锅炉设计实习求助···热负荷水处理··

【专家解说】：">4.锅炉本体设计特点
锅炉采用超临界参数、单炉膛、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道，再热汽温采用烟气挡板调节，变压直流超临界本生直流炉。
锅炉采用岛式露天布置，在运行层13.70m标高锅炉钢构架范围内设置钢平台。炉顶采用大罩壳密封结构，设置轻型钢屋盖，喷燃器顶部设置轻型钢屋盖。
锅炉水循环系统由启动分离器、贮水罐、下降管、下水连接管、水冷壁上升管、及汽水连接管等组成。炉膛水冷壁分上下两部分，下部水冷壁采用全焊接的螺旋上升膜式管屏，螺旋水冷壁管采用内螺纹管，上部水冷壁采用全焊接的垂直上升膜式管屏，螺旋围绕与上部垂直水冷壁的过渡方式采用中间混合集箱形式。在螺旋管圈水冷壁部份采用可膨胀的带张力板的垂直搭接板支承系统，刚性梁支撑系统包括垂直刚性梁和水平刚性梁，刚性梁与水冷壁相对滑动。
过热器受热面由顶棚过热器、水平对流低温过热器、炉膛上部屏式过热器、折焰角上方末级过热器组成。过热汽温调节采用二级喷水减温，
再热器系统的设计采用了日立-巴布科克公司成熟可靠的布置方式和结构形式。再热器系统由低温再热器和高温再热器。低温再热器布置在后竖井前烟道内，高温再热器布置在水平烟道内末级过热器后。再热器汽温采用尾部平行烟气挡板调节，低温再热器与高温再热器间设有事故喷水减温器。
省煤器管束采用大管径顺列布置。省煤器布置在尾部后竖井水平低温过热器下方。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。省煤器设计有磨损保护措施，省煤器管束与四周墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板；管束上还设有防磨装置。
空气预热器采用引进技术设计制造的三分仓式回转式空气预热器，每台炉配置两台。空气预热器主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热，转子采用模数仓格结构，冷端蓄热元件采用低合金耐腐蚀的钢板制作。每台空气预热器配备主辅助电动驱动装置和辅助气动电机，并配有手动盘车和变频装置。空气预热器采用径向、轴向和环向密封系统，采用双密封技术，可调扇形板采用双面静密封和迷宫结构。每台空气预热器在机组额定出力时的漏风率第一年内应小于6%，并保证在一年后一个大修期内（4年～5年）小于8%。空气预热器能单台连续运行，且锅炉能达到60%B-MCR负荷。
燃烧器为日立-巴布科克公司一种新研制的、性能好的、低NOX排放的HT-NR燃烧器，对煤种的适应性较强，其特点是着火迅速、高温燃烧，在保证较高燃烧效率的同时，可减少NOX产生。燃烧器采用前后墙对冲分级燃烧技术，对冲燃烧，漩流式燃烧器，采用浓淡煤粉器及火焰稳燃环及稳燃齿。煤粉燃烧器主要由一次风弯头前冷却空气阀，一次风弯头，文丘里管，二次风装置，外二次风装置，煤粉浓缩器，稳燃环，外二次风执行器组成。煤粉和一次风经送粉管道、燃烧器一次风管、文丘里管，煤粉浓缩器后喷入炉膛；二次风(兼作停运燃烧器的冷却风)经二次风大风箱、燃烧器内、外二次风通道喷入炉膛。燃烬风主要由一次风，二次风，三次风，调风器组成。侧燃烬风（SAP）主要由一次风，二次风调风器组成。燃烧设备为前后墙布置，风、粉气流从投运的煤粉燃烧器喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。前、后墙各布置3层HT－NR3燃烧器，每层4只；前、后墙各布置一层燃烬风喷口，其中每层2只侧燃烬风（SAP）喷口，4只燃烬风（AAP）喷口。每只煤粉燃烧器布置有一只250kg/h的小油枪，用于启动油枪和煤粉燃烧器的点火及维持煤粉燃烧器的稳燃；启动油枪布置在前墙中排和下排，后墙中排每只燃烧器中心上，单只出力3200kg/h，共12只。点火油枪采用压力式机械雾化，启动油枪采用蒸汽雾化，油枪总输入热量相当于30%B-MCR锅炉负荷。锅炉NOx排放浓度不超过650mg/Nm3 (O2=6%)。
锅炉设置启动系统，其系统主要由启动分离器、贮水罐、水位控制阀（361阀）等组成，不带启动循环泵。锅炉启动及低负荷运行阶段，送至省煤器的水经水冷壁加热后，送到启动分离器，流体在启动分离器内分离成水和饱和蒸汽。水在分离器贮水罐水位控制阀（361阀）的控制下，由分离器贮水罐再返至冷凝器，这一阶段为循环运行。在循环运行时，通过361阀使启动分离器分离出的水由贮水罐回到冷凝器，以控制启动分离器贮水罐水位在控制范围内的目的，其间的蒸汽通过高低压汽机旁路阀回收到冷凝器。
启动系统设有2台启动分离器和1台贮水罐。启动分离器布置在炉前，采用旋风分离形式。在负荷较低的情况下，水冷壁管内的工质流量大于锅炉的蒸发量，水冷壁出口的工质为汽水两相流，分离器将分离的蒸汽直接送至过热器，在循环运行结束时，蒸发完成点移至直流锅炉运行性能平衡点。当锅炉负荷逐渐提高，进入纯直流状态运行，水冷壁出口的工质逐渐达到饱和温度乃至过热，到超临界压力时，分离器只是流通元件，无水位，呈干式运行状态。贮水罐作为启动分离器排水的临时贮存，将保持一定的水位，通过控制贮存水位为分离器提供较稳定的工作条件，并且不让蒸汽进入疏水启动循环系统。分离器贮水罐疏水管道从贮水罐出口连接管引出经过贮水罐水位控制阀（361阀）到冷凝器。锅炉启动系统如下图：
锅炉主要结构尺寸见表2。
表2 锅炉主要结构尺寸表
名 称 单 位 数 据
锅炉深度(从K1排柱中心至K5排柱中心) mm 44500
锅炉宽度(外排柱中心距) mm 44000
大板梁高度 mm 85000
炉膛宽度 mm 19419.2
炉膛深度 mm 15456.2
顶棚标高 mm 75000
水平烟道深 mm 5486.4
尾部竖井前烟道深 mm 6604
尾部竖井后烟道深 mm 8331.2
水冷壁下集箱标高 mm 8000

5. 燃烧制粉系统
5.1 制粉系统
根据国家电力行业标准《火力发电厂设计技术规定》(DL5000—2000)及《电站磨煤机及制粉系统选型导则》(DL466—92)所规定的磨煤机及制粉系统选型原则，应针对工程燃煤的燃烧特性、磨损性、爆炸特性、磨煤机的制粉特性及煤粉细度的要求，结合锅炉炉型、燃烧器形式，以及电厂检修运行水平及设备的配套、备品备件供应以及煤的来源和燃煤品质等各种因素，使磨煤机、制粉系统、燃烧装置和锅炉配置合理，以保证机组的安全经济运行。本期工程燃煤来源构成较复杂、不确定因素多，因此考虑采用对煤种适应性较强的钢球磨。根据本期工程煤质特性、锅炉炉型和燃烧器形式的特点，并结合湖南本地各已建电厂实际情况，制粉系统采用双进双出钢球磨冷一次风正压直吹系统。
每台炉配置6台BBD4060型双进双出磨煤机，沈阳重型机器有限责任公司产品。在锅炉BMCR工况，设计煤种时，每台磨保证出力为49.6t/h，煤粉细度为200目过筛率85.5%。
在锅炉BMCR工况下，设计煤种时，其磨煤机总出力储用系数为1.22，磨煤机进口干燥剂温度为272℃，磨煤机出口温度为100℃，风煤比为1.51。
每台磨两端各分离器出口为2根送粉管道，每炉共设24根送粉管道与锅炉燃烧器相连。每台磨的送粉管道对应一层燃烧器，A磨煤机、B磨煤机、E磨煤机分别接至锅炉前墙的三层燃烧器，C磨煤机、D磨煤机、F磨煤机分别接至锅炉后墙的三层燃烧器，各分离器出口送粉管道上设有气动闸板门（要求快关），采用进口产品，由磨煤机厂配供。在燃烧器入口处送粉管道上设有检修手动闸板门，由锅炉厂配供。在各送粉管道上均装设有可调缩孔，以调节其管道上的压力，满足锅炉运行要求。
每台磨煤机配置2台皮带式电子称重给煤机，每台炉共配置12台，沈阳施道克电力设备有限公司产品，出力为0-60t/h，采用无级变速，设有断煤监控装置。每磨所配两台给煤机的给煤距离各不相同，较长的给煤距离为6600mm，较短的给煤距离为1970mm。
每台炉设置6座钢制原煤仓，上部为园形，其直径为10m，下部经裤衩分为两个锥形小煤斗分别连接两台给煤机，下部煤斗内衬不锈钢板以防止堵煤。
每台炉配置2台100%容量的密封风机，离心式，一台运行，一台备用。密封风机吸风取自一次风机出口，与一次风机串联。
5.2 烟风系统
烟风系统按平衡通风的运行方式设计，烟风量按锅炉BMCR工况计算。
一次风机采用动叶可调轴流式风机，每台炉配置2台，为上海鼓风机厂有限公司产品。冷一次风从一次风机出口经空气预热器加热后的热一次风与从一次风机出口的冷一次风磨煤机入口混合后进入磨煤机内作为干燥风。在热一次风、冷一次风和总风管上分别设有电动调节风门，在磨煤机入口总风管上设有气动隔绝门。
一次风机出口设有联络风道，以平衡风压。
一次风设置热风再循环，以防止空预器冷端腐蚀，再循环热风自空预器出口热二次风引入。
送风机采用动叶可调轴流式风机，每台炉配置2台，为豪顿华有限公司产品。
冷二次风经空预器加热后进入锅炉两侧两个热二次风联箱，在每个联箱上分四层分别进入炉膛，其中最上层为燃烬风。在每个分风道燃烧器入口处均设有电动风门，由锅炉厂配供。
在送风机出口和空预器出口均设有冷、热二次风联络管，以平衡风压。
二次风设置热风再循环，以防止空预器冷端腐蚀。再循环热风自空预器出口热二次风引入。
吸风机采用静叶可调轴流式风机，每台炉配置2台，为成都电力机械厂产品。
电除尘器采用双室五电场静电除尘器，其除尘效率为不低于99.8%。每台配置2台，为浙江菲达环保科技股份有限公司产品。
两台炉合用一座烟囱，采用砖内套筒钢筋混凝土烟囱，内筒出口直径8.5米，高度为210米。
5.3 点火油系统
本期工程采用#0轻柴油，点火及助燃油系统卸油系统利用一期现有设施，供油系统增加3台50%供油泵，供本期锅炉点火及助燃油。
锅炉点火采用高能电弧点火装置，二级点火系统，由高能电火花点燃轻柴油，然后点燃煤粉。每台炉共设有12只点火油枪和12只助燃油枪，油枪分三层分别布置在前、后墙，点火油枪布置：前墙4只，后墙8只；助燃油枪布置：前墙8只，后墙4只。点火油枪采用机械雾化，助燃油枪采用蒸汽雾化。油枪全部投运时，可带30％BMCR负荷。
5.4 主厂房布置
主厂房布置采用四列式布置方案，布置顺序依次为汽机房—除氧间— 煤仓间 — 锅炉房。
主厂房采用钢筋混凝土结构，主厂房扩建方向为右扩建（从汽机房向锅炉房看）。本期因为扩建工程，其主厂房在一期扩建端连续布置，与一期扩建端柱间隔1.8m。煤仓间跨度和皮带层标高与一期一致，C-D柱中心与一期对齐，利用一期工程输煤设施上煤。集控室插入煤仓间，主厂房采用不等跨柱距，主要柱距为12.0m，共13跨，辅助柱距为9.0（8.7）m，主厂房纵向总长度为175.8m，从A列柱中心线至烟囱中心线的距离为192.52m。
煤仓间跨度为14m，炉前通道8m。煤仓间皮带层标高为33.0m层，运行层标高为13.7.0m层。在零米层布置双进双出磨煤机及其附属设备，磨煤机横向布置，每台磨占一跨，每台炉共占六跨。磨煤机电动机采用内置式，磨煤机头部伸进炉前通道。给煤机、煤粉分离器均布置在煤仓间和锅炉炉前13.7m层。33m层布置两条输煤皮带，并与一期的相连。在煤仓间33.0m层和13.7.0m层之间布置钢制原煤仓，每台炉共6座。
2台动叶可调轴流式一次风机布置在锅炉K4和K5柱间锅炉钢架外侧。
2台动叶可调轴流式送风机布置在锅炉炉后。
每台锅炉设置一台载重量2t的客货两用电梯。
每台炉炉后布置2台电除尘器和2台静叶可调轴流式吸风机，从锅炉K5柱至烟囱中心线的距离为84920mm。
两台炉合用一座高为210m、出口内径为8.5m的砖内套筒钢筋混凝土烟囱。
6. 其它
本期工程锅炉为600MW超临界参数燃煤机组，锅炉为东方锅炉厂产品，该厂首台同类型锅炉已在河南沁北电厂投运，其制粉系统为中速磨直吹系统，运行状况良好。本期工程制粉系统为双进双出钢球磨煤机直吹系统，且皮带层需与一期一致为标高为33米，使其原煤仓下部出口标高受到一定限制，而使给煤机人口落煤管长度尺寸较其它工程要短些；锅炉点火油系统锅炉厂要求采用在供油管道上调压方式，根据我院各已投运电厂运行和在建工程的经验，经与锅炉厂协商，本期工程锅炉点火油系统采用在回油管道上调压方式。本工程各系统配置和设计的适应性和合理性需待机组投运后关注。