600MW锅炉本体演示解析

,#,华润电力（常熟）有限公司,China Resources Power (Changshu) Co.Ltd,.,发电运行部培训教材,锅炉本体,目录,锅炉总体简介,锅炉本体布置,锅炉汽水流程,锅炉启动循环系统,锅炉的设计和结构特色,锅炉总体简介,锅炉型式,本厂锅炉为超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、,一次再热、平衡通风、前后墙对冲燃烧、露天布置、,固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,型燃煤锅炉,燃用神府东胜煤、混煤及大同煤,哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克技术,生产，型号,HG-1950/25.4-YM1,锅炉整体布置,锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为界设计成双流程。,从冷灰斗进口一直到标高,43.61m,的中间混合集箱之间为,螺旋管圈水冷壁，再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏,和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角和水平烟,道侧墙，再引入汽水分离器。,从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入,一级过热器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。,再热器分为低温再热器和高温再热器两段布置，低温再,热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，末级再热器布置,于水平烟道中,，,逆、顺流混合换热。,水冷壁为膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，,上部水冷壁为垂直管屏。从炉膛出口至锅炉尾部，烟气,依次流经上炉膛的屏式过热器、末级过热器、水平烟道,中的高温再热器，然后至尾部双烟道中烟气分两路，一,路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器、省煤器，,一路流经后部烟道的一级过热器、省煤器，最后进入下,方的两台回转式空气预热器。,制粉系统采用双进双出钢球磨直吹系统，每炉配,4,台磨煤,机，,B-MCR,工况下,4,台运行无备用。每台磨煤机供布置于,前、后墙同一层的,LNASB,燃烧器，前后墙各,4,层，每层布置,4,只。在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置,1,层燃烬风，每层,有,7,只风口。,锅炉布置有,98,只炉膛吹灰器、,50,只长伸缩式吹灰器，空,气预热器的冷端也配有,2,只伸缩式吹灰器，吹灰器由程序,控制。炉膛出口两侧各装设一只烟气温度探针，单侧设,置炉膛监视闭路电视系统。,锅炉除渣采用刮板式捞渣机，装于冷灰斗下部。,主要参数,名 称,单 位,BMCR,ECR,BRL,过热蒸汽流量,T/h,1952,1740.3,1859.25,过热器出口蒸汽压力,Mpa(g),25.4,25.4,25.4,过热器出口蒸汽温度,543,543,543,再热蒸汽流量,T/h,1588.5,1427.7,1508.8,再热器进口蒸汽压力,Mpa(g),4.82,4.35,4.57,再热器出口蒸汽压力,Mpa(g),4.63,4.18,4.39,再热器进口蒸汽温度,307,296,301,再热器出口蒸汽温度,569,569,569,省煤器进口给水温度,289,282,286,项目,数值,项目,数值,干烟气热损失,Lg,4.79%,燃烧器区域壁面热负荷,1.373MW/,氢燃烧生成水热损失,Lh,3.46,空气预热器进风温度,燃料水份引起热损失,Lmf,1.30,一次风温度,31 ,未燃尽碳热损失,Lma,0.09%,二次风温度,23 ,辐射及对流热损失,Lr,0.17,空气预热器出口热风温度,其他热损失,Lua,0.3,一次风温度,284 ,计算热效率（,ASME PTC4.1,计算,89.39,二次风温度,307 ,计算热效率（按低位发热量）,93.82,ECO,出口空气过剩系数,1.19,制造厂裕量,Lmm,0.37,炉膛出口过剩空气系数,1.19,保证热效率（低位发热量）,燃料消耗量,227.7t/h,BMCR,工况（不低于）,93.45,炉膛容积热负荷,83.0KW/m,3,BRL,工况（不低于）,93.6,炉膛断面热负荷,4.29MW/,锅炉热力特性,锅炉设计条件,锅炉燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种,1,为混煤，校核煤种,2,为大同煤。煤质分析数据如下：,项目,符号,单位,设计煤种,校核煤种,1,校核煤种,2,全水份,Mt,%,12.1,12.93,6.84,空气干燥基水份,Mad,%,8,（暂定）,1.62,3.31,干燥无灰基挥发份,Vdaf,%,38,39,28,收到基灰份,Aar,%,8.79,21.02,26.68,收到基碳,Car,%,64.4,54.14,54.5,收到基氢,Har,%,3.64,3.51,3.36,收到基氧,Oar,%,10.05,6.83,7.26,收到基氮,Nar,%,0.79,0.80,0.73,收到基硫,St.ar,%,0.43,0.77,0.63,哈氏可磨度,HGI,50,68,58,原煤冲刷磨损指数,Ke,收到基高位发热量,Qar.gr,MJ/Kg,收到基低位发热量,Q,KJ/Kg,23826,20870,21156,锅炉点火及助燃用油为,0,轻柴油,锅炉给水质量标准：补给水量在正常时（按,BMCR,的,5,计）为,97.5t/h,，启动或事故时,（按,BMCR,的,8,计）为,156 t/h,补给水制备方式：一级除盐加混床系统,锅炉给水质量标准按照,CWT,工况设计,锅炉压力负荷曲线,锅炉负荷效率曲线,锅炉本体布置,锅炉及炉后剖面图,锅炉本体,脱硫塔,电除尘,输煤皮带,制粉系统,锅炉整体布置图,冷灰斗,燃烧器,省煤器,屏式过热器,一级过热器,末级过热器,低温再热器,高温再热器,空预器,炉膛及水冷壁,省煤器,在双烟道的下部均布置有省煤器，省煤器以顺列布置，以,逆流方式与烟气进行换热,给水经省煤器的入口汇集集箱分别供至前后的省煤器入口,集箱。省煤器的管子规格为,516mm,，材料为,SA-201C,，,管组横向节距为,115mm,，共,190,排。省煤器向上形成共,4,排,吊挂管，用于吊挂尾部烟道中的水平过热器和水平再热器,吊挂管的规格为,519mm,、材料为,SA-213 T12,。吊挂管,的,4,只出口集箱两端与两根下降管相连，下降管将水供至,水冷壁下集箱,在省煤器烟气入口的四周墙壁上设置了烟气阻流板，避免,形成烟气走廊而造成局部磨损,序号,项 目,单位,数 值,1,省煤器设计压力（,BMCR,）,MPa,31.5,2,省煤器工作压力（,BMCR,）,MPa,28.86,3,省煤器管型,H,型鳍片管,4,布置方式,顺列布置,5,设计进口温度（,BMCR,）,371,6,设计出口温度（,BMCR,）,400,7,受热面积（蛇形管,/,悬吊管）,m,2,19178/2670,8,省煤器压降（,BMCR,）,MPa,0.15,9,省煤器管内,/,外径,mm,39/51,10,省煤器管节距,mm,115,11,省煤器管材质,SA-210C,12,省煤器管的防磨设施,烟气阻流板,13,省煤器总水容积,m,3,174,张力板,垂直刚性梁,水平刚性梁,中间混合集箱,下部螺旋管圈,上部垂直管圈,炉膛与水冷壁,炉膛水冷壁采用焊接膜式壁，炉膛断面尺寸为,22187mm15632mm,给水经省煤器加热后进入外径为,219mm,、材料,为,SA-106C,的水冷壁下集箱，经水冷壁下集箱进,入冷灰斗水冷壁。冷灰斗的角度为,55,，下部,出渣口的宽度为,1400mm,。灰斗部分的水冷壁由水,冷壁下集箱引出的,436,根直径,38mm,、壁厚为,6.5mm,材料为,SA-213T12,、节距为,53mm,的管子组成的管带,围绕成,经过灰斗拐点后，管带以,17.893,的倾角继续盘,旋上升。螺旋管圈水冷壁在标高,43.61m,处通过直,径为,219mm,、材料为,SA-335 P12,的中间集箱转换,成垂直管屏，垂直管屏由,1312,根,31.8mm,、材料,为,SA-213 T12,、节距为,57.5mm,的管子组成，垂直,管屏（包括后水吊挂管）出口集箱的,30,根引出管,与,2,根下降管相连，下降管分别连接折焰角入口集,箱和水平烟道侧墙的下部入口集箱,折焰角由,384,根,44.56,、节距为,57.5mm,的管子,组成，其穿过后水冷壁形成水平烟道底包墙，然,后形成,4,排水平烟道管束与出口集箱相连。水平,烟道侧墙由,78,根,44.56mm,的管子组成，其出口,集箱与烟道管束共引出,24,根,168mm,的连接管与,4,只,启动分离器相连，汽水混合物在其中分离,水冷壁管型都为光管。,水冷壁总受热面积：,4260 m,2,水冷壁水容积：,67 m,3,过热器,经四只汽水分离器引出的蒸汽进入外径,为,219mm,的顶棚入口集箱，顶棚过热,器由,192,根,63.5mm,、材料为,SA-213 T12,、节距为,115mm,的管子组成，,管子之间焊接,6mm,厚的扁钢，另一端接,至外径为,219mm,顶棚出口集箱。顶棚,出口集箱同时与后烟道前墙和后烟道顶,棚相接，后烟道顶棚转弯下降形成后烟,道后墙，后烟道前、后墙与后烟道下部,环形集箱相接，并连接后烟道两侧包墙。,侧包墙出口集箱的,24,根,168mm,引出管,与后烟道中间隔墙入口集箱相接，隔墙,向下引至隔墙出口集箱，隔墙出口集箱,与一级过热器相连。除烟道隔墙的管径,为,57mm,外，烟道包墙的其余管子外径,均为,44.5mm,一级过热器布置于尾部双烟道中,的后部烟道中，由,3,段水平管组,和,1,段立式管组组成，第,1,、,2,段,水平过热器沿炉宽布置,190,片、,横向节距为,115mm,，每片管组,由,4,根,57,8mm,、材料为,SA-213 T12,的管子绕成。至第,3,段水平过热器，管组变为,95,片，,横向节距为,230mm,，每片管组,由,8,根,51,6.6mm,、材料为,SA-213 T12,的管子绕成，立式,一级过热器采用相同的管子和节,距，并引至出口集箱,经一级过热器加热后，蒸汽经,2,根,508mm,的连接管和一级喷水减温,器进入屏式过热器入口汇集集箱。,屏式过热器布置在上炉膛，沿炉宽,方向共有,30,片管屏，管屏间距为,690mm,。每片管屏由,28,根并联管弯制,而成，管子的直径为,38mm,，根据,管子的壁温不同，入口段材质为,SA-213 T91,，外圈管及出口段采用,SA-213 TP347H,。从屏式过热器出口,集箱引出的蒸汽，经,2,根左右交叉的,直径为,508mm,连接管及二级喷水,减温器，进入末级过热器。,末级过热器位于折焰角上方，沿炉宽,方向排列共,30,片管屏，管屏间距为,690mm,。每片管组由,20,根管子绕制而,成，管子的直径为,44.5mm,，材质为,SA-213 T91,。蒸汽在末级过热器中加,热到额定参数后，经出口集箱和主蒸,汽导管进入汽轮机,过热器进、出口集箱之间的所有连,接管道均为两端引入、引出，并进,行左右交叉，确保蒸汽流量在各级,受热面中的均匀分配，避免热偏差,的发生,过热器相关数据,序号,项 目,单位,数 值,1,过热器设计压力,MPa,28,29.3,2,过热器工作压力,MPa,26.8,3,顶棚过热器受热面积,2213,4,一过受热面积,/,片数,/,片距,/,片,/mm,15095/(190/95)/(115/230),5,一过质量流速,kg/,s,555,6,屏过受热面积,/,片数,/,片距,/,片,/mm,2317/30/690,7,屏过质量流速,kg/,s,1910,8,末过受热面积,/,片数,/,片距,/,片,/mm,2390/30/690,9,末过质量流速,kg/,s,1410,10,过热器总受热面积,22015,11,各级过热器出口汽温（,BMCR),447/513/543,12,过热器总水容积,m,3,213,13,过热器总压降（,BMCR),MPa,1.41,低温再热器,低温再热器布置于尾部双烟道的前部烟道中，由,3,段水平管组和,1,段立式管组组成。,1,、,2,、,3,段水平,再热器沿炉宽布置,190,片、横向节距为,115mm,，每,片管组由,5,根管子绕成，,1,、,2,段的管子规格为,63.5,4.3mm,、材料为,SA-210C,，,3,段的管子规,格为,57,4.3mm,、材料为,SA-209T1a,。立式低温,再热器的片数变为,95,片，横向节距为,230mm,，每,片管组由,10,根管子组成，管子规格为,57,4.3mm,、材料为,SA-213 T22,。,高温再热器,高温再热器布置于水平烟道内，与立式低温再热,器直接连接，逆顺混合换热布置。高温再热器沿,炉宽排列,95,片，横向节距为,230mm,，每片管组采,用,10,根管，入口段管子为,57,4.3mm,、材料为,SA-213 T22,，其余管子为,51,4.3mm,、材料为,SA-213 T91,。,再热器相关数据,序号,项 目,单位,数 值,1,再热器设计压力,MPa,5.7,2,再热器工作压力进口,/,出口（,BMCR,）,MPa,4.673/4.483,3,低温再热器受热面积,18783,4,高温再热器受热面积,7816,5,高温再热器片数,片,95,6,高温再热器片距,mm,230,7,再热器受热面积总计,26599,8,再热器总压降（,BMCR,）,MPa,0.19,9,再热器总水容积,m,3,340,汽温调节装置,过热器系统设有两级喷水减温器，每级减温器均为,2,只。一级喷,水减温器装在一级过热器和屏式过热器之间的管道上，外径为,508mm,，壁厚为,84mm,，材料为,SA-335 P12,；二级喷水减温器,装在屏式过热器和末级过热器之间的管道上，外径为,508mm,壁厚为,68mm,，材料为,SA-335 P91,再热蒸汽的汽温调节主要采用尾部烟气挡板调温，本锅炉在低,温再热器入口管道配置,2,只事故喷水减温器，减温器的外径为,610mm,，壁厚为,25mm,，材料为,SA-106C,。,过热器配置两级,喷水减温装置，左右分别调节。,过热器一级喷水减温水量（,BMCR,）为,58.5T/H,；二级喷水减,温水量（,BMCR,）为,58.5T/H,。总流量不超过,BMCR,工况,8,过,热蒸汽流量。,再热器喷水减温总流量约为,2,再热蒸汽流量（,BMCR,工况）。,燃烧器,锅炉采用三井巴布科克公司（,Mitsui Babcock,）的低,NOx,轴向旋流煤粉燃烧器（,Low NOx Axial Swirl,Burner,LNASB,）。共,32,只，分,4,层前后墙对冲布置,层间距为,3.8,米，单个燃烧器热负荷为,49MW,油燃烧器型式为,HESI,，共,32,只，布置方式与煤粉燃,烧器相同；单个油燃烧器耗油量为,1200kg/h,，供油压,力为,4MPa,。,燃烧器设计原则,增大挥发份从燃料中释放出来的速率，以获得最大的挥发,物生成量；,在燃烧的初始阶段除了提供适量的氧以供稳定燃烧所需要,以外，尽量维持一个较低氧量水平的区域，以最大限度地,减少,NOx,生成；,控制和优化燃料富集区域的温度和燃料在此区域的驻留时,间，以最大限度地减少,NOx,生成；,增加煤焦粒子在燃料富集区域的驻留时间，以减少煤焦粒,子中氮氧化物释出形成,NOx,的可能；,及时补充燃尽所需要的其余的风量，以确保充分燃尽,燃烧器喉部,三井巴布科克公司（,Mitsui Babcock,）的经验表明旋流燃,烧器的喉口设计对燃烧器性能（火焰稳定性、燃烧器区,域结渣的控制等）和整个炉膛都有十分重要的影响。三,井巴布科克公司（,Mitsui Babcock,）所有新设计的,LNASB,燃烧器都安装有一只专门设计的喉口。这个喉口有合理的,旋角；喉口前缘由炉膛水冷壁管环绕；喉口表面镶衬光洁,的、导热性能良好的碳化硅砖，不仅耐高温、耐磨，而且,与普通耐火材料相比能够大大降低喉口表面的温度，有助,于防止喉口部位结渣。大量运行经验表明，采用这种结构,的喉口可以完全消除燃烧器喉口区域的结渣。,锅炉汽水流程,锅炉启动系统,本锅炉配有容量为,35%B-MCR,的启动系统，以与锅炉水,冷壁最低质量流量相匹配,启动系统为内置式启动分离系统，包括四只启动分离器、,一只贮水箱、水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成,启动分离器为圆形筒体结构，直立式布置,分离器的设计除考虑汽水的有效分离，防止发生分离器蒸,汽带水现象以外，还考虑启动时汽水膨胀现象,分离器带贮水箱，锅炉配置启动循环泵,启动系统简图,启动分离器示意图,一根轴向蒸汽引出管,一根轴向饱和水引出管,6,根汽水混合物引入管,启动系统功能,锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗，并,将冲洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管,满足锅炉冷态、温态、热态、和极热态启动的需要，直到,锅炉达到,35,BMCR,最低直流负荷，由在循环模式转入直,流方式运行为止,只要水质合格，启动系统可完全回收工质及其所含的热量,在最低直流负荷以下运行时，贮水箱出现水位，将根据水,位的高低自动打开相应的水位调节阀，进行炉水再循环,启动系统优点,在启动过程中回收热量和工质,开启循环泵进行水冲洗。采用再循环泵系统，可以用较少,的冲洗水量与再循环流量之和获得较高的水速，达到冲洗,的目的,再锅炉启动初期，渡过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省,工质和热量,汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，可使锅炉启动、停,炉灵活,设计和结构特色,锅炉结构特点,本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁,采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接,螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到,上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，水冷壁吸热均,匀，管间热偏差小，使得水冷壁出口的介质温度和,金属温度非常均匀。因此，螺旋管圈水冷壁能适应,炉内燃烧工况的变化。,在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带张力板垂直,刚性梁系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部,垂直水冷壁，保证锅炉炉膛自由向下膨胀。,为降低螺旋管圈工质流动和因燃烧器喷口弯管而引起的,不平衡，在最顶层燃烧器的上方布置了环绕炉膛四周的,压力平衡集箱，其与每根螺旋水冷壁管相连，确保水冷,壁出口获得均匀的温度。,柔性角部联接管,与每根螺旋水冷壁管相连,压力平衡集箱,布置于上炉膛的屏式过热器采用膜式管屏末端技术，,使,管屏平整防止结焦、挂渣。,燃烧器喉口设计采用水冷壁让管加强喉口冷却，并采用,高导热性的、光滑的碳化硅砖敷设喉口表面，以降低燃,烧器喉部耐火层表面温度，抑制燃烧器区域的结焦。,高温受热面采用小集箱和短管接头的布置，集箱口径小,壁厚薄，降低了热应力和疲劳应力，提高了运行的可靠,性。,锅炉尾部采用双烟道，根据再热汽温的需要，调节烟道,下方的烟气挡板来改变流过低温再热器和低温过热器的,烟气量的分配，从而实现调节再热汽温的目的。,锅炉设计特点,良好的变压、备用和再启动性能,锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用多只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。,燃烧稳定、温度场均匀的墙式燃烧系统,墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大，相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在上炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制结渣。,经济、高效的低,NO,X,轴向旋流燃烧器（,LNASB,）,三井巴布科克公司已有超过,1700,只,LNASB,燃烧器在全球各地使用，其不仅能够高效、稳定地燃烧世界各地的多种燃煤，而且已经作为一种经济实用的手段来满足日益严格的降低,NO,X,排放的需要,性能要求,锅炉带基本负荷并参与调峰,锅炉变压运行，采用定滑定的方式，压力负荷曲线,与汽轮机相匹配。,过热汽温在,35,100,BMCR,、再热汽温在,50,100,BMCR,负荷范围内，保持在额定值，温度偏差不超过,5,锅炉在燃用设计煤种时，能满足负荷在不大于锅炉的,30,BMCR,时不投油长期安全稳定运行，并在最低稳燃负荷,及以上范围内满足自动化投入率,100,的要求。,锅炉燃烧室的设计承压能力不低于,5800Pa,，当燃烧室突,然灭火内爆，瞬时不变形承载能力不低于,8700Pa,。,锅炉本体介绍结束！谢谢,