300MW机组锅炉本体总体综述

300MW机组锅炉本体总论综述一、1.1概述1.1.1锅炉型号及主要设计参数：1.1、型号：SGHDG-1025/17.47.58.2-M847YM34Ⅱ122、2.额定工况及主要工况设计参数如下表：锅炉额定工况及主要工况设计参数名称单位锅炉最大连续出力(B-MCR)锅炉额定出力额定工况(100%THA工况)过热蒸汽蒸汽流量t/h1025901.90899.995出口蒸汽压力MPa17.35517.311729出口蒸汽温度℃540540再热蒸汽蒸汽流量t/h849.64.1107753.447.194蒸汽压力出/进MPa3.72614791/3.796113.3119352/3.4636192蒸汽温度出/进℃540/327330540/314317.3给水压力MPa19.630319.18.956给水温度℃27728012692702.7排烟温度（修正后）℃131.71286127.8122空预器出口一次风温℃346353341.7353空预器出口二次风温℃352.86512347.836507燃料以贫煤为设计燃料燃料以烟煤为设计燃料。设计煤种为郑州矿务局统配煤;校核煤种Ⅰ为密县登封地方矿煤；校核煤种Ⅱ为河南混煤。3.锅炉燃料特性表2-1-2锅炉设计煤质、校核煤质资料分述如下：序号名称符号单位设计煤种校核煤种1燃料品种石淙一矿天河矿2工业分析收到基水份Mt％9.379.81空气干燥基水份Mad％1.061.00收到基灰份Aar％19.1523.73干燥无灰基挥发份Vdaf％12.9714.83收到基低位发热量Qnet.arkJ/kg24065222983元素分析收到基碳Car％63.9060.13收到基氢Har％2.822.81收到基氧Oar％3.282.19收到基氮Nar％1.191.11收到基硫Sar％0.290.224哈氏可磨指数HGI90124.55冲刷磨损指数Ke0.663.736煤堆积比重ρKg/m31012.71053.47灰熔点炉内气氛弱还原性弱还原性变形温度DS℃1377＞1500软化温度ST℃1445＞1500熔化温度FT℃＞1500＞1500灰渣特性：序号名称符号单位设计煤质校核煤质1灰成份分析二氧化硅SiO2％50.7058.32三氧化二铝Al2O3％26.7827.41三氧化二铁Fe2O3％3.863.81二氧化钛TiO2％1.061.31氧化钙CaO％8.143.44氧化镁MgO％1.030.82氧化钾K2O％1.201.32氧化钠Na2O％0.110.06三氧化硫SO3％2.161.61五氧化二磷P2O5％0.280.27其它％4.681.632灰粘温特性°Chpa.s16401.3170017.4℃hpa.s16002.41670104.0℃hpa.s155026.61640582.8℃hpa.s1520153.216103686.1℃hpa.s14903037.8159013364.0℃hpa.s146023895.0158026550.0℃hpa.s1420凝固3RW4.934.814RJ3.503.335RZ1.341.036Ω.cm1.22x10101.36x1010Ω.cm5.20x10121.60x1012Ω.cm6.20x10124.20x1012Ω.cm1.07x10135.50x1012Ω.cm1.14x10138.10x1012Ω.cm7.10x10125.90x10121.1.2二、结构特点河南华豫电厂华润电力古城登封有限公司锅炉采用的是上海锅炉厂哈尔滨东方锅炉厂有限责任公司生产的HDG1025/17.58.2-YM34Ⅱ12t/h型亚临界压力一次中间再热、自然循环锅炉，采用单炉膛、∏型布置、四角切向燃烧、平衡通风、尾部双烟道尾部单烟道、中间挡板调温、仓储制式钢球磨制粉系统、露天布置、全钢架悬吊结构、固态机械除渣。华豫电厂华润电力登封古城有限公司锅炉简图见附图。锅炉的本体采用∏型布置方式，它是用垂直的方柱形炉膛组成上升烟道，用对流烟道组成水平烟道和下降烟道的锅炉，是国内外大型煤粉炉典型布置方式。锅炉及厂房的高度都较低，转动机械和笨重设备，如送风机、引风机、除尘器和烟囱等均可作低位布置，因此减轻了厂房和锅炉构架的负载；在水平烟道中，可用支吊方式比较简便的悬吊式受热面；在下行对流烟道中，受热面易于布置成逆流传热方式；尾部受热面的检修比较方便等。其主要缺点是占地面积较大；烟气从炉膛进入对流烟道要改变方向(转弯)，从而造成对流烟道中烟气速度场和飞灰浓度场的不均匀性，影响传热性能和产生受热面的局部磨损。锅炉采用半露天岛式布置，运行层标高12.6m，设计上已充分考虑了防冻、防雨、防风和防腐蚀等措施，汽包两端布置有在封闭司水小室内，标高为63651.4m2m，顶部设大包密封，70.5m标高大板梁以上设大屋顶。锅炉构架为全钢结构，用高强度螺栓连接，露天独立式布置，锅炉构架与主厂房之间无传递载荷，并且按七级地震强度设防，露天风压值按392Pa400Pa（40kg/m²)计算。锅炉构架除能承受锅炉本体载荷外，还能承受设计院设计的汽水管道、煤粉管道、烟道、风道、吹灰设备以及设计院设计的土建载荷，如电梯水平载荷与汽轮机房的连接通道载荷等。由于锅炉设置了膨胀中心，采用了气密封式膜式水冷壁，炉顶折焰角等处采用内护板，尾部包覆采用宽鳍片管排结构，各穿墙管均采用内护板或密封膨胀节等各穿墙管均采用内护板或高冠板式密封装置等，还计算了承压部件的热应力，因此锅炉具有良好的密封性。这些从美国CE公司引进的密封技术，从根本上防止了由于膨胀差而使密封件撕裂的事故。本锅炉在设计中，燃烧器和水冷壁相对固定，其连接处的漏风近于零。整台锅炉壳体的刚性是由水平缠绕式刚性梁来保证的。刚性梁通过多层导向装置把锅炉可能受到的炉内烟气压力、风载荷、地震载荷以及各管道的膨胀推力传递在钢架上，防止了锅炉的晃动，这些导向装置(止晃点)处的水冷壁上焊有承抗剪板支座。抗剪板与刚性梁内的绑带相连接承剪支座与刚性梁相对固定，再通过限位装置与锅炉构架相连。这样既传递了载荷，又保证了锅炉膨胀中心的零点原位。各构架膨胀均实现了沿受控方向的相对膨胀。本锅炉刚性梁设计参数如下：a.炉膛设计压力：±5248Pa5800Pa；(±535mmH2O592mmH2O)b.炉膛瞬间最大承受力：±87309800Pa；(±890mmH2O)c.地震烈度：基本烈度为6级，按7级设防；d.风速：25.40m/s；炉膛、水平烟道、尾部竖井均装设有必要的开孔和测点，以便安装各种吹灰器，观察燃烧情况，装设TV摄像机(为观察炉内火焰用)和火焰扫描装置和火焰监测装置，以及装置实现燃烧器管理的炉膛安全监控的设施和热工试验测点等。锅炉在设计中采取了必要措施，使锅炉主要承压部件寿命在正常运行和良好检修的情况下，可以大于30年。燃烧器的检修周期大于34年，回转空气预热器的低温传热元件的使用周期大于50000小时，省煤器、低温再热器防磨设施检修周期大于34年。三、1.1.3锅炉主要部件简介1、1.燃烧室2、2.汽包及附件1#炉汽包外径φ2069mm，壁厚145mm。筒身直段长18000mm，两端为球形封头，总长约为20134mm，筒体材料为DIWA353。2#炉汽包外径φ2134mm，壁厚178mm。筒身直段长18000mm，两端为球形封头，总长约为19982mm，筒体材料为SA299。汽包下部焊有与筒身等强度的由BHW3520MnMo(2#炉SA-105)材料制成的4个大直径下降管座，10480116根件φ159×1825（2#炉φ168×20）（20G）的引入管座及18104根φ159×18（20G）的引出汽水引入管座和蒸汽引出管座分别布置在筒身的水平和垂直位置，343只给水引入管座均匀布置在汽包的下部,筒身上还设有2只省煤器再循环管座，有1只事故(紧急)放水管座和1只加药管座；在其中一个下降管上设有1只省煤器再循环管座。在筒身两端下部各设1只下降管的连通管，以消除锅筒两端的“死角”积水，沿着汽包长度分三个断面布置了上、中、下共915对内外壁温测点（左右两侧各4点，中间7点），供锅炉启停时监控汽包壁温差,辅助蒸汽管座在汽包左端。3只安全阀管座分别布置3.水冷壁×前后墙水冷壁在标高15.8336834.511米处与水平成55°的夹角转折形成冷灰斗，前后墙冷灰斗下倾至标高876.5米处形成深度为1.424米的出渣口并与渣斗装置相连接，后墙在标高41.80.174米处形成深度2.8591米，由φ7063.5×107，节距为91.276.2mm的管子组成的膜式壁折焰角。在此标高处后墙均匀抽出2433根φ76×1812，材料为15CrMoSA-210C管子形成后墙水悬吊管或称第Ⅰ悬吊管，以此支承炉膛后墙的全部重量。折焰角以与水平形成230°的夹角向后上方延伸，在标高4847.927米处折向水平烟道底部，然后垂直向上形成后墙排管。4.过热器低温过热器布置在后烟井的后部烟道，由四组由三组φ5751×6的蛇形管组和一垂直管段组成，由356根套弯成蛇形管组，共11098102排。分隔屏全大分隔屏布置在炉膛上方，共四64大片，每片分隔屏由646小片管屏组成，每一小管屏由8136根φ5451的管子组成。后屏共201820片，布置在分隔全大分隔屏后部的炉膛出口处。每片屏由14154根U形管组成。外圈管子直径为φ60，内圈管子直径为φ54，屏高14.2m9326m(炉膛内)。高温过热器位于炉膛折焰角上方水冷壁排管后方水平烟道内，共542790片管屏，每片由6126根φ51的管子组成，最外一圈管子为φ54，其他管子为φ51。5.再热器再热器分为高温再热器、屏式再热器和墙式辐射再热器低温三二级布置。低温再热器位于尾部烟井前烟道，由三组五组φ5760×4的56根套水平蛇形管组顺列逆流布置，沿炉宽共98排；在低温再热器进入前转向室时，每两排管子合并成一排，形成出口垂直段，沿炉宽共49排，顺列布置，12根管圈绕制。墙式辐射再热器布置在水冷壁前墙和水冷壁侧墙靠近前墙的部分，受热面高度为18593mm，其最下端在分隔屏下4267mm。前墙辐射再热器有234根φ50管，两侧辐射再热器共有180根φ50管，以S=50.8mm的节距沿水冷壁表面密排而成。和垂直出口段组成，共110排。低温屏式再热器位于后屏过热器和水冷壁悬吊管之间，一共30片，管径φ63，以457.2mm横向节距沿炉宽方向布置。高温再热器位于水平烟道内，在水冷壁后墙悬吊管和水冷壁排管之间，由54排8根套的φ60×4管屏组成一共有60片，管径φ63，以228.6mm横向节距沿炉宽方向布置。整个再热器系统为双进双出，П型布置，使流量偏差降到最少。6.省煤器本锅炉设有两组省煤器管组，布置在后烟井低温再热器及低温过热器下方，采用H型鳍片省煤器。基管管径为φ42×5.5，材质为SA-210C，肋片尺寸为3×90×195，材质为酸洗碳钢板。在锅炉宽度方向由138排顺列布置的水平蛇形管组成。省煤器蛇形管组由φ51×6、20G管子组成，32根管套、顺列布置。横向节距114mm140mm，共11098排。根据燃料的特性采用了较低的烟气流速，见表2-1-2：表2-1-2名称管径×壁厚(mm)横向节距(mm)纵向平均节距(mm)管子套数/排数材料省煤器管系φ51×611414010232/1109820G省煤器管组重量的支承由低再及低过悬吊管延伸段承担，重力传递由槽孔管夹、支承块等结构件与吊管的组合实现。管组两端上方设计了烟气阻流板结构，消除烟气流动走廊，并在管子弯头上装设了防磨罩。给水经过省煤器止回阀和闸阀进入省煤器入口集箱再进入省煤器蛇形管。水在蛇形管中与烟气成逆流向上流动，以此达到有效的热交换，同时也减少了蛇形管中出现汽泡造成停滞的可能性。给水在省煤器中加热后，经由出口导管引入锅筒。从锅炉左、右侧的省煤器进口集箱端口进入，经管组加热后至省煤器出口集箱两端引至省煤器连接管，最后进入汽包。省煤器再循环管由锅炉左侧的进口集箱端部引出，再与汽包下降管相连。7.燃烧器燃烧器为直流摆动燃烧器，采用四角布置，切圆燃烧。每角燃烧器共布置16个风室15层喷口，其中有6层一次风喷口、7层二次风喷口，其中三层布置有燃油装置。燃烧时，在炉膛中心形成Ф650和Ф1041的两个假想切圆。燃烧器为四组直流式宽调节比摆动固定式喷燃器(简称WR燃烧器)，布置在炉膛下部四个切角上。每只燃烧器由45层一次风喷咀，9层二次风喷咀和2层三次风喷咀组成，其中在3层二次风喷咀中设置了轻油枪并相应配备一只高能点火器。8.空气预热器本炉配置两台二分仓空气预热器，由哈尔滨锅炉厂有限公司生产，型号为28-VI（B）-1833-SMR，转子名义直径为Ф9468mm，立式倒置，传热元件高度为1833mm，直径为Φ10.33m32m的三分仓回转式空气预热器，布置在后烟井下方，用以加热一次风和二次凤风。空气预热器漏风间隙采用自动控制，确保漏风率控制在126%以内。9.出渣设备本炉配置一台青岛四洲电力设备有限公司生产的GBL-12C×48型捞渣机，布置在出