电厂锅炉设计说明书

1、电厂锅炉原理课程设计说明书重庆科技学院热能与动力工程09 2012年12月目录前言.11、 锅炉设计条件及性能数据.11.1 额定工况及主要参数.11.2燃料.21.3锅炉汽水品质.21.4现场自然条件.31.5锅炉运行条件.32、 锅炉整体及系统.4 2.1锅炉布置.4 2.2汽水系统.4 2.3燃烧系统.15 2.4烟空气系统.15 2.5出渣系统.16 2.6调温系统.163、 主要承压部件.17 3.1汽水分离器.17 3.2水冷壁.17 3.3省煤器.18 3.4过热器.18 3.5再热器.194、 其他设备.20 4.1钢结构.20 4.2刚性梁.21 4.3锅炉密封和保温.21

2、4.4空气预热器.215、 参考文献.22锅炉设计说明书 前言本说明书仅对锅炉的总体布置、性能、系统及主要结构等进行简要介绍。锅炉的安装和使用详见953-1-8602锅炉使用说明书和953-1-8608锅炉安装说明书。本工程锅炉设计着重考虑: 1) 采用成熟、先进的超临界技术，确保锅炉具有较高的可用率；2) 选用合适的炉膛尺寸及热负荷指标，以保证炉膛不发生结渣；3) 采用先进的燃烧方式和燃烧设备，在保证炉膛不结渣的前提下，燃烧效率高、煤种适应性强、烟气温度及速度偏差小、NOx排放低；4) 采用成熟可靠的受热面布置方式，使得汽温偏差尽可能小，管材选用留有足够的裕度，有效保证受热面安全可靠；5)

3、具备较好的低负荷稳燃性能以及较好的启、停及调峰性能；6) 尽量采用成熟结构，增加部组件适用化程度。1.锅炉设计条件及性能数据 本锅炉为400t/h再热煤粉锅炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构，制粉系统为中间贮仓式，闭式热风送粉，筒式钢球磨煤机。锅炉燃用淮北洗中煤。炉后尾部布置空气预热器。1.1 额定工况及BCMR工况的主要参数名 称单 位最大连续蒸发量（BMCR）额定工况蒸发量（BRL）过热蒸汽流量t/h400400过热蒸汽出口压力Mpa.g13.713.7过热蒸汽出口温度542542再热蒸汽流量t/h350350再热蒸汽进口压力MPa.

4、g2.52.5再热蒸汽进口温度330330再热蒸汽出口压力MPa.g2.32.3再热蒸汽出口温度542542给水温度2352351.2 燃料1.2.1 煤质资料 设计煤种为淮北洗中煤。煤质分析序 号项 目符 号单 位设计煤种工业分析1低位发热量LHVkJ/kg182892干燥无灰基挥发分Vdaf%24.83全水分Mt%7.864空气干燥基水分Mad%2.105灰份Aar%34.74元素分析6碳Car%47.97氢Har%3.048氮Nar%0. 869氧Oar%5.1510硫Sar%0.4511可磨性系数HGI6212灰变形温度DT>150013灰软化温度ST>150014灰流动温

5、度FT>15001.3 锅炉汽水品质为确保合格的蒸汽品质，对锅炉给水及炉水严格要求按下列质量标准控制。1.3.1 锅炉给水质量标准项 目单 位保证值总硬度 mol/l0溶解氧（化水处理后）g/l30200铁g/l10铜g/l5二氧化硅g/l15油mg/l0PH值8.09.0电导率（25）s/cm0.2钠g/l51.3.2蒸汽品质项目单位保证值钠g/kg5二氧化硅g/ kg15电导率（25）s/cm0.2钠g/ kg5铁g/ kg10铜g/ kg51.4 现场自然条件 周围环境温度为20摄氏度。1.5锅炉运行条件 1）锅炉带基本负荷并参与调峰。锅炉在投入商业运行后，年利用小时数不少于650

6、0小时，年可用小时数不小于7800小时。锅炉强迫停用率不大于2%。2）锅炉变压运行，采用定滑定运行的方式。3）锅炉在燃用设计煤种和校核煤种时，能满足负荷在不大于锅炉的30%BMCR时，不投油长期安全稳定运行，并在最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。4）锅炉最低稳然负荷不大于30%BMCR。5）锅炉负荷变化率能达到下述要求：在50%100%B-MCR时，不低于±5%B-MCR/分钟在30%50%B-MCR时，不低于±3%B-MCR/分钟在30%B-MCR以下时，不低于±2%B-MCR/分钟负荷阶跃：大于10%汽机额定功率/分钟6）锅炉的启动时间（

7、从点火到机组带满负荷），与汽轮机相匹配，一般可满足以下要求：冷态启动： 56小时温态启动： 23小时热态启动： 11.5小时极热态启动： 1小时7）锅炉点火方式为：高能电火花轻油煤粉。8） 在燃用设计煤种和BMCR工况下，锅炉NOx的排放浓度不超过400mg/Nm3(O2=6%)9) 过热器和再热器温度控制范围，过热汽温控制在35%100%B-MCR、再热汽温控制在50%100%B-MCR负荷范围时，能保持稳定在额定值，偏差不超过±5。10）燃烧室的设计承压能力不小于±5980Pa，当燃烧室突然灭火内爆，瞬时不变形承载能力不低于±9980Pa，锅炉在设计负荷范围内

8、运行时，都能保证锅炉有足够的安全性和可靠性。11）锅炉主要承压部件的使用寿命大于30年。2 锅炉整体及系统2.1锅炉布置2.1锅炉总体简介 本锅炉为400t/h再热煤粉锅炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构，制粉系统为中间贮仓式，闭式热风送粉，筒式钢球磨煤机。锅炉燃用淮北洗中煤。炉后尾部布置空气预热器。 炉膛由膜式水冷壁组成。炉膛冷灰斗角度为55°，从炉膛冷灰斗进口（标高5700mm）到标高47292mm处炉膛周围四周采用螺旋管圈，管子规格为42，节距为63mm，倾角为13.95°。在此上方为垂直管圈，管子规格为42 m

9、m，节距为60mm，螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合集箱。水平烟道深度为6108mm，由后烟井延伸部分组成，其中布置有末级过热器。后烟井深度为14112mm，布置有低温再热器和省煤器。炉膛上部布置有6片分隔屏过热器和20片后屏过热器。分隔屏过热器和后屏过热器沿深度方向采用蒸汽冷却定位管固定，蒸汽冷却管（共6根，63.5/50.8）从分隔屏过热器进口集箱引出，进入分隔屏过热器出口集箱。后屏过热器、高温再热器和高温过热器沿炉膛宽度方向采用流体冷却定位管固定，流体冷却定位管（共4根，50.8）从后烟井延伸侧墙进口集箱引出，进入后屏过热器出口集箱。 锅炉燃烧系统按配中速磨冷一次风直吹式制冷系统设计。2

10、4只直流式燃烧器分布6层，布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。最上排燃烧器喷口中心标高为33050mm，距分隔屏底部距离为20500mm。最下排燃烧器喷口中心标高为23590mm，至冷灰斗转角距离为5544mm。在主燃烧器和炉膛出口之间标高41865mm处布置有1组SOFA燃烧器喷嘴（距上排燃烧器喷口中心8815mm）。过热器汽温通过煤水比调节和两级喷水来控制，第一级喷水布置在分隔屏过热器出口管道上，过热器喷水取自省煤器进口管道。再热器汽温采用燃烧器摆动调节，再热器进口连接管道上设置事故喷水，事故喷水取自给水泵中间抽头。锅炉整体的外型-选n形布置选择n形布置的理由

11、如下：1） 锅炉排烟口在下方，送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建筑在地面上。2） 在对流竖井中，烟气下行流动，便于清灰。具有自身除灰的能力。3） 各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热。4） 机炉之间连接管道不长。2.2汽水系统2.2.1省煤器和水冷壁系统给水由锅炉右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，中间集箱和悬吊管，然后汇合在省煤器的出口集箱，再由2根355.6×46.05mm的连接管道汇合为1根508×65.1mm的连接管道，再由2根355.6×46.05mm的连接管道分别引入冷水壁左右侧

12、墙下集箱，水冷壁下集箱为四周相连通的环形集箱，外径为355.6mm，水经由前后墙下集箱螺旋进入炉膛四周水冷壁，螺旋段水冷壁由330根41.3mm的管子组成，节距为54mm。螺旋段水冷壁过渡连接管引至水冷壁中间集箱，经中间集箱混合后再由连接管引出，经过渡段形成垂直段水冷壁，垂直段水冷壁由1320根34.93mm的管子组成，节距为56mm。在锅炉启动阶段和低于最低直流运行工况（30%BMCR）时，水在水冷壁内吸热形成汽水混合物，汇集至水冷壁上集箱，通过水冷壁引出管进入汽水分离器，在汽水分离器内进行汽水分离，分离后的蒸汽引至过热器，水则通过调节进入大气式扩容器至冷凝器等地方，进行工质的回收。在高于最

13、低直流运行工况（30%BMCR）时，水在水冷壁内吸热形成过热蒸汽汽水混合物，汇集至水冷壁上集箱，通过水冷壁引出管进入汽水分离器后，直接由连接管道引至过热器，此时的汽水分离器仅作水冷壁和过热器之间的汽水通道。其流程见图2.2-1 省煤器和水冷壁系统图，各部件规格、材料如下表2.2-1所示。表2.2-1省煤器和水冷壁各部件选用规格、材质序号名称数量规格 mm材料牌号E-4省煤器进口集箱1660.4×101.6SA-106CE-6省煤器66842×5SA210CE-7省煤器66842×5SA210CE-8省煤器中间集箱3323.9×65.1SA-106CE-9

14、省煤器悬吊管22060×12SA210CE-10省煤器悬吊管22060×12SA210CE-11省煤器出口集箱1406×60.1SA-106CE-12省煤器出口连接管道2355.6×46.05SA-106CE-13省煤器出口连接管道1508×65.1SA-106CE-14省煤器出口连接管道2355.6×46.05SA-106CF-1水冷壁前墙下集箱1508×53.98SA-106CF-2水冷壁前墙进口管子84355.6×6.9SA-213T12F-3水冷壁前墙灰斗螺旋管8442×5SA-213T12F-3

15、A水冷壁前墙螺旋管8442×5SA-213T12F-4、6水冷壁前墙多通84SA-182F12F-5A前墙连接管（进中间集箱）8442×5SA-213T12F-5水冷壁前墙中间集箱1323.9×53.98SA-335P12F-5B前墙连接管（出中间集箱）33634.93×6.04SA-213T12F-7水冷壁前墙垂直管下部33634.93×6.04SA-213T12F-7A水冷壁前墙垂直管上部33634.93×6.04SA-213T12F-8水冷壁前墙上集箱1273.1×46.03SA-335T12F-9水冷壁前墙引出管22

16、73.1×46.03SA-335P12F-10水冷壁后墙下集箱1355.6×53.98SA-106CF-11水冷壁后墙进口管子8442×5SA-213T12F-12水冷壁后墙灰斗螺旋管8442×5SA-213T12F-12A水冷壁后墙螺旋管8442×5SA-213T12F-13、15水冷壁后墙多通84SA-182F12F-14A后墙连接管（进中间集箱）8442×5SA-213T12F-14水冷壁后墙中间集箱1323.9×53.98SA-335P12F-14B后墙连接管（出中间集箱）33634.93×6.04SA-2

17、13T12F-17水冷壁后墙折焰角33634.93×6.21SA-213T12F-18水冷壁后墙垂直管下部28034.93×6.04SA-213T12F-18A水冷壁后墙垂直管上部5657.15×6.04SA-213T12F-19水冷壁后墙上集箱1273.1×46.03SA-335P12F-20水冷壁后墙引出管2273.1×39.68SA-335P12F-21水冷壁侧墙下集箱2355.6×46.05SA-106CF-22水冷壁侧墙进口管子16242×5SA-213T12F-23水冷壁侧墙灰斗螺旋管16242×5SA

18、-213T12F-23A水冷壁侧墙螺旋管16242×5SA-213T12F-24、26水冷壁侧墙多通162SA-182F12F-25A侧墙连接管（进中间集箱）16242×5SA-213T12F-25水冷壁侧后墙中间集箱2323.9×53.98SA-335P12F-25B侧墙连接管（出中间集箱）64834.93×6.04SA-213T12F-27水冷壁侧墙垂直管下部64834.93×7.96SA-213T12F-27A水冷壁侧墙垂直管上部64834.93×7.96SA-213T12F-28水冷壁侧墙上集箱2273.1×46.0

19、3SA-335P12F-29水冷壁侧墙引出管4273.1×39.68SA-335P12E-4 省煤器进口集箱E-6 省煤器E-7 省煤器 E-8 省煤器中间集箱E-9 省煤器悬吊管 E-10 省煤器悬吊管E-11省煤器出口集箱E-12 省煤器出口连接管道 E-13 省煤器出口连接管道E-14 省煤器出口连接管道F-1 水冷壁前墙下集箱F-2 水冷壁前墙进口管子 F-3 水冷壁前墙灰斗螺旋管F-4 水冷壁前墙螺旋管 F-4.6 水冷壁前墙多通F-5 水冷壁前墙中间集箱F-5A,.B 水冷壁前墙过渡管子F-7 水冷壁前墙垂直管下部F-7A 水冷壁前墙垂直管上部F-8 水冷壁前墙上集箱F-

20、9 水冷壁前墙引出管F-10 水冷壁后墙下集箱F-12 水冷壁后墙灰斗螺旋管F-12A 水冷壁后墙螺旋管 F-13，15 水冷壁后墙多通F-14 水冷壁后墙中间集箱 F-14A，B 水冷壁后墙过渡管子F-17 水冷壁后墙遮焰角管F-18 水冷壁后墙垂帘管F-18A 水冷壁后墙悬吊管F-19 水冷壁后墙上集箱F-20 水冷壁后墙引出管 F-21 水冷壁侧墙下集箱F-22 水冷壁侧墙进口管子 F-23 水冷壁侧墙灰斗螺旋管F-23A 水冷壁侧墙螺旋管F-24，26 水冷壁侧墙多通 F-25 水冷壁侧墙中间集箱F-25A，B 水冷壁侧墙过渡管子 F-27 水冷壁侧墙垂直管下部F-27A 水冷壁侧墙垂

21、直管上部F-28 水冷壁侧墙上集箱 F-29 水冷壁侧墙引出管 图2.2-1 省煤器和水冷壁系统图2.2-2 过热器系统图2.2.2过热蒸汽系统从汽水分离器引出的微过热蒸汽进入炉顶进口集箱，经前炉顶管至炉顶出口集箱，为减少蒸汽阻力损失，在BMCR工况下约36.6%BMCR的蒸汽经旁路管直接进入炉顶出口集箱。从炉顶出口集箱引出的蒸汽经过后炉顶管、后烟井包复、后烟井延伸侧墙，再汇总至后烟井侧墙上的集箱，分四路引入分隔屏进口集箱，流经分隔屏后进入分隔屏出口集箱，从后屏过热器出口集箱分二路进入后屏过热器进口集箱，通过末级过热器到末过出口集箱，再由两根末过出口集箱引出至两根主蒸汽管道并送完汽轮机高压缸。

22、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，并可简化布置蒸汽冷却定位管（共6根）由分隔屏过热器进口集箱引出，通过分隔屏过热器、后屏过热器，再引入分隔屏过热器出口集箱，将分隔屏过热器和后屏过热器定位夹持，防止屏倾斜。流体冷却定位管（共4根）由后烟井延伸侧墙下集箱引出经末级再热器和末级过热器再引入后烟井侧墙上集箱 过热器系统各部件规格、材料如下表2.2-2所示。表2.2-2过热器系统各部件选用规格、材质序号名称数量规格 mm材料牌号S-1包复连接部分4323.9×46.04SA-335P12S-2炉顶进口集箱1323.9×55.57SA

23、-335P12S-2a旁路管道2323.9×46.04SA-335P12S-3前炉顶前段16863.5×9.0350.8×8.0SA-213T12S-4前炉顶后段16863.5×9.03SA-213T12S-5炉顶出口集箱1273.1×60.33SA-335P12S-6后炉顶管11363.5×9.03SA-213T12S-7包复后墙管11363.5×9.03SA-213T12S-8包复后墙出口集箱1381×68.28SA-335P12S-9包复侧墙出口集箱2381×68.28SA-335P12S-10包复

24、侧墙管17063.5×9.03SA-213T12S-10a低再集箱支承管2254×90.3SA-213T12S-11后烟井侧墙上集箱2355.6×66.68SA-335P12S-12后烟井前墙管屏11363.5×9.03SA-213T12S-13后烟井前墙鳍片管11363.5×9.03SA-213T12S-14后烟井前墙下集箱1381×68.28SA-335P12S-15延伸侧墙进口连接管道1406.4×58.74SA-335P12S-16延伸侧墙进口集箱1406.4×74.61SA-335P12S-17,18延伸

25、侧墙管11050.8×8.0SA-213T12S-19分隔屏进口管道4355.6×50.8SA-335P12S-20分隔屏进口集箱2273.1×49.21SA-335P12S-21分隔屏过热器进口炉外段48041.3×6.35SA-213T12S-22分隔屏过热器炉内段48041.3×6.3541.3×5.5941.3×5.59SA-213T12SA-213T91SA-213T23S-23分隔屏过热器出口炉外段48041.3×7.14SA-335T12S-24分隔屏出口集箱2406.4×77.79SA-2

26、13T12S-25一级减温进口管道2457.2×71.45SA-335P12S-26一级减温器2457.2×71.45SA-335P12S-27一级减温器出口管道2457.2×65.1SA-335P12S-28后屏进口集箱1355.6×65.1SA-335P12S-29a后屏过热器进口炉外段20×2141.3×6.37544.5×7.1447.6×7.1460×9.03SA-213T12S-29后屏过热器炉内段20×2147.6×7.1447.6×7.1447.6×

27、7.1454×7.0654×9.9854×7.06SA-213T23SA-213T91SA-213TP347HSA-213TP347HSA-213TP347HSA-213TP347HS-29b后屏过热器出口炉外段20×2147.6×7.9641.3×7.0644.45×7.9660×7.96SA-213T91S-30后屏出口集箱1406.4×60.325SA-335P91S-31二级减温器进口管道2508×60.3SA-335P91S-32二级减温器2508×60.3SA-335P91

28、S-33二级减温器出口管道2508×58.75SA-335P91S-34末级过热器进口集箱1406.4×58.75SA-335P91S-35a末级过热器进口管接头82×1338.1×7.06SA-213T12S-35末级过热器炉内段82×1338.1×7.9638.1×7.9638.1×7.9638.1×7.9638.1×7.1438.1×9.0338.1×7.06SA-213T12SA-213T91SA-213T91SA-213T23SA-213T91SA-213T91SA

29、-213TP347HS-35b末级过热器出口管接头82×1338.1×9.44SA-213T91S-36末级过热器出口集箱2609.6×120SA-335P91S-37末级过热器出口管道2426×63SA-335P912.2.3 再热蒸汽系统自汽机高压缸排出的蒸汽分成二路经事故喷水减温器后引入低温再热器进口集箱，经过定位再热器后进入定位再热器出口集箱，再通过2根连接管道引至末级再热器进口集箱，经过末级再热器出口集箱上引出至再热器2根蒸汽管道，送往汽机中压缸。其流程见图2.2-3。二级再热器间采用大直径管道端部连接。低再和末再之间通过连接管道进行左右交叉，

30、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。再热器系统各部件规格、材料如下表2.2-3所示。表2.2-3 再热器系统各部件选用规格、材质汇总序 号名 称数 量规格 mm材料牌号 低温再热器进口连接管道2711.2×18.0SA-106CR-1事故喷水减温器2508×20.64SA-106CR-2低温再热器进口连接管2508×20.64SA-106CR-3低温再热器进口集箱1508×20.64SA-106CR-4低温再热器水平段110×963.5×4.21SA210CR-6低温再热器水平段110×963.5×

31、4.20SA-213T12R-7低温再热器垂直段110×963.32×4.2SA-213T22SA-213T23R-8低温再热器出口集箱1711.2×38.1SA-335P12R-9低温再热器出口连接管道2711.2×23.8SA-335P12R-10屏式再热器进口集箱1609.6×36.51SA-335P12R-11屏式再热器33×2063.5×4.2363.5×4.2363.5×4.563.5×4.0SA-213TP347HSA-213TP304HSA-213T91SA-213T23R-12

32、末级再热器出口集箱2711.2×44.45SA-335P91R-13屏式再热器出口连接管道2711.2×25SA-335P912.2.4 启动系统锅炉启动系统采用简单疏水大气扩容式启动系统。锅炉炉前沿宽度方向垂直布置2只外径/壁厚为812.8/87.1mm的汽水分离器，其进口分别与水冷壁和炉顶过热器相连接。每个分离器筒身上方切向布置4根不同内径的进口管接头、顶部布置有2根内径为231.7mm至炉顶过热器的管接头、下部布置有一个内径为231.9mm疏水管接头。当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，止回阀受热面出口的介质流经分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部

33、管接头进入炉顶过热器，而水则通过两根外径为324mm疏水管道引至一个连接球体，连接球体下方有一根管道通至大气式扩容器。在大气扩容器中，蒸汽通过管道在炉顶上方排向大气，水进入下部的集水箱。其流程见图2.2-4在启动系统管道上设有2只液动调节阀，为高水位调节阀（HWL），布置在大气式扩容器的进口管道上，在启动过程中通过该阀将分离器中的疏水排入大气式扩容器，启动结束后该阀门关闭。为保持启动系统处于热备用状态，启动系统设有暖管管路，暖管水源取自省煤器出口，经启动系统管道、阀门后进入过热器级减温水管道，再随喷水进入过热器级减温器启动系统各部件规格、材料如下表2.2-4所示。表2.2-4 启动系统各部件选

34、用规格、材质汇总序 号名称数量规格 mm材料牌号F-30启动分离器2812.8×87.1SA-302CF-31A下降管2323.9×46.03SA-336P12F-31B连接球体1812.8×87.1SA-387 12 CL12F-31C下降管1406.4×50.8SA-106CF-35A至扩容器的连接管道1406.4×50.8SA-106CF-35B至扩容器的连接管道2355.6×44.45SA-106CV-143高水位隔绝阀1V-157高水位调节阀1F-36大气式扩容器13100 68m316MnRF-37大气式扩容器至集水箱连接

35、管161020F-38集水箱12500 30m316MnRR-1 再热器事故喷水减温器. R-2 低温再热器进口连接管道R-3 低温再热器进口集箱 R-4 低温再热器水平段 R-5 低温再热器事故水平段 R-6 低温再热器垂直水平段 R-8 低温再热器出口集箱 R-9 低温再热器出口连接管道 R-10 低温再热器进口集箱 R-11 末级再热器 R-12 末级再热器出口集箱 R-13 末级再热器出口连接管道图2.2-3 再热蒸汽系统F-30 启动分离器 F-37 大气式扩容器至集水箱连接管道 F-31A 下降管 F-38 集水箱F-31B 连接球体 F-31C 下降管 V-143 高水位隔绝阀（

36、HWL-2） F-35A 大气式扩容器进口管道 V-157 高水位隔绝阀（HWL-2）F-35B 大气式扩容器进口管道 V-147 高水位隔绝阀（HWL-2）F-36 大气式扩容器 V-154 高水位隔绝阀（HWL-2）图2.2-4 启动系统流程图2.3 燃烧系统燃烧设备按中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统设计，配6台ZGM113G型中速磨煤机，其中5台运行，1台备用。煤粉细度按200目筛通过量为70%。通过燃烧设备设计和炉膛布置的匹配来满足本工程各项燃烧指标要求，在煤种允许的变化范围内确保煤粉及时着火、稳燃、燃尽、炉内不发生明显结渣、NOx排放量低，燃烧器状态良好，并不被烧坏。本工程

37、燃烧方式采用最新引进的低NOx同轴燃烧系统（LNCFS）,煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。主风箱设有6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。在每相邻2层煤粉喷嘴之间配置有1层辅助风配置，其中包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。在主风箱上部设有2层CCOFA（Closed-coupledOFA, 紧凑燃尽风）喷嘴，在主风箱下部设有一层UFA(underfireAir，下火凤)喷嘴。在主风箱上部布置有SOFA(Separated OFA,分离燃尽风)燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）喷嘴。煤粉管道由设计院设计供货，每台磨煤机出口由4根煤粉

38、管道接至同一层四角布置的煤粉燃烧器，煤粉管道直径580×10mm。我公司仅设计提供燃烧器入口处的24个弯头，燃烧器入口弯头与设计院管道采用V型联管器连接，吸收轴向微量膨胀和微量倾斜。在入口弯头和燃烧器之间布置有手动煤闸门，在检查时可以起到隔断的作用。由于煤粉管道的设计对燃烧器的摆动灵活性有一定的影响，要求在连接至燃烧器入口弯头的垂直煤粉管道上采用恒力弹簧吊架支吊，不允许煤粉管道的质量传递到燃烧器的入口弯头和一次风管上。最下层（A层）煤粉管道的重量可以通过支架穿传递到燃烧器箱壳上。本燃烧系统的点火方式为二级点火，即高压点火装置点燃轻油，轻油点燃煤粉。系统配有12支Y型蒸汽雾化油枪，布置

39、在相邻2层煤粉喷嘴之间的1只直吹风喷嘴内。雾化蒸汽压力0.8-1.1MPa，雾化蒸汽温度为28过热度，但最高不超过250，油枪出力按30%BMCR负荷设计。炉前油系统中阀门及仪表等设备的布置参见824953-D1-01”炉前油系统”，油系统管路的布置参见824953“炉前油系统布置”。有关燃烧设备的详细说明参见680131-1-8611“燃烧设备说明书”。2.4 烟空气系统2.4.1 空气系统一次风作用输送和干燥煤粉用，由一次风机从大气中抽吸而来，进入三分仓预热器的一次风分隔仓，加热后通过一次风道进入磨煤机，在进预热器前有一部分冷风旁通经冷一次风道，在磨煤机进口前与热一次风相混合作磨煤机调温风

40、作用，二次风的作用是强化燃烧和控制NOx生成量。从大气吸入的空气通过送风机进入预热器的二次风分隔仓，加热后经二次风道进入大风箱。从二次风大风箱上抽出二路SOFA（Separated OFA,分离燃尽风）,再分四路分别引向四角SOFA喷嘴，可有效降低NOx排放。2.4.2 烟气系统炉膛中产生的烟气流过后烟井后，通过烟道进入空气预热器烟气仓，在预热器中部利用烟气余热使一、二次风得到预热。从空气预热器出来的烟气通过静电除尘器和引风机排至烟囱。本厂设计范围至预热器出口烟道伸出N排1米处。在预热器进口烟道上装有电动关闭挡板，可适应预热器临时检修用。2.5出渣系统本锅炉采用机械除渣刮板捞渣机出渣方式，炉膛

41、底部的水封插板直接插入其刮板捞渣机中、刮板捞渣机本体等设备由用户自配，上海锅炉厂有限公司供货至水冷壁炉底下联箱水封插板止。2.6 调温系统2.6.1 过热蒸汽调温 过热蒸汽调温除受燃烧器喷嘴摆动影响外，主要靠喷水和调节煤水比来调温。在直流负荷以前，过热汽温采用喷水减温控制；在直流负荷以后，过热汽温调节以控制煤水比为主，喷水减温为辅。过热器配置有两级喷水减温装置，级减温器在后屏进口管道上，用以控制进入后屏的蒸汽温度，级减温器在末级过热器进口管道上，用以控制高温过热器的出口汽温。每级喷水减温设有两只减温器，分别布置在左右两侧连接管道上。喷水来自省煤器进口给水管道，经过喷水总管隔绝阀后分二路，分别经

42、过、 级喷水管路后进入减温器，喷水系统布置见2.6-1过热器喷水系统图，管路中布置有电动闸阀、电动截止阀和电动调节阀联锁，锅炉运行时，一般调节阀后的电动截止阀为常开，当调节阀有故障需检修时才关闭该阀，作隔绝用。不同负荷下各级减温器喷水量（计算值）如下表所示。BMCRBRL75%BMCR50%BMCR高加全切级减温器喷水量t/h22222级减温器喷水量 t/h22222喷水温度 2502502502502502.6.2再热蒸汽调温 再热蒸汽调温主要采用摆动燃烧器喷嘴角度来改变火焰中心高度，从而改变炉膛出口烟温。喷嘴上下摆动角度为30°。由于末级再热器布置于炉膛出口高温烟气区域，对摆动喷

43、嘴的调温具有较大的敏感性。另外，在后烟井布置有对流传热的低温再热器，当负荷低于一定值后，也可适当改变过量空气系数来进行调温。此外，在再热器进口设有二只事故喷水减温器，喷嘴为莫诺克喷嘴，在紧急事故状态下用来控制再热蒸汽进口汽温。减温器布置在低温再热器进口管道上，其最大设计喷水量为88t/h，喷水由给水泵中间抽头来，经过电动闸阀分二路，分别经过电动调节阀和电动截止阀后进入减温器（见图2.6-2）调节阀属CCS控制，隔绝阀与调节阀联锁。3 主要承压部件3.1 汽水分离器本锅炉内置式分离器系统，分离器和贮水箱一体化布置。在锅炉启动过程中，分离器起汽水分离作用，蒸汽进入过热器系统，分离出来的水通过启动系

44、统管路进入疏水扩容器，在直流运行时，分离器呈干态，只起到一个通道作用，故分离器需按全压进行设计。锅炉采用二只分离器，分离器为一立式筒体，布置于炉前。分离器规格为812.8×87.1mm，直段长度为18.83m，材料为SA-320C，分离器结构如图3.1-1，由四面墙水冷壁来的八根引入管以切向并下倾5°引入分离器，蒸汽由四根引出管引入炉顶集箱，分离出来的水由一根导管并通过相应的控制阀门接至疏水扩容器。汽和水的引出方向与汽水引入管的旋转方向相一致，以减少阻力。3.2 水冷壁3.2.1水冷壁管水冷壁采用螺旋围绕结构。与垂直管圈相比，水冷壁管间的吸热量偏差获得根本性改善。由于同一管

45、带中的管子以相同方式绕过炉膛的角隅部份和中间部份，故吸热均匀，炉膛出口处蒸汽温度偏差小。此外，螺旋管圈的炉膛周界尺寸不像垂直管圈那样受到质量流速的限制，故炉膛的设计比较自由，只需考虑燃煤的特性需要。本水冷壁结构尺寸是在ALSTOM公司同容量锅炉取得的业绩和积累的经验基础上结合国内煤种的特殊性而选定的。水冷壁采用外径为41.3和34.93的光管，节距分别为54mm和56mm，管间用扁钢焊接形成完全气密封炉膛。炉膛折焰角节距为56mm，由材料为SA213-T22，外径为41.3的光管与扁钢焊接而成。前后墙水冷壁标高18046与水平成55°的夹角形成冷灰斗，冷灰斗下倾至标高6000mm处形

46、成深度为1220mm的出渣口，并通过水封插板与刮板捞渣机装置相连接。前墙及两侧墙水冷壁通过装在垂直段顶部的吊板装置悬吊，后墙水冷壁通过56根57.2的光管作为悬吊管，支撑炉室后墙的全部重量。整个炉膛水冷壁由炉膛上部的垂直段管屏与炉膛下部的螺旋段管屏组成。在标高47292处，通过锻件多通及中间混合集箱实现垂直段与螺旋段管屏的过渡，由一根螺旋管分成四根垂直管。垂直管圈高度约为23.75m，共有1320根管子，螺旋管圈高度为41.29m，由330根管子以倾角13.9498°右螺旋而成，螺旋圈数为1.593圈。垂直管屏包括上下两部分，共有45片膜式管屏。螺旋段管屏包括过渡段及螺旋段管屏，从标

47、高5700至标高47292，共有96片管屏（不包括燃烧器区水冷壁及SOFA）。水冷壁系统主要管子规格：名称规格型式材料节距前墙垂直段34.93×6.04光管SA-213T1256侧墙垂直段34.93×7.96光管SA-213T1256后墙折焰角34.93×6.21光管SA-213T2256后墙悬吊管57.2×15.89光管SA-213T22336螺旋段41.3×6.9光管SA-213T1254燃烧器区水冷壁41.3×6.55光管SA-213T12整个水冷壁沿炉膛高度分成上中下及底部四段，141片膜式屏，其中包括8组水冷套出厂。3.2.

48、2 水冷壁的悬吊从运行性能上讲，采用螺旋管圈水冷壁能有效消除热偏差，而且水冷壁的设计不受燃料品种制约，但螺旋管圈的支吊问题要比垂直管圈复杂的多，由于螺旋管圈的管子轴线近乎水平，由管圈和工质自重、积灰及炉膛负压等载荷所产生的应力与管子压力所产生的最大径向应力方向基本上是一致的。由此造成的复合应力比垂直管圈大。因此需要一个垂直布置的吊带结构来组成管圈的支承和悬吊结构。这种支承装置称“张力板”。 垂直管圈炉膛水冷壁本身就作支吊件，支承炉膛荷重。而近乎水平的螺旋管圈水冷壁的重量通过张力板将力传递至炉膛上部垂直水冷壁。张力板的横向节距为1344mm，板厚11mm，板宽2×150mm，由平行的两

49、块板组成。在两块板间布置有梳形板作为管子与张力板间的连接件，每当梳形板间距400-500mm其作用是一方面传递水冷壁的重力，另一方面起热桥的作用，将水冷壁的热量传递给张力板，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。这一点在锅炉启动和停炉阶段特别重要，尤其对于中间负荷机组，由于启停频繁及要求快速启动，就必须精确设计此张力板，使水冷壁与张力板间的温差可控制在允许范围内，并对此进行应力分析和疲劳计算。分叉形结构目的是将张力板上的垂直力均匀传递给上部垂直膜式水冷壁管，可防止局部荷重过于集中。 水冷壁荷重通过许多过渡吊耳支吊于炉顶吊杆及支撑在钢架上，这种支吊方式有助于吊点负荷

50、的均匀分布及调整，由于上部出口集箱和管座不承受重的载荷，这些部件就能够具有更高的许用温差，有利于机组快速启停。3.3 省煤器3.3.1 简述省煤器的作用是在水进入水冷壁以前，将水进行预热，并借以回收锅炉排烟中的部分热量，提高经济性。省煤器布置于锅炉的后烟井低温再热器下面，有四组采用光管蛇形管，顺列排列，与烟气成逆流布置。管子规格为47.6×7.5，材料为SA-210C ,共167片，每片受热面由4根并联蛇形套管组成，总设计有668根管子。横向节距为112mm，纵向节距为96mm。省煤器由吊杆和管夹支吊分别承载于四只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列再通过省煤器中间集箱上的55根悬吊管悬吊承载，悬吊管规格为60×12mm，共220根，材料SA-210C，悬吊管内介质来自省煤器。省煤器入口管道上设置一直20”的止回阀和一只20”的电动闸阀。为了确保后烟井的烟气分布均匀，在后烟井入口的后墙包覆管级省煤器进口处前后墙包复管上均焊有烟气阻流板，以防止形成烟气走廊，造成局部磨损。3.4 过热器3.4.1 简述过热器系统按蒸汽流向可分为四级：顶棚&包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器及末级过热器。其中主受热面为分隔屏过热器、后屏过