锅炉总体介绍

锅炉为超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。1.锅炉型式锅炉型号：DG3130/27.46-Ⅱ2型燃用煤种：设计煤种和校核煤种：晋北烟煤。配置6台HP1203/Dyn正压直吹式制粉系统。燃烧系统采用前后墙对冲燃烧，配置48只燃烧器喷口，20只燃烬风喷口，共68个喷口。燃烧器分3层，每层共8只，前后墙各布置24只。2.锅炉整体布置3.锅炉主要规范内容规范锅炉型式BHK超临界滑压运行本生锅炉机组容量1000MWBMCR蒸汽流量主蒸汽3033t/h再热蒸汽2464.88t/h蒸汽压力

过热器出口26.25MPa再热器出口4.81MPa再热器进口5.06MPa蒸汽温度过热器出口605℃再热器出口603℃再热器进口352℃给水温度省煤器进口302℃省煤器出口344℃通风系统平衡通风燃烧方式前后墙对冲燃烧燃烧器40只HT-NR3型+8微油+20只燃烬风汽温控制系统主蒸汽水煤比调节+喷水减温再热蒸汽烟气挡板配事故喷水蒸汽温度控制范围主蒸汽30%BMCR～100%BMCR再热蒸汽50%BMCR～100%BMCR3.锅炉布置尺寸及主要参数炉膛断面（宽×深×高）31433.4×15558.4×67000mm炉膛容积28934m3水平烟道宽度31433.4mm水平烟道深度5486.4mm后竖井包墙宽度31427.1mm后竖井前烟道深度5486.4mm后竖井后烟道深度10287mm水冷壁下集箱标高5700mm顶棚拐点标高72700mm大板梁标高87400mm上排一次风中心到屏底距离25.2918m炉膛容积热负荷81.47kW/m3炉膛截面热负荷4.82MW/m2炉膛出口烟气温度1043℃屏式过热器底部烟气温度1345℃4.锅炉设计概要炉膛出口烟温，在燃用设计煤种或是在燃用校核煤种时，都可保证炉膛出口以后的受热面不结渣、不积灰。当锅炉出力在B-MCR时，炉膛出口烟气温度不大于灰变形温度（DT）减去100℃或灰的软化温度（ST）减去150℃，两者取较小值。设计时选取适当的屏底烟气温度，以确保炉屏底上部的受热面无明显结渣。燃烧室空气动力场良好，出口温度场较均匀，炉膛出口同一标高烟道两侧对称点间的烟温偏差不得超过50℃。炉膛出口和水平烟道沿炉宽烟速不均匀系数不大于20%。沿炉宽各管间热偏差系数小于1.2。总计134只吹灰器（不含脱硝），82只炉膛吹灰器、34只长伸缩式吹灰器和18只半伸缩式吹灰器，另外，空预器吹灰器4只，每台预热器的冷端和热端各一只。长伸缩式吹灰器对称布置于上炉膛、水平烟道和尾部烟道的两侧墙，半伸缩式吹灰器布置在省煤器管组前。灰粒磨损特性较强的区域为处于烟温较低的省煤器区域，省煤器区域烟速按小于9m/s设计。根据BHK公司的设计经验，一般情况下只要保证烟气流速在14-15m/s以内，受热面一般不会出现磨损问题。本工程低温过热器和低温再热器的实际烟气流速选取为12～13m/s（低过12.9m，低再8.0m），按照BHK公司的常规设计，通常不需要装设防磨装置。为了确保锅炉的安全运行，提高对高灰分煤的适应性，在易发生磨损的地方仍设置了防磨盖板和烟气阻流板

防磨盖板和烟气阻流板5.锅炉主要技术性能锅炉变压运行，采用定—滑—定运行或纯滑压运行的方式。压力—负荷曲线与汽轮机相匹配。变压运行的范围按30％～90％BMCR。定压运行的范围按0～30％BMCR和90％～100％BMCR。混合变压运行方式，在90％负荷以上采用定压运行，在90％到30％负荷范围内采用变压运行，在30％负荷以下，再采用定压运行。高负荷定压运行，具有最好的循环效率。变压运行，可使汽轮机通流部分的容积流量保持基本不变，使汽轮机有较高的内效率。在低负荷定压，可防止压力过低，出现流动不稳定等问题。燃用设计煤种时，不投油最低稳燃负荷不大于锅炉的40%B-MCR，应能连续稳定运行至少四小时以上。过热器和再热器温度控制范围，过热汽温在30%～100%B-MCR、再热汽温在50%～100%B-MCR负荷范围时，保持稳定在额定值，偏差不超过±5℃。在过热器两侧减温水流量基本相同的条件下，过热器和再热器两侧出口的汽温偏差应分别小于5℃和10℃。当一台空气预热器故障停运时，另一台空气预热器能单侧运行，并可带不低于锅炉60%BMCR负荷。锅炉负荷变化率达到下述要求在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.锅炉汽水系统锅

炉

汽

水

流

程7.锅炉本体总体结构炉膛宽为31433.4mm，深度为15558.4mm，高度为67000mm，整个炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转换连接，炉膛角部为R150mm圆弧过渡结构。炉膛冷灰斗的倾斜角度为55°，除渣口的喉口宽度为1289.7mm。7.1.下部水冷壁经省煤器加热后的给水，通过锅炉两侧的下水连接管（Φ406.4×58,SA-106C）引至两个下水连接管分配集箱（Φ457.2×85，SA-106C），再由36根螺旋水冷壁引入管（Φ127×19，SA-106C）引入两个螺旋水冷壁入口集箱（Φ190.7×41，SA-106C）。炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺旋水冷壁）都采用螺旋盘绕膜式管圈，从水冷壁进口到折焰角下约3米处。下部水冷壁管子共738根（前后墙各247根，左右侧墙各122根）。螺旋水冷壁管中冷灰斗处采用光管，其余全部采用内螺纹管，管子规格Φ38.1×7.5，材料为15CrMoG（光管）/SA-213T2（六头、上升角60°内螺纹管）。冷灰斗处管子节距为50.8及47.984mm，冷灰斗以外的中部螺旋盘绕管圈，倾角为23.578°，管子节距50.8mm。冷灰斗管屏、螺旋管屏膜式扁钢厚δ6.4，材料为15CrMo。干除渣系统流程及技术参数

干除渣系统由渣井、干式排渣机、炉底排渣装置、碎渣机、二级输渣机、斗式提升机、布袋过滤器、渣仓、干式卸料机、双轴搅拌机等设备组成干除渣系统技术参数渣井贮渣容积100m³一、二级钢带机其出力是可调的，正常工况下出力10t/h，最大出力为25t/h

每台炉配2台斗式提升机，一台运行、一台备用。设计出力为25t/h。

渣库容积300m³7.2.中部过渡段水冷壁螺旋水冷壁出口管子引出炉外，进入螺旋水冷壁出口集箱（Φ190.7×40，12Cr1MoVG），由34根连接管（Φ141.3×21/Φ114.3×18/Φ101.6×16/Φ127×19，12Cr1MoVG）引入炉两侧的混合集箱（Φ558.8×110，12Cr1MoVG）混合后，再由68根连接管（Φ127×19/Φ101.6×16，12Cr1MoVG）引入到垂直水冷壁进口集箱（Φ190.7×40，12Cr1MoVG）。前墙和侧墙水冷壁螺旋管与垂直管的管数比为1：2。后墙水冷壁的布置与前墙、两侧墙有所不同，每四根螺旋管有一根直接上升为垂直水冷壁，其余三根螺旋管对应引出八根垂直水冷壁管（中间部位对应引出8根，两侧对应引出7根，总计引出494根垂直水冷壁管）。过渡段水冷壁两侧和前墙管子规格：内螺纹管Φ38.1×7.5，SA-213T2和垂直管Φ31.8×7.5，15CrMoG；后墙管子规格：内螺纹管Φ38.1×7.5，SA-213T2和垂直管Φ31.8×6.5，15CrMoG。7.3.上部水冷壁上炉膛水冷壁采用结构较为简单的垂直管屏，前墙和两侧墙管子规格为Φ31.8×7.5，材料为15CrMoG，节距63.5mm；膜式扁钢厚δ9，材料为12Cr1MoV。后墙及水平烟道底部管子规格为Φ31.8×6.5,材料为15CrMoG，节距63.5mm；后墙水平烟道底部膜式扁钢厚δ6.4，材料为15CrMo，后墙以下部分膜式扁钢厚δ9，材料为12Cr1MoV。61根凝渣管规格为Φ76.2×20，材料为12Cr1MoVG。水平烟道侧墙前部分为膜式水冷壁管屏，管子规格Φ31.8×6.5，材料15CrMoG，节距63.5mm；膜式扁钢厚δ6.4，材料为15CrMo。前墙和两侧墙水冷壁及后墙水冷壁凝渣管的出口工质汇入上部水冷壁出口集箱（Φ190.7×40，12Cr1MoVG）后，后由34根连接管（Φ141.3×21/Φ101.6×16/Φ127×19/Φ73×12，12Cr1MoVG）引入水冷壁出口混合集箱（Φ711.2×115，12Cr1MoVG）。在炉前方向通过三通接入汽水分离器进口混合集箱（Φ558.8×95，12Cr1MoVG），再由连接管引入汽水分离器。后墙折焰角水冷壁流经水平烟道底部进入水平烟道底部出口集箱（Φ426×80，12Cr1MoVG），再由集箱两端引出大口径连接管（Φ298.5×45，12Cr1MoVG）从锅炉两侧上行到顶棚之上在锅炉中心处用三通汇集成单根管道（Φ406.4×55，12Cr1MoVG），再向炉前方向用过渡管与水冷壁出口混合集箱端部相接。垂直水冷壁管子根数，前墙494根，两侧墙各244根，左右水平烟道侧墙水冷壁各43根，水平烟道底部水冷壁494根，总计1562根。7.4.锅炉启动系统带再循环泵的内置式启动循环系统，由启动分离器、储水罐、再循环泵、再循环流量调节阀、储水罐水位控制阀、疏水扩容器、冷凝水箱、疏水泵等组成。在锅炉启动处于循环运行方式时，饱和蒸汽经汽水分离器分离后进入顶棚过热器，疏水进入储水罐。来自储水罐的饱和水通过锅炉再循环泵和再循环流量调节阀回流到省煤器入口，锅炉循环流体在省煤器进口混合。启动系统的其余疏水通过储水罐水位调节阀后引至疏水扩容器，在疏水扩容器中，蒸汽通过管道在炉顶排向大气，水则进入凝结水箱。疏水箱水位由疏水泵联动控制将多余的疏水通过2台疏水泵排向凝汽器（水质合格）或冷却水塔（水质不合格时）。锅炉负荷在25%BMCR以上时，分离器呈干态运行，只作为一个蒸汽的流通元件。分离器规格为Φ1064×122，总高度为4765mm，数量为两个。经水冷壁加热后的工质分别由6根连接管沿切向逆时针向下倾斜15°进入两个分离器，分离出的水通过连接管进入分离器下方的储水罐。分离器内设有阻水装置和消旋器。启动分离器储水罐规格为Φ1104×127，总高度为24140mm，数量一个。启动分离器和储水罐端部均采用锥形封头结构，封头均开孔与连接管相连。储水罐上部蒸汽连接管、下部出水连接管上各布置一个取压孔，后接三个并联的单室平衡容器，水、汽侧平衡容器一一对应提供压差给差压变送器，进行储水罐的水位控制。储水罐上有设定的高报警水位、储水罐水位控制阀全开水位、正常水位（上水完成水位）、再循环泵启动水位（MFT时）、储水罐水位控制阀全关水位、再循环流量调节阀全开水位、再循环泵启动水位（MFT重置时）、再循环流量调节阀全开水位、暖管管路关闭水位、低报警水位及再循环泵跳闸水位，根据各水位不同的差压值来控制再循环流量调节阀及储水罐水位控制阀调节水位。炉水循环泵采用德国凯士比泵有限公司（KSB）LUVAk200-300/1防潮潜水型循环水泵，循环水泵垂直安装，悬挂在贮水箱下方，没有支撑，随着管道自由膨胀，可有效避免产生附加的张力。电机在壳体的正下方，壳体和电机部分通过泵壳紧固长螺栓连接。炉水循环泵的最小安全流量本工程为210m3/h，循环泵最小流量回流管路（Φ159×22，12Cr1MoVG）。该管路从循环泵出口引出经最小流量孔板、闸阀后至储水罐筒体（标高42998mm处）。为了防止在快速降负荷时，再循环泵进口循环水发生闪蒸引起循环泵的汽蚀，设置了再循环泵过冷管路。该管路从主给水管路（炉左侧标高41027.5mm）引出，经两个闸阀后引至储水罐筒体（标高42998mm处），管路容量约为2%B-MCR，管路规格为Φ114.3×16，材质12Cr1MoVG。泵和电机之间有一个热屏蔽装置，将热的泵部分和冷的电机部分隔开，使二者之间的热传导降低到最小程度。为充分保证隔热效果，热屏蔽装置设有低压冷却水管路。7.5.炉水循环泵为了回收暖泵和暖阀热水、回收热能，在储水罐上设置了加热水溢流管路，将加热水引出（总管Φ60.3×9.7，15CrMoG），再分成两路（支管Φ48.3×7.9，15CrMoG）通过截止阀、止回阀引至过热器二级减温水的两个分支管道。为了防止再循环泵和储水罐水位控制阀受到热冲击，设置了再循环泵和储水罐水位控制阀的暖泵、暖阀及暖管管路，该管路从省煤器出口引出热水（Φ60.3×9.7，15CrMoG），经电动截止阀后分成两路（Φ60.3×9.7，15CrMoG）：一路经针形调节阀、止回阀和手动截止阀送至再循环泵出口。另一路经针形调节阀后分三路（Φ33.4×7.1，20G），最后三路合并成一路（Φ60.3×9.7，15CrMoG），在尽量靠近储水罐水位控制阀前闸阀的位置接入储水罐的出口管路后回流至储水罐，同时起到了加热储水罐水位控制阀、储水罐水位控制阀前电动闸阀和储水罐水位控制阀进口管道的作用。7.5.炉水循环泵8.省煤器省煤器布置：后竖井后烟道内，水平低过后。布置特点：光管、顺列布置、逆流传热。防磨措施：防磨盖板，烟气阻流板。结构特点：由水平段蛇形管和垂直段吊挂管两部分组成，两部分之间通过叉型管过渡，省煤器垂直段吊挂管对布置在后烟道上部的低温过热器蛇形管屏起吊挂作用。水平段：蛇形管由管子Φ57×8（SA-210C）组成，4管圈绕，横向节距114.3mm，274排。垂直段：吊挂管由管子Φ57×9（SA-210C）及Φ54×9（SA-210C）组成，沿烟道深度方向布置前、后两排。进口集箱：规格（Φ584.2×110，SA-106C）8.过热器系统过热器受热面由四部份组成：第一部份为顶棚和后竖井烟道四壁及后竖井中隔墙；第二部份是布置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部份是位于炉膛上部的屏式过热器；第四部份是位于折焰角上方的高温过热器。整个过热器系统布置了一次左右交叉，即屏过出口至高温过热器进口连接管进行一次左右交叉，有效地减少了锅炉宽度上的烟气侧不均匀的影响。锅炉过热器系统设有两级四点喷水减温。8.1.顶棚过热器入口集箱（Φ495.3×100，12Cr1MoVG）：顶棚管节距为114.3，分为前、中、后三段。顶棚过热器前段：炉膛上部屏式过热器区域为管子规格为Φ63.5×10，材质为15CrMoG，扁钢厚度12mm，材质12Cr1MoV；顶棚过热器中段：炉膛折焰角高温过热器和水平烟道高温再热器区域，以后墙凝渣管后300mm处为界，前部分管子规格为Φ63.5×10，材质为15CrMoG，后部分管子规格变为Φ57×9，材质为15CrMoG，顶棚中段扁钢厚度9mm，材质15CrMo；顶棚过热器后段：管子规格为Φ57×9，材质为15CrMoG，扁钢厚度6.4mm，材质15CrMo。顶棚出口集箱：（Φ355.6×70，12Cr1MoVG）通过48根连接管（Φ141.3×21/共计30根，Φ114.3×18/共计6根，Φ127×19/共计12根，连接管材质均为12Cr1MoVG）分别引入前、侧、后包墙及中隔墙入口集箱。8.2.后竖井包墙过热器包墙过热器均为全焊接膜式壁结构，扁钢材质均为15CrMo。水平烟道左右侧包墙分别由规格为Φ31.8×6.5、15CrMoG的管子组成，节距63.5。后竖井前包墙、中隔墙下部由Φ38.1×6.5、15CrMoG的管子组成管屏，节距114.3；上部烟气进口段前包墙均拉稀成三排（节距为342.9）、中隔墙拉稀成两排（节距为228.6），均为光管布置、最后排管子承载，前墙承重管规格为Φ57×16.5（15CrMoG），中隔墙承重管规格为Φ45×9（15CrMoG），其余前排管子均为Φ38.1×6.5，15CrMoG。后竖井左右侧包墙分别由Φ38.1×6.5、15CrMoG的管子组成管屏，节距114.3。后竖井后包墙由Φ38.1×6.5、15CrMoG的管子组成管屏，节距114.3。8.3.低温过热器整个低温过热器为顺列布置，蒸汽与烟气逆流换热。低温过热器水平段共2组，由3根管子绕成，管排横向节距114.3。下组管子为Φ57×8、12Cr1MoVG，上组管子下段为Φ57×9、12Cr1MoVG，上段为Φ57×10.5、12Cr1MoVG。水平段的两排管合成垂直段的一排管，起降低烟速、减小磨损作用，管子Φ50.8×10、12Cr1MoVG，横向节距228.6mm。8.4.屏式过热器经过低温过热器加热后，蒸汽经低过出口连接管（Φ660.4×95，12Cr1MoVG）、一级减温器（Φ660.4×95,12Cr1MoVG）及屏过进口连接管（Φ533.4×70，12Cr1MoVG）后引入屏过进口混合集箱（Φ571.5×95,12Cr1MoVG），混合集箱与19只分配集箱（Φ325×70，12Cr1MoVG）相连。在炉深方向布置了2排，两排屏之间紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置19片屏，共38片。屏式过热器每片屏由24根管绕成，炉内受热面管子外三圈采用HR3C材料，其余内圈均采用SA-213TP347HFG或SUPER304H材料，8.5.高温过热器蒸汽从高过进口混合集箱（Φ584.2×85,SA-335P91）水平进入与之相连的高过进口分配集箱（Φ298.5×52，SA-335P91，共22根），经蛇形管加热后进入高过出口分配集箱（Φ381×90,SA-335P92，共22根），再水平接至高过出口混合集箱（Φ711.2×140，SA-335P92），品质合格蒸汽由连接管（Φ560×107，SA-335P92）从出口混合集箱两端引出，送入汽轮机高压缸。沿炉宽方向布置有44片，相邻的两片管屏与同一个高过进、出口分配集箱相接，每片管屏由22根管子并联绕制而成，炉内受热面管子外三圈采用HR3C材料，其余内圈均采用SA-213TP347HFG或SUPER304H材料，管屏入口段与出口段采用不同的管子壁厚，内外圈管采用不同的管子规格。9.再热器系统再热器系统按蒸汽流程依次分为二级：低温再热器、高温再热器。低温再热器布置在后竖井前烟道内，高温再热器布置在水平烟道内。汽轮机高压缸排汽经连接管（Φ812.8×30，ASTMA672B70CL22）从低再进口集箱（Φ812.8×44，SA-106C）左右侧中间位置三通的下方引入。低再蛇形管由水平段和垂直段两部分组成，根据烟温的不同和系统阻力的要求，低温再热器的不同管组采用了不同的节距和管径。水平段分四组，水平布置于后竖井前烟道内，由6根管子绕制而成，每组之间留有足够的空间便于检修。低再横向节距S1=114.3。下三组管子规格为Φ57×4.5，管排的纵向节距S2=76，材质最下组SA-210C，其余两组15CrMoG。最上组管子分两部分，下部分管子规格为Φ57×4.5，材质12Cr1MoVG；上部分管子规格为Φ57×4.5，材质SA-213T23。低再出口垂直段由两片相邻的水平蛇形管合并而成，横向节距228.6mm，管子规格Φ50.8×4.5，材质SA-21