江联锅炉设计说明书

JG-60/3.82-M型循环流化床锅炉

设计说明书

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(F6001-SM

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江西江联能源环保股份有限公司

二0 0九年十一月

编制：校对：审核：

目录

一、简介 (3)

二、锅炉规范 (4)

（一）锅炉参数 (4)

（二）设计燃料及燃料消耗量 (5)

（三）技术数据表 (5)

三、结构与布置 (7)

（一）总体布置 (7)

（二）锅炉基本尺寸 (7)

（三）结构布置 (8)

附表1：水容积计算汇总表 (11)

一、简介

循环流化床锅炉是八十年代发展起来的新一代燃煤流化床锅炉，具有高效低污染的特点，在国际上被称为清洁燃烧技术。

循环流化床锅炉有高倍率和低倍率循环二种形式，低倍率循环流化床锅炉由于其循环倍率对锅炉出力、煤种变化不敏感，所以控制水平要求较低，操作容易，加上煤种适应强自耗电又较少很适宜中小容量的锅炉机组，但其密相区内设有埋管，埋管的使用寿命制约了其进一步发展。

本锅炉引进德国差速床技术，即把密相区的流化床分为高速和低速两部分。原煤送入高速床，宽筛分的煤在此随粒径自动分选，大颗粒在下部流化，细颗粒浮至上面，经隔墙溢流或沉降在前后低速床上。低速床上布置了埋管，由于流化风速低加之粒径小，床料对埋管磨损明显减弱，提高了埋管的使用寿命，此外，两床之间不同流化速度，形成床内物料内循环，增强了床内物料的混合和在床内的停留时间，给强化燃烧和提高脱硫效率创造了条件。

本锅炉采用单锅筒自然循环，全膜式壁炉膛带差速床的低倍率循环流化床锅炉，在设计上具有如下特点：

（１）采用了差速床技术，不但提高了埋管寿命而且强化了燃烧和增强了脱硫效果，同时保留了有埋管锅炉蒸发量足、负荷调节比大和适应燃烧低发热值煤优点。

（２）采用全膜式壁结构

锅炉炉膛采用了全膜式壁结构，因此锅炉的膨胀、密封得到了很好的保证。

（３）采用组合式多管旋风分离器

多管旋风分离器具有较高的分离效率，分离效率可达95%，布置方便等特点。

（４）床下点火

由于采用了水冷风室及水冷布风板，为床下点火创造了条件。本设计采用床下热烟气发生器点火装置，燃油在发生器内筒燃烧，产生高温烟气，再与夹套内的冷却风充分混合成850℃左右热烟气，之后通过布风板与床料在流化状态下进行热交换从而达到加热床料粒子引燃燃料煤的目的。该点火方式具有热量交换充分、油耗量低、点火劳动强度低、成功率高等特点，且可与DCS系统连接，实现自动化控制。

（5）有效的防磨措施

循环流化床锅炉的磨损是影响锅炉连续经济运行的重要因素之一；本锅炉在沸腾段采用先进的差速床技术，使埋管区域形成低烟速、细颗粒减少磨损的环境，并且埋管鳍

片采用1Cr20Ni14Si2,使埋管寿命提高3倍以上；在尾部受热面降低烟速减少磨损；在省煤器蛇形管迎风面加装防磨角钢及弯头处加装防磨盖板；整个水冷壁由于受到的烟气冲刷较低,可以不考虑加防磨措施。

二、锅炉规范

（一）、锅炉参数

额定蒸发量：60T/H

额定蒸汽压力： 3.82MPa

额定蒸汽温度：450℃

给水温度：105℃

连续排污率：2％

冷风温度：20℃

排烟温度：148℃

锅炉设计热效率：87.4%

锅炉保证热效率：87.4%

（二）、设计燃料及燃料消耗量

低位发热量17.19MJ～23.78MJ

燃料消耗量：9595Kg/h（平均值）

计算燃料消耗量：9383 Kg/h（平均值）

（三）、技术数据表

三、结构与布置

（一）总体布置

本设计按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和有关国家标准、部标准进行。

锅炉采用单锅筒横置式、集中下降管、单段蒸发自然循环、膜式壁炉膛、面式减温、组合式多管分离器、前吊后支、全钢架Π型结构。

燃料经炉膛两侧进入高速床。燃煤在炉膛内燃烧产生大量烟气，经过热器，进入分离器中，烟气和物料分离，被分离出来的物料经飞灰回送装置再返回炉膛，实现循环燃烧。经分离器后的“洁净”烟气经省煤器、空气预热器由尾部烟道排出。燃煤经燃烧后所产生的大渣由炉底排渣管排出。

锅炉给水经给水操作台分两路，一路直接进入省煤器进口集箱，此后经省煤器蛇形管受热后进入锅筒，另一路进入喷水减温器；锅筒内的饱和水经集中下降管由分配管进入各水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱，然后由汽水引出管引入锅筒；饱和水及饱和蒸汽混合物在锅筒内经汽水分离装置分离后，通过蒸汽引出管进入低温过热器。过热蒸汽由低过加热后经喷水减温器进行调节汽温，然后经高温过热器加热后至额定汽温，再通过高过出口集箱经汇集管引入集汽集箱，最后从主汽阀进入主蒸汽管道。

（二）锅炉基本尺寸

炉膛宽度（管中心距）4645mm

炉膛深度（管中心距）5275mm

锅筒中心线标高23500mm

锅炉最高点标高（末计安全阀连接管）25900mm

运转层标高7000mm

锅炉宽度：

前后柱中心线之间距离13100mm

左右柱中心线之间距离6000mm

最大宽度（包括平台）9500mm

最大深度（包括平台）16600mm

（三）结构布置

（１）锅筒及汽水分离装置

锅筒为Φ1600，用20g钢板制成，悬吊在顶板大梁上，锅筒内设Φ290旋风分离器

20个，其中汽水混合物顺时针旋转的10个，逆时针旋转的10个，单个分离器的的平均负荷约为3.0吨/时。

从水冷壁引出的汽水混合物进入旋风分离器，靠离心作用进行汽水分离，分离出来的水沿分离器内壁下流，经过分离器底部的螺旋状导向叶片进入锅筒水空间，相邻两个旋风分离器导向叶片方向相反，这样可以抵消因水旋转而产生的旋涡，使水位保持平衡。分离出来的蒸汽向上流动，蒸汽进入锅筒汽空间以后经过锅筒顶部的百叶窗分离器，再流过多孔板，再一次进行汽水分离。之后蒸汽经过接管进入过热器。

锅筒上设有安全阀、压力表、水位警报和控制、紧急放水、自用蒸汽等各种阀门、仪表、连续排污管和加药管；锅筒正常水位在锅筒中心线以下100mm，允许水位波动±75mm。

锅筒还设有一根再循环管，接至省煤器进口集箱，供生火启动用。给水自动调节系统由设计院统一考虑，本厂在锅筒上给出两个平衡容器，供自动调节冲量用。

（２）炉膛

炉膛断面为4645*5275毫米（按水冷壁中心线）的长方形。整个水冷壁分成12个循环回路，前、后及两侧各为三个回路，锅炉水由24根Φ108*6的分配管分别引入水冷壁的各个下集箱。炉膛前后墙下部各悬吊一组旗形埋管，前墙埋管组下部由膜式壁弯制成前付床（低速床），后墙埋管组下部膜式壁弯制成后付床（低速床）和主床(高速床)，它们与两侧水冷壁共同形成水冷高低布风板和风室。在低速床和高速床水冷风板上装有耐热铸钢风帽。炉膛水冷壁上（标高14040㎜以下）焊接抓钉，用于敷设卫燃带，卫燃带的敷设高度为标高13000㎜以下，该标高以上销钉供煤种等工况变化时调节受热面用。

水冷壁外设有刚性梁，把整个水冷壁组成刚性吊筐式结构。水冷壁本身及其所属炉墙，均通过水管系统吊挂装置悬吊在顶板上，向下自由膨胀。

水冷壁下集箱与炉底密封则采用石棉绳压紧密封装置，密封方式简单、可靠。水冷壁由Φ60×4，无缝管加扁钢焊接而成，管子节距Ｓ=105㎜，分段分片出厂，工地装配。旗形埋管由Φ42×5的无缝管组成，管子节距Ｓ=130㎜。水冷布风板由Φ51×5.5的无缝管组成，管子节距Ｓ=100㎜。

水冷壁回路特性见下表，表中所列分式，分子系对各墙侧边迥路而言，分母系对中间回路而言。

（3）过热器系统

过热器布置在水平烟道内按烟气流动方向分为两级，前部布置高温过热器，后部布置低温过热器。

饱和蒸汽自锅筒引出后，先进入低温过热器，加热后的蒸汽经喷水减温器降温，再引入高温过热器继续加热，以达到所需参数。

低温过热器采用混合流，高温过热器采用逆流，均顺列布置。

高温过热器采用Φ38×5管子双管圈顺列布置，横向节距110mm，材料为15CrMo G，低温段受热面采用Ф42×3.5管子，也是顺利布置，横向节距110mm，材质为20-GB3087。

（4）分离器

本炉在低过后、尾部竖井上部设置组合式多管旋风分离器，其由多个旋流子组成，烟气轴向进入，经旋转烟气与飞灰分离，被分离下来的飞灰由回送装置送回炉内。

多管旋风分离器具有较高的分离效率、布置方便等特点。

（５）省煤器

锅炉采用蛇形管式省煤器，在尾部烟道两级布置，按烟气流向分为高温省煤器和低温省煤器。省煤器都采用Φ32×3.5管子，全部为逆流，错列布置，采用单面进水，单面出水，省煤器集箱均匀布置在锅炉右侧。高温低温段均为65片，横向节距78mm。

为防止烟气内飞灰对管子的磨损，在高低温省煤器蛇形管最上面的四排管子采用膜式结构，并在最上面两排管子上均装有防磨板，且蛇形管弯头部位装设防磨罩。

蛇形管用压制的波形撑架支撑于横梁上，横梁穿出炉墙支撑在护板上。

（６）空气预热器

空气预热器为管式空气预热器。在结构上采用传统的管式预热器烟风导向结构形式。采用上下分体、多个管箱并列放置的形式。上级为二次风（风量占总55%风量）加热管箱，下级为一次风（风量占总45%风量）加热管箱。烟气从竖井烟道出来后，由上至下经过第一、二两组管箱，然后进入尾部烟道，冷空气（一二次风）由管组中间管箱进入再分向左右管箱。

（６）燃烧设备

本炉燃烧设备主要由给煤装置、布风装置、二次风装置、回灰系统、点火系统组成。

燃料煤通过布置在两侧给煤斗送入主床，给煤斗上设有特殊的送风装置，使燃料顺

利进入主床。

密相区共有三个床面，中部为主床（高速床），前后为付床（低速床），均为水冷布风板，风帽安装在水冷布风板上。锅炉燃烧所需空气分别由两台风机提供。高速床风机送出来的风经空予器由风道引入水冷风室中，通过安装在水冷布风板上的风帽，进入燃烧室；低速床风机送出的风经空气预热器预热后，进入低速床风室。考虑到渣量不大本炉只设置有两根Φ159排渣管。另外两根既可作为连续排渣用，也可作事故排渣用。此外，由于在负荷变化时（或起停炉过程中）部分细小灰粒通过风帽小孔倒灌入床下风室，因此还为各风室配置了放灰管，方便清除风室积灰，具体安装位置可由用户自行确定。

高速床配风占总风量35％，低速床配风占总风量50％，二次风和播煤风等占总风量15%，二次风通过燃烧床两侧风管对冲进入炉膛。

各配风总管上均应设有风门及机翼测风装置运行时可调节主付床风量和一、二次风比来适应煤种和负荷变化需要。

本炉采用床下点火并设有一个热烟气生发器，作为点火热源；纵向布置在高速床风室后部。点火用轻柴油，燃油经机械雾化后在热烟气发生器内筒中燃烧，产生高温烟气，与夹套冷却风混合成850℃左右热烟气进入风室中，点火油枪工作压力0.8MPa，油枪的喷油量Q＝200kg/h。

（７）炉墙

本锅炉炉膛采用敷管式炉墙，由岩棉及硅酸铝纤维毡作炉墙保温材料，外层铺设彩钢板以保证锅炉外表面的美观。顶部穿墙处，全部采用金属件密封结构，以保证锅炉的密封性。炉膛水冷壁内侧设有卫燃带，卫燃带的多少根据煤种的变化可进行调整。尾部炉墙则采用金属护板的轻型炉墙。在适当的位置设有人孔门、观察孔和测量孔。

本锅炉炉膛沸腾层四周，为磨损严重区域，在这些地方，分别采用特殊的高温耐磨浇注料。

（８）构架与平台楼梯

本锅炉整个构架采用钢结构，按七度地震设防。半露天布置。锅筒、顶部连接管、炉膛和布风系统、顶棚管、高温过热器、低温过热器等全部悬吊在锅炉顶梁上，尾部采用一般的金属焊接框架结构。

为利于密封，本设计利用钢性平台固定膨胀中心，膨胀中心为炉膛对称中心。刚性梁的滑块固定在平台横梁滑槽中。膨胀力通过横梁，传给四周立柱，锅炉本体以炉膛中心线前后、左右膨胀。

平台楼梯均以适应运行和检修的需要而设置，平台与楼梯采用栅格结构，平台宽度为1000mm，楼梯宽度为800mm，坡度为45度。

（９）主要阀门和仪表

按“蒸汽锅炉安全技术监察规程”的有关规定，本炉配有下列主要阀门和仪表。

⑴、安全阀

过热器出口集箱装有两只DN50杠杆式安全阀，锅筒装有两只DN80杠杆式安全阀。

⑵、水位计

本炉锅筒上装有两只双色水位表，三只平衡容器，L＝670。电接点水位计一只，用于仪表盘上水位显示及报警。

⑶、压力表

在锅筒和过热器出口集箱上各装有压力表两只（高读和低读压力表各一只），过热器出口集箱出口接电动闸阀一只，DN200，给水操作台主管道DN100，装有电动截止阀和给水调节阀，均为DN100，旁路管道DN50，装有截止阀，在事故状态和启动时进行调节。

附表1：水容积计算汇总表（单位：m3）

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