锅炉设计说明书

480t/h高温超高压锅炉设计说明书2008 年 4 月目录1．前言2．主要设计参数及煤质资料3．锅炉总体简介及各部组件介绍锅筒及内部装置水冷系统过热器系统再热器省煤器空气预热器燃烧器钢架平台和扶梯炉墙及炉顶密封锅炉汽温调节再热器保护4．安装和运行技术要点1．前言本锅炉是为燃用烟煤设计的，与150MW抽汽汽轮机组匹配。

2．主要设计参数和煤质资料主要设计参数过热蒸汽流量D1480t/h过热蒸汽压力P1（表压）过热蒸汽温度t1540℃再热蒸汽流量D2423 t/h再热蒸汽压力P2（进/出）（表压）再热蒸汽温度t2（进/出）375/540℃给水温度tgs 248℃排烟温度Q py144℃预热器进口风温t rk20℃预热器出口风温tr 323℃锅炉计算效率η%煤质资料3．锅炉总体介绍锅炉为超高压中间再热自然循环锅筒炉，平衡通风，冂型露天布置，四角切园燃烧。

固态排渣方式，全钢双排柱构架，锅筒布置在锅炉上前方，距前水冷壁中心距2770mm，锅筒标高为45450mm。

炉膛正方形（宽，深），其宽深度比为1:1，炉膛四周由Φ60×6mm节距为80mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁。

炉膛上部布置有6片前屏过热器，紧挨着前屏过热器后布置有16片后屏过热器，在后屏的后面，折焰角上方布置有108排对流过热器。

尾部对流烟井总深为8m，宽度与炉室相同，由隔墙省煤器分隔成前后两个烟道，即主烟道（后）深5500mm，布置有低温再热器。

旁路烟道（前），深2500mm，布置有旁路省煤器，在其下方布置有烟气旁路调节挡板。

高温再热器布置在水平烟道内，上述部件均为悬吊式，自由向下膨胀。

在旁路省煤器和低温再热器下面依次布置了第二级管式预热器，主省煤器和第一级管式预热器，其受热面搁置在后钢架上，在第二级管式预热器上方设置波形胀缩节，以补偿上方悬吊和下方搁置之间的相对膨胀。

采用管式空气预热器立式布置，布置于炉后。

本锅炉固态排渣设计，能适应水封刮板式捞渣机的连续排渣要求，水封式密封结构，炉墙采用轻型敷管式炉墙。

炉膛部份布置有28只吹灰器，后烟井布置有10只固定式吹灰器。

锅筒及内部装置锅筒内径Φ1600mm，壁厚为95mm，材料为BHW35，锅筒筒身长度为14240mm，总长度为16070mm。

锅筒正常水位为锅筒中心线下150mm，最高和最低水位距正常水位±50mm。

锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗孔板、顶部均流孔板组成，旋风分离器直径为Φ315mm共布置56只，与各分段连通箱连通，旋风分离器进口装有导流板，以提高蒸汽分离效果，单个分离器的平均蒸汽负荷为9t/h左右，旋风分离器上方布置有清洗孔板。

汽水混合物由52根Φ159×16的管子从水冷壁引入锅筒。

锅炉给水由12根Φ133×12的管子从省煤器引入锅筒。

50%的给水作为清洗水，另50%的给水直接进入大直径下降管，可有效降低锅筒上下壁温差。

饱和蒸汽从锅筒顶部引出经14根Φ133×12的管子引入炉顶过热器。

锅筒下部设有四只Φ426×36的大直径下降管管座。

在锅筒两端布置二只口径为DN3″的弹簧安全阀，在锅筒上还布置有排污，加药，紧急放水和升停时需要用的再循环管等管座及水位表，水位平衡容器。

锅炉给水和蒸汽品质符合GB/T12145—1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的规定。

水冷系统炉膛深为,宽为，其宽深比为1:1，炉膛周界长度为，四周由Φ60×6，节距为80mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁所组成，具有较好的密封性，减少炉膛漏风，并使炉墙结构简单。

锅筒下部有四根Φ426×36mm的大直径下降管，汇集的炉水经过分配集箱到52根Φ133×12mm下降管，进入水冷壁14个循环回路的14只下集箱，又经Φ60×6的水冷壁管吸热成汽水混合物，上升到水冷壁上集箱，再经52根Φ159×16的汽水引出管进入锅筒。

后水冷壁上部由分叉管分为二路，一路折向前组成折焰角，使出口处形成缩口；消除炉膛内气流的寄生涡流，改善气流在炉膛内的充满程度和炉内空气动力特性，使炉膛出口烟气混合均匀。

另一路垂直上升，起悬吊作用，为使两路的管子均能安全可靠地工作，在垂直悬吊管进入集箱的管孔处设置了带有Φ16×3的节流管，管段伸出集箱底部，可防止垃圾堵塞节流管，保证悬吊管工作的安全可靠。

在水冷壁下集箱设有蒸汽加热装置。

汽源来自邻炉的中压蒸汽，采用蒸汽加热装置，可缩短水冷壁产汽和建立循环的时间，即缩短升炉启动时间，节约启动过程中的耗油量。

炉膛四周布置14层刚性梁，由工字钢制作，按±5000Pa抗爆能力，1/500挠度计算，刚性梁上下方向可随水冷壁一起膨胀，沿水平方向在结构上可保证自由膨胀。

过热器系统过热器采用辐射一对流型，蒸汽流程为，锅筒→炉顶过热器→后包复过热器→侧包复过热器→前屏→一级减温器→后屏→二级减温器→对流过热器→集汽集箱，然后从集箱两端引出到汽轮机。

炉顶过热器由Φ42×5的20G管子组成，后包复过热器由Φ45×5的20G组成，侧包复过热器由Φ42×5的20G管子组成，水平包复过热器由Φ32×4的20G管子组成。

前屏过热器为全辐射屏，共6片，节距S1=1440mm，每片屏由28根管子组成U型管屏，外圈3根由Φ42×5钢102管子组成，其余由Φ42×5的12Cr1MoVG管子组成，管屏由自身的管子绕成管夹固定。

后屏过热器为半辐射屏，共16片，节距S1=585mm，每片屏由12根管子组成W型管屏，外圈3根由Φ38×5的钢102管子组成，其余由Φ38×5的12Cr1MoVG管子组成，管屏由自身的管子绕成管夹固定。

对流过热器共108排，横向节距S1= 90mm ,每排由3根套管子组成，按蒸汽流向管组前半部由Φ38×6的12Cr1MoVG管子组成。

后半部份由Φ38×6的钢102和SA213-T91管子组成。

在后屏进口和出口分别布置有一、二级喷水减温器，一级喷水减温器主要是保护后屏过热器不使其超温，而二级喷水减温器是为调节过热器出口汽温，使其维持额定值，在一、二级喷水减温器中，蒸汽实现了二次左右交叉和混合，以消除由于热力偏差所造成的两侧蒸汽温度偏差。

过热器出口布置一只口径为DN3″的弹簧安全阀，连同锅筒上安全阀在内共三只，总排汽量大于480t/h。

再热器再热器为二级布置。

高温再热器布置在水平烟道中,低温再热器布置在尾部烟井的后烟道内与旁路省煤器并联布置。

再热蒸汽的流程是：来自汽轮机高压缸的排汽，分左右两路到再热器事故喷水装置进入低温再热器，再经低温再热器出口集箱、微量喷水装置进入高温再热器,最后经再热器集汽集箱分左右两端引出，进入汽轮机中压缸。

低温再热器，逆流顺列布置共108排，每排由Φ42×的7根套管圈组成。

节距S1=90mm，沿蒸汽流动方向，分别采用15CrMoG和12Cr1MoVG材料。

高温再热器，顺流顺列布置，共108排，每排由Φ42×4的7根套管圈组成，节距S1=90mm，材料为12Cr1MoVG、钢102和SA213—T91。

再热汽温的调节主要用布置在尾部旁路烟道内的烟气挡板来调节，再热器进口设有事故喷水装置。

再热器进口布置2只口径DN6”的弹簧安全阀，出口布置2只口径3”的弹簧安全阀，其总排汽量大于423t/h。

省煤器主省煤器管系由Φ38×4的20G管子组成，逆流顺列布置，节距S1=85mm，S2=50mm，共115排蛇形管。

隔墙省煤器由Φ38×4节距为90mm的高频焊鳍片管组成，材料为20G，节距S=90mm，后隔墙省煤器将尾部烟井分隔成前后两个烟道，后烟道布置低温再热器，前烟道布置旁路省煤器。

旁路省煤器管系由Φ38×4的20G管子二根套管圈组成，节距S1=90mm，S2=94mm，顺列逆流布置。

在进口端管子倾斜40o，以组成烟道挡板的框架。

空气预热器预热器采用管式空气预热器，分上、下二级立式布置，搁置在后钢架上的横梁上，采用Φ40×的有缝钢管，节距S1=60mm，S2=42mm。

其中下级预热器末级管箱采用Φ51×2有缝钢管，节距S1=76mm，S2=51mm。

上级预热器为一组，管箱高度为。

下级预热器分二组，上组管箱高度为，S1=60mm，下组管箱高度为，S1=76mm，S2=51mm。

燃烧器燃烧器为四角布置，切向燃烧。

燃烧器设四层一次风喷口。

喷口的截面和布置方式根据煤种及其特性和制粉系统而定。

锅炉采用钢球磨中间储仓式乏气制粉系统，一、二次风嘴均由耐热耐磨铸钢及不锈钢板制成，除下二次风喷嘴不摆动，其余喷嘴均可摆动，供燃烧调整用。

四个角上同一层喷嘴的摆动角度一致，且喷嘴的实际角度与炉外的指示角度保持一致，保证炉内有良好的空气动力场。

二次风门调节由电动执行机构执行，执行机构宜装在燃烧器的壳体上，随燃烧器一起膨胀。

整只燃烧器随水冷壁向下膨胀，三分之一的重量由水冷壁承担，三分之二的重量由燃烧器本身的支吊装置通过恒力弹簧吊架承担。

为了便于检修，燃烧器箱壳上开设喷嘴检修孔，喷嘴可从此孔中更换，不一定要进入炉膛中更换，不过，在更换一次风喷嘴时，仍需将燃烧器本体的风管拉出一段距离后才能更换，所以在设计煤粉管道时已考虑这一要求，具体见燃烧设备图纸中的要求。

为确保炉内空气动力场和燃烧的稳定，在结构和系统上都已采取措施保证燃烧器喷嘴不破烧坏，所以当一次风喷嘴停用时，必须有一定的冷却风通过，电力设计院在设计系统时应满足这一要求。

锅炉点火采用二级点火系统，高能点火器直接点燃轻油，再点燃煤粉。

油枪采用简单机械雾化，油枪装于下二次风喷嘴及上二层一次风之间的二次风喷嘴内，共8支油枪，为了防止油枪被烧坏，油枪停用时需关闭油阀并退出。

钢架锅炉构架采用全钢结构（双排柱布置），与主厂房脱开的独立结构型式。

锅炉除主省煤器、预热器以外的所有受热部件及其炉墙，刚性梁等组件的全部重量（包括管内水重）通过各自的吊杆悬吊在小梁或次梁上，然后再分配到四根大梁上，四根大梁分别搁在相应的钢结构的柱顶上，全部荷重通过柱子传递到锅炉基础上，主省煤器和空气预热器分层搁置在钢制的后钢架上，全部荷重通过柱子传递到锅炉基础上，对位于烟道内部的支承梁为保证其工作温度低于200℃，其外表面必须包绝热材料其内部必须自然通风冷却，保证其工作的安全可靠。

锅炉宽度方向的柱距为5000mm、16000mm、5000mm，K1柱与主厂房间的距离由设计院定，K1—K2间距离为4500mm，K2—K3间距离为12000mm，K3—K4间距离为13000mm。