200MW电站锅炉毕业设计

引言

随着全球化进程加快，环境问题日益受到各国的高度重视。我国是高速发展的新兴国家，资源消耗、污染物排放占全球的比重了越来越大。发展资源节约型、化境友好性经济将成为今后国民经济发展的主要方向，低碳经济成为我国今后经济发展的主流模式。与此同时，随着我国进入工业化中期阶段，对能源的需求将不断增加，但基于我国人均资源匮乏，生态环境脆弱等问题，节能减排必然成为缓解日益增长的能源危机的有效而必要的途径。

燃烧低挥发分煤的锅炉型式较多，大多采用“∏”型布置除常规的切圆和墙式燃烧外，还有“U”、“W”型的拱式燃烧方式和循环流化床锅炉。此类煤的最大特点是着火与燃尽相当困难，不仅要从炉型设计，而且要从燃烧器及制粉系统的设计选型方面采取相应技术措施解决这一问题。各类锅炉的运行经验表明，为保证锅炉运行的各项性能指标，并为适应燃煤特性的变化，适当放大炉膛容积及高度是十分必要的。为适应电网对锅炉调峰性能的要求，还应实事求是地根据不同煤质和炉型进行各种燃烧器低负荷稳燃性能的研究。

我国大型电厂锅炉的设计、制造、安装和运行水平都有很大的提高，运行可靠性、经济性和环保性都达到了较好的水平，但是与发达国家相比还有不小的差距，因此做好锅炉设计是十分有必要的。

第一章锅炉特点

1.1 锅炉型式的选择和性能要求：

1.1.1 锅炉整体外型的选择：

电厂锅炉的整体布置是指锅炉炉膛、蒸发受热面和尾部受热面之间的相互关系。与锅炉容量、参数和燃料性质等具体条件有关。

本次锅炉设计整体外型选用∏型布置，选∏型布置的理由如下：

1）锅炉和厂房的高度都比较低，转动机械和笨重设备如送、吸风机、除尘器和烟囱均可采用低位布置，因此减轻了厂房和锅炉构架的负载。

2）在水平烟道中，可以采用支吊方式比较简便的悬吊式受热面。

3）在对流竖井中，烟气下行流动，便于清灰，具有自身除尘的能力。

4）受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热。

5）机炉之间连接管道不长，且尾部受热面检修容易。

本次设计的锅炉为超高压参数变压运行汽包锅炉，一次中间再热，单炉膛，尾部单烟道结构，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置，设计燃用煤种为烟煤。

1.1.2 性能要求

概括说来，对电站锅炉总的要求是即要安全稳定又要经济。因此，对电站锅炉的基本要求有以下几点：

1）锅炉的蒸发量要满足汽轮发电机组的要求，能够在铭牌参数下长期运行，并具有较强的调峰能力。

2）在宽负荷范围内运行时能够保持正常的汽温和汽压。

3）锅炉要具有较高的经济性。

4）耗用钢材量要少，以减少初投资，降低成本。

5）锅炉在运行中要具有较强的自稳定能力。

1.2 锅炉满足的基本性能：

1.2.1 负荷特性

锅炉必须适应机组运行负荷特性，带基本负荷，并具有一定的调峰能力。燃用设计煤种时，煤粉细度200目筛通过率80%，其不投油最低稳燃负荷不大于45%B-MCR，并在此最低稳燃负荷及以上范围内自动化投入率100％。

1.2.2 运行方式

锅炉采用定-滑-定运行方式，锅炉负荷连续变化率可按以下数值：

30%B-MCR以下：±2% B-MCR /分钟

30%～50%B-MCR：±3% B-MCR /分钟

50%～100%B-MCR：±5% B-MCR /分钟

负荷阶跃：大于10%汽机额定功率/分钟

1.2.3 过热器和再热器蒸汽温度控制范围

在稳定工况下，过热汽温在35%～100%B-MCR、再热汽温在50%～100%B-MCR负荷范围时，保持稳定在额定值，偏差不超过±5℃。

1.2.4 过热器和再热器汽温偏差

过热器两侧出口的汽温偏差在任何运行工况下均小于5℃；再热器两侧出口的汽温偏差在50%BMCR负荷以上小于5℃，在50%BMCR负荷以下小于10℃。在过热器及再热器系统设计中，对金属温度最高的受热面管子留有足够的安全裕度。

1.2.5 锅炉启动时间和寿命：

设计锅炉符符合工程实际及行业标准，其主要承压部件设计使用寿命为30年。在机组预期寿命能满足以下要求：

冷态启动（停机超过72小时）﹥500次

温热态启动（停机72小时以内）﹥4000次

热态启动（停机10小时以内）﹥5000次

整台锅炉在30年寿命期内，在上述启停和负荷变化工况下，锅炉寿命损耗不超过寿命的70%

第二章锅炉内系统流程

2.1汽水流程

由自给水管路出来的水由炉前右侧进入位于尾部竖井后烟道下部的省煤器入口集箱，水流经省煤器受热面吸热后，由省煤器出口集箱右端引出至汽包，经螺旋水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、混合集箱、垂直水冷壁入口集箱、垂直水冷壁管、垂直水冷壁出口集箱

后进入水冷壁出口混合集箱汇集后，经引入管引入汽包进行汽水分离，蒸汽则依次经低温过热器、顶棚管、后竖井/水平烟道包墙、屏式过热器和高温过热器。

调节过热蒸汽温度的喷水减温器装于低温过热器与屏式过热器之间和屏式过热器与高温过热器之间。

汽机高压缸排汽进入位于后竖井前烟道的低温再热器和水平烟道内的高温再热器后，从再热器出口集箱引出至汽机中压缸。

2.2 烟、风流程

送风机将空气送往三分仓空预器，锅炉的热烟气将其热量传送给进入的空气，受热的一次风与部分冷一次风混合进入磨煤机，然后进入布置在前后墙的煤粉燃烧器，受热的二次风进入燃烧器风箱，并通过各调节挡板而进入每个燃烧器直流二次风、旋流二次风通道，同时部分二次风进入燃烧器上部的燃烬风喷口。

由燃料燃烧产生的热烟气将热传递给炉膛水冷壁和屏式过热器，继而穿过高温过热器、高温再热器进入后竖井包墙，后竖井烟道内依次布置低温过热器，低温再热器和省煤器。最后进入空气预热器加热冷空气后，进入除尘器，流向烟囱，最终排入大气。

2.3蒸汽系统流程

2.3.1 过热蒸汽系统流程

汽包-------低温过热器------低温再热器引出管------转向室------顶棚过热器--------一级喷水减温-------屏式过热器------二级喷水减温--------高温过热器-------过热器出口

2.3.2 再热蒸汽系统流程

冷端再热器管道-----低温再热器入口集箱-------低温再热器-------低温再热器出口集箱------高温再热器------高温再热器出口集箱------再热器出口