过热器和蒸汽系统

1、循环流化床锅炉 400 t/h, 125bar，540C MB22, MB23系统说明过热器和蒸汽系统该文件是相应的英文文件的翻译件如发现不同之处应以英文文件为准目录1. 概述.12. 设计参数.12.1.1 设计规程.12.1.2 锅炉的蒸汽生产.12.1.3 蒸汽压力.22.1.4 蒸汽温度.23. 设备参数.33.1 过热器.33.1.1 一级过热器.33.1.2 二级过热器（屏式垂帘管）.33.1.3 三级过热器.33.1.4 对流烟道及水平烟道.33.2 过热器集箱.43.2.1 一级过热器.43.2.2 二级过热器.43.2.3 三级过热器.43.3 减温器.43.4 锅炉互连管.

2、43.4.1 其它内部管道.53.4.2 外部管道.53.5 消音器.54. 自动化和仪表.54.1 控制原理.54.1.1 主蒸汽压力控制PICRA-135.64.1.2 启动阀.64.2 测量.74.3 自动化.94.3.1 PICRA-135.94.4 警报.105. 操作.115.1 启动预检.115.2 启动.125.3 正常操作.125.4 关机.125.5 操作故障.125.5.1 电源故障.125.6 保护装置.125.6.2 联锁.136. 联结系统.147. 附录.14系统说明蒸汽系统紧凑型循环流化床锅炉18(14)Aki Immonen2003年6月5日1. 概述饱和蒸汽

3、离开汽包后进入一级过热器，一级过热器是用来干燥及过热饱和蒸汽的。一级过热器装在尾部烟道里，而二级过热器装在炉膛里。最终过热发生在三级过热器里，三级过热器的构造与一级过热器相似，并且它是安装在尾部烟道里一级过热器的前面。冷却过热蒸汽是很有必要的，这样可以在不同负载情况下获得充分的过热。这些都是通过装在过热器之间的互联管上的减温器来完成。给蒸汽喷水使其冷却。减温器之后的温度是用来调节喷水调节阀的。应该注意给水转换成蒸汽的这种冷却不会造成效能的损失。给水的纯净是很重要的，因为这样才能避免过热器结垢以及把有杂质的蒸汽带到汽轮机上。鉴于这个原因，如果化学物品能够在水里沉淀的话，在减温喷水抽头之后加入化学

4、物品就非常重要。联氨可以提前加入因为它会分解成气态形式。蒸汽顺着三级过热器进入主蒸汽管路。最终的蒸汽温度由减温器调节，并且烧煤时在100MCR到46%MCR这个范围内保持恒定（+10/-10oC)。汽包有两个弹簧式安全阀，三级过热器后面（或者按当地部门要求安装）也有一个安全阀。从三级过热器后面的安全阀出来的蒸汽被送到消音器里。这些阀门的布置使得在汽包安全门动作之前，旁路门及过热器安全门先动作。安全阀的位置和尺寸根据ASME而定。三级过热器后面的安全阀的尺寸大小应该以能够把主蒸汽压力管的压力限制到93bar为准。2. 设计参数2.1.1 设计规程热平衡DIN压力零件ASME，无标记或DIN2.1

5、.2 锅炉的蒸汽生产煤的主蒸汽最大流量单烧煤 kg/s 111.0在保证的煤/渣混合物时的主蒸汽最大流量kg/s111.02.1.3 蒸汽压力过热器后面的压力bar(a)125设计压力（初步的）-”-140主蒸汽管路的设计压力-”-1352.1.4 蒸汽温度过热器出口的温度oC537+5/-10主蒸汽管路的设计温度-”-540温度负荷点 A B烟气炉膛后oC885875过热器后 oC390392空气预热器后 oC150152蒸汽汽包内oC342342一级过热器后 oC424428二级过热器前 oC408410二级过热器后 oC492492三级过热器后 oC537537负荷点A,B一级过热器ba

6、r1.9二级过热器bar2.0三级过热器bar2.85省煤器bar0.73. 设备参数3.1 过热器3.1.1 一级过热器第一排管束上的护瓦管束类型光管布置顺列管束尺寸mm38.1x4.19min原始材料（100%）SA209T1/SA213T12面积m2约2500横节距mm94纵节距mm65/1003.1.2 二级过热器（屏式垂帘管）管屏数量-6管束类型光管管束尺寸mm38.1x7.11min屏式垂帘管上的管束数量-30原始材料SA213T22面积m2约330节距mm563.1.3 三级过热器第一排管束上的护瓦管束类型光管布置顺列管束尺寸mm38.1x3.81min/4.19min原始材料（

7、100%）SA213T122面积m2约900横节距mm188纵节距mm65/1003.1.4 对流烟道和水平烟道管束类型光管布置膜式壁管束尺寸mm44.5x4.57min原始材料（100%）SA213T23.2 过热器集箱3.2.1 一级过热器入口集箱（1个）材料SA355P11尺寸mm219 x 31.75出口集箱（1个）材料SA355P11尺寸mm273.1 x 31.753.2.2 二级过热器入口集箱（6个）材料SA355P11尺寸mm219.1 x 31.75出口集箱（6个）材料SA355P22尺寸mm219x 38.13.2.3 三级过热器入口集箱（1个）材料SA355P22尺寸mm

8、273.1 x 34.93出口集箱（1个）材料SA355P91尺寸mm273.1x 31.753.3 减温器必须提供4个用于调节蒸汽出口最终温度的喷水减温器。喷水来自于给水。3.4 锅炉互连管下面属于151-157组的零件装有支持弹簧和悬杆，导向装置等等，以及必要的钢结构。蒸汽管（SH互连管）蒸汽管和锅炉紧密连接。蒸汽管包括从汽包到过热器入口集箱的管道以及过热器之间的管道。3.4.1 其它内部管道从给水管到减温器的喷水管。水蒸汽P&I流程图所示的排污管和排气管。锅炉压力下的其它小管道。3.4.2 外部管道125bar管从锅炉到125bar新集箱的主蒸汽管，从锅炉房到汽轮机集箱的水平距离

9、为50m。管的尺寸DN300管材SA335P913.5 消音器制造商福斯特惠勒材料4. 自动化和仪表4.1 控制原理目的是保持两个过热器出口的主蒸汽温度TICRA-QQ9（左边的）和TICRA-120（右边的）相同。过热系统有三个能提高蒸汽温度的过热器。分别在一级过热器和二级过热器之间以及二级过热器和三级过热器之间进行喷水，以调节蒸汽温度。二级过热器后的温度TICRA-115（右边的）和TICRA-116（左边的）给该过热器前的控制回路给出外部定值，这个控制回路用于控制第一次喷水。控制器的设定值将低于主蒸汽温度约40或50度。为了容许对不平衡燃烧所引起的主蒸汽温度差的补偿，这些控制器的设定值可

10、以不同。（需要时可自动更改设定值）。三级过热器之后的主蒸汽温度将由二级过热器和三级过热器之间的喷水控制，就像二级过热器后的温度被控制一样。在影响蒸汽温度前，燃料给料和蒸汽流量的突然变化都会对控制产生一个补偿影响。喷水出自汽包水位调节阀前面的给水管。4.1.1 主蒸汽压力控制器PICRA-135锅炉蒸汽压力由送入炉膛的燃料量来控制。蒸汽压力控制器给那些已经调到串联方式的控制回路提供一个外部设定值。在串联方式中，燃料控制可以从控制器PICRA-135得到它们的设定值。在蒸汽压力变化前，蒸汽流量的突然变化能修正控制。4.1.2 启动阀有两个阀门开/关阀SV-184调节阀HIC-183启动过程中过热器

11、的蒸汽流量和锅炉压力的增加可用调节阀调节。在正常的锅炉操作过程中这个调节阀是安全阀的辅助。安全阀打开前启动阀必须打开。启动阀的操作方式手动方式：开/关阀打开。当开/关阀打开时，蒸汽流量和压力增加可通过改变调节阀的位置来进行手动控制。自动方式：两个阀都上常关阀。当调节阀调到自动方式时，开/关阀同样调到自动方式。这个设定值（PICRA-135）指的就是压力高出主控制器设定值多少时，启动蒸汽阀需要调节。启动阀作为主蒸汽压力控制的保护阀进行工作。当蒸汽温度超过300oC，蒸汽流量高于最低值以及一次风机处于运行状态时，操作方式自动运行。压力设定值设在主蒸汽阀压力和安全阀动作压力之间。当锅炉压力接近设定值

12、时，开/关阀自动打开，控制阀开始释放过量的蒸汽。这样，就降低了在某些故障状况时安全阀的使用次数，比如，当操作出现故障主蒸汽控制器不能完全控制压力时。当汽轮机跳闸时，调节阀自动打开。当压力降低，并且调节阀已经关闭2分种时，开/关阀会再次自动关闭至它的正常位置。4.2 测量TIRA-111一级过热器后的蒸汽温度，左边0.600oCTIRA-112一级过热器后的蒸汽温度，右边0.600oCTIRA-113一级减温器后的蒸汽温度，右边0.600oCTIRA-114一级减温器后的蒸汽温度，左边0.600oCTIRA-115二级过热器后的蒸汽温度，右边0.600oC TIRA-116二级过热器后的蒸汽温度

13、，左边0.600oCTIR-117二级减温器后的蒸汽温度，左边0.600oCTIRA-118二级减温器后的蒸汽温度，右边0.600oCTIRA-119三级减温器后的蒸汽温度，左边0.600oCTIRA-120三级过热器后的蒸汽温度，右边0.600oCTI-123主蒸汽温度0.600oC*FIRQ-152的补偿温度PICRA-135主蒸汽压力0.150bar*锅炉主控制器。锅炉负载将会在此压力基础上运行。*FIRQ-152的补偿压力PI-136主蒸汽压力0.150bar*FIRQ-152的备用补偿压力TIA-145.1一级过热器的管壁温度0.800oCTIA-145.2一级过热器的管壁温度0.8

14、00oCTIA-145.3一级过热器的管壁温度0.800oCTIA-145.4一级过热器的管壁温度0.800oCTIA-145.5一级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.1二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.2二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.3二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.4二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.5二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-146.6二级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.1三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.2三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.3三

15、级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.4三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.5三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.6三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.7三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.8三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.9三级过热器的管壁温度0.800oCTIA-147.10三级过热器的管壁温度0.800oCFIRQ-152主蒸汽流量*进行了温度和压力补偿0.300t/hFI-154减温器的喷水流量0.16t/hFI-155减温器的喷水流量0.11t/hCIA-175饱和蒸汽导电度0.100ms/cmCIA

16、-176主蒸汽导电度0.100ms/cmHIC-183启动阀的位置0.100%HIC-185主蒸汽阀的位置0.100%4.3 自动化具有不同操作方式的启动蒸汽阀的自动化在控制原理那项中可找到。三级过热器后的设定值将在控制回路TICRA-119处更改，并且它也将被自动修改到控制器TICRA-120里。如果2级喷水阀门的位置超过80%并且控制器在自动方式上，二级过热器后的控制回路的设定值就会降低。这将使2级喷水阀门控制更容易回到控制范围。当阀门关闭度在20%之下，二级过热器后的控制回路的设定值就会增加。如果两个控制阀在自动方式下打开度超过80%，给水管压差控制的设定值就会自动增加，以便使管道得到更

17、高的压力，并且将喷水控制调回到它们的控制范围。同样，如果两个控制阀在自动方式下几乎都关闭的话，给水管的压差控制设定值与其它工艺零件相比就会有可能降低（如蒸汽锅炉）。如果过热器不同方面的要求有冲突的话，给水压力就没有变化。4.3.1 PICRA-135主蒸汽压力控制PICRA-135有备用测量装置PIA-136。如果测量装置PICRA-135的变送器出现故障，备用测量装置将会自动代替主测量装置。即使PICRA-135在运行中，备用测量装置同样可作为测量信号被控制器选择。调节阀HIC-183关闭2分钟之后，开关阀HS-184自动关闭。在开关阀处于关闭状态，以及控制器试图打开调节阀的情况下，首先打开

18、开关阀，然后释放调节控制阀。4.4 警报TIRA-111上限415oCTIRA-112上限415oCTICR-113上限395oCTICR-114上限395oCTICRA-115上限495oCTICRA-116上限495oCTICR-117上限475oCTICR-118上限475oCTICRA-119上限535oCTICRA-120上限535oCPICRA-135上限110bar下限95barPICRA-135控制器输出警报0/100%(最小输出或最大输出）PI-136上限115bar下限95barCIA-175上限100ms/cmCIA-176上限100ms/cmQIA-177上限100mg

19、/15. 操作5.1 启动预检检查喷水截止手动阀打开，并且喷水管里的喷水控制旁通阀关闭。所有安全阀水压试压塞必须拿开，并且安全阀必须处于正确工作状态。所有辅助设备必须处于一级操作状态，并且要根据制造商的建议及说明进行操作。所有压力指示器阀门打开。如果锅炉压力<2bar, 检查所有对空排气口打开。检查排污管打开通向排污罐。5.2 启动点火燃烧器点着后，水温开始升高，当水温高达100oC时水开始沸腾同时锅炉压力增加。在增加锅炉压力时，切记当烟气温度>300oC时，必须有蒸汽流量通过过热器。汽包压力接近2bar时关闭排气口。通过调节燃烧器的输出来调节压力的增加，并且通过启动阀放汽。根据升

20、压曲线来决定压力增加率。当不再有凝结状态以及只有蒸汽排放时，关闭过热器排污管。当你启动热态锅炉时，也必须对过热器进行疏水。把蒸汽温度设定在自动方式上。5.3 正常操作监测过热器材料温度。并参看过热器温度曲线图。检查喷水控制在运行。检查当锅炉压力>最大值时，安全阀工作。监测蒸汽温度。监测蒸汽压力。当烟气温度>300oC时，必须有蒸汽流量通过过热器。5.4 关机锅炉关闭并检查喷水阀没有泄漏。5.5 操作故障5.5.1 电源故障当电源发生故障时，锅炉关闭。5.6 保护装置5.6.1 限制PICRA-135控制器输出的保护装置。如果三级过热器后的主蒸汽温度或二级过热器后的温度升得过高，燃料进料就要