，其余采用4015管子，材料为09CUPCRNIA。其余管箱均采用4015有缝钢管制造，管子材料为Q235AF。在上级空气预热器及下级空气预热器（上部）每只管箱的烟气入口处安装防磨套管，在下级空气预热器（下部）每只管箱的上管板处设有防磨短管，在防磨短管间应在现场以耐火浇注料填充。14燃烧器本锅炉采用浙江大学热能工程研究所研制的水煤浆专用燃烧器，燃烧器布置在炉膛的正四角，炉内假想切圆直径600MM。为有利于水煤浆的着火，在水煤浆燃烧器标高区段的周围增设卫燃带，卫燃带面积为30M2。燃烧器示意图外视图内视图上二次风上一次风上中心风上一次风喷嘴水煤浆喷嘴中上二次风中一次风中中心风中一次风喷嘴水煤浆喷嘴中二次风下一次风下中心风下一次风喷嘴水煤浆喷嘴下二次风点火油枪说明表示燃烧器层次，共七层。二次风和水煤浆燃烧器编号表序号位置名称编号（简称）备注1第七层上上二次风（14）上二次风2第六层水煤浆燃烧器（14）上一次风（上喷嘴）3第五层上二次风（14）中上二次风4第四层水煤浆燃烧器（14）中一次风（中喷嘴）5第三层下二次风（14）中二次风6第二层水煤浆燃烧器（14）下一次风（下喷嘴）7第一层下下二次风（14）下二次风点火油枪编号说明（14）表示1角、2角、3角、4角燃烧器，即人面对锅炉，从右顺时针方向起数，1角表示东北角，2角表示东南角，3角表示西南角，4角表示西北角。下二次风表示第一层二次风，中二次风表示第三层二次风，依次类推。下喷嘴表示第二层水煤浆燃烧器，中喷嘴表示第四层水煤浆燃烧器，依次类推。在燃烧水煤浆时，投用10支喷枪（总共12支喷枪）就能满足100负荷。水煤浆喷嘴使用浙江大学热能动力工程研究所的撞击式多级雾化型喷嘴，设计容量每支为24T/H，容量调节范围为1224T/H，采用蒸汽雾化。喷嘴易磨处采用了耐磨材料，喷嘴使用寿命达1200小时以上。采用二级点火，高能点火装置布置在下二次风对角位置，先点燃油枪，按轻柴油设计，在粘度24E的情况下，每小时的喷油量约为1150KG/H，（单只），炉前油压为25MPA。当油喷嘴停运后，应该用蒸汽进行吹扫。锅炉达到3050负荷时，再投入水煤浆燃烧器。燃烧器通过密封壳体焊在水冷壁上，上端由恒力弹簧吊架固定在梁柱上。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，其位移量由恒力弹簧吊架补偿。在燃烧器附近设有打焦孔。当燃烧器喷口停运时应当有适当的冷风通过，以保证燃烧器喷口不被烧坏。水煤浆工艺流程图水煤浆由专门水煤浆制浆厂按要求配制成合格的水煤浆，由专用罐车送至电厂卸入卸浆槽内，再由卸浆泵（G1051A，Q37M3/H,P06MPA,N207R/MIN15KW2台）打入贮浆罐内17MH14MV3000M3气力搅拌，1台储存,当需要用的时候,再由输浆泵G1051A，Q20M3/H,P06MPA,N138R/MIN,N11KW，2台打入搅拌桶425MH45MV60M3，2台内搅拌,然后由供浆泵G1054A，Q220M3/H,P18MPA,N11107R/MIN,N22KW，2台打到在线过滤器ZGS1130,P18MPA,Q315T/H,介温040，2台通过水煤浆加热器DN600,P18MPA，2台输送到锅炉水煤浆喷管,进入炉膛内燃烧。根据热力计算，炉膛容积热负荷和截面热负荷分别为119900KCAL/M3H和1939200KCAL/M2H。设计水煤浆专用燃烧器，采用四角切圆布置，具有强化着火和稳定燃烧的特点。每组燃烧器沿高度方向共分7层，最下一层为1二次风，并在该喷口设置点火油枪，自下而上第二、四、六层为水煤浆燃烧器，第三、五、七层依次为2次风、3二次风和4二次风喷口。在燃烧水煤浆100负荷时，投用10支喷枪就能满足要求。四角燃烧器的三层一次风以及下二次风、中二次风和中上二次风都采用逆时针切向旋转，假想切圆直径选取600，足以保证水煤浆稳定燃烧，又能保证水煤浆火焰不冲刷水冷壁，避免水冷壁结焦。最上一层的上二次风采用顺时针切向旋转，假想切圆直径也取为600，以消除炉膛出口的扭转残余，避免过热器处的烟温偏差。采用二级点火，点火油枪和高能点火装置布置在四个下二次风喷口中，油枪容量按锅炉额定负荷的50设计。锅炉点火启动时，高能电子点火装置发出的电火花引燃轻柴油，按锅炉的点火启动程序，当锅炉达到3050负荷时，再逐步投入水煤浆燃烧器。为了实现水煤浆的顺利着火和低负荷稳燃，在点火和低负荷时选择较低的一次风速和一次风率，以减少着火所需要的着热量。水煤浆的着火距离以不烧坏喷嘴和燃烧器为原则，同时考虑水煤浆的快速着火和完全燃烧。一般着火点距离枪头或燃烧器300MM左右。可通过调整浆枪插入深度和配风来达到要求。在一次风燃烧器中设计了中心风，其作用是根据煤浆种类等参数变化来调节着火距离。一般在燃烧设计水煤浆时中心风关闭，当水煤浆挥发分升高或某个喷口的着火距离太近时，可打开中心风有利于推迟着火。运行时中心风门的开度应根据喷嘴着火情况（火焰离喷嘴或燃烧器300MM左右）来调整，原则是既不烧坏喷嘴和燃烧器，又能获得较理想的着火距离和燃烧条件。由于水煤浆着火后的燃烧速度取决于炉内的空气混合状况，应选择较高的二次风速，以加强后期扰动，及时补充水煤浆燃烧所需的氧气，使水煤浆在炉内能完全燃烧。另外，在炉膛燃烧器区域的水冷壁处布置30M2的卫燃带来强化着火，能保证水煤浆的顺利点燃和低负荷稳燃特性。在燃烧器运行时，因负荷发生较大变化或燃料发生变化而需要停用某一层燃烧器时，应有一定的风量通过以冷却燃烧器。根据热力计算结果，该130T/H锅炉在100负荷时燃用设计水煤浆的消耗量为246T/H。按10支水煤浆枪带满负荷计算，每支枪带水煤浆负荷246T/H。浙江大学热能所研制的ZD2400B型撞击式多级雾化型水煤浆喷枪。设计每支水煤浆枪的容量为24T/H，容量调节范围为1224T/H，采用蒸汽雾化。水煤浆喷嘴主要由雾化头，内混件和撞击件等组成，在易磨损处采用了耐磨材料，喷嘴使用寿命达1200小时以上。水煤浆从煤浆连接管进入喷枪中心管后，从内混件中心孔喷入内混室；而雾化蒸汽从汽连接管进入喷枪的环形通道，然后进入喷嘴的汽室。水煤浆枪的有效长度为2250MM，煤浆和蒸汽软管的接口通径均为32MM，罗纹尺寸均为M482。煤浆雾矩的着火煤浆通过喷嘴雾化后与一次风混合形成一个锥形的雾矩，这个雾矩在与热空气和烟气混合过程中迅速析出水分，并迅速升温而着火。水煤浆雾矩喷入炉内，水煤浆中的水分首先蒸发。然后挥发分开始分解析出。如果炉内有足够高的温度，并且有氧气存在，则挥发分首先着火，燃烧，形成火焰，这时氧气消耗于挥发分的燃烧，不能到达焦碳的表面，挥发份起了阻碍焦碳燃烧的作用。但是另一方面，挥发分在焦碳周围燃烧，焦碳加热，当挥发分接近燃尽时，氧气到达焦碳表面，焦碳立即剧烈燃烧。因此，挥发分能促进焦碳以后的燃烧。也就是说，挥发分和焦碳的燃烧基本上是分阶段进行的。当煤浆气流获得足够的着火热，温度达到着火温度，就可以着火燃烧了。一般希望在离燃烧器出口约05M处着火，着火太迟煤浆可能来不及在炉膛内烧完，造成很大的固体不完全燃烧损失，此外，在燃烧器出口附近，高温烟气的回流比较强烈着火点离燃烧器太远，往往也意味着火不稳定。但是着火太早，可能使燃烧器因过热而损失，也可能使燃烧器附近严重结渣。水份蒸发增加了着火热，延迟着火时间，而且喷雾的高速使着火距离大大延伸，这给燃烧组织带来很大困难，理论与实践的结果表明煤浆着火的重要热源是高温烟气的回流对流加热，在燃烧组织设计中，必须考虑有足够的高温烟气回流量，保证煤浆雾矩的迅速着火。同时，合理的一次风配风也很重要，一次风配风过高时，要求回流的高温烟气量大，且回流烟温急渐下降，在超过一定值时，回流烟温过低而难于稳定着火。另外，热风风温对于水煤浆所需回流量影响很大，300热风温度比20的要减少一半。显然，需要的着火热越少，可以提供着火热的热源越充分，着火越有利。以下分析影响煤浆气流着火的一些主要因素。1煤的性质煤的可燃基挥发分对着火的影响很大，挥发分高，着火温度低，需要的着火热少，着火就比较容易。灰分高也将影响着火温度。此外，灰分增加将使燃煤量增加，很多不能燃烧的灰分进入炉膛，使着火热增加，对着火也有影响。显然，水分加大也将使着火热增加，不利于着火。2一次风量水煤浆一次风的配风量对水煤浆所需回流量的影响很大。水煤浆的着火热主要来源是要依靠高温烟气的对流加热，这就对燃烧配风的组织以获得使煤浆雾矩能有效地得到加热，成为水煤浆着火的关键。同时，合理的配风还是加强燃烧室内湍动度，提高水煤浆燃烧速度和燃烬度的关键。合理的配风还将影响到污染物的排放，分段送风可以控制NOX的生成和排放，同时合理地配风还将增加燃烧经济性。另一方面，一次风量不应影响着火以后燃烧的需要，因此一次风还应将保持一定的量。因此合理选择一次风量是很关键的。3着火区域的烟气温度提高二次风温、敷设卫燃带等措施都可以提高着火区域的烟气温度，从而可以向煤粉气流提供更多的着火热。4炉内空气动力场合理组织炉内空气动力场，加强回流高温烟气对煤粉气流的加热，是改善着火的重要措施。5煤浆粒度煤浆越细，在其它条件相同的情况下，温度升高越快，越容易着火。此外，在前面的分析中，没有考虑着火前燃料的化学反应。煤粉越细，表面积越大，因化学反应是在表面积上进行的，故放出的热量也越多，这对着火也是有利的。6一次风速显然，在着火所需要的时间相同的条件下，一次风速越高，着火点离燃烧器出口越远。因此，对于水煤浆燃烧，应采用较低的一次风速。2锅炉主要技术参数序号项目单位参数备注1型号TU130/98J2额定蒸发量T/H1303最大蒸发量T/H1434额定蒸汽压力MPA985额定蒸汽温度5405汽包设计工作压力MPA11276给水温度2157排烟温度1468热风温度3249排污率210空气预热器进风温度3011锅炉设计热效率901912燃料耗量1采暖期T/H24572非采暖期T/H225全年万吨139213南通锅炉厂制造2004年出厂2005年月投运3锅炉主要承压部件及受热面设备规范序号名称项目单位数值备注长度10300内径1600壁厚100材质P355GH（19MN6）旋风分离器个281汽包正常水位线在中心线下18050受热面积M25614管数根332外径壁厚605材质20G独立水循环系统个42水冷壁下降管根4型式受热面积M26297管数根外径壁厚5155材质20G低温过热器进口/出口汽温332/3807型式受热面积M21522管数片7外径壁厚3845材质12CR2MOWVTIB12CR1MOVG屏式过热器进口、出口汽温3522/3988型式顺列受热面积M2780管数根71外径壁厚42520G材质12CR1MOVG3高温过热器进口/出口汽温3522/3988/4817/5399型式混合式级布置在屏过入口安装位置级布置在对流过之间口数量个4减温水水源锅炉给水级63710额定喷水量T/H级2734减温器减温水温度型式非沸腾式第一级受热面积M24986第二级受热面积M25907管数根165外径壁厚324进口温度215出口温度2296/26795省煤器材质20G/GB5310型号立式管箱结构上级受热面积M23100下级受热面积M249332入口空气温度30出口空气温度214外径壁厚4015/50156空气预热器材质09CUPCRNIA/Q235AF4锅炉辅机设备规范序号名称项目单位数值备注风机型号Y468NO163D数量台2流量M3/H144347156630全压PA23202112入口温度135转速R/MIN960制造厂沈阳铁扇风机厂电动机SIMO三相异步电动机型号Y315/26电压V380功率KW132电流A246转速R/MIN990一引风机调节方式变频调速风机型号G47312NO127D1350数量台2流量M3/H7034881848全压PA52925234入口温度转速R/MIN1450变频调速制造厂沈阳铁扇风机厂配套电动机SIMO三相异步电动机型号Y315L41P44电压V380二送风机功率KW160电流A289转速R/MIN1480出厂日时04年8月制造厂西安电机厂汽包安全阀型号PAT7414F工作温度325喉部直径DT34MM起座压力MPA1183回座压力MPA11001135控制安全阀MPA最低1064排放量KG/H51354启闭压差BD4数量个1行程H75MM制造日期04/8出厂编号04541PN20DN50型号PAT7414F数量个1起座压力PSMPA1217回座压力MPA11311168MPA最低1095工作安全阀排放量（W）K