锅炉课程设计说明书

锅
炉
课
程
设
计
说
明
书
一、基本资料
1.锅炉额定蒸发量：De=670t／h
2.给水温度：tgs=250℃
3.过热蒸汽温度：t gr=540℃
4.过热蒸汽压力（表压）=14.0MPa
5.制粉系统：风扇直吹式
6.燃烧方式：四角切圆燃烧
7.排渣方式：固态
8.环境温度：12℃
9.过热蒸汽流程：
10.再热蒸汽流程：
汽轮机高压缸低温再热器高温再热器汽轮机中压缸11.烟气流程：
炉膛前屏过热器后屏过热器高温对流过热器
高温再热器低温再热器省煤器空气预热器
二、煤质资料(设计煤种）：元宝山褐煤
碳C ar=39.3 % 氢H ar=2.7 % 氧O ar=11.2%
氮N ar=0.6 % 硫S ar=0.9% 灰分A ar=21.3%
水分M ar=24 % 挥发分V daf=37% 低位发热量Q ar,net,p=14580kJ/kg
DT=1150℃ST=1300℃FT=1360℃三、锅炉概况
本锅炉为Π型布置，自然循环煤粉锅炉。

锅炉燃用元宝山褐煤，采用中速磨磨煤，直吹送粉系统送粉，正四角布置直流燃烧器，按假想切圆组织燃烧。

锅炉构架全部为钢结构，除省煤器和空气预热器用支撑方式外，锅炉本体全部悬吊在顶板上。

锅炉外部配有外护板。

锅炉采用单锅筒，集中下降管，自然循环系统。

锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道内装设高温一级过热器，尾部竖井依次布置省煤器、空气预热器。

水平烟道向室为膜式壁顶棚包墙管。

炉膛上部出口处，沿炉膛宽度方向布置8片前屏过热器，横向节距为1300mm，其后布置16片后屏过热器，横向节距为676mm，高温过热器布置在后屏过热器之后，位于折焰角的斜坡上。

再热器分为高、低温两组，分别位于水平烟道及尾部竖井。

全部受热面采用悬吊和支撑结合的方式。

竖烟井深度7600mm，其上部布置省煤器，尾部竖井后侧布置两台回转式空气预热器。

锅炉的气温调节，主蒸汽采用一、二级喷水减温，再热蒸汽采用烟气挡板，
作升温调节，此外，在高温再热器进口处设有事故喷水装置，作为不得已时的降温措施。

本锅炉按固态排渣设计，采用带有粗破碎机的刮板式机械除渣装置。

四、水冷系统
炉膛为正方形，宽度和深度均为12m。

水冷壁管子φ60×5，管子节距80mm，由光管和扁钢焊成全密封的膜式水冷壁。

前后水冷壁下部管子倾斜与水平线成55°角形成冷灰斗，后水冷壁在炉膛出口下缘向内凸起4m形成折焰角，折焰角仰角30°，上斜角45，然后向上分为两路，其中一路垂直向上穿过水平烟道进入后水冷壁上集箱；另一路以45上斜角继续向上形成水平烟道底部的水冷包墙管，然后再与水平成7°的倾角进入斜后水冷壁上集箱。

炉膛四周共4×99根上升管，4根φ377×25的集中下降管从锅筒最底点引出，至8m运转层以下，再以40根φ133×10的连接管分散引入四周水冷壁下集箱。

前水冷壁和侧水冷壁上集箱共用30根φ133×10汽水引出管，后水冷壁上集箱和斜后水冷壁上集箱各用8根φ108×8汽水引出管引入锅筒。

整个水冷壁管，以及敷设其上的炉墙，均通过上集箱上的吊杆，悬吊在炉顶钢架上，受热面作向下的自由膨胀。

水冷壁上设有人孔、看火孔、吹灰孔、打焦孔、防爆门孔、点火孔、测量孔等。

后墙水冷壁上部由分叉管分为两路，一路折向炉膛，形成折焰角，另一路垂直上升，其悬吊作用。

为使两路水量的合理分配，以保证均能安全可靠地工作，在垂直悬吊管的集箱管孔处设置了带有短管的φ10mm节流孔，伸出集箱底部的短管，从而可以防止因污物进入节流孔引起的阻塞。

燃烧时为了防止由于炉膛负压波动引起的水冷壁及炉墙薄壁结构振动而造成的损坏，在水冷壁外面布置了工字钢组成的刚性梁，刚性梁在上下方向和水冷壁一起膨胀，沿刚性梁长度方向，在结构上保证可以自由膨胀，刚性梁直接支撑于水冷壁及左右侧包覆和后包覆管上。

五、燃烧设备
本锅炉制粉为中速磨煤机，配备冷一次风机正压直吹送粉系统。

直流燃烧器正四角布置，按假想切圆组织燃烧。

假想小切圆φ200mm、大切圆φ800mm，为适应低NOx排放的要求，燃烧器为均等配风方式，即是一、二次风喷口间隔布置，在每个一次风喷口的上下方都有二次风喷口，喷口间距较小。

燃烧器最高层为上二次喷口，最底层为下二次风喷口。

一、二次风喷口上下摆动，上下摆动范围为±20°，可以通过改变喷口倾角的办法来改变一、二次风的混合时机，调整炉内火焰的位置来调节气温。

整个燃烧器通过连接体焊于水冷壁管上。

点火轻油枪采用机械压力雾化方式。

最大燃油量按锅炉额定蒸发量的40%计算，装于中、下二次风喷口内。

六、过热器及过热蒸汽系统
采用辐射、半辐射和对流形式。

蒸汽流程是：
前屏过热器共8片，为全辐射过热器，后屏过热器共16片屏，为半辐射过热器，高温对流过热器共99片，做顺流布置。

在后屏过热器前后布置有一、二级喷水减温器，其中一级喷水减温主要用于保护后屏过热器，而二级喷水减温则为调节主蒸汽出口温度，使之维持额定蒸汽参数。

七、再热蒸汽系统及再热器
再热器分为高温再热器和低温再热器两部分。

高温再热器布置在对流过热器之后的水平烟道中，低温再热器布置在尾部竖井中。

再热蒸汽流程是：汽轮机高压
缸低温再热器高温再热器汽轮机中压缸。

低温再热器共
116片、为5排管，按烟气流向作逆流顺列布置。

高温再热器为102片、5排管，作顺流顺列布置。

八、省煤器
省煤器为单级省煤器，省煤器的作用是在水进入水冷壁以前，将水进行预热，并借以回收锅炉排烟中的部分热量，提高经济性。

省煤器布置于锅炉的后烟井低温再热器下面，有四组采用光管蛇形管，顺列排列，与烟气成逆流布置。

管子规格为φ42×5,共130片，每片受热面由4根并联蛇形套管组成，总设计有520根管子。

横向节距为90mm，纵向节距为80mm。

省煤器由吊杆和管夹支吊分别承载于四只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列再通过省煤器中间集箱上的55根悬吊管悬吊承载，悬吊管规格为φ60×12mm，共220根，悬吊管内介质来自省煤器。

为了确保后烟井的烟气分布均匀，在后烟井入口的后墙包覆管级省煤器进口处前后墙包复管上均焊有烟气阻流板，以防止形成烟气走廊，造成局部磨损。

九、回转式空气预热器
本锅炉选用两台φ6200mm的回转式空气预热器，采用垂直轴受热面回转的形式。

回转式空气预热器主要特性参数如下：
转子内径为φ6200mm；
转子高度为2260mm；
受热面高度为1860mm，其中热端为1500mm，冷端为360mm；
m
受热面积为185002
预热器转速为1.53r／min；
预热器漏风系数为0.20。

冷端受热面采用“抽屉式”结构，便于大修时更换。

十、锅炉构架及平台布置
锅炉构架采用炉顶钢结构大梁和水泥柱的混合结构，这种结构可以减小钢材耗量和节约工程投资。

为保证锅炉各受热面的自由膨胀，所有吊杆及吊架上部均采用球面垫圈支撑。

为了提高梁的稳定性，在梁容易失去稳定的区域设置有加强筋。

另外将主梁、次梁和小梁布置成纵横交错相连的梁格，从而保证了梁的稳定性。

为了保证锅炉炉墙、膜式水冷壁等高温受压件免受因锅炉燃烧而产生的负压波动所引起的水冷壁振动而造成的损坏，设计中采用了刚性梁加固。

锅炉平台采用炉顶钢梁悬吊及水泥柱预埋托架相结合的方式。

十一、炉墙密封
该锅炉炉膛部分为全焊膜式水冷壁结构，因而保证了炉墙的密封的严密性，烟气不会直接冲刷炉墙使炉墙的内壁温度接近于水冷壁的温度。

因此炉墙可采用轻质岩棉板的保温材料。

该锅炉炉墙外壁温度均小于50°C。

为满足锅炉露天布置的需要，在炉墙外装置金属护板。

本锅炉炉顶的密封采用微正压结构，并用金属板进行二次密封。

炉顶除采用二次密封外，尚有炉顶罩壳、炉顶盖板等，以保护炉墙。

十二、除渣系统
本锅炉采用括板捞渣机。

渣井、括板捞渣机、碎渣机由设计院选型配套。

水冷壁下集箱通过水封插板与渣井相连接。

水封插板件插入渣井水封槽内。

水封槽一方面起密封作用，另一方面水封槽有足够的空间以便水封插板在运行时随水冷壁下集箱左右前后上下膨胀移动。

十三、运行工况于气温调节
该锅炉的汽温调节是按定压运行设计的。

在负荷75%-100%时，定压运行，过热蒸汽采用喷水调节，一级喷水量13.4t／h。

二级喷水量为6.7t／h，按额定负荷设计的过热器受热面已考虑了一、二级喷水减温所需要增加的过热器受热面。

由于采用了辐射与对流混合形式的过热器布置，所以过热蒸汽温度在负荷75%-100%变动时，能维持稳定的蒸汽温度。

过热蒸汽的喷水水源来自高压加热器的给水母管，再热蒸汽的喷水水源来自给水泵中间抽头。

当锅炉负荷从100%降低到75%负荷时烟道挡板的位置从开到关，烟气旁通量由28%降到30%，因而75%负荷时再热汽温仍能保持额定值。

附：锅炉结构尺寸表格及锅炉热力计算表。