超临界直流锅炉说明书F0310BT001

呼和浩特热电#1、#2机组HG-1140/25.4-YM1型超临界直流锅炉说明书（锅炉本体和构架）编号: F0310BT001Q031编写:校对:审核:审定：哈尔滨锅炉厂有限责任公司本说明书对呼和浩特热电1#、2#机组超临界直流锅炉主要设计参数、运行条件及各系统部件的规范进行了说明，并介绍了本工程作为350MW超临界直流锅炉的主要技术特点。

本说明书应结合锅炉图纸，计算书等技术文件参考使用。

1. 锅炉容量及主要参数 (1)2. 设计依据 (1)2.1 燃料 (1)2.2 点火及助燃油 (3)2.3 自然条件 (3)3 锅炉运行条件 (3)4 锅炉设计规范和标准 (5)5 锅炉性能计算数据表（设计煤种） (5)6 锅炉的特点 (7)7 锅炉整体布置 (8)8 汽水系统 (9)9 热结构 (20)10 炉顶密封和包覆框架 (24)11 烟风系统 (30)12 钢结构（冷结构） (30)13 吹灰系统和烟温探针 (32)14 锅炉疏水和放气（汽） (33)15 水动力特性 (34)附图: (36)呼和浩特热电的2台350MW锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造的超临界350MW锅炉。

锅炉炉型是HG-1140/25.4-YM1型，为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次再热、采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉（见附图01-01～04），采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统。

设计煤种为烟煤。

中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统，每台炉配5台HP943中速磨煤机，其中4台磨煤机运行，1台备用。

锅炉采用前后墙对冲燃烧方式，共布置5层燃烧器（前3后2），每层布置4只，轴向旋流燃烧器。

共20只低NOX锅炉以最大连续出力工况（BMCR）为设计参数。

在任何4磨煤机运行时，锅炉能带BMCR负荷。

1.锅炉容量及主要参数2.设计依据2.1 燃料煤质分析资料如下：2.2 点火及助燃油油种：0号（-20号）轻柴油恩氏粘度（20℃时） 1.15～1.67°E灰份Ay≤0.025%凝固点0～-20℃闭口闪点65℃低位发热值Qnet.ar 41840 kJ/kg2.3 自然条件呼和浩特属大陆性半干旱季风气候，全年气候变化为：6～8月温高湿重：9～10月降温快，天高气爽，光照充足；11～3月寒冷干燥；4～5月升温快，日变温大，干旱多风。

其主要气象数据如下：多年年平均气温 6.4 ℃多年极端最高气温37.3 ℃多年极端最低气温-32.8 ℃多年年平均最高气温多年年平均最低气温最冷月一月平均气温最热月七月平均气温22 ℃最冷月一月平均最低气温-11.4 ℃多年平均气压896.1 hpa多年年平均相对湿度54 %历年一天最大降水量多年年平均降水量415.6 mm多年年平均风速平均雷暴日数35.8 D50年一遇设计最大风速25 m/s实测最大风速26 m/s平均风速 2 m/s全年主导风向夏季主导风向SWNW冬季主导风向历年十分钟最大降雨量：多年平均蒸发量：1805.6 mm多年最大积雪厚度历年最大冻土深度166 cm最大积雪厚度30 cm根据内蒙古自治区地震工程勘察研究院地震安全评价报告，本期扩建工程厂址区域地震动峰值加速度0.215g（对应地震基本烈度为VIII度），地震动反应谱特征周期0.55s。

该场地地下水位埋深4.8～9.4m。

根据水质分析结果，场地内地下水对钢筋混凝土基础无腐蚀性。

场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为II类。

主厂房零米地坪标高1047m（高程系）。

3锅炉运行条件3.1 热力系统（1）主蒸汽及再热蒸汽系统主蒸汽及再热蒸汽系统均为单元制系统，汽机旁路采用30%容量二级串联旁路。

（2）给水系统采用3×50%B-MCR调速电动给水泵。

3.2 燃烧制粉系统采用中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统，每台炉配5台HP943中速磨煤机，其中4台磨煤机运行，1台备用，R90=22%。

3..3 燃油系统及辅助设施（1）燃油系统：点火及助燃油为0号轻柴油。

（2）为降低启动过程耗油量，锅炉装设等离子点火装置。

3.4 厂用电电源：交流电源供电电压：10kV，380/220V直流电源供电电压：220V。

4锅炉设计规范和标准可执行下列标准：AISC 美国钢结构学会标准AISI 美国钢铁学会标准ASME 美国机械工程师学会标准ASNT 美国无损检测学会ASTM 美国材料试验标准AWS 美国焊接学会EPA 美国环境保护署HEI 热交换学会标准NSPS 美国新电厂性能（环保）标准IEC 国际电工委员会标准IEEE 国际电气电子工程师学会标准ISO 国际标准化组织标准NERC 北美电气可靠性协会NFPA 美国防火保护协会标准《多燃烧器锅炉炉膛防爆/内爆标准》PFI 美国管子制造商协会标准SSPC 美国钢结构油漆委员会标准DIN 德国工业标准BSI 英国标准JIS 日本标准GB 中国国家标准SD （原）水利电力部标准DL 电力行业标准JB 机械部（行业）标准除上述标准外，卖方设计制造的设备还满足下列规程（但不低于）的有关规定（合同及其技术协议中另有规定的除外）：原电力部《火力发电厂基本建设工程起动及竣工验收规程》1996版原电力部《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-1996原电力部《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5047-95原电力部《火电工程起动调试工作规定》原电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-1996劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996版（与电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》有矛盾者，以电力部的为准）原能源部《防止火电厂锅炉四管爆漏技术守则》1992版国家电力公司《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000劳动部《压力容器安全技术监察规程》1999版原电力部《火力发电厂燃煤电站锅炉的热工检测控制技术导则》DL/T589-1996国家标准《水管锅炉受压组件强度计算》GB9222-88国家标准《钢结构设计规范》GBJ17-88《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）5锅炉性能计算数据表（设计煤种）6锅炉的特点6.1技术特点主要技术特点如下：1）良好的变压、备用和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；采用二只启动分离器，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。

2）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。

轴向旋流燃烧器3）经济、高效的低NOX截止目前，已有近1000只旋流燃烧器在各地使用，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NOx排放的需要。

4）高可靠性的运行性能哈锅依据已经投运的超临界和超超临界锅炉的锅炉设计、制造经验，在燃烧等方面的研究和应用上进行了大量工作，已投运的机组积累了大量的调试和研究数据，哈锅据此设计开发出了呼和浩特热电350MW超临界锅炉，保证机组具有较高的可用率和可靠性，满足用户的各种技术要求。

6.2结构特点1）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，螺旋管圈水冷壁更能适应炉内燃烧工况的变化。

2）在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带焊接式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。

3）布置于上炉膛的屏式过热器采用缠绕管和屏底夹管结构固定，不仅使管屏平整，而且有利于不同管材沿炉膛高度方向的自由膨胀。

4）省煤器为H型鳍片管省煤器，传热效率高，受热面管组布置紧凑，烟气侧和工质侧流动阻力小，耐磨损，防堵灰，部件的使用寿命长。

5）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。

6）高温受热面采用小集箱和短管接头的结构型式，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。

7）锅炉尾部采用双烟道，根据再热汽温的需要，调节省煤器出口烟道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分配，从而实现再热汽温调节。

7锅炉整体布置本锅炉采用π型布置，单炉膛，尾部双烟道，全钢架，紧身封闭，悬吊结构，燃烧器前后墙布置、对冲燃烧。

炉膛断面尺寸为15.287m宽、13.217m深，水平烟道深度为4.747m，尾部前烟道深度为5.98m，尾部后烟道深度为6.9m，水冷壁下集箱标高为6.5m，顶棚管标高为61.0m。

锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到标高41.0m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、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙，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，再进入低温过热器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。

再热器系统分为低温再热器和高温再热器两段布置，中间无集箱连接，低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，高温再热器布置于水平烟道中逆、顺流混合与烟气换热。

水冷壁为全膜式焊接水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管屏，上部水冷壁为垂直管屏，螺旋管屏和垂直管屏的过渡点在标高41.2m处，转换比为1:3。

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、折焰角上方的末级过热器、水平烟道中的高温再热器，然后至尾部烟道中烟气分两路：一路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器，另一路流经后部烟道的低温过热器、省煤器，最后进入下方的两台三分仓回转式空气预热器。

锅炉的启动系统为不带再循环泵的大气扩容式启动系统，内置式启动分离器布置在锅炉的前部上方，其进口为水平烟道侧墙出口和水平烟道对流管束出口连接管，下部与贮水箱相连。

当锅炉处于启动或低负荷运行时（30%BMCR以下），来自水冷壁的汽水混合物在启动分离器中分离，蒸汽从分离器顶部引出，进入顶棚包墙和过热器系统，分离下来的水经分离器进入贮水箱中。

经贮水箱出口的溢流管路排入扩容器，经扩容后排到下面的疏水箱，经疏水泵回收。