锅炉机组说明书哈一热.doc
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1、大唐哈尔滨第一热电厂2300MW工程HG-1025/17.5-YM36型亚临界自然循环锅炉锅 炉 说 明 书第卷 锅炉本体和构架编号: F0310BT001E171编制: 校对:审核: 审定: 批准: 二OO八年八月5目 录一、锅炉设计主要参数及运行条件 1、锅炉容量及主要参数2、设计依据 3、电厂自然条件 4、主要设计特点 5、锅炉性能计算数据表 二、主要配套设备规范 三、受压部件 1、给水和水循环系统 2、锅筒 3、锅筒内部设备、水位测示装置 4、省煤器 5、过热器和再热器 6、减温器 7、水冷炉膛 四、门孔、吹灰孔、仪表测点孔 五、锅炉膨胀系统 六、锅炉对控制要求 1、负荷调节 2、燃烧
2、调节3、给水调节 4、蒸汽温度调节七、锅炉性能曲线 八、锅炉构架说明九、附图一. 锅炉设计主要参数及运行条件大唐哈尔滨第一热电厂2x300MW锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)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、自然循环汽包炉,采用平衡通风、四角切圆燃烧方式,同步脱硝 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THA工况)时,锅炉蒸发量为882.77t/h。1. 锅炉容量及主要参数1.1 BMCR工况 过热蒸汽流量t/h1025过热蒸汽出口压力 MPa.g17.5过热蒸汽出口温度540再热蒸汽流量t/h8
3、52.34再热蒸汽进口压力MPa.g3.831再热蒸汽出口压力MPa.g3.651再热蒸汽进口温度325.6再热蒸汽出口温度540给水温度279.31.2 额定工况 (THA工况)过热蒸汽流量t/h882.77过热蒸汽出口压力MPa.g17.27过热蒸汽出口温度540再热蒸汽流量t/h741.73再热蒸汽进口压力MPa.g3.306再热蒸汽出口压力MPa.g3.149再热蒸汽进口温度311.4再热蒸汽出口温度540给水温度269.12. 设计依据2.1 燃料:煤质分析资料项 目单 位设计煤种校核煤种煤源名称 鹤岗富力矿混煤1.工业及元素分析收到基低位发热量 Qnet.arkJ/kg200102
4、1200kcal/kg47855070全水份 Mt%5.907.0空气干燥基水份Mad%1.481.96干燥无灰基挥发份Vdaf%38.0742.71收到基灰份 Aar%34.6428.49收到基碳 Car%49.9252.83收到基氢 Har%3.644.02收到基氧 Oar%5.226.80收到基氮 Nar%0.490.58收到基硫 Sar%0.190.282.哈氏可磨性系数 HGI68583.冲刷磨损指数 Ke883748灰渣特性项 目单 位设计煤种校核煤种煤源名称 鹤岗富力矿混煤1.灰熔融性灰变形温度DT13601360灰软化温度ST14401450半球温度HT14501470流动温度
5、FT149014902.灰分析SiO2%66.7061.95Al2O3%19.0322.03Fe2O3%4.794.99CaO%2.834.34TiO2%1.050.95K2O%1.922.11Na2O%0.970.70MgO%0.850.78SO3%0.531.02P2O5%0.110.083.飞灰比 电阻温度21时cm7.911053.80106温度90时cm9.581095.071010温度120时cm3.1710101.691011温度150时cm3.1010101.361011温度180时cm1.9310108.011010温度210时cm9.731094.351010温度150时击
6、穿电压kv6.26.42.2锅炉给水品质 (根据锅炉技术协议)总硬度0mol/l溶解氧(化水处理后)7g/l铁20g/l铜5g/l二氧化硅20g/l油0.3mg/lPH值9.09.5电导率250.3S/cm钠10g/l2. 电厂自然条件哈尔滨市位于松嫩平原东南部,松花江干流上游段的末端,主要市区位于江道右岸,松花江在哈尔滨市区北侧流过。本项目厂址均位于松花江右岸,松花江主航道位于电厂侧,江岸稳定,江流顺直。哈尔滨地区属大陆性寒温带季风气侯。年平均温度:4.2极端最低气温:-38.1极端最高气温:36.7年平均降水:524.5mm最热月平均气温:21.3最冷月平均温度:-18.3小时最大降水量:
7、59.1mm最大积雪深度:23cm最大冻土深度:205cm年平均风速:4.1m/s五十年一遇基本风压W50=0.55KN/m2五十年一遇基本雪压S50=0.45KN/m2该区域的常年主导风向:南西南该地区的全年主导风向为南西南风,冬季以西北风为主,夏季以西南风为多。3. 厂区地质厂址附近无潜在的地质灾害,场地处于区域性断裂所夹地块上,属相对稳定的安全岛,建厂区域是构造相对稳定区。按类场地考虑。厂区地震厂址区域的基本地震烈度为6度。4. 主要设计特点(1)锅炉总体布置图见附图010104。锅炉为单炉膛,四角布置的摆动式燃烧器,切向燃烧。配有5台MPS170HP-II型中速磨煤机,其中4台运行,1
8、台备用。燃烧器可以上下摆动,最大摆动角度为30。(2) 锅炉采用了14048mm11858mm准正方形炉膛,通过采用水平浓淡燃烧器,较高的燃尽高度等措施保证煤粉的及时着火和充分燃尽。(3) 炉膛上部布置墙式辐射再热器和大节距的过热器分隔屏和后屏以增加再热器和过热器的辐射特性。墙式辐射再热器布置于上炉膛前墙和两侧墙。分隔屏沿炉宽方向布置四大片,后屏沿炉宽方向布置20片,起到切割旋转的烟气流以减少进入水平烟道沿炉宽方向的烟温偏差。(4) 采用计算机对每个水冷壁回路的各种工况均作了精确的水循环计算,能确保水循环的可靠性。膜式水冷壁为光管、内螺纹管加扁钢焊接型式。(5) 各级过热器和再热器最大限度地采
9、用蒸汽冷却的定位管和吊挂管,以保证运行的可靠性。分隔屏和后屏沿炉膛宽度方向有四组汽冷定位夹紧管并与墙式再热器之间装设导向定位装置以作管屏的定位和夹紧,防止运行中管屏的晃动;过热器后屏和再热器前屏用横穿炉膛的汽冷定位管定位以保证屏与屏之间的横向间距,并防止运行中的晃动;布置于后烟道中的水平式低温过热器和省煤器采用自前包墙管下集箱引出的汽冷吊挂管悬吊和定位;对于高温区的管屏(过热器分隔屏、过热器后屏、再热器前屏)还通过延长最里面的管圈做管屏底部管的夹紧用。(6) 各级过热器和再热器均采用较大直径的管子,如51、54、60、63、66等,增加管子在制造和安装过程中的刚性,有利于降低过热器和再热器的阻
10、力,这种较粗管子的顺列布置对降低管子的烟气侧磨损及提高抗磨能力均是有利的。(7) 各级过热器和再热器采用较大的横向节距,防止在受热面上结渣结灰,同时还便于在蛇形管穿过顶棚处装设高冠板式密封装置,以提高炉顶的密封性。(8) 各级过热器、再热器之间采用单根或数量很少的大直径连接管相连接,有利于蒸汽良好地混合,以消除偏差。各集箱与大直径连接管相连处均采用大口径三通。(9) 在用计算机精确计算壁温、阻力和流量分配的基础上,选用过热器、再热器蛇形管的材质;所有大口径集箱和连接管在保证性能和强度的基础上采用与国内常用钢材相近的美国牌号的无缝钢管。(10) 锅炉构架全部采用钢结构。(11) 每台锅炉配有两台
11、三分仓容克式空气预热器,其型号为28.5-VI(T)-2080-SMR,逆转布置。(12) 锅炉的锅筒、过热器出口及再热器进出口均装有直接作用的弹簧式安全阀。在过热器出口处装有一套动力排放阀(PCV)以减少安全阀的动作次数。(13) 汽温调节方式,过热器采用二级三点喷水。第一级喷水减温器设于低温过热器到分隔屏的大直径连接管上,布置一点。第二级喷水减温器设于后屏过热器与末级过热器之间的大直径连接管上,分左右两点布置。减温器采用笛管式。设计喷水量为主蒸汽流量的10%,其中一级减温器设计喷水量为总喷水量的2/3,二级减温器设计喷水量为总喷水量的1/3。 再热器的调温主要靠燃烧器的摆动,过量空气系数的
12、改变对过热器和再热器的调温也有一定的作用。再热器设有一级喷水减温器,位于进口导管上,左右各一。减温器采用机械雾化喷咀,喷水减温器只作事故喷水用。设计事故喷水量为BMCR工况下再热蒸汽流量的5%。(14) 在炉膛、各级对流受热面和回转式空气预热器处装设不同形式的蒸汽吹灰器,吹灰器的运行采用程序控制,所有的墙式吹灰器和伸缩式吹灰器根据燃煤和受热面结灰情况每24小时全部运行一遍,整个吹灰系统及其程控装置由湖北华信锅炉辅机成套有限公司提供。(15) 锅炉除按ASME法规计算受压部件的元件强度外,还充分考虑了二次应力对强度的影响,对主要管系和很多特殊区域广泛进行了系统的应力分析,以确保运行的可靠性。(1
13、6) 锅炉设有膨胀中心,可进行精确的热位移计算,作为膨胀补偿、间隙预留和管系应力分析的依据,并便于与设计院所负责的各管道的受力情况相配合。在锅炉本体的刚性梁、密封结构和吊杆的设计中也有相应的考虑。膨胀中心的设置对保证锅炉的可靠运行和密封性的改善有着重大的作用。(17) 锅炉刚性梁按炉膛内压力为5800Pa设计,同时能够承受一个瞬态设计压力(9570Pa),此设计压力系考虑当燃烧室突然灭火或送风机全部跳闸,吸风机、脱硫增压风机出现瞬间最大抽力时,炉墙、烟道及支撑件不产生永久变形,此数据符合美国国家防火协会规程(NFPA)的规定。锅炉水平刚性梁的布置系先按各部位烟侧设计压力、跨度和管子应力等条件通
14、过应力分析以确定各处的最大许可间距,而根据门孔布置等具体条件所确定的刚性梁实际间距应小于此处的最大许可间距。由于锅炉水平烟道部位的两侧墙跨度最大,为减少挠度,每侧设有两根垂直刚性梁与水平刚性梁相连。(18) 锅炉装有炉膛安全监控系统(FSSS),用于锅炉的起停、事故解列以及各种辅机的切投,其主要功能是炉膛火焰检测和灭火保护,对防止炉膛爆炸和“内爆”有重要意义。(19) 机组装有集散控制系统(DCS),进行汽机和锅炉之间的协调控制,它将锅炉和汽机作为一个完整的系统来进行锅炉的自动调节。(20) 机组既可按定压运行,也可按滑压运行。当锅炉低负荷运行及启动时,推荐采用滑压运行,以获得较高的经济性。二
15、. 主要配套设备规范空气预热器:2台 28.5-VI(T)-2080-SMR三. 受压部件1、给水和水循环系统(参见附图0107) 锅炉给水经由闸阀从锅炉右侧进入省煤器入口集箱,经省煤器蛇形管组进入省煤器出口集箱,然后由两根省煤器出口连接管引到炉前,分成三路从锅筒底部进入锅筒。 在锅筒底端设置了四根45745集中下降管,由下降管底端的分配集箱接出72根15918的分散引入管,进入27345水冷壁下集箱。 炉膛四周为全焊式膜式水冷壁,水冷壁管径为63.57,节距S=76.2mm。后水经折焰角后抽出33根管作为后水冷壁吊挂管,管径为7612。水冷壁延伸侧墙及水冷壁对流排管的管径为769。 为保证亚
16、临界压力锅炉水循环可靠性,根据几何特性和受热特性将水冷壁划为28个回路。前后墙各6个回路,两侧墙各8个回路,水冷壁计算回路共50个,经精确水循环计算确定,从冷灰斗拐点以上3m至折焰角处,以及上炉膛中辐射再热器区未被再热器遮盖的前墙和侧水冷壁管采用内螺纹管(其余部分为光管)。 分散引入管进入水冷壁下集箱后,自下而上沿炉膛四周不断加热,最后以出口含汽率Xc为0.1860.519的汽水混合物进入27350水冷壁上集箱,然后由98根15918引出管引至锅筒,在锅筒内进行汽水分离。2、锅筒 锅筒内径1778mm(70),壁厚145mm,筒身长度18000mm,总长20184mm,锅筒总重148吨。锅筒用
17、DIWA353材料制成。 锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管座,放气阀管座,辅助蒸汽管座,两侧装焊有汽水混合物引入管座,筒身底部装焊有大直径下降管座及给水管座及紧急放水管座,封头上装有人孔,安全阀管座,加药管座,连续排污管座,二对就地水位表管座,三对单室平衡容器管座,一对电接点水位指示器管座等。在安装现场不能在锅筒筒身上进行焊接。3、锅筒内部设备 (1)锅筒内部设备 锅筒内部布置有84只直径为254轴流式旋风分离器作为一次分离元件,每只分离器的平均蒸汽流量为12.20t/h。二次分离元件波形板分离器,三次分离元件为顶部立式百叶窗分离器。 (2)锅筒水位值: 正常水位:锅筒中心线以下: 120mm
18、 水位波动值:正常水位 50mm 报警水位: 正常水位 +120mm -180mm 停炉: 正常水位 +240mm -330mm4、省煤器 (1)结构说明 省煤器的作用在于将锅炉给水进行加热,以此从即将离开锅炉的烟气中回收热量。 省煤器布置在锅炉尾部竖井烟道下部,管径为425.5,在锅炉宽度方向由134排顺列布置的鳍片管组成。所有蛇形管都从入口集箱引入,终止于出口集箱。 给水经过省煤器止回阀和省煤器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,同时也减小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。 在省煤器
19、入口集箱端部和集中下水管之间连有省煤器再循环管。锅炉启动时,该管可将循环水引到省煤器,防止省煤器中的水产生汽化。启动时,再循环管路中的阀门必须打开,直到连续供水时再关上。 (2)维护 1)、锅炉启动前和每次停运时,都应对省煤器外观进行检查,必要时还要进行清扫。对于新安装的锅炉,一般会堆积一定量的安装残渣(木屑块、保温材料、焊条头等),因此先要用人工除去零星残渣,然后用水冲洗省煤器管组。 2)、保温材料外露表面要经常处于完好状态。 3)、人孔门要用螺栓拧紧,经常抽查孔门的密封状况。 4)、如果装有吹灰器的话,吹灰器的投入次数取决于省煤器的具体情况。对于初次投入运行的省煤器,每班要吹扫一次。两次吹
20、灰的时间间隔取决于烟气阻力的变化。在大多数情况下,省煤器每天吹扫一次或略少一点已经足够。5、过热器和再热器 (1)、结构说明 1)、过热器 过热器由五个主要部分组成:a)末级过热器;b)后屏过热器;c)分隔屏;d)立式低温过热器;e)水平式低温过热器;后烟道包墙和顶棚过热器。 末级过热器位于水冷壁排管后方的水平烟道内,一共有90片,管径为51,以152.4的横向节距沿整个炉宽方向布置。 后屏过热器位于炉膛上方折焰角前,一共有20片,管径为54/60,以685.8mm横向节距沿整个炉膛宽度布置。 分隔屏位于炉膛上方,前墙水冷壁和后屏过热器之间,共四排,每排六片小屏布置,管径为51,分别以3429
21、mm,2743.2mm,2566.3mm的横向节距沿整个炉膛宽度布置。 立式低温过热器位于尾部竖井烟道内,水平低温过热器上方,一共为102片,管径为51,以136mm横向节距沿炉宽方向布置。 水平低温过热器位于尾部竖井烟道省煤器上方,一共102片,管径为51,以136mm的横向节距沿炉宽方向布置。 后烟道包墙和顶棚过热器部分由侧墙、前墙、后墙及顶棚组成,形成垂直下行烟道。后烟道延伸包墙形成了一部分水平烟道。炉膛顶棚管形成了炉膛和水平烟道部分的顶棚。 2)再热器 再热器由三个主要部分组成:a)末级再热器;b)再热器前屏;c)墙式辐射再热器。 末级再热器位于水平烟道内,在水冷壁后墙悬吊管和水冷壁排
22、管之间,一共有60片,管径为63,以228.6mm横向节距沿炉宽方向布置。 再热器前屏位于后屏过热器和水冷壁悬吊管之间,一共30片,管径63,以457.2mm横向节距沿宽度方向布置。 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50管,两侧墙辐射再热器共有180根50管,以S=50.8mm的节距沿水冷壁表面密排而成。 (2)蒸汽流程主蒸汽从锅筒流向末级过热器的流程可参见附图0105,主要如下: 注: (1)蒸汽冷却夹管用于保持分隔屏的横向节距,防止分隔屏过分偏斜,其流程如下: 分隔屏入口集箱蒸汽冷
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