锅炉设计说明书

480t/h高温超高压锅炉设计说明书2008 年 4 月目录1．前言2．主要设计参数及煤质资料3．锅炉总体简介及各部组件介绍3.1锅筒及内部装置3.2水冷系统3.3过热器系统3.4再热器3.5省煤器3.6空气预热器3.7燃烧器3.8钢架3.9平台和扶梯3.10炉墙及炉顶密封3.11锅炉汽温调节3.12再热器保护4．安装和运行技术要点1．前言本锅炉是为燃用烟煤设计的，与150MW抽汽汽轮机组匹配。

2．主要设计参数和煤质资料2.1主要设计参数过热蒸汽流量D1480t/h过热蒸汽压力P113.7MPa（表压）过热蒸汽温度t1540℃再热蒸汽流量D2423 t/h再热蒸汽压力P2（进/出） 4.20/3.98Mpa（表压）再热蒸汽温度t2（进/出）375/540℃给水温度tgs 248℃排烟温度Q py144℃预热器进口风温t rk20℃预热器出口风温tr 323℃锅炉计算效率η91.7%3．锅炉总体介绍锅炉为超高压中间再热自然循环锅筒炉，平衡通风，冂型露天布置，四角切园燃烧。

固态排渣方式，全钢双排柱构架，锅筒布置在锅炉上前方，距前水冷壁中心距2770mm，锅筒标高为45450mm。

炉膛正方形（宽9.98m，深9.98m），其宽深度比为1:1，炉膛四周由Φ60×6mm节距为80mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁。

炉膛上部布置有6片前屏过热器，紧挨着前屏过热器后布置有16片后屏过热器，在后屏的后面，折焰角上方布置有108排对流过热器。

尾部对流烟井总深为8m，宽度与炉室相同，由隔墙省煤器分隔成前后两个烟道，即主烟道（后）深5500mm，布置有低温再热器。

旁路烟道（前），深2500mm，布置有旁路省煤器，在其下方布置有烟气旁路调节挡板。

高温再热器布置在水平烟道内，上述部件均为悬吊式，自由向下膨胀。

在旁路省煤器和低温再热器下面依次布置了第二级管式预热器，主省煤器和第一级管式预热器，其受热面搁置在后钢架上，在第二级管式预热器上方设置波形胀缩节，以补偿上方悬吊和下方搁置之间的相对膨胀。

采用管式空气预热器立式布置，布置于炉后。

本锅炉固态排渣设计，能适应水封刮板式捞渣机的连续排渣要求，水封式密封结构，炉墙采用轻型敷管式炉墙。

炉膛部份布置有28只吹灰器，后烟井布置有10只固定式吹灰器。

3.1锅筒及内部装置锅筒内径Φ1600mm，壁厚为95mm，材料为BHW35，锅筒筒身长度为14240mm，总长度为16070mm。

锅筒正常水位为锅筒中心线下150mm，最高和最低水位距正常水位±50mm。

锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗孔板、顶部均流孔板组成，旋风分离器直径为Φ315mm共布置56只，与各分段连通箱连通，旋风分离器进口装有导流板，以提高蒸汽分离效果，单个分离器的平均蒸汽负荷为9t/h左右，旋风分离器上方布置有清洗孔板。

汽水混合物由52根Φ159×16的管子从水冷壁引入锅筒。

锅炉给水由12根Φ133×12的管子从省煤器引入锅筒。

50%的给水作为清洗水，另50%的给水直接进入大直径下降管，可有效降低锅筒上下壁温差。

饱和蒸汽从锅筒顶部引出经14根Φ133×12的管子引入炉顶过热器。

锅筒下部设有四只Φ426×36的大直径下降管管座。

在锅筒两端布置二只口径为DN3″的弹簧安全阀，在锅筒上还布置有排污，加药，紧急放水和升停时需要用的再循环管等管座及水位表，水位平衡容器。

锅炉给水和蒸汽品质符合GB/T12145—1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的规定。

3.2水冷系统炉膛深为9.98m,宽为9.98m，其宽深比为1:1，炉膛周界长度为39.92m，四周由Φ60×6，节距为80mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁所组成，具有较好的密封性，减少炉膛漏风，并使炉墙结构简单。

锅筒下部有四根Φ426×36mm的大直径下降管，汇集的炉水经过分配集箱到52根Φ133×12mm下降管，进入水冷壁14个循环回路的14只下集箱，又经Φ60×6的水冷壁管吸热成汽水混合物，上升到水冷壁上集箱，再经52根Φ159×16的汽水引出管进入锅筒。

后水冷壁上部由分叉管分为二路，一路折向前组成折焰角，使出口处形成缩口；消除炉膛内气流的寄生涡流，改善气流在炉膛内的充满程度和炉内空气动力特性，使炉膛出口烟气混合均匀。

另一路垂直上升，起悬吊作用，为使两路的管子均能安全可靠地工作，在垂直悬吊管进入集箱的管孔处设置了带有Φ16×3的节流管，管段伸出集箱底部，可防止垃圾堵塞节流管，保证悬吊管工作的安全可靠。

在水冷壁下集箱设有蒸汽加热装置。

汽源来自邻炉的中压蒸汽，采用蒸汽加热装置，可缩短水冷壁产汽和建立循环的时间，即缩短升炉启动时间，节约启动过程中的耗油量。

炉膛四周布置14层刚性梁，由工字钢制作，按±5000Pa抗爆能力，1/500挠度计算，刚性梁上下方向可随水冷壁一起膨胀，沿水平方向在结构上可保证自由膨胀。

3.3过热器系统过热器采用辐射一对流型，蒸汽流程为，锅筒→炉顶过热器→后包复过热器→侧包复过热器→前屏→一级减温器→后屏→二级减温器→对流过热器→集汽集箱，然后从集箱两端引出到汽轮机。

炉顶过热器由Φ42×5的20G管子组成，后包复过热器由Φ45×5的20G组成，侧包复过热器由Φ42×5的20G管子组成，水平包复过热器由Φ32×4的20G管子组成。

前屏过热器为全辐射屏，共6片，节距S1=1440mm，每片屏由28根管子组成U型管屏，外圈3根由Φ42×5钢102管子组成，其余由Φ42×5的12Cr1MoVG管子组成，管屏由自身的管子绕成管夹固定。

后屏过热器为半辐射屏，共16片，节距S1=585mm，每片屏由12根管子组成W型管屏，外圈3根由Φ38×5的钢102管子组成，其余由Φ38×5的12Cr1MoVG管子组成，管屏由自身的管子绕成管夹固定。

对流过热器共108排，横向节距S1= 90mm ,每排由3根套管子组成，按蒸汽流向管组前半部由Φ38×6的12Cr1MoVG管子组成。

后半部份由Φ38×6的钢102和SA213-T91管子组成。

在后屏进口和出口分别布置有一、二级喷水减温器，一级喷水减温器主要是保护后屏过热器不使其超温，而二级喷水减温器是为调节过热器出口汽温，使其维持额定值，在一、二级喷水减温器中，蒸汽实现了二次左右交叉和混合，以消除由于热力偏差所造成的两侧蒸汽温度偏差。

过热器出口布置一只口径为DN3″的弹簧安全阀，连同锅筒上安全阀在内共三只，总排汽量大于480t/h。

3.4再热器再热器为二级布置。

高温再热器布置在水平烟道中,低温再热器布置在尾部烟井的后烟道内与旁路省煤器并联布置。

再热蒸汽的流程是：来自汽轮机高压缸的排汽，分左右两路到再热器事故喷水装置进入低温再热器，再经低温再热器出口集箱、微量喷水装置进入高温再热器,最后经再热器集汽集箱分左右两端引出，进入汽轮机中压缸。

低温再热器，逆流顺列布置共108排，每排由Φ42×3.5的7根套管圈组成。

节距S1=90mm，沿蒸汽流动方向，分别采用15CrMoG和12Cr1MoVG材料。

高温再热器，顺流顺列布置，共108排，每排由Φ42×4的7根套管圈组成，节距S1=90mm，材料为12Cr1MoVG、钢102和SA213—T91。

再热汽温的调节主要用布置在尾部旁路烟道内的烟气挡板来调节，再热器进口设有事故喷水装置。

再热器进口布置2只口径DN6”的弹簧安全阀，出口布置2只口径3”的弹簧安全阀，其总排汽量大于423t/h。

3.5省煤器主省煤器管系由Φ38×4的20G管子组成，逆流顺列布置，节距S1=85mm，S2=50mm，共115排蛇形管。

隔墙省煤器由Φ38×4节距为90mm的高频焊鳍片管组成，材料为20G，节距S=90mm，后隔墙省煤器将尾部烟井分隔成前后两个烟道，后烟道布置低温再热器，前烟道布置旁路省煤器。

旁路省煤器管系由Φ38×4的20G管子二根套管圈组成，节距S1=90mm，S2=94mm，顺列逆流布置。

在进口端管子倾斜40o，以组成烟道挡板的框架。

3.6空气预热器预热器采用管式空气预热器，分上、下二级立式布置，搁置在后钢架上的横梁上，采用Φ40×1.5的有缝钢管，节距S1=60mm，S2=42mm。

其中下级预热器末级管箱采用Φ51×2有缝钢管，节距S1=76mm，S2=51mm。

上级预热器为一组，管箱高度为4.5m。

下级预热器分二组，上组管箱高度为4.0m，S1=60mm，下组管箱高度为2.8m，S1=76mm，S2=51mm。

3.7燃烧器燃烧器为四角布置，切向燃烧。

燃烧器设四层一次风喷口。

喷口的截面和布置方式根据煤种及其特性和制粉系统而定。

锅炉采用钢球磨中间储仓式乏气制粉系统，一、二次风嘴均由耐热耐磨铸钢及不锈钢板制成，除下二次风喷嘴不摆动，其余喷嘴均可摆动，供燃烧调整用。

四个角上同一层喷嘴的摆动角度一致，且喷嘴的实际角度与炉外的指示角度保持一致，保证炉内有良好的空气动力场。

二次风门调节由电动执行机构执行，执行机构宜装在燃烧器的壳体上，随燃烧器一起膨胀。

整只燃烧器随水冷壁向下膨胀，三分之一的重量由水冷壁承担，三分之二的重量由燃烧器本身的支吊装置通过恒力弹簧吊架承担。

为了便于检修，燃烧器箱壳上开设喷嘴检修孔，喷嘴可从此孔中更换，不一定要进入炉膛中更换，不过，在更换一次风喷嘴时，仍需将燃烧器本体的风管拉出一段距离后才能更换，所以在设计煤粉管道时已考虑这一要求，具体见燃烧设备图纸中的要求。

为确保炉内空气动力场和燃烧的稳定，在结构和系统上都已采取措施保证燃烧器喷嘴不破烧坏，所以当一次风喷嘴停用时，必须有一定的冷却风通过，电力设计院在设计系统时应满足这一要求。

锅炉点火采用二级点火系统，高能点火器直接点燃轻油，再点燃煤粉。

油枪采用简单机械雾化，油枪装于下二次风喷嘴及上二层一次风之间的二次风喷嘴内，共8支油枪，为了防止油枪被烧坏，油枪停用时需关闭油阀并退出。

3.8钢架锅炉构架采用全钢结构（双排柱布置），与主厂房脱开的独立结构型式。

锅炉除主省煤器、预热器以外的所有受热部件及其炉墙，刚性梁等组件的全部重量（包括管内水重）通过各自的吊杆悬吊在小梁或次梁上，然后再分配到四根大梁上，四根大梁分别搁在相应的钢结构的柱顶上，全部荷重通过柱子传递到锅炉基础上，主省煤器和空气预热器分层搁置在钢制的后钢架上，全部荷重通过柱子传递到锅炉基础上，对位于烟道内部的支承梁为保证其工作温度低于200℃，其外表面必须包绝热材料其内部必须自然通风冷却，保证其工作的安全可靠。