哈尔滨300MW循环流化床锅炉机组说明书

HG-1025/17.5-L.HM37

福沙机班说明零

编号:-01

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哈尔滨锅炉厂有限责任公司

2008年9月

目录

1.前言............................................................2

2.锅炉主要设计参数及整体布置.......................................4

2.1锅炉主要设计参数...........................................4

1）煤种............................................................6

2.2锅炉主要计算数据..........................................JW-

2.3锅炉基本尺寸.................................................11

2.4锅炉水容积...................................................11

2.5锅炉整体布置................................................12

2.6锅炉设计的主要特点.......................................15U

2.7锅炉受压元件的规格材料汇总表...............................19

3.锅炉主要部件结构.................................................22

3.1锅炉给水和水循环系统.......................................22

3.2锅筒.......................................................23

3.3锅筒内部设备.............................................2334

3.4燃烧室及水冷壁.............................................25

3.5水冷壁延长堵...............................................26

3.6下水管....................................................262?

3.7汽水引出管.................................................27

3.8水冷布风板.................................................27

3.9过热器系统及汽温调整.....................................2738

3.10再热器系统及汽温调整......................................30

3.11省煤器.....................................................31

3.12空气预热器.................................................32

3.13旋风分别器和连接烟道......................................32

3.14返料装置.................................................32^

3.15外置换热器.................................................33

3.16冷渣器.....................................................34

3.17刚性梁...................................................34^5

3.18锅炉范围内管道.............................................35

3.19吹灰系统...................................................37

3.20膨胀中心...................................................37

3.21床料填力II系统...............................................37

3.22风系统.....................................................38

3.23锅炉构架..................................................38

3.24启动燃烧器.................................................45

3.25炉前油、蒸汽、空气管路系统................................48

3.26炉墙.......................................................50

1.刖百

300MWCFB锅炉是采纳ALSTOM公司的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临

界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉，燃

用褐煤。锅炉以最大连续负荷（即BMCR工况）为设计参数，锅炉的最大连续蒸发

量为1025t/h；机组电负荷为300MW（即额定工况）时，锅炉的额定蒸发量为

943.8t/ho

循环流化床（CFB）锅炉是八卜年头发展起来的高效率、低污染和良好综合

利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷实力以及污染物排放上具有的

独特优势，使其得到快速发展。

循环流化床锅炉采纳流态化的燃烧方式，这是•种介于煤粉炉悬浮燃烧和

链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态

化是指固体颗粒在空气的作用下处于流淌状态，从而具有很多流体性质的状态。

在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二

次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉外的外循环，从而实

现锅炉不断的往复循环燃烧,因此循环流化床锅炉有以下几个主要优点：

•高脱硫效率

•低NOX排放

•高碳燃烬率

•长燃料停留时间

•剧烈的颗粒返混

•匀称的床温

・燃料适应性广

•高操作敏捷性

与其他锅炉相比，循环流化床锅炉增加了高温物料循环回路部分即分别器、

回料阀和外置式换热器；另外还增加了底渣冷却装置-冷渣器。分别器的作用

在于实现气固两相分别，将烟气中夹带的绝大多数固体颗粒分别下来；回料阀

的作用一是将分别器分别卜.来的固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料及石灰石

的往复循环燃烧和反应;一是通过循环物料在回料阀进料管内形成肯定的料位，

实现料封，防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分别器内造成烟气短路，破坏带格式的:字体颜色：红或

分别器内的正常气固两相流淌及炉内正常的燃烧和传热。处置式换热器的作用带格式的:字体颜色：红1"

是通过调整进入其内的循环物料量来实现对,炉膛温度和再热蒸汽温度的限制和带格式的：字体颜色：蓝色

j带格式的：字体颜色：蓝色

调整。冷渣器的作用是将炉内排出的，高温底渣冷却到150C以下，从而有利了

带格式的:与体颜色：蓝1"

底渣的输送和处理。

一般循环流化床锅炉处在830-900℃的I：作温度下，在此温度下石灰石可

充分发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫

进行盐化反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达到脱硫的目的。

石灰石暗烧反应方程式：

CaCO：尸CaO+CO「热量Q

脱硫反应方程式：

CaO+SO?+l/2O?=CaS()4+热量Q

因此循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，一般脱硫率均在90%以上。

同时，由于较低的炉内燃烧温度，循环流化床锅炉中生成的NO.主要由燃料NO.

构成即燃料中的N转化成的NOu而热力N0*即空气中的N转化成的NO,生成量

很小；同时循环流化床锅炉采纳分级送风的方式即1次风从布风板下送入，三带格式的:字体颜色：字色

带格式的：字体颜色：蓝色’

次风分二层从炉膛卜.部密相区送入，可以有效地，抑制NO,的生成。因此循环流带格式的:字体颜色：字应一

化床锅炉中的污染物排放很低。

在锅炉运行时，炉内的床料主要由给煤中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱

硫反应产物等构成，这些床料在从布风板下送入的一次风、和从布风板上送入

二次风的作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉

膛的不同高度一部分固体颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的内循环；其余带格式的:字体颜色：海绿

固体颗粒被烟气夹带进入分别器，进行气固两相分别，绝大多数颗粒被分别下

来，,一部分通过回料阀干脆返送网炉膛，'另一部分通过外置式换热器后返回炉带格式的:字体颜色：蓝色一

带格式的:字体颜色：蓝色

膛，形成物料的,外循环。这样燃料及石灰石可在炉内进行多次的往兔循环燃烧带格式的:字体颜色：海绿

和反应，剧烈的扰动和混合、高速的颗粒内循环和外循环、较高的气固滑移速

度和较长的颗粒停留时间使颗粒的热传导和化学反应都处于极好的条件下。所

以循环流化床锅炉具有很高的碳燃烬率，同时石灰石耗量很低。

在循环流化床锅炉中，一般依据物料浓度的不同将炉膛分为，密相区、过渡带格式的:手体颜色：蓝色

区和稀相区三部分，，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，因此在I：带格式的：字体颜色：蓝色

给煤进入密相区后，可以顺当实现着火，因此循环流化床锅炉可以燃用无烟煤、

阡石等劣质燃料，还具有很大的锅炉负荷调整范围；与密相区相比，稀相区的

物料浓度很小，肺相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质与带格式的:学体式色：字色

蒸发受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的限制。

哈锅通过与外商的合作与技术引进，大力发展循环流化床锅炉技术，迄今

为止积累了丰富的循环流化床锅炉设计制造阅历，驾驭了成熟的循环流化床锅

炉的设计制造技术。

2•锅炉主要设计参数及整体布置

2.1锅炉主要设计参数

锅炉容量及主要参数

a)BMCR工况

名称单位参数

过热蒸汽蒸汽流量t/h1025

过热蒸汽蒸汽出口压力MPa(g)17.5

过热蒸汽蒸汽出口温度℃540

再热蒸汽入口压力MPa(g)3.99

再热蒸汽入口温度℃327

再热蒸汽流量t/h846

再热蒸汽出口压力MPa(g)3.8

再热蒸汽出「1温度℃540

省煤器进口处给水温度282

b)额定工况ECR(300MW)

名称单位参数

过热蒸汽蒸汽流量t/h943.8

过热蒸汽蒸汽出口压力MPa(g)17.38

过热蒸汽蒸汽出口温度℃540

再热蒸汽入口压力MPa(g)3.7

再热蒸汽入口温度℃320

再热蒸汽流量i/li783.3

再热蒸汽出口压力MPa(g)3.52

再热蒸汽出口温度℃540

省煤器进口处给水温度C277

2.1.2电厂自然条件

(1)气压(1^2)

多年平均气压(19557998年)：894.1

多年最高气压(19557998年):914.9(1986.3.2)

多年最低气压(1955〜1990年):878.1(1955.5.9)

(2)气温(°C)(19557998年)

多年平均气温：19.8

多年平均最高气温：26.4

多年平均最低气温：15.1

多年极端最高气温：38.2(1958.6.1)

多年极端最低气温：25(1954.12.6)

(3)相对湿度(％)(1955M998年)

多年平均相对湿度：71

多年最小相对湿度：0

(4)风速(m/s)(19557998年)

多年平均风速：2.3m/s

多年最大风速:17.0m/s(1968.4.11)

离地面10m高、50年一遇、10min平均最大风速：21.9m/s

全年主导风向：南风

(5)厂区百年一遇洪水位为1215.78m

厂房内设计环境温度30℃

厂区地震地震基本烈度为VII度。

场地土类别：二类，锅炉房肯定海拔标高(黄海高程)：1216.30m。

2.1.3燃料及石灰石特性

2.1.3.1煤

1)煤种

品种：褐煤

校核煤质校核煤质

单设计煤质

项目符号(-)(-)

位

小龙潭煤矿小龙潭坑布沼坝坑

收到基全水分Mt.ar%34.732.6036.12

空气干燥基水分Mad%11.0013.5810.25

收到基灰分Aar%11.459.5114.05

干燥无灰基挥发

Vdaf%52.7050.8552.40

分

Qnet.MJ/

12.43513.8611.95

ar

低位发热量kg

Qnet.kca

297033102854

ar1/kg

收到基碳Car%36.7239.7833.15

收到基氢Har%1.872.562.54

收到基氧Oar%12.5913.7811.82

收到基氮Nar%1.011.040.52

收到基全硫St.ar%1.660.731.80

哈氏可磨指数HGI334643.5

校核煤质校核煤质

单设计煤质

项目符号（一）（二）

位

小龙潭煤矿小龙潭坑布沼切坑

全苏热工院可磨

0.881.020.92

指数

灰变型温度DT℃106011701125

灰软化温度ST℃111()121()1140

灰流淌温度FT℃113012301170

给煤粒度曲线（举荐粒度分布在曲线A和曲线B之间）

RecommendedGrainSizeforLignite&SubbituminousCoals

灰成分分析（未掺烧石灰石）

校核煤质校核煤质

设计煤质

项目符号单位（―）（二）

小龙潭煤矿小龙潭坑布沼坝坑

二氧化硅Si02%16.319.7921.90

三氧化二铝AI2O3%10.267.0012.52

三氧化二铁FC203%8.608.709.21

二氧化镒Mn02%0.060.040.03

二氧化钛Ti02%0.430.421.03

氧化钾K,0%0.430.280.78

氧化钠Na20%0.060.060.07

氧化钙CaO%47.7549.0528.17

氧化镁MgO%2.202.152.47

三氧化硫SOs%4.0718.0319.92

王氧化二磷%0.550.3230.21

2.1.3.2燃油

项目

油品0号轻柴油

恩氏粘度(20℃)1.2〜L67°E

运动粘度(20℃)3.0〜8.0厘沱

灰份C0.025%

水份痕迹

硫份<0.2%

机械杂质无

凝固点0°C

闭口闪点65℃

比重0.83~0.87t/m3

低位发热量-42000kJ/kg

2.1.3.3石灰石

石灰石分析

项目

SiOz1.0%

ALA0.14%

Fe2O30.18%

CaO55.11%

MgO0.56%

S03<0.1%

Mt0.23%

烧失量41.32%

粒度要求详见粒度曲线(举荐粒度分布在曲线A和曲线B之间):

限的

I求布

X

O

C

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m

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L

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A

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vr一含23

u

C砂第钾——要分

用、00：度度

在.1.2

动料钠度粒粒

启床的：粒料荐

00

14中中子床举

.%动0

%n0比2（

00.

0a0料其砂动

013启NK

4n.1床启求

nj£.

(*%)6£ssed2制要

2.1.4锅炉给水水质指标

项目

硬度W2.0nmol/L^0umol/L试运期间

溶解氧V7ug/LV30ug/L试运期间

铁W20ug/L<80ug/L试运期间

铜W5ug/L

PH(25℃)

联氨10~50Pg/L

汨WO.3mg/L

电导率(25℃)WO.3Ps/cm

2.1.5排放值

燃用设计煤种和校核煤种，投入设计石灰石Ca/S摩尔比为2的前提下：在

6%含氧量的干烟气状态下，锅炉BMCR工况的NOx排放浓度不高于350

mg/Nm3,SO2排放浓度不高于400mg/Nm'o

2.2锅炉主要计算数据

详见编号为03.1500.447的《热力计算结果汇总表》。

2.3锅炉基本尺寸

炉瞠宽度（两侧水冷壁中心线距离）15051mm

炉膛深度（前后水冷壁中心线距离）14703mm

尾部对流烟道宽度（两侧包墙中心线距离）10550mm

尾部对流烟道深度（前后包墙中心线距离）15250mm

锅筒中心线标高50150mm

省煤器进口集箱标高24270m

高温过热器出口集箱标高46490mm

低温再热器进口集箱标高42300mm

高温再热器出口集箱标高15440mm

锅炉运转层标高11300mm

锅炉最高点标高（顶板上标高）5804Onim

锅炉宽度（两侧外支柱中心线距离）40000mm

锅炉深度（KA柱至KH柱中心线距离）68008mm

2.4锅炉水容积

锅炉正常运行水水压试验时的水

容枳容积

水冷壁103t103t

省煤器195t195t

汽包（包括部分下降管）65t82t

2个外置床（包括中温过热器1和中2x35t

温过热器2）

2个外置床（包括低温过热器和高温2x35t

再热器）

给水4t4t

省煤器到汽包给水管道7t7t

下降管20t20t

延长墙18t18t

主蒸汽管道9t

包墙过热器12t

包墙到低温过热器连接管lit

低温再热器46t

高温再热器27t

汽水引出管13(

过热器连接管281

再热器连接管50t

总计4121765t

2.5锅炉整体布置

木工程锅炉与300AW等级汽轮发电机组相匹配，可协作汽轮机定压（滑压）

启动和运行。锅炉采纳循环流化床燃烧技术，循环物料的分别采纳，高温绝热旋带格式的：字体颜色：蓝色

风分别器。锅炉采纳露天布置。

带格式的:字体颜色：蓝内「

锅炉主要由单炉膛、4个高温绝热旋风分别器、4个回料阀、4个外置式换

热器、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。

单炉膛采纳辨衩腿结构、，双配《收绡均，炉膛内蒸发受热面采纳膜式水冷带格式的:寸体颜色:字色

带格式的:字体颜色：粉f一

冰冷水延长培第构。采纳水冷布风板，大直径钟罩式风帽，具有布风匀称、带格式的:字体颜色：粉

防堵塞、防结焦和便于修理等优点。

带格式的：字体颜色：蓝色

在炉膛上部左右两侧各布置有？个内径8.3米的高温绝热旋风分别器，外

壳由钢板制造，内衬绝热材料及耐磨耐火材料，分别器上部为圆筒形，下部为锥

形。每个高温绝热分别器回料腿下布置一个㈣料阀和一个处置式换热器，分别带格式的:字体颜色：蓝色

带格式的:字体颜色：蓝色

器分别下来的循环物料，分别进入回料阀和外置式换热器，再分别以高温物料带格式的:字体颜色：蓝

和“低温”物料的状态返回炉膛，从而实现了床温调整和再热汽温调整的目的。

带格式的:字体颜色：蓝应一

,回料阀为气力式自平衡型，流化风用高压风机供应。回料阀外壳由钢板制成，

〔带格式的：字体颜色：蓝色

内衬保温材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采纳拉钩、抓钉和支架固带格式的:与体颜色：蓝1"

定。每个回料阀一侧与炉膛相连，另一侧与一个外置式换热器相连。分别都分

别下来的高温物料一部分干脆返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，夕卜置带格式的：字体颜色：蓝色

带格式的:币体颜匹蓝小

换热器入U设有锥型阀，遁过调整锥型阀的开度来限制外置换热器和回料阀的

带格式的：突出显示

循环物料安排。在炉膛两侧卜部对称布置4个外置式换热器，外置式及起超处

带格式的：突出显£

壳由钢板制成，内衬绝热材料和耐磨耐火材料。，靠近炉前的两个外置式换热器带格式的：突出显丁-

内布置高温再热器和低温过热器，这两个外置•式换热器的主要作用是用来调整

带格式的：页111标

型建邕幽度：靠近炉后的两个外置式换热器内布置中温过热器I和中温过热

器II,这两个外置式换热器的主要作用是用来调整床温。外置式换热器解决了

随着锅炉容量增大，受热面布置困难的冲突，使锅炉受热面的布置更敏捷。

炉膛、分别器、回料阀和外置式换热潴构成了循环流化床锅炉的核心部分

一物料热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应，产生•的烟带格式的：字体颜色：蓝色

气分别进入四个分别器，进行气固两相分别，经过分别器净化过的烟气进入尾

部烟道。

尾部对流烟道中依次布置商温过热器、低温再热器、高温省原器、低温省带格式的：字体颜色：蓝色

煤器，最终进入回转式空气预热器。过热蒸汽温度由布置在各级过热器之间的

三级喷水减温器调整，减温器分别布置在低温过热器与中温过热器I之间、中

温过热器I与中温过热器n之间和中温过热器IT与高温过热器之间，减温水

［带格式的:手体颜色：蓝色

来自锅炉给水。，再热汽温通过布置有高温再热器的两个外置式换热器来调整，

带格式的:至体颜色7蓝色

同时还在低温再热器入口处布置有事故喷水减温器，外置式换热器实现了床温带格式的:字体颜色：红或

柔再热蒸汽温度分开调整的目标，更便利敏捷，有利于锅炉的低负荷稳燃，避

开了再热器喷水调温影响整个机组热经济性的弊端。商温过热器、低温再热器带格式的:字体式色：字色

带格式的:字体颜色:红1"

和高温省煤渊区烟道采纳的包墙过热器为膜式壁结构，低温省煤器区烟道采纳

护板结构。

燃烧室与尾部烟道包墙均采纳水平绕带式刚性梁来防止内外压差作用造成

的变形。锅炉设有膨胀中心，各部分烟气、物料的连接管之间设置性能优异的

膨胀节，解决由热位移引起的三向膨胀问题，各受热面穿墙部位均采纳国外成

熟的密封技术设计，确保锅炉的良好密封。

带格式的字体颜色：红色

循环流化床燃烧用风,分级送入燃烧室，以降低NOx的生成量，除从布风板

送入的一次风外，还从燃烧室下部摊段分二层不同高度引入..次风。脱硫剂采带格式的字体颜色：为:色

带格式的字体颜色：红色

纳石灰石，以气力输送方式分八点送入何料阀斜腿,进入炉膛。带格式的突ill显示

［带格式的

锅炉皤动采纳床上床枪和床下启动燃烧器结合的启动左电工至约炉区川字体颜色：红色

油,，床下布置旬两只启动燃烧器（热烟发生器），床上布置八只启动床枪;j带格式的突出显示

带格式的字体颜色：红色

锅炉除在燃烧室、分别器、回料阀、冷渣器和外置式换热器等有关部位设带格式的突出显示

置非金属耐火防磨材料外［还在尾部对流受热面、燃烧室和外置式换热器等有带格式的突出显示

带格式的突出显示

［带格式的

关部位实行了金属材料防磨措施，以有效保障锅炉平安连续运行。突出显示

［带格式的

锅炉钢构架采纳高强螺栓连接，按vn度基本地震裂度设计。突出显示

带格式的突出显示

锅炉采纳支吊结合的固定方式，分别器筒体、冷渣器、外置式换热器和空

气予热器为支撑结构，回料阀为支吊结合，其余均为悬吊结构。带格式的：字体颜色：红色

.锅炉的蒸汽系统为汽轮机供应满意压力和温度要求的蒸汽，，包括高压蒸汽带格式的：字体颜色：红色

带格式的：字体颜色：红色

系统和中压蒸汽系统。商压蒸汽系统包括省煤器、汽包、水冷壁和过热器，，中:带格式的:突出显示

压蒸汽系统包括低温再热器和高温再热器。带格式的：了体颜色：红色

带格式的：，体颜色：红色

锅炉协助系统:

A.给煤

系统布置两台煤二级破裂机（一运一备），用台皮带给煤机,，四台刮板给煤带格式的:字体颜色：红色

带格式的：亨体颜色：红色.

机，采纳十二点给煤，炉前煤斗里的煤经刮板式给煤机送至位广炉膛两侧回料带格式的:字体颜色：红色

（带格式的：字体颜色：红色

装置的回料管线上共八个给煤口，即每个回料阀返料腿上有,两个给煤点，给煤

〔带格式的：字体颜色：红色

随循环物料一起分四点进入炉膛，给煤管线上旬冷二次风作为给煤密封风，以带格式的：字体颜色：色一

防止炉内正压烟气返窜入给煤机；另外从每个给煤机上再分别引出一根给煤管带格式的：字体领色:红色，突I

线，分别送到两侧墙，每两根给煤线分别供二个侧墙上给煤点送入炉膛,并引带格式的：字体颜色：红色

入热一次风作为吹扫风，以保证给煤在炉内的匀称扩散，给煤管线上均有冷一带格式的:突出显示

次风作为给煤密封风，以防止炉内正压烟气返窜入给煤机。

B、石灰石供应

为满意锅炉环保排放要求，需向燃烧室内添加石灰石作为脱硫剂，石灰石

既用于脱硫，又起到循环物料作用。由于本匚程煤灰中CaO含量较高，自脱硫

实力较强，因此在采纳较低Ca/S;匕（＜2）的状况下，就可以达到较高的脱硫效

率。本工程采纳两套石灰石系统，每套输送系统由石灰石输送风机通过石灰石

输送管道将石灰石输送到四个网料阀的返料管线上，从炉膛前后分四点送入炉

膛。每个石灰石给料管线上均有热二次向作为正压密封风，防止炉内正压烟气带格式的:字体颜色：红色一

带格式的：字体颜色：红色，夹i

返窜。带格式的:字体颜色：红应一

C、锅炉排渣

锅炉采纳四台网水联合式冷渣器作为灰渣冷却设备，布置在炉膛的下部，带格式的：突出显示

带格式的:突出显示

同时采纳，四只锥形阀作为排渣限制设备，排渣限制简洁牢靠，并能实现连续排带格式的:字体颜色：红区一

渣。

D、配风系统

〔所格式的:字体颜色：红色

锅炉采纳并联配风系统，共设有；两台一次风机，,两台.•次风机，■台高压

〔带格式的：字体颜色：红色

风机，国台石灰石输送风机和百台引风机。带格式的:字体颜色：红小=

一次风由两台风机供应，一次冷风一部分干脆送到两侧墙给煤管线上