余热锅炉设备概述和规范

1、2. 锅炉概述及规范2.1 锅炉概述2.1.1 本锅炉是带烟气旁路系统、带凝结水加热器、自除氧、无补燃、自然循环、三压燃气轮机余热锅炉，与M251S型燃气轮机相匹配，为燃气-蒸汽联合循环电站的配套主机。2.1.2 本锅炉露天单层布置，锅炉本体和旁通系统均按七度地震烈度设防，锅炉正常运行时，各区段烟道均能承受燃机正常运行时的排气压力及冲击。2.1.3 本锅炉严格按照中华人民共和国劳动人事部96年颁发的蒸汽锅炉安全技术监察规程和我国现行的锅炉专业制造标准及技术条件进行设计和制造，确保产品的安全可靠性。2.1.4 本锅炉适用于以高炉煤气+焦炉煤气为燃料的燃气轮机排气条件，亦可作为含尘量低的大流量中低

2、温烟气余热回收设备。2.1.5 本锅炉整体布置及各部件关键结构参照国际上同类型先进产品，结构设计合理，能适应燃气轮机快速启停的特性，确保联合循环发电机组长期、安全、可靠、高效、经济运行。2.1.6 本锅炉为三压无补燃自然循环型燃机余热锅炉，带烟气旁通系统，由一台M251S型燃气轮机配一台锅炉。该锅炉主要由进口烟道、烟气调节门、旁通烟囱、过渡烟道、水平烟道、锅炉本体、出口烟道、主烟囱及烟道膨胀节、钢架、平台扶梯等部件组成。2.1.7 系统单循环时，烟气经进口烟道、烟气调节门及烟气消音器后，从旁通烟囱排出；系统联合循环时，旁通烟囱由调节门关闭，烟气从调节门后依次流经过渡烟道、水平烟道，然后进入锅炉

3、本体的烟道，进入锅炉本体的烟气依次水平横向冲刷高压过热器、高压蒸发器、高压高温省煤器、低压过热器、低压蒸发器、高压低温省煤器与低压省煤器、除氧蒸发器、凝结水加热器，最后经出口烟道由主烟囱排出。2.1.8 锅炉本体由三个不同压力参数的独立系统组成。受热面采用标准单元模块式结构，由垂直布置的错列开齿螺旋鳍片管和上下集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。2.1.9 由冷凝器来的凝结水首先进入布置在锅炉最后面的凝结水加热器，然后进入除氧器，除氧器中的水再以自然循环的方式在除氧蒸发器中加热除氧，然后作为锅炉高、低压的给水储存在除氧水箱中，此为一压。然后此给水又被分为高、低压两路。一路经低压给水

4、泵加压后进入低压省煤器，并从下方进入低压锅筒，然后经低压蒸发器后，再经低压过热器加热至额定参数，即第二压。另一路给水经高压给水泵加压后进入高压低温省煤器、高压高温省煤器，然后从上方进入高压锅筒，经高压蒸发器加热变为高压饱和蒸汽，再经高压过热器加热至额定参数，此为第三压。由此形成了三压系统。 2.1.10 其中，高压低温、低压省煤器并列布置。高、缸锅筒都采用自然循环蒸发系统，分别用两根集中下将管将水引入各蒸发器管屏，根据其蒸发强度的差异，以不同口径的导管引出至锅筒。锅筒内设有汽水分离装置以保证蒸汽的品质，饱和蒸汽由锅筒顶部引出。2.1.11 高压过热器中段设置了喷水减温器，以调节出口过热蒸汽的温

5、度。低压过热器不设减温器。 2.1.12 本锅炉从入口膨胀节至锅炉出口主烟囱中心的总长约为30米，最大宽度约为93米，旁通烟囱和主烟囱标高同为30米，锅炉本体钢架中心尺寸(长x宽x高)为998x43x164米。高压锅筒中心标高为：1793米，低压锅筒中心标高为1829，除氧器中心标高为186米。2.1.13 烟气挡板门是余热锅炉旁通烟气系统中的核心部件，起到三通转换阀的作用。旁通烟筒侧关闭时，可使烟气水平进入余热锅炉，机组进行联合循环运行;锅炉侧关闭时，可使烟气垂直进入旁通烟筒，机组进行单循环运行。2.1.14 烟气挡板门运行原理及维护，烟气挡板门的工作部分为挡板，当烟气进入旁通烟道时，可实现

6、如下动作：挡板全开（90），烟气直接进入余热锅炉;挡板全关（0），烟气从旁路烟筒排人大气。2.1.14.1 挡板能停在0至90间的任意位置。2.1.14.2 正常操作时，挡板开始转动，直至密封机构压紧，该过程由控制系统自动实现，并在主控室显示挡板的开度，其输出信号为420mA电流。2.1.14.3 在自动状态，挡板处于0或90位置时，当密封通道内的烟气压力高于大气压力50mmH2O时，系统自动启动风机，然后开启蝶阀，向密封通道送风，进行空气密封。2.2 锅炉结构2.2.1 锅筒及内部装置2.2.1.1 高压锅筒布置于炉顶标高为1793米，低压锅筒布置在标高1829米。 2.2.1.2 高压锅筒

7、内径为1500毫米，壁厚为60毫米，简体直段长度为569米，两端相配球型封头，并设有人孔装置，锅筒的筒体和封头材料均为20g锅炉钢板。2.2.1.3 为保证锅炉正常运行时获得良好的蒸汽品质，同时又能适应联合循环快速启动及负荷变化的需要，本锅炉在锅筒内的水空间设置了腹板(大包夹层)，使锅筒的筒壁在锅炉快速启动时能够均衡的升温，有效的控制锅筒的上下壁温差，使其保持在允许的范围之内。为保证蒸汽品质，在锅筒内还设盘了二级汽水分离装置。一次分离为惯性分离装置。二次分离为带钢丝网的波形板分离器。2.2.1.4 低压锅筒内径为1200毫米，壁厚为16毫米，简体直段长度为50米，两端相配椭球型封头，并设有人孔

8、装置，锅筒的筒体和封头材料均为20g锅炉钢板。 2.2.1.5 为满足锅炉正常运行时获得良好的汽水品质，适应燃机启动及负荷变化时产生的锅筒水位波动，在锅筒内设置了水下孔板一次分离装置和均汽板二次分离装置。水下孔板安装在蒸发器上升管入口区域作为一次分离，均汽板装在锅筒顶部作为二次分离装置。2.2.1.6 此外，在高、低压锅筒内部还设置了给水分配管，紧急放水管和连续排污管，在锅筒上还设有水位计，平衡容器，电接点液位计，压力表和安全阀等装置，以供锅炉运行时监督，控制用。2.2.2 过热器与减温器 2.2.2.1 高压过热器由三个管屏组成，布置在锅炉本体的最前面。前面两个管屏为高压高温过热器，后面的一

9、个管屏为高压低温过热器。在高低温过热器间装设有喷水减温器。用以调节和控制蒸汽温度。减温器的直径和壁厚为32520mm,材质为12CrlMoVG,减温方式采用喷水减温，减温管由笛形管和内衬管组成为445米，以保证减温器工作时，水和蒸汽在该区段内充分混合，保护减温器集箱，使其免受疲劳损坏。低压过热器系统不设减温器。2.2.2.2 高压过热器高温段(两个管屏)每个管屏均为单个蒸汽回路，低温段（一个管屏）两个蒸汽回路，共计4个蒸汽回路。低压过热器由一个管屏组成，蒸汽单回路一次流经过热器管屏。2.2.2.3 高压高温过热器管屏为51x4的开齿螺旋鳍片管。高压低温过热器管屏和低压过热器管屏均为383的开片

10、齿螺旋鳍片管，错列布置。在过热器管屏下集箱均设有疏水管，能彻底地疏排积水。2.2.2.4 高压过热器集气集箱布置在炉顶标高174米处，低压过热器集箱布置在标高7.65米处。在高、低压过热器集汽集箱上设宣了安全阀，压力表，温度计与测量仪表，供锅炉运行时监督和控制用。在其上还布置有疏水管路和启动排气管路，供锅炉启动时用。2.2.2.5 高压蒸汽先经过高压低温管屏加热，后经减温器调温，再“逆流”经高压高温过热器管屏达到额定参数后，送人汽机。低压蒸汽自上而下一次流经低压过热器管屏从炉底引出在转接至出口集箱，然后送入汽轮机。2.2.3 蒸发器及下降管2.2.3.1 高压蒸发器由6组管屏组成，低压蒸发器由

11、2组管屏组成。均由2根集中下降管和若干根分配管及引出管组成，受热面分别为8x3，451x3的开齿螺旋鳍片管，错列布置。2.2.3.2 炉水通过集中下降管进入分配集箱至蒸发器各管屏下集箱，汽水混合物经连接管进入锅筒，蒸发器整个回路采用自然循环形式。在变负荷工况时能保持水循环正常和水位稳定，各分配集箱的最低点设有定期排污装置，并能彻底地疏排积水。，2.2.4 省煤器2.2.4.1 高压省煤器由高温段和低温段两部分组成，其中高温段5个管屏，低温段2个管屏，高温段每个管屏皆分为三个回路。低温段每个管屏分为两个回路。高、低温间布置有低压过热器和低压蒸发器。给水由下部右侧引入，依次流过每个回路，再由上部引

12、出至锅筒。2.2.4.2 低压省煤器为单段布置，与高压低温段并联2个管屏，靠左侧布置。每个管屏皆分为二个回路。给水由上部引入，依次流过每个回路，再由上部引出至锅筒。2.2.4.3 省煤器受热面均为38x3的开齿螺旋鳍片管，错列布置。在各管屏的集箱或管路的最低及最高点均设有疏排水和放气管，以保证运存需要。2.2.5 除氧蒸发器、水箱及凝结水加热器2.2.5.1 为实现锅筒给水的自除氧，在锅炉本体的尾部布置了除氧蒸发器和凝结水加热器。2.2.5.2 除氧蒸发器2组，采用自然循环形式由2根集中下降管和若干根分配管将除氧水箱中的水引出。受热面均为513的开齿螺旋鳍片管，错列布置。各分配集箱的最低点设有

13、定期排污装置，并能彻底地疏排积水。除氧水箱上设有不凝汽排放口、安全阀、压力表、温度计、液位计等，可保证其在各负荷下安全稳定运行。2.2.5.3 同时，在除氧器上还设置了高压蒸汽和低压蒸汽的补汽口，在锅炉启动阶段或除氧蒸发器不能满足除氧要求时，可采用此两路补汽进行除氧。2.2.5.4 凝结水加热器1组，分三个回路。给水由下部引入，依次流过每个回路，再由上部引出至除氧器水箱。受热面采用38x4的开齿螺旋鳍片管，错列布置。管子材质为ND钢，鳍片材质和NS钢。在集箱及管路的最高点和最低点设置有放气和疏水。2.2.6 钢架，护板及平台2.2.6.1 锅炉本体钢架和护板由H型钢和钢板焊接组成，两侧共12根

14、立柱，中间由横梁支撑，组成一整体构架，能承受燃机正常运行工况下的排气压力及冲击力，构架按七度地震烈度要求设计。 2.2.6.2 平台扶梯是为适应锅炉运行和检修方便而设置的。本平台单侧布置在锅炉左侧，采用方格栅架和栅架踏板等先进结构，平台宽800，1000毫米，扶梯宽约750毫米，扶梯坡度为45度，平台的允许载荷(有效)为2000Pa，且同时受载面积不得超过平台总面积的70%。2.2.7 锅炉范围内管道 2.2.7.1 高、低压给水都设有主、旁路两条管路。其中高压管路为DNl00和DN50，低压给水管路为DN65和DN25，并在调节阀前后设置有疏水管，以便调节阀的检修。每条通道上配置了相应的阀门

15、。高低压给水管路布置在05米标高。2.2.7.2 凝结水采用DNl00的管路，布置在05米标高，接口距锅炉中心315米。凝结水加热器出口至除氧器也采用DNl00的管路，并设有DNl00旁路，在凝结水加热器故障或烟气含硫较高的情况下使用。2.2.7.3 高压过热器的减温水从给水操纵台前引出，通过DN20的管路接至减温器。2.2.7.4 为保证锅炉给水的除氧能力，由高压集汽集箱至除氧器、低压锅筒至除氧器分别设置了DNS0和DN80的两条管路。2.2.7.5 高、低压锅筒上装设有连续排污和紧急放水管，各蒸发器下集箱或下降管的最低点装有定期排污，过热器和省煤器的琉水管等均纳入排污水系统。 2.2.7.

16、6 在高，低压出口的集汽集箱上装有对空排汽管，在高、低压锅筒和除氧器上装有安全阀及其排汽管。 2.2.7.7 为了监督给水，炉水和蒸汽品质，在各相应的管道上均配置了取样装置。各集箱、锅筒或管道的最高点设置了放气管。2.2.7.8 在高，低压省煤器出水管上留有加药口。以便适时加药，保证炉水和蒸汽品质符合标准要求。2.2.8 烟气旁路系统 为了确保燃机可单循环运行，本锅炉设有烟气旁通系统，旁通系统由膨胀节、进口烟道、烟气调节门、烟气消音器、旁通烟囱、旁通钢架等组成，旁通烟囱采用钢制结构，安装于旁通烟囱钢架上。2.2.9 过渡烟道，水平烟道，本体烟道，出口烟道及主烟囱 过渡烟道，水平烟道及本体烟道，

17、均采用钢制壳体，各烟道内侧装有不锈钢内衬板，壳体与内衬之间夹装硅酸铝保温材料。来自燃机的排气经烟气调节门后，流过过渡烟道至水平烟道后，再进入布置有受热面的本体烟道，然后由出口烟道和主烟囱排出。2.2.10 膨胀节 本锅炉各部分烟道的热膨胀由膨胀节吸收，膨胀节采用先进的非金属膨胀节，这种膨胀节具有万向补偿和吸收热膨胀推力的性能，具有吸收膨胀量大，降低噪声，隔震，结构简单，重量轻等特点。2.2.11 保温，内护板和护板 为了最大限度减少散热损失，避免壳体直接与高温烟气接触并使其膨胀量减少，本锅炉采用双护板保温结构，即最内层为不锈钢内衬护板(厚度为2毫米)，内衬护板与护板之间装有三层(过渡烟道、水平烟道厚度为183毫米，本体厚度为148毫米)的轻质保温材料(硅酸铝纤维毯)。最外层的是护板(厚度为6毫米)。这种结构具有散热少，热膨胀量小，外形美观等特点。2.2.12 检查门及测量孔为了便于安装运行检修，在水平烟道、锅炉本体各模块的顶部与底部布置了检查门孔。在水平烟道进口、过热器前、蒸发器前后、省煤器后布置有测量孔，以便在运行时检测烟温，烟压。2.3 锅炉及附属设备规范2.3.1.燃气轮机排气参数 燃机燃料：高炉煤气+焦炉煤气 序号 内容 单位 设计工况 (1) 环境温度 15.2 (2) 大气压力 Kpa