600MW锅炉概述课件

1、锅炉本体第1页，共35页。目录锅炉总体简介锅炉本体布置锅炉汽水流程锅炉启动循环系统锅炉的设计和结构特色第2页，共35页。锅炉总体简介第3页，共35页。锅炉型式我厂锅炉为超临界压力、循环泵式启动系统、前后墙对冲低NOX轴向旋流燃烧器、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、全钢构架的变压本生直流炉。呈“”型布置方式，设计有固定的膨胀中心，受热面采用全悬吊结构 燃用平凉华亭煤、宁煤及新疆煤锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司国产超临界燃煤机组型号HG-2072/25.4-YM12第4页，共35页。锅炉整体布置锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为界设计成双流程。锅炉炉膛断面尺寸为23567.3mm17012

2、.3mm，炉膛标高48051mm以下采用螺旋水冷壁、上部为垂直膜式水冷壁。启动循环系统选用一台循环泵 （进口），锅炉在启动和停炉工况低于本生负荷（30%B-MCR）时需投入循环泵。顶部受热面各部分间采用大口径连接管连接 从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入一级过热器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。再热器分为低温再热器和高温再热器两段布置，低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，末级再热器布置于水平烟道中，逆、顺流混合换热。水冷壁为膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁为垂直管屏。从炉膛出口至锅炉尾部，烟气依次流经上炉膛的屏式过热器、末级过热器、水平烟道中的高温再

3、热器，然后至尾部双烟道中烟气分两路，一路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器、省煤器，一路流经后部烟道的一级过热器、省煤器，最后进入下方的两台回转式空气预热器。锅炉前后墙对冲布置低NOX轴向旋流燃烧器，共三层三十只，配有六台中速磨煤机， OFA燃烬风喷嘴布置在燃烧器上方，前后左右墙共十六只。采用等离子点火系统，并保留点火油系统，每台燃烧器配有一支油枪，油枪采用机械雾化喷嘴，点火枪和油枪均为可伸缩式，油枪的最大出力按20B-MCR工况设计锅炉布置有50只炉膛吹灰器、30只长伸缩式吹灰器，空气预热器的冷、热端各配有2只伸缩式吹灰器，吹灰器由程序控制。炉膛出口两侧各装设一只烟气温度探针，俩侧设置炉膛

4、监视闭路电视系统。锅炉除渣采用刮板式捞渣机，装于冷灰斗下部。第5页，共35页。主要参数名 称单 位BMCRBRL过热蒸汽流量T/h20722009.77过热器出口蒸汽压力Mpa(g)25.425.4过热器出口蒸汽温度571571再热蒸汽流量T/h17421684再热器进口蒸汽压力Mpa(g)5.4025168再热器出口蒸汽压力Mpa(g)5.215.084再热器进口蒸汽温度341.6337.4再热器出口蒸汽温度569569省煤器进口给水温度294.7292.3第6页，共35页。项目数值项目数值干烟气热损失Lg4.79%燃烧器区域壁面热负荷1.373MW/氢燃烧生成水热损失Lh3.46空气预热器

5、进风温度燃料水份引起热损失Lmf1.30 一次风温度31 未燃尽碳热损失Lma0.09% 二次风温度23 辐射及对流热损失Lr0.17空气预热器出口热风温度其他热损失Lua0.3 一次风温度284 计算热效率（ASME PTC4.1计算89.39 二次风温度307 计算热效率（按低位发热量）93.82ECO出口空气过剩系数1.19制造厂裕量Lmm0.37炉膛出口过剩空气系数1.19保证热效率（低位发热量）燃料消耗量227.7t/hBMCR工况（不低于）93.45炉膛容积热负荷83.0KW/m3 BRL工况（不低于）93.6炉膛断面热负荷4.29MW/锅炉热力特性第7页，共35页。锅炉设计条件锅

6、炉燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种1为混煤，校核煤种2为大同煤。煤质分析数据如下：项目符号单位设计煤种校核煤种1校核煤种2全水份Mt%12.112.936.84空气干燥基水份Mad%8（暂定）1.623.31干燥无灰基挥发份Vdaf%383928收到基灰份Aar%8.7921.0226.68收到基碳Car%64.454.1454.5收到基氢Har%3.643.513.36收到基氧Oar%10.056.837.26收到基氮Nar%0.790.800.73收到基硫St.ar%0.430.770.63哈氏可磨度HGI506858原煤冲刷磨损指数Ke收到基高位发热量Qar.grMJ/Kg收到基低位发

7、热量QKJ/Kg238262087021156锅炉点火及助燃用油为0轻柴油锅炉给水质量标准：补给水量在正常时（按BMCR的5计）为 97.5t/h，启动或事故时（按BMCR的8计）为156 t/h补给水制备方式：一级除盐加混床系统锅炉给水质量标准按照CWT工况设计第8页，共35页。锅炉压力负荷曲线第9页，共35页。锅炉负荷效率曲线第10页，共35页。锅炉本体布置第11页，共35页。锅炉及炉后剖面图锅炉本体脱硫塔电除尘输煤皮带制粉系统第12页，共35页。锅炉整体布置图冷灰斗燃烧器省煤器屏式过热器一级过热器末级过热器低温再热器高温再热器空预器炉膛及水冷壁第13页，共35页。省煤器在双烟道的下部均布

8、置有省煤器，省煤器以顺列布置，以逆流方式与烟气进行换热给水经省煤器的入口汇集集箱分别供至前后的省煤器入口集箱。省煤器的管子规格为516mm，材料为SA-201C，管组横向节距为115mm，共190排。省煤器向上形成共4排吊挂管，用于吊挂尾部烟道中的水平过热器和水平再热器吊挂管的规格为519mm、材料为SA-213 T12。吊挂管的4只出口集箱两端与两根下降管相连，下降管将水供至水冷壁下集箱在省煤器烟气入口的四周墙壁上设置了烟气阻流板，避免形成烟气走廊而造成局部磨损序号项 目单位数 值1省煤器设计压力（BMCR）MPa31.52省煤器工作压力（BMCR） MPa28.863省煤器管型H型鳍片管4

9、布置方式顺列布置5设计进口温度（BMCR）3716设计出口温度（BMCR）4007受热面积（蛇形管/悬吊管）m2 19178/26708省煤器压降（BMCR）MPa0.159省煤器管内/外径mm39/5110省煤器管节距mm11511省煤器管材质SA-210C12省煤器管的防磨设施烟气阻流板13省煤器总水容积m3 174第14页，共35页。张力板垂直刚性梁水平刚性梁中间混合集箱下部螺旋管圈上部垂直管圈炉膛与水冷壁炉膛水冷壁采用焊接膜式壁，炉膛断面尺寸为22187mm15632mm给水经省煤器加热后进入外径为219mm、材料为SA-106C的水冷壁下集箱，经水冷壁下集箱进入冷灰斗水冷壁。冷灰斗的

10、角度为55，下部出渣口的宽度为1400mm。灰斗部分的水冷壁由水冷壁下集箱引出的436根直径38mm、壁厚为6.5mm材料为SA-213T12、节距为53mm的管子组成的管带围绕成经过灰斗拐点后，管带以17.893的倾角继续盘旋上升。螺旋管圈水冷壁在标高43.61m处通过直径为219mm、材料为SA-335 P12的中间集箱转换成垂直管屏，垂直管屏由1312根31.8mm、材料为SA-213 T12、节距为57.5mm的管子组成，垂直管屏（包括后水吊挂管）出口集箱的30根引出管与2根下降管相连，下降管分别连接折焰角入口集箱和水平烟道侧墙的下部入口集箱折焰角由384根44.56、节距为57.5m

11、m的管子组成，其穿过后水冷壁形成水平烟道底包墙，然后形成4排水平烟道管束与出口集箱相连。水平烟道侧墙由78根44.56mm的管子组成，其出口集箱与烟道管束共引出24根168mm的连接管与4只启动分离器相连，汽水混合物在其中分离水冷壁管型都为光管。水冷壁总受热面积：4260 m2 水冷壁水容积： 67 m3 第15页，共35页。过热器经四只汽水分离器引出的蒸汽进入外径为219mm的顶棚入口集箱，顶棚过热器由192根63.5mm、材料为SA-213 T12、节距为115mm的管子组成，管子之间焊接6mm厚的扁钢，另一端接至外径为219mm顶棚出口集箱。顶棚出口集箱同时与后烟道前墙和后烟道顶棚相接，

12、后烟道顶棚转弯下降形成后烟道后墙，后烟道前、后墙与后烟道下部环形集箱相接，并连接后烟道两侧包墙。侧包墙出口集箱的24根168mm引出管与后烟道中间隔墙入口集箱相接，隔墙向下引至隔墙出口集箱，隔墙出口集箱与一级过热器相连。除烟道隔墙的管径为57mm外，烟道包墙的其余管子外径均为44.5mm一级过热器布置于尾部双烟道中的后部烟道中，由3段水平管组和1段立式管组组成，第1、2段水平过热器沿炉宽布置190片、横向节距为115mm，每片管组由4根578mm、材料为SA-213 T12的管子绕成。至第3段水平过热器，管组变为95片，横向节距为230mm，每片管组由8根516.6mm、材料为SA-213 T

13、12的管子绕成，立式一级过热器采用相同的管子和节距，并引至出口集箱经一级过热器加热后，蒸汽经2根508mm的连接管和一级喷水减温器进入屏式过热器入口汇集集箱。屏式过热器布置在上炉膛，沿炉宽方向共有30片管屏，管屏间距为690mm。每片管屏由28根并联管弯制而成，管子的直径为38mm，根据管子的壁温不同，入口段材质为SA-213 T91，外圈管及出口段采用SA-213 TP347H。从屏式过热器出口集箱引出的蒸汽，经2根左右交叉的直径为508mm连接管及二级喷水减温器，进入末级过热器。 末级过热器位于折焰角上方，沿炉宽方向排列共30片管屏，管屏间距为690mm。每片管组由20根管子绕制而成，管子

14、的直径为44.5mm，材质为SA-213 T91。蒸汽在末级过热器中加热到额定参数后，经出口集箱和主蒸汽导管进入汽轮机过热器进、出口集箱之间的所有连接管道均为两端引入、引出，并进行左右交叉，确保蒸汽流量在各级受热面中的均匀分配，避免热偏差的发生第16页，共35页。过热器相关数据序号项 目单位数 值1过热器设计压力MPa2829.32过热器工作压力 MPa25.43顶棚过热器受热面积22134一过受热面积/片数/片距/片/mm15095/(190/95)/(115/230)5一过质量流速kg/ s5556屏过受热面积/片数/片距/片/mm2317/30/6907屏过质量流速kg/ s19108末

15、过受热面积/片数/片距/片/mm2390/30/6909末过质量流速kg/ s141010过热器总受热面积2201511各级过热器出口汽温（BMCR)447/513/54312过热器总水容积m3 21313过热器总压降（BMCR)MPa1.41第17页，共35页。低温再热器低温再热器布置于尾部双烟道的前部烟道中，由3段水平管组和1段立式管组组成。第18页，共35页。高温再热器高温再热器布置于水平烟道内，与立式低温再热器直接连接，逆顺混合换热布置。第19页，共35页。再热器相关数据序号项 目单位数 值1再热器设计压力MPa5.82再热器工作压力进口/出口（BMCR） MPa5.402/5.213

16、低温再热器受热面积187834高温再热器受热面积78165高温再热器片数片956高温再热器片距mm2307再热器受热面积总计 265998再热器总压降（BMCR）MPa0.199再热器总水容积m3340第20页，共35页。汽温调节装置过热器系统设有两级喷水减温器，每级减温器均为2只。一级喷水减温器装在一级过热器和屏式过热器之间的管道上，二级喷水减温器装在屏式过热器和末级过热器之间的管道上再热蒸汽的汽温调节主要采用尾部烟气挡板调温，本锅炉在低温再热器入口管道配置2只事故喷水减温器，过热器配置两级喷水减温装置，左右分别调节。过热器一级喷水减温水量（BMCR）为58.5T/H；二级喷水减温水量（BM

17、CR）为58.5T/H。总流量不超过BMCR工况8过热蒸汽流量。再热器喷水减温总流量约为2再热蒸汽流量（BMCR工况）。第21页，共35页。燃烧器锅炉采用三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器（Low NOx Axial Swirl BurnerLNASB）。共32只，分4层前后墙对冲布置层间距为3.8米，单个燃烧器热负荷为49MW油燃烧器型式为HESI，共32只，布置方式与煤粉燃烧器相同；单个油燃烧器耗油量为1200kg/h，供油压力为4MPa。第22页，共35页。燃烧器设计原则增大挥发份从燃料中释放出来的速率，以获得最大的挥发物生成量；在燃烧的初始阶段

18、除了提供适量的氧以供稳定燃烧所需要以外，尽量维持一个较低氧量水平的区域，以最大限度地减少NOx生成；控制和优化燃料富集区域的温度和燃料在此区域的驻留时间，以最大限度地减少NOx生成；增加煤焦粒子在燃料富集区域的驻留时间，以减少煤焦粒子中氮氧化物释出形成NOx的可能；及时补充燃尽所需要的其余的风量，以确保充分燃尽第23页，共35页。燃烧器喉部三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）的经验表明旋流燃烧器的喉口设计对燃烧器性能（火焰稳定性、燃烧器区域结渣的控制等）和整个炉膛都有十分重要的影响。三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）所有新设计的LNASB燃烧器都安装有一只专门设计的喉

19、口。这个喉口有合理的旋角；喉口前缘由炉膛水冷壁管环绕；喉口表面镶衬光洁的、导热性能良好的碳化硅砖，不仅耐高温、耐磨，而且与普通耐火材料相比能够大大降低喉口表面的温度，有助于防止喉口部位结渣。大量运行经验表明，采用这种结构的喉口可以完全消除燃烧器喉口区域的结渣。第24页，共35页。锅炉汽水流程第25页，共35页。锅炉启动系统本锅炉配有容量为35%B-MCR的启动系统，以与锅炉水冷壁最低质量流量相匹配启动系统为内置式启动分离系统，包括四只启动分离器、一只贮水箱、水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成启动分离器为圆形筒体结构，直立式布置分离器的设计除考虑汽水的有效分离，防止发生分离器蒸汽带水现象以外，

20、还考虑启动时汽水膨胀现象分离器带贮水箱，锅炉配置启动循环泵第26页，共35页。启动系统简图第27页，共35页。启动分离器示意图一根轴向蒸汽引出管一根轴向饱和水引出管6根汽水混合物引入管第28页，共35页。启动系统功能锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗，并将冲洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管满足锅炉冷态、温态、热态、和极热态启动的需要，直到锅炉达到35BMCR最低直流负荷，由在循环模式转入直流方式运行为止只要水质合格，启动系统可完全回收工质及其所含的热量在最低直流负荷以下运行时，贮水箱出现水位，将根据水位的高低自动打开相应的水位调节阀，进行炉水再循环第29页，共35页。启动系统

21、优点在启动过程中回收热量和工质开启循环泵进行水冲洗。采用再循环泵系统，可以用较少的冲洗水量与再循环流量之和获得较高的水速，达到冲洗的目的再锅炉启动初期，渡过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省工质和热量汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，可使锅炉启动、停炉灵活第30页，共35页。设计和结构特色第31页，共35页。锅炉结构特点本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，水冷壁吸热均匀，管间热偏差小，使得水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀。因此，螺旋管圈水冷壁能适应炉内燃烧工况的变化

22、。在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带张力板垂直刚性梁系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部垂直水冷壁，保证锅炉炉膛自由向下膨胀。为降低螺旋管圈工质流动和因燃烧器喷口弯管而引起的不平衡，在最顶层燃烧器的上方布置了环绕炉膛四周的压力平衡集箱，其与每根螺旋水冷壁管相连，确保水冷壁出口获得均匀的温度。柔性角部联接管与每根螺旋水冷壁管相连压力平衡集箱布置于上炉膛的屏式过热器采用膜式管屏末端技术，使管屏平整防止结焦、挂渣。燃烧器喉口设计采用水冷壁让管加强喉口冷却，并采用高导热性的、光滑的碳化硅砖敷设喉口表面，以降低燃烧器喉部耐火层表面温度，抑制燃烧器区域的结焦。高温受热面采用小集箱和短管接头的布置，集箱口径小壁厚薄，降低了热应力和疲劳应力，提高了运行的可靠性。锅炉尾部采用双烟道，根据再热汽温的需要，调节烟道下方的烟气挡板来改变流过低温再热器和低温过热器的烟气量的分配，从而实现