锅炉的整体布置
第7章电站锅炉受热面与整体布置
图7.13 对流过热器 前排管束的拉稀结构
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
• 2)半辐射式
图7.14 管屏的型式 (a)外圈两圈管子截短；(b)外圈管子短路； (c)内外圈管子交叉；(d)外圈管子短路，内外管屏交叉
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7.4.2 燃料性质对受热面布置的影响 7.4.3 锅炉整体外形布置 1)Π型布置 2)塔形布置 3)箱型布置
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图7.45 锅炉本体布置示意图 (a)∏型;(b)T型;(c)U型;(d)塔型;(e)H型;(f)N型; (g)L型;(h)半塔型;(i)箱型
3)辐射式(壁式、墙式) 4)包覆壁过热器 7.2.3 过热器系统 1)顶棚与包覆壁过热器 2)低温对流过热器 3)屏式过热器 4)高温对流过热器 7.2.4 再热器系统 1)低温再热器
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图7.15 DG1900/25.4—Ⅱ2型锅炉汽水流程图 1—省煤器；2—炉膛；3—低温过热器；4—屏式过热器； 5—末级过热器；6—低温再热器；7—高温再热器；8—汽水 分离器；9—储水罐
图7.4 1 025 t/h亚临界 压力直流锅炉 1—前屏过热器；2—后屏过热器； 3—高温过热器；4—第二级再热器； 5—第一级过热器； 6—低温再热器引出管； 7—低温过热器；8—省煤器； 9—调节挡板；10—空气预热器
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图7.5 FW型直流锅炉 炉膛受热面布置图 1—回路1，炉膛底部； 2—回路2，炉膛下部 前墙和两侧墙(前部)； 3—回路3，炉膛下部两侧墙(中间)； 4—回路4，炉膛下部后墙 和两侧墙(后部)； 5—回路5，炉膛上部四侧； 6—回路6，对流烟道各侧； 7—顶棚
锅炉各受热面的结构及布置形式-图文
锅炉各受热面的结构及布置形式-图文省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。
②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。
也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。
基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。
按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。
省煤器按所用材质又可分为铸铁式和钢管式，铸铁式耐磨损和耐腐蚀但不能承受高压。
钢管省煤器应用于大型锅炉，它是由许多并列（平行)图6-3错列布置省煤器的结构1—蛇形臂；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支承梁；6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管的管径为28～42mm的蛇形管组成。
蛇形管可以顺列也可错列。
为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。
管子多数为错列布置。
错列布置省煤器的结构如图6—3所示。
蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。
省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。
省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。
焊接鳍片管省煤器所占据的空间比光管式大约少20％～25％，轧制鳍片管省煤器可使外形尺寸减少40％一50％。
鳍片管和膜式省煤器还能减轻磨损。
这主要是因为它比光管省煤器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。
从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。
肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。
国电泰州电厂2x1000MW锅炉简介
国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司在日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）的技术支持下，设计的超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX PM （Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx 分级送风燃烧系统、反向双切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府东胜、兖州、同忻煤。
锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2型。
其中HG表示哈尔滨锅炉厂，2980表示该锅炉BMCR 工况蒸汽流量，单位是t/h。
26.15表示该锅炉额定工况蒸汽压力，单位是MPa，YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤，设计序列号为2。
2.1锅炉技术规范2.2.1锅炉主要设计参数锅炉的最大连续蒸发量（B-MCR）为2980t/h。
在B-MCR工况下，锅炉出口主蒸汽参数26.25MPa(a)/605，再热蒸汽参数为 4.85MPa/603℃，对应汽机的入口参数为25.0MPa(a)/600/600℃锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2，锅炉的主要设计参数见表2－1。
表2－1 锅炉的主要设计参数2.2.2锅炉设计条件锅炉的设计条件主要包括锅炉运行后主要燃用的煤种、点火及助燃用油，对锅炉给水及蒸汽品质要求，电厂的厂用电系统电压配置及配电原则，锅炉运行条件，年利用小时数和年可用小时数，机组运行模式等。
1.煤种泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核，各煤种的有关参数如表2－2所示：表2－2 煤种参数2.点火及助燃用油点火与助燃用油的有关参数见表2－3。
锅炉总体安装规范
锅炉总体安装规范第一章的一般要求是，锅炉的总体安装需要按照GB-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》及GB-2004《工业炉砌筑工程施工及验收规范》中的相关要求进行。
第一节对安装现场的要求包括以下几点。
1.应按照土建设计完成安装范围内的设备基础（包括各处预埋件），并已通过相关标准的验收。
2.如果采用室内安装方式，锅炉房应该结顶，并且需要及时进行屋顶防水工程。
如果选择露天安装，应该事先考虑好施工方案，以确保建筑和安装工程都能够顺利进行。
3.安装现场应该配备可靠的消防设施、充足的照明和排水设施。
土建施工剩余材料和杂物应该清除干净。
4.存放设备的区域不能有积水，需要防雨淋，并且需要有足够的承载能力。
第二节安装前的其他要求。
1.在安装锅炉设备之前，需要妥善保管，避免丢失、损伤、腐蚀和变质。
2.设备应该按炉号、部件分类存放，并按照图纸说明进行领用，不得随意更改。
3.锅筒下面应该垫以木材，以防止锅筒外壁与地面接触或磨擦，以防损坏表面。
扎锅筒时，禁止穿在管孔中，当绕在短管上时，外壁应垫以木板或麻布，以防损坏表面。
4.管子和集箱堆放应该用木板垫平，管子与管子之间用木板隔开，以防压伤和损坏管子。
第三节一般安装顺序。
安装工作应尽量采取交叉平行、流水作业的方式进行。
安装的大致顺序如下。
1.安装风箱、布风板等燃烧设备（也可在水压试验之后安装），同时对钢架进行检查及校正。
2.安装钢架，影响锅筒、膜式水冷壁起吊的横梁及拉条，应待锅筒和膜式水冷壁起吊就位后再安装主。
3.安装平台扶梯，妨碍锅筒、膜式水冷壁、集箱安装焊接起吊的平台暂时不装。
4.起吊安装锅筒、膜式水冷壁。
安装锅炉管束、导汽管，对有过热器的锅炉交替地安装过热器，在安装过热器先安装集箱。
较小的过热器也可将其装好再吊装到位，然后安装下降管。
5.安装省煤器。
待本体安装好后，进行管道和阀门的安装。
安装空气预热器。
6.水压试验。
水压试验前需装好水位表、压力表、放水阀和空气阀，其余仪表应陆续在试运转前装好。
660MW锅炉本体解析
660MW机组锅炉 本体
湖南华电常德发电有限公司
设备维护部
目录
锅炉总体简介 锅炉本体布置 防磨防爆检查 锅炉重要辅机介绍
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设备维护部
锅炉总体简介
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锅炉型式
设备维护部
本厂锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉， 单炉膛、一次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡 通风、锅炉采用露天布置、固态排渣、全钢构架、 全悬吊结构П型锅炉 炉后尾部布置两台转子内径为Φ14236mm的三分仓 容克式空气预热器
Mpa.g
299
30.05
297
29.86
292
29.20
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锅炉热力特性
项目 干烟气热损失 燃料含水分热损失 氢的燃烧损失 空气含水分热损失 未完全燃烧热损失 辐射热损失 其他热损失 制造厂裕度 高位热效率 数值 4.39% 0.08% 0.23% 0.09% 0.56% 0.17% 0.3% 0.2% 90.16% 项目 排烟温度（修正前） 排烟温度（修正后） 过热器喷水温度 过热器喷水量（一级） 过热器喷水量（二级） 低位热效率 炉膛容积热负荷 炉膛断面热负荷 低位热效率（保证） 数值 128℃ 125℃ 299℃ 56t/h 25.4t/h 94.17% 80.64kw/m3 4.607Mw/m2 94%
锅炉除渣采用干式排渣系统，装于冷灰斗下部。
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主要参数
名 称 单 位 t/h BMCR 2035 ECR 1976 过热蒸汽流量
设备维护部
BRL 1833
过热蒸汽出口压力
过热蒸汽出口温度 再热出口蒸汽流量 再热进口蒸汽流量 再热蒸汽进口压力 再热蒸汽出口压力 再热蒸汽进口温度 再热蒸汽出口温度
余热锅炉的整体布置
余热锅炉的整体布置
余热锅炉的整体布置影响着其功能和性能，一般遵循以下原则：
1. 烟气流程要合理，尽量做到串联的烟气流程，避免并联烟气流程。
2. 受热面应按高温、高压、低温、低压的顺序依次布置，并应满足给水蒸发和排烟温度的要求。
3. 省煤器和空气预热器应布置在烟气流程的下游段，避免烟气带风和低温烟气冷却受热面过快。
4. 对于锅炉的高温部分和低温部分之间，应设置膨胀节，使高温受热面在高温下自由伸缩，不受约束。
5. 受热面管子或烟道不得任意拆除，如需变更，应考虑其对锅炉热平衡、流动阻力、烟速、风量、蒸发量等方面的影响，并须重新核算。
6. 安装过程中要保持清洁，特别是对流动受热面和高温部件要特别小心，以防止涂层脱落或堵塞。
7. 余热锅炉的部件要满足结构强度和刚度要求，以确保安全稳定运行。
至于具体的布置结构，建议参考相关资料或咨询人士。
整体布置原则要结合具体设备和技术条件进行考虑。
锅炉及锅炉房设备 课件 第十章 锅炉房设备及其布置
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
4）锅炉房原煤仓的储煤量
（ 1 ）运煤为一班工作制时，应储煤量为 16~18h 锅炉额定耗煤量 （ 2 ）运煤为二班工作制时，应储煤量为 10~12h 锅炉额定耗煤量 （3）运煤为三班工作制时，应储煤量为2~6h锅炉额定耗煤量
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
3．运煤方式的选择
1） B<3t/h的锅炉房宜用电动葫芦吊煤罐、单斗提升机 2） 机 B=3~6t/h 的锅炉房，宜用固定式皮带输送机、斗式提升 、 埋刮板输送机
3） B>6t/h的锅炉房宜用输煤栈桥等机械 4．堆煤与储煤 1）煤场储煤
（1） 火车或船舶运煤时，为10~25天的锅炉房最大计算耗
煤量； （2） 汽车运煤时，为5~10天的锅炉房最大计算耗煤量。 2）煤场堆煤高度 （3）移动式皮带输送机对煤高度不大于5米
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
（4） 堆煤机堆煤高度不大于7m
（5） 铲斗车堆煤时2~3米 （6） 人工堆煤时不大于2米 3）煤场面积估算公式：
BTMN H 式中：B——锅炉平均每小时最大耗煤量 F
§10.2 供热锅炉烟气除尘和脱硫
第十章
一、烟尘的危害机排放标准
1．大气污染物的组成 1）烟尘 （1） 炭黑：煤燃烧过程中处于高温缺氧的条件下分解析出的 一些微小碳粒，在炉膛中不能完全燃烧，其粒径为 0.05~1m； （2） 降尘：高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的焦炭细 粒，其粒径从1m到100m不等。 2）有害气体——SOx，NOx、CO2等 2．危害 酸雨 温室效应 动植物的危害
常用的锅炉结构(三)
常用的锅炉结构（三）(二) 双锅筒水管锅炉双锅筒水管锅炉也分为双锅筒纵置式和双锅筒横置式两种布置形式。
1 双锅筒横置式水管锅炉这种锅炉容量较小的型号有SHW(双横往)型、SHH(双横活)型等，工作压力为1.3MPa，蒸发量为2t/h或4t/h，如图2-11所示。
锅炉结构主要由上下两个横置的锅筒1和4，对流管束2和水冷壁管11等部分组成。
上锅筒较下锅筒略靠炉前，两个锅筒中心线的连线与水平线成80º交角。
水冷壁管从上锅筒前部接出，往下倾斜与水平线成15º交角，沿前墙直下至炉门上部，再穿过前墙与炉墙外横集箱焊接相连。
对流管束中设有三道隔烟墙。
第一道隔烟墙砌在炉膛后部的第一排管束右侧，约占整个炉膛内宽的三分之二。
第一排管束显露在隔烟墙外，吸收炉膛辐射热σ第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直相交。
第三道隔烟墙一般为铁板，与锅炉后墙相连。
烟气由炉膛左侧进入对流区后，顺着三个烟道呈'Z'形流动，横向冲刷管束，最后经引风机由烟囱排出。
水循环有两分系统。
一个是本体水循环系统，给水进入上锅筒后，由第三烟道的管束下降到下锅筒，将水中污垢沉积于下锅筒，水再由第一和第二烟道的管束上升到上锅筒，从而不断循环；另一个是水冷壁水循环系统，水由上锅筒两端的下降管流到炉前横集箱，经水冷壁管返回到上锅筒，产生的蒸汽进入蒸汽空间，分离出的水再参加循环。
这种锅炉的优点是：结构紧凑，制造容易；每排管束都弯成一定的弧度，富于弹性；有足够的炉膛容积，适于燃烧多样煤种。
缺点是：清理水垢困难，对水质要求严格；老式锅炉多数是手工操作，劳动强度大；没有尾部受热面，烟气流程较短，排烟温度较高。
图2-12是SHL20-13型锅炉结构。
锅炉本体主要由上、下锅筒、对流管束和水冷壁管及集箱等受压元件组成；尾部有铸铁省煤器和管式空气预热器。
上、下锅筒横置在同一垂直面上，上锅简直径较下锅筒稍大。
两个锅筒之间有三组对流管束，前组管束只有一排管子，位于炉膛烟气出口附近；后两组管束中间有二道隔烟墙。
4锅炉本体概况、锅炉的主要部件、锅炉本题的主要系统
三、锅炉本体布置及系统(一)锅炉本体概况锅炉本体采用单炉膛Ⅱ形(即原称倒-U 形)布置，一次中间再热，燃用煤粉，燃烧制粉系统为钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉，四角布置切圆燃烧方式，并采用直流式宽调节比摆动燃烧器(简称WR 燃烧器)，分隔烟道挡板调节再热蒸汽温度，平衡通风，全钢结构，半露天岛式布置，固态机械除渣。
锅炉本体布置简图见图2—1。
炉顶中心标高为59000mm ，汽包中心线标高为63500mm ，炉膛四周布置了膜式水冷壁。
炉膛上部布置了四大片分隔屏，分隔屏的底部距最上层一次风煤粉喷口中心高度为21160mm ，这对燃用低挥发分的贫煤(本 锅炉的设计燃料)有足够的燃尽长度。
为 使着火和燃烧稳定，除采用WR 燃烧器外，还在燃烧器四周水冷壁上敷设了适当的燃烧带(或称卫燃带)。
在分隔屏之后及炉膛折焰角上方，分别布置有后屏及图2-1 1025t ／h 亚临界参数自然循环锅炉简图1—汽包；2—下降管，3—分隔屏；4—后屏；5—高温过热器；6—高温再热器；7—水冷壁；8—燃烧器；9—燃烧带；10—空气预热器；11—省煤器进口集箱；12—省煤器；13—低温再热器；14—低温过热器高温过热器。
水平烟道深度为4500mm，其中布置有高温再热器。
水平烟道的底部不是采用水平结构，而是向前倾斜，其优点是可以减轻水平烟道的积灰。
尾部垂直烟道(后烟井)为并联双烟道，亦即分隔成前、后两个烟道、总深度为12000mm，前烟道深度5400mm，为低温再热器烟道，后烟道深度为6600mm，为低温过热器烟道，在低温过热器下方布置了单级省煤器。
过热蒸汽温度用两级喷水减温器来调节，而再热蒸汽温度的调节是通过烟气挡板开度的改变，调节尾部烟道中前、后两个烟道的烟气量，从而控制在锅炉负荷变动时的再热蒸汽温度。
尾部烟道下方设置两台转子直径为φ10330的转子转动的三分仓回转式空气预热器，这可使锅炉本体布置紧凑，节省投资。
水冷壁下集箱中心线标高为7550mm，炉膛冷灰斗下方装有两台碎渣机和机械捞渣机。
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二. 技术特点 该机组采用“定一滑一定”运行，其整体设计的指导思想是： 1) 采用复合变压运行的超临界本生直流锅炉，随着负荷的降低，过热器出口汽 压将 逐步降低，在更低的负荷时，将在亚临界参数下运行，锅炉各部分(省煤段、蒸 发段、过热和再热段)的吸热量和比率都发生了变化，特别是蒸发段，每千克的 工质要吸收更多的热量，因此需注意升降负荷时锅炉出现的过烧和欠烧现象的影 响。
锅炉的设计及布置的特点 1) 锅炉具有快速启动能力，带基本负荷并参与调峰； 2) 锅炉启动系统不带循环泵(BCP)，运行维护简便，费用低，经济合理； 3) 启动分离器和贮水罐直径较小，壁厚较薄，有利于锅炉频繁启动，变压运行； 4) 锅炉采用复合变压运行模式，较低负荷电厂效率高； 5) 较小的炉膛容积热负荷及适宜的炉膛断面热负荷，既能防止炉膛结焦，煤粉 在炉内又具有足够的停留时间，使煤粉能充分燃烧： 6) 水冷壁采用下部(包括冷灰斗)螺旋膜式管圈和上部垂直膜式壁结构，螺旋膜 式管圈全部采用内螺纹管，流速低，流动阻力小； 7) 日立-巴布科克独有的，具有成熟可靠运行经验的 HT-NR3 型低 NOx 旋流式燃
烧技术，可确保 NOx 的排放最低： 8) 悬吊式过热器和再热器。过热器及再热器承载支承件布置在烟道外，不受高 温烟气气流冲刷； 9) 过热器和再热器穿墙的炉顶密封可适应在过热器和再热器与炉膛炉顶管之 间膨胀； 10) 具有良好气密性绕与上部垂直水冷壁的过渡方式采用中间混合集箱形式。， 螺旋水冷壁类似于水平管壁，与垂直水冷壁相比，其自身能支撑的垂直荷载
非常小。 因此，在螺旋管圈水冷壁部分采用了可膨胀的带张力板的垂直搭接板支承系统， 下部炉膛和冷灰斗的荷载能传递给上部垂直水冷壁，后传递到顶部钢结构板梁。 刚性梁支撑系统包括垂直刚性梁和水平刚性梁，保障了炉膛水冷壁采用悬挂结 构，整个水冷壁和承压件向下膨胀。由于水冷壁的四周壁温比较均匀，因此，水 冷壁与垂直搭接板之间相对胀差较小，刚性梁与水冷壁相对滑动。
省煤器布置在尾部后竖井水平低温过热器的下方。后竖井省煤器、水平低温 过热器和水平低温再热器均通过包墙系统引出的吊挂管悬吊到大板梁上。
燃烧器采用前后墙对冲分级燃烧技术。在炉膛前后墙各分 3 层布置低 N0x。 旋流式煤粉燃烧器，每层布置 4 只燃烧器，全炉共设有 24 只燃烧器。在最上层 燃烧器的上部布置了燃尽风喷口(OFA)。还设有启动油枪和点火油枪，用于启动 和维持低负荷燃烧。最下层后墙 A 层采用少油点火油枪。
2) 随着负荷降低，工作条件极为恶劣的水冷壁中，质量流速也按比例下降。在 直流 方式下，工质流动的稳定性受到影响，为了防止出现流动的多值性不稳定现象， 需限定最低直流运行负荷时的质量流速。 3) 在进入临界压力点以下低负荷运行时，与亚临界机组一样，必须重视水冷壁 管内 两相流的传热和流动，要防止发生膜态沸腾导致水冷壁管金属超温爆管。 4) 由于降低负荷后，省煤器的吸热量减少，按 BMcR 工况设计布置的省煤器在 低负荷时有可能出现出口处汽化，它将影响水冷壁流量分配，导致流动工况恶化， 故需要限制省煤器的吸热量。 5) 负荷降低后，炉膛水冷壁的吸热不均将增大，需注意防止它引起水冷壁管圈 吸热不均导致温度偏差增大。 6) 在整个变压运行中，蒸发点的变化，使单相和两相区水冷壁金属温度将变化， 需注意水冷壁及其刚性梁体系的膨胀设计，并防止频繁变化引起承压件上出现疲 劳破坏。 7) 由于压力降低，饱和汽温下降，烟气和蒸汽之间的温度差增加，过热器的焓 增比定压运行机组要大，又促使汽温进一步升高，故需考虑较大的减温器容量， 同时还要保证各种负荷下的喷水量。
过热器及再热器受热面的布置采用了辐射一对流型，这种布置方式可确保锅 炉在负荷变化范围内达到额定的蒸汽参数，并获得良好的汽温特性。过热器主要 由在尾部竖井后烟道内的水平对流低图温7－过1热器D、G炉190膛0/上25.部4--的Ⅱ屏1 型式锅过炉热示器意和图末级过 热器等组成。过热汽温调节采用二级喷水减温。再热器由位于尾部前烟道的水平 对流低温再热器及位于末级过热器后的高温再热器组成。再热汽温通过尾部双烟 道平行烟气挡板调节。