600MW锅炉本体结构
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[经典专业文档]600MW机组锅炉本体设备
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项目 再热器压降 炉膛压力 炉膛至省煤器出口烟气压降 省煤器出口至 空气预热器出口烟气压降 空气预热器进口烟温 排烟温度(未校／已校正)
单位 kPa kPa kPa kPa
℃ ℃
空气预热器进口风温(平均值) ℃
空气预热器出口一次风温
℃
空气预热器出口二次风温
℃
省煤器压降
kPa
空气预热器进口二次风压
kPa
（１）炉膛与燃烧器
锅炉炉膛尺寸为宽１９.５５８m、深１６.４３２m， 炉膛容积１５４８４m³,除了炉膛上部被壁式再热器覆 盖部分采用光管水冷壁外，炉膛四周均为Φ５１mm内 螺纹管组成的膜式水冷壁。炉膛设 计压力７８１３Pa。 最上层燃烧器标高３２.６１，至屏底距离为１６.７m， 锅炉顶棚管标高为 ６６.１６m，运转层标高为１３.７ m。
平朔 晋北煤 洗中煤
50
30
1110
20
过热蒸汽 调温方式
一级喷水
二级 喷水
二级喷 三级
水
喷水
喷水
三级 喷水
喷水
21
再热蒸汽 调温方式
燃烧器摆 动+喷水
同左
同左
一级 喷水
汽-汽热交 换器高负荷 同左 时喷水
同左
燃料低位 22 发热量
Qar,net(kJ/kg)
22441 22901 20934 11304
北仑电厂第一台600MW机组的锅炉由美 国燃烧工程公司(CE)设计制造，其型式为 亚临界压力、一次中间再热、控制循环单 汽包锅炉，采用平衡通风、直流式四角切 向燃烧系统，设计燃料为山西晋北烟煤。
（一）锅炉主要设计参数
锅炉主要设计参数见表1-1-2。
表1-1-2 锅炉主要设计参数
600MW锅炉结构讲解
三、ＦＷ亚临界压力600ＭＷ自然循环锅炉
ＦＷ亚临界压力600ＭＷ自然循环锅炉的最大蒸发量为 2020t/h，采用24只低NOx旋流式燃烧器对冲燃烧方式，配 置6台双进双出磨煤机直吹式制粉系统，两台三分仓空气预 热器，两台离心式一次风机，两台动叶可调轴流式二次风 机，两台动叶可调轴流式吸风机，再热汽温调节采用烟气 挡板，过热汽温调节以喷水减温为主。 由锅筒引出的饱和蒸汽依次进入顶棚过热器、包墙管过热 器、一级过热器、大屏过热器、末级过热器。 过热汽温的调节采用两级喷水减温。第一级减温器布置在 一级过热器和大屏过热器的连接管道内，二级减温器布置 在大屏过热器出口联箱和后屏过热器进口联箱之间。
五、Ｂ＆Ｗ360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉
Ｂ＆Ｗ360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是我国湖南岳阳电厂引进的 亚临界自然循环锅炉。锅炉整体布置如图1-8。沿烟气流程 布置屏式过热器、高温过热器，水平烟道中布置高、低温 再热器（即再热器为单级布置），尾部竖井烟道中布置低 温过热器和省煤器。过热汽温调节采用两级喷水减温，再 热汽温调节采用炉底供热风的方式。炉底注入热风还可以 使冷灰斗区域的炉渣凝聚体积减小，以利于排渣和减轻受 热面的磨损。
1. 原煤破碎→原煤干燥→磨制煤粉→输送煤粉→组织 燃烧； 2. 空气加热→燃料燃烧配风； 3. 锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸发受热面 (水冷壁)吸热将给水转变为汽水混合物或直接转变 为蒸汽→由过热器受热面将蒸汽进一步加热达到过 热状态； 4. 排渣、清灰、除灰、烟气排放。
第二节 锅炉机组的系统及组成部件
一、锅炉机组的系统
1、制粉系统 原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓→给煤机→磨煤 机→煤粉分离→合格的煤粉→由空气送入炉内燃烧。 2、燃烧系统 燃烧所需要的空气 → 送风机 → 空气预热器 → → 燃烧器二次风喷口→燃烧室。 →两路热风管道 →制粉系统输送煤 粉→燃烧器一次 风喷口→燃烧室。
600MW锅炉水冷壁
螺旋管屏上升过程中，将绕过前后墙各三层的煤粉燃 烧器和各一层的燃烬风喷口形成喷口管屏。
冷灰斗结构
过渡段水冷壁管屏
从倾斜布置的水冷壁转换到垂直上升的水冷壁就需要过渡 结构，即过渡段水冷壁。
螺旋水冷壁出口管几乎每间隔1根管子直接上升成为垂 直水冷壁，另1根抽出到炉外，进入螺旋水冷壁出口集 箱，再由连接管从螺旋水冷壁出口集箱引入到垂直水冷 壁进口集箱，由垂直水冷壁进口集箱拉出两倍进入垂直
前墙和两侧墙垂直管屏上升并与位于顶棚上方的出口 集箱相连接，后墙垂直管屏上升与标高52.061m的 φ273×60后水吊挂管入口集箱相接，此集箱引出95 根φ76×12.5 MWT的吊挂管至标高68.8m的吊挂管出 口集箱。
在运行过程中为监控水冷壁的壁温，在螺旋水 冷壁管出口装设了73个壁温测点，在前、侧墙 垂直管屏和后水吊挂管出口共装设了87个壁温 测点。
零膨胀点的设置
锅炉本体采用全悬吊结构，使锅炉本体的每个部分能 够比较充分的热膨胀，大大地减少了由于热膨胀受阻 而产生的热应力。锅炉的自然热膨胀中心除了与锅炉 的几何尺寸有关之外，还与温度的分布有关。而锅炉 在启动低负荷、满负荷和停炉工况下温度的分布是不 一样的。因此，锅炉的自然热膨胀中心是随着工况的 变化而变化的。为了进行比较精确的热膨胀位移计算， 以便进行系统的应力分析和密封设计，需要有一个在 各种工况下都保持不变的膨胀中心，作为热膨胀位移 计算的零点。这个膨胀中心就是所谓的人为的膨胀中 心，通过一定的结构措施就能实现它。
锅炉上炉膛的垂直水冷壁布置了10层水平刚性 梁
尾部烟道包墙和竖井烟道共设置12层水平刚性 梁，上5层与上炉膛垂直水冷壁水平刚性梁标 高相同
水平刚性梁的层间布置有校平装置，此外，在 与水平烟道连接的后水两侧和后烟道前包墙的 两侧都设置了垂直刚性梁。
冷灰斗结构
过渡段水冷壁管屏
从倾斜布置的水冷壁转换到垂直上升的水冷壁就需要过渡 结构，即过渡段水冷壁。
螺旋水冷壁出口管几乎每间隔1根管子直接上升成为垂 直水冷壁，另1根抽出到炉外，进入螺旋水冷壁出口集 箱，再由连接管从螺旋水冷壁出口集箱引入到垂直水冷 壁进口集箱，由垂直水冷壁进口集箱拉出两倍进入垂直
前墙和两侧墙垂直管屏上升并与位于顶棚上方的出口 集箱相连接，后墙垂直管屏上升与标高52.061m的 φ273×60后水吊挂管入口集箱相接，此集箱引出95 根φ76×12.5 MWT的吊挂管至标高68.8m的吊挂管出 口集箱。
在运行过程中为监控水冷壁的壁温，在螺旋水 冷壁管出口装设了73个壁温测点，在前、侧墙 垂直管屏和后水吊挂管出口共装设了87个壁温 测点。
零膨胀点的设置
锅炉本体采用全悬吊结构，使锅炉本体的每个部分能 够比较充分的热膨胀，大大地减少了由于热膨胀受阻 而产生的热应力。锅炉的自然热膨胀中心除了与锅炉 的几何尺寸有关之外，还与温度的分布有关。而锅炉 在启动低负荷、满负荷和停炉工况下温度的分布是不 一样的。因此，锅炉的自然热膨胀中心是随着工况的 变化而变化的。为了进行比较精确的热膨胀位移计算， 以便进行系统的应力分析和密封设计，需要有一个在 各种工况下都保持不变的膨胀中心，作为热膨胀位移 计算的零点。这个膨胀中心就是所谓的人为的膨胀中 心，通过一定的结构措施就能实现它。
锅炉上炉膛的垂直水冷壁布置了10层水平刚性 梁
尾部烟道包墙和竖井烟道共设置12层水平刚性 梁，上5层与上炉膛垂直水冷壁水平刚性梁标 高相同
水平刚性梁的层间布置有校平装置，此外，在 与水平烟道连接的后水两侧和后烟道前包墙的 两侧都设置了垂直刚性梁。
亚临界600MW机组锅炉设备培训教材
第一篇锅炉本体设备第一章锅炉设备整体介绍600MW级燃煤机组是世界多数工业发达国家重点发展的火力主力机组。
平圩发电有限责任公司，按4×600MW规模设计，第一期工程安装两台亚临界600MW燃煤汽轮发电机组。
汽轮机及发电机分别由哈尔滨汽轮机厂和电机厂按引进美国西屋公司技术制造的，配置的HG2008/186-M型2008t/h亚临界压力中间再热控制循环锅炉为哈尔滨锅炉厂按引进美国燃烧工程公司（CE）技术设计制造的。
第一节锅炉的主要技术参数锅炉的主要设计参数包括锅炉的蒸发量、蒸汽参数、给水温度。
锅炉的蒸发量有两种表述，一是锅炉额定蒸发量，二是锅炉最大连续蒸发量（MCR），其单位均为t/h（吨/小时）。
锅炉额定蒸发量是指锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸发量。
锅炉的最大连续蒸发量（MCR）是指锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和设计燃料时长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。
锅炉蒸汽参数是指其出口蒸汽压力和温度。
锅炉的主要设计参数见下表1－1－1。
表1—1－1第二节锅炉的总体布置及其结构特点一、锅炉总体简介:锅炉本体采用单炉膛Π型半露天岛式布置，一次中间再热；制粉系统为正压直吹式，采用RP-1003型中速磨煤机6台；四角布置切圆燃烧方式，摆动式直流燃烧器；固态机械除渣。
图1－2－1 平圩电厂2008t/h锅炉整体布置简图锅炉本体布置简图如图1－2－1,炉膛深度为16432mm、宽度为18542mm，汽包中心线标高73304mm，锅炉大板梁底层标高80520mm,冷灰斗标高10860mm,倾角55°；前墙至折焰角的距离为13080mm, 折焰角55°。
锅炉构架为全钢结构，它们分别由立柱、梁、水平支撑、垂直支撑等构件通过高强度螺栓连接而成（个别次要构件也有焊接）。
锅炉本体各受热面通过吊杆悬挂于炉顶的大板梁上，各受热面整体向下膨胀。
炉膛两侧墙和前后墙的垂直中在线布置有四处膨胀中心点（一个横截面上）人为控制锅炉本体受热面的膨胀，尾部竖井后墙也有此装置。
超临界锅炉本体结构(2)
去中压缸 去高压缸 过热器二级减温 再热器事故减温 过热器一级减温
⑧ ④
⑤
⑦ ③
⑨ ⑥
来自高加 来自高压缸 ①省煤器 ②炉膛 ③低过 ④屏过 ⑤末过 ⑥低再 ⑦高再 ⑧分离器 ⑨贮水罐
①
②
低温过热器
1 水平段共1段 根管绕， 水平段共 段，4根管绕，共168排，横向 根管绕 排 节距114.3，管段下部分管子规格为 节距 ， Φ45X7、15CrMoG管段上部分管子规格为 、15CrMoG管段上部分管子规格为 Φ45X7，材质 ，材质12Cr1MoVG； ； 垂直出口段Φ 垂直出口段Φ45X7，材质 ，材质12Cr1MoVG， ， 横向节距228.6mm， 84排 横向节距228.6mm，共84排。 水平段管屏宽度为2481 水平段管屏宽度为2481 低过进口集箱Φ 低过进口集箱Φ482.6×85，SA335P12 ， × ， 带短管接头分两段出厂， 带短管接头分两段出厂，集箱工地焊口两 端各留出4个管接头不焊 个管接头不焊， 端各留出 个管接头不焊，待集箱工地对 接后再行焊接， 接后再行焊接， 低过出口集箱Φ546.1×107, SA-335P12 ， 低过出口集箱Φ × 带长管接头分两段出厂
1.共分为2段，下段分7屏 长60480－52646=7834 屏宽2743.2. 2.上部管屏迎风面弯头处 防磨盖板厂内焊接后发货
低温过热器
• 低温过热器蛇形管布置在后 竖井后烟道内，分为水平段 和垂直出口段。 • 蒸汽从汽吊管前后烟道出口 集箱两侧端部由连接管 （Φ339.7×58，SA335P12） 引出后分别合并成单侧单根 连接管（Φ457.2×72， SA335P12），再从两端送入 低温过热器进口集箱 （Φ482.6×85，SA335P12） • 整个低温过热器为顺列布置， 蒸汽与烟气逆流换热。
⑧ ④
⑤
⑦ ③
⑨ ⑥
来自高加 来自高压缸 ①省煤器 ②炉膛 ③低过 ④屏过 ⑤末过 ⑥低再 ⑦高再 ⑧分离器 ⑨贮水罐
①
②
低温过热器
1 水平段共1段 根管绕， 水平段共 段，4根管绕，共168排，横向 根管绕 排 节距114.3，管段下部分管子规格为 节距 ， Φ45X7、15CrMoG管段上部分管子规格为 、15CrMoG管段上部分管子规格为 Φ45X7，材质 ，材质12Cr1MoVG； ； 垂直出口段Φ 垂直出口段Φ45X7，材质 ，材质12Cr1MoVG， ， 横向节距228.6mm， 84排 横向节距228.6mm，共84排。 水平段管屏宽度为2481 水平段管屏宽度为2481 低过进口集箱Φ 低过进口集箱Φ482.6×85，SA335P12 ， × ， 带短管接头分两段出厂， 带短管接头分两段出厂，集箱工地焊口两 端各留出4个管接头不焊 个管接头不焊， 端各留出 个管接头不焊，待集箱工地对 接后再行焊接， 接后再行焊接， 低过出口集箱Φ546.1×107, SA-335P12 ， 低过出口集箱Φ × 带长管接头分两段出厂
1.共分为2段，下段分7屏 长60480－52646=7834 屏宽2743.2. 2.上部管屏迎风面弯头处 防磨盖板厂内焊接后发货
低温过热器
• 低温过热器蛇形管布置在后 竖井后烟道内，分为水平段 和垂直出口段。 • 蒸汽从汽吊管前后烟道出口 集箱两侧端部由连接管 （Φ339.7×58，SA335P12） 引出后分别合并成单侧单根 连接管（Φ457.2×72， SA335P12），再从两端送入 低温过热器进口集箱 （Φ482.6×85，SA335P12） • 整个低温过热器为顺列布置， 蒸汽与烟气逆流换热。
凤台电厂600MW超临界机组锅炉简介
点火 油枪
启动 油枪
燃烧 器
HT-NR3燃烧器配风示意图
一次风机
一次风由一次风机提
供。它首先进入磨煤 机干燥原煤并携带磨 制合格的煤粉通过燃 烧器的一次风入口弯 头组件进入HT-NR燃 烧器，再流经燃烧器 的一次风管，最后进 入炉膛。
中间 段 进气 箱
一次风 机 叶轮 机壳
润滑 油站
二次风、三次风
工作原理
ZGM113G磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分
是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊 组成。需粉磨的原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，旋 转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊 进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨 力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力 均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、 拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见 图6―1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴 环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤 粉混合物烘干并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进 行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一 次风带出分离器。
燃烧器风箱为每个HT-NR3燃烧器提供二次
风和三次风。风箱采用大风箱结构，同时 每层又用隔板分隔。在每层燃烧器入口处 设有风门执行器，以根据需要调整各层空 气的风量。风门执行器可程控操作。
燃尽风(OFA)
燃尽风采用优化的双气流结构和布置形式。
燃尽风风口包含两股独立的气流：中央部 位的气流是非旋转的气流，它直接穿透进 入炉膛中心；外圈气流是旋转气流，用于 和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。
点火 油枪
二次 风
一次 风煤 粉
三次 风
600MW超(超)临界直流锅炉概述
600MW超（超）临界
直流锅炉
概述
600MW超（超）临界直流锅炉概述
锅炉：高效超超临界变压直流 运行、单炉膛、一次再热、平 衡通风、露天岛式布置、固态 排渣、全钢构架、全悬吊结构、 对冲燃烧方式（四角切圆燃烧 方式）、Π型锅炉，采用三分仓 回转式空预器，取消增压风机， 引风机与增压风机合并。
600MW超（超）临界直流锅炉概述
你学会了吗？
直流锅炉依靠给水 泵的压头将锅炉给 水一次通过预热、 蒸发、过热各受热 面而变成过热蒸汽。
600MW直流锅炉启动ຫໍສະໝຸດ 统锅炉启动系统为内置式和外 置式启动系统，采用简单疏 水扩容式启动系统，包括启 动分离器、立式一体化疏水 扩容器、疏水扩容器排汽管、 启动疏水泵、水位控制阀 （361阀）、流量测量喷嘴、 截止阀、管道及附件等组成。 在正常运行中分离器不与系 统隔离，作为系统流程的一 个部件。
600MW直流锅炉汽水流程
自给水管路出来的水由炉侧一端进入位于尾部竖井后 烟道下部的省煤器入口集箱，水流经水平布置的省煤 器蛇形管后，由省煤器出口集箱端部引出到集中下降 管进入位于锅炉下部左、右两侧的集中下降管分配头， 再通过下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱，经螺旋 水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、混合集箱，一部分 进入垂直水冷壁入口集箱经垂直水冷壁管、垂直水冷 壁出口集箱后进入水冷壁出口混合集箱，另一部分进 入水平烟道再汇聚到水冷壁出口混合集箱，然后经引 入管引入汽水分离器进行汽水分离。循环运行时从分 离器分离出来的水从下部排进储水罐，水通过启动系 统管道接至疏水扩容器，然后通过疏水泵进入凝汽器 和循环水回水，或直接排到排水槽。分离器出来的汽 进入过热器系统内。进入直流运行时全部工质均通过 汽水分离器进入顶棚管
直流锅炉
概述
600MW超（超）临界直流锅炉概述
锅炉：高效超超临界变压直流 运行、单炉膛、一次再热、平 衡通风、露天岛式布置、固态 排渣、全钢构架、全悬吊结构、 对冲燃烧方式（四角切圆燃烧 方式）、Π型锅炉，采用三分仓 回转式空预器，取消增压风机， 引风机与增压风机合并。
600MW超（超）临界直流锅炉概述
你学会了吗？
直流锅炉依靠给水 泵的压头将锅炉给 水一次通过预热、 蒸发、过热各受热 面而变成过热蒸汽。
600MW直流锅炉启动ຫໍສະໝຸດ 统锅炉启动系统为内置式和外 置式启动系统，采用简单疏 水扩容式启动系统，包括启 动分离器、立式一体化疏水 扩容器、疏水扩容器排汽管、 启动疏水泵、水位控制阀 （361阀）、流量测量喷嘴、 截止阀、管道及附件等组成。 在正常运行中分离器不与系 统隔离，作为系统流程的一 个部件。
600MW直流锅炉汽水流程
自给水管路出来的水由炉侧一端进入位于尾部竖井后 烟道下部的省煤器入口集箱，水流经水平布置的省煤 器蛇形管后，由省煤器出口集箱端部引出到集中下降 管进入位于锅炉下部左、右两侧的集中下降管分配头， 再通过下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱，经螺旋 水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、混合集箱，一部分 进入垂直水冷壁入口集箱经垂直水冷壁管、垂直水冷 壁出口集箱后进入水冷壁出口混合集箱，另一部分进 入水平烟道再汇聚到水冷壁出口混合集箱，然后经引 入管引入汽水分离器进行汽水分离。循环运行时从分 离器分离出来的水从下部排进储水罐，水通过启动系 统管道接至疏水扩容器，然后通过疏水泵进入凝汽器 和循环水回水，或直接排到排水槽。分离器出来的汽 进入过热器系统内。进入直流运行时全部工质均通过 汽水分离器进入顶棚管
600MW锅炉本体结构
• 这种结构的过渡段水冷壁可以把螺 旋水冷壁的荷载平稳地传递到上部 水冷壁。
中间过渡水冷壁
螺旋水冷壁
垂直水冷壁
垂直水冷壁入口集箱
半炉膛混合，减少吸热偏差小，适应变压运行
混合集箱
垂直冷壁进口集箱 螺旋水冷壁出口集箱
螺旋膜式壁
垂直水冷壁进口集箱
过渡段水冷壁厂内组装
过渡段水冷壁安装后
内螺纹螺旋管圈水冷壁: 不需设置水冷壁进口节流圈
垂直水冷壁 + 内螺纹管
螺旋水冷壁 + 内螺纹管
炉膛水冷壁型式
流量调整困难 (进口节流圈)
采用高质量流速，且质量流速可 以自由调整。
负荷变化 和煤种变 化适应性
对比
节流圈为针对锅炉某一负荷、某一煤种而设计。 由于节流圈的固有特性，对所有负荷进行流量 合理分配、调节较为困难；机组运行一段时间， 节流圈将不可避免地结垢，偏离设计值。对煤 种变化、炉膛结渣等所引起的炉膛热负荷变化 适应性较差。
前墙 侧墙 后墙 侧墙
燃烧器布置对水冷壁热负荷的影响
过渡段水冷壁
• 螺旋水冷壁前墙、两侧墙出口管全 部抽出炉外
• 后墙出口管则是4抽1根管子直接上 升成为垂直水冷壁后墙凝渣管，另 3根抽出到炉外
• 抽出炉外的所有管子均进入24根螺 旋水冷壁出口集箱，由22根连接管 从螺旋水冷壁出口集箱引入位于锅 炉左右两侧的两个混合集箱 （Φ444.5×95，SA335P12）混合 后，再通过22根连接管从混合集箱 引入到24根垂直水冷壁进口集箱， 然后由垂直水冷壁进口集箱引出光 管形成垂直水冷壁管屏，垂直光管 与螺旋管的管数比为3：1。
压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、 固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。 • 中速磨直吹式制粉系统，配6台磨(1台备用)，装设旋流 式HT-NR3型燃烧器，前后墙布置，对冲燃烧。 • 机组配置2×50％B-MCR汽动调速给水泵和1台30 ％BMCR电动调速给水泵。 • 采用35％B-MCR容量高、低压串联汽机旁路。
中间过渡水冷壁
螺旋水冷壁
垂直水冷壁
垂直水冷壁入口集箱
半炉膛混合，减少吸热偏差小，适应变压运行
混合集箱
垂直冷壁进口集箱 螺旋水冷壁出口集箱
螺旋膜式壁
垂直水冷壁进口集箱
过渡段水冷壁厂内组装
过渡段水冷壁安装后
内螺纹螺旋管圈水冷壁: 不需设置水冷壁进口节流圈
垂直水冷壁 + 内螺纹管
螺旋水冷壁 + 内螺纹管
炉膛水冷壁型式
流量调整困难 (进口节流圈)
采用高质量流速，且质量流速可 以自由调整。
负荷变化 和煤种变 化适应性
对比
节流圈为针对锅炉某一负荷、某一煤种而设计。 由于节流圈的固有特性，对所有负荷进行流量 合理分配、调节较为困难；机组运行一段时间， 节流圈将不可避免地结垢，偏离设计值。对煤 种变化、炉膛结渣等所引起的炉膛热负荷变化 适应性较差。
前墙 侧墙 后墙 侧墙
燃烧器布置对水冷壁热负荷的影响
过渡段水冷壁
• 螺旋水冷壁前墙、两侧墙出口管全 部抽出炉外
• 后墙出口管则是4抽1根管子直接上 升成为垂直水冷壁后墙凝渣管，另 3根抽出到炉外
• 抽出炉外的所有管子均进入24根螺 旋水冷壁出口集箱，由22根连接管 从螺旋水冷壁出口集箱引入位于锅 炉左右两侧的两个混合集箱 （Φ444.5×95，SA335P12）混合 后，再通过22根连接管从混合集箱 引入到24根垂直水冷壁进口集箱， 然后由垂直水冷壁进口集箱引出光 管形成垂直水冷壁管屏，垂直光管 与螺旋管的管数比为3：1。
压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、 固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。 • 中速磨直吹式制粉系统，配6台磨(1台备用)，装设旋流 式HT-NR3型燃烧器，前后墙布置，对冲燃烧。 • 机组配置2×50％B-MCR汽动调速给水泵和1台30 ％BMCR电动调速给水泵。 • 采用35％B-MCR容量高、低压串联汽机旁路。
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锅炉本体三维动画
1.总体布置
采用П型布置形式
П型布置是传统普遍采用的方式， 烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟 道，在尾部烟道通过各受热面后排 出。
其主要优点是锅炉高度较低， 尾部烟道烟气向下流动有自生吹灰 作用，各受热面易于布置成逆流形 式，对传热有利等。
布置简图
锅炉∏型布置和塔型布置的比较
概念 业绩
前墙 侧墙 后墙 侧墙
燃烧器布置对水冷壁热负荷的影响
过渡段水冷壁
• 螺旋水冷壁前墙、两侧墙出口管全 部抽出炉外
• 后墙出口管则是4抽1根管子直接上 升成为垂直水冷壁后墙凝渣管，另 3根抽出到炉外
• 抽出炉外的所有管子均进入24根螺 旋水冷壁出口集箱，由22根连接管 从螺旋水冷壁出口集箱引入位于锅 炉左右两侧的两个混合集箱 （Φ444.5×95，SA335P12）混合 后，再通过22根连接管从混合集箱 引入到24根垂直水冷壁进口集箱， 然后由垂直水冷壁进口集箱引出光 管形成垂直水冷壁管屏，垂直光管 与螺旋管的管数比为3：1。
锅炉启动时间：冷态启动
7～8小时
温态启动
2～3小时
热态启动
1～1.5小时
极热态
＜1小时
水冷壁前上集箱 顶棚进口集箱 二级过热器汇集集箱 过热器二级减温器 二级过热器进口集箱 三级过热器进口集箱 三级过热器出口集箱 水冷壁凝渣管束 水冷壁后墙出口集箱
高再进口集箱 高再出口集箱 后竖井前墙集箱 再热器减温器 低再出口集箱 再热器减温器 后竖井吊挂管集箱 后竖井中隔墙集箱 一级过热器出口集箱 后竖井吊挂管集箱 后竖井后墙集箱 顶棚出口集箱
压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、 固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。 • 中速磨直吹式制粉系统，配6台磨(1台备用)，装设旋流 式HT-NR3型燃烧器，前后墙布置，对冲燃烧。 • 机组配置2×50％B-MCR汽动调速给水泵和1台30 ％BMCR电动调速给水泵。 • 采用35％B-MCR容量高、低压串联汽机旁路。
锅炉主要界限尺寸
锅炉深度
mm 44500
顶棚出口集箱
刚性梁
刚性梁
锅炉宽度(外侧柱) mm 44000
刚性梁
刚性梁 刚性梁
锅炉宽度(内侧柱) mm 25000
刚性梁
刚性梁
刚性梁
大板梁标高
mm 85900
刚性梁
刚性梁
低再进口集箱
炉膛宽度
mm 19419.2
炉膛深度
mm 15456.8
顶棚拐点标高
mm 72800
水冷壁的支撑结构
减少热应力 销杆连接 (不需要焊接)
螺 旋 膜 式 水 冷 壁
垂直膜式水冷壁
螺旋水冷壁出口集箱
垂直水冷壁进口集箱 螺旋水冷壁出口集箱 垂直水冷壁进口集箱
螺旋管圈水冷壁
水平刚性梁 垂直刚性梁
垂直搭接板
上部垂直水冷壁
水冷壁系统的保护
• 温度监测保护：水冷壁系统温度测点是锅 炉在启停、运行时对管子金属壁温进行监 视和保护的重要手段。
内螺纹螺旋管圈水冷壁: 不需设置水冷壁进口节流圈
垂直水冷壁 + 内螺纹管
螺旋水冷壁 + 内螺纹管
炉膛水冷壁型式
流量调整困难 (进口节流圈)
采用高质量流速，且质量流速可 以自由调整。
负荷变化 和煤种变 化适应性
对比
节流圈为针对锅炉某一负荷、某一煤种而设计。 由于节流圈的固有特性，对所有负荷进行流量 合理分配、调节较为困难；机组运行一段时间， 节流圈将不可避免地结垢，偏离设计值。对煤 种变化、炉膛结渣等所引起的炉膛热负荷变化 适应性较差。
• 螺旋水冷壁管全部采用六头、上升角60°的内 螺纹管，共456根，管子规格Φ38.1×7.5，材 料为SA-213T2。
• 炉膛冷灰斗处管子节距为50.8及49.827mm， 冷灰斗以外的中部螺旋盘绕管圈，倾角为 19.471°，管子节距50.8 mm。
• 冷灰斗管屏、螺旋管屏膜式扁钢厚δ6.4，材料 为15CrMo，均采用双面坡口型式。
锅炉汽、水、烟、风阻力
BMCR工况的阻力情况： 过热器蒸汽侧阻力 顶棚和包墙系统阻力 再热器蒸汽侧阻力 省煤器水侧阻力 水冷壁压降阻力 空气预热器一次风阻力 空气预热器二次风阻力 空气预热器烟气侧阻力 锅炉本体烟气阻力（含空预器） 燃烧器一次风阻 燃烧器二次风阻力
1.068MPa 0.696MPa 0.19MPa 0.087MPa 1.619MPa
B-MCR 1900 25.4 571 1613.8
4.6/4.41 322/569
283 93.72
313/327 123/118
BRL 1797.95
25.2 571 1523.8 4.34/4.16 315/569 279 93.8 93.49 310/322 121/115
锅炉主要性能参数（BMCR)
％ / t/h t/h ％ ％ ℃ ℃ ℃
姚孟 83.11 4950 265800 93.72 1.14
57 76 66.4 33.6 27/313 20/327 123/118
阳逻 79.99 4370 232680 93.38 1.14
76 76 55.5 44.5 28/323 21/334 131/126
锅炉主要规范：
名称 过热蒸汽流量 过热器出口蒸汽压力 过热器出口蒸汽温度 再热蒸汽流量 再热器进/出口蒸汽压力 再热器进/出口蒸汽温度 给水省煤器进口温度 计算热效率(按低位发热量) 保证热效率(按低位发热量) 热一/二次风温度 排烟温度(修正前/后)
单位 t/h MPa(g) oC t/h MPa(g) oC oC / / oC oC
水平烟道深
mm 5486.4
后竖井低温再热器 mm 6604 烟道深度
后竖井低温过热器 mm 8331.2 烟道深度
水冷壁下集箱标高 mm 5800
锅炉性能保证值 (设计煤种)
1 锅炉B-MCR出力1900t/h 2 锅炉保证热效率（按低位发热量）93.49% 3 不投油最低稳燃负荷不大于35%B-MCR 4 烟、风压降实际值与设计值的偏差不大于10% 5 过热器、再热器、省煤器的实际水、汽侧压降数值不 超过保证值。 6 过热蒸汽在35～100%B-MCR范围内，再热蒸汽在50～ 100%B-MCR范围内能维持其额定汽温；汽温允许偏差为 ±5℃。 7 NOX的排放量不高于400mg/Nm3
采用较高质量流速设计，且进口不需装设节流圈，螺旋管圈 水冷壁的传热、流量分配和介质出口温度等不会受到燃烧器、 磨煤机切换等工况的影响 。对煤种变化、炉膛结渣以及机组
负荷变化所引起的吸热量的变化适应性好，变负荷、变压运 行能力强
螺旋水冷壁管
• 炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺 旋水冷壁）都采用螺旋盘绕膜式管圈，从水冷 壁进口到折焰角水冷壁下标高52608.9 mm处。
过热器出口压力 25
设计平均
20
质量流速
4,000 3,500 3,000 2,500
15
2,000
10 光管
足Su够ff的ic裕ien量t Margin 1,500
1,000
5 临界质量流速
500 内螺纹管
0 0
Tube
-
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
主蒸汽流量, t/h
温）
经济性和煤适应性有影响。
2. 水冷壁
采用螺旋管圈＋垂直管圈 方式
对于超临界变压运行锅炉，螺旋管 圈水冷壁是首先应用于超临界变压运行 锅炉的水冷壁型式。 ➢ 炉膛水冷壁采用螺旋管圈＋垂直管圈 方式【即下部炉膛的水冷壁采用螺旋管 圈（内螺纹管），上部炉膛的水冷壁为 垂直】，保证质量流速符合要求。 ➢ 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁 ➢ 水冷壁采用一次中间混合联箱来实现 螺旋管至垂直水冷壁管的过渡
世界上烟煤型锅炉典型布置
主要用于褐煤型锅炉
日本超临界燃煤锅炉均采用此种 布置方式
适合600MW-1050MW超临界燃煤 变压锅炉
-高灰份 缺乏1000MW超临界燃煤变压锅炉经验
结构与安装 具备成熟的结构技术及众多业绩， 需研究大容量超临界锅炉可靠性 可靠性高
性能及运行 煤适应性好（采挡板调节再热汽 再热器采用喷水及燃烧器摆动调温，对
名称 炉膛容积热负荷 炉膛断面热负荷 燃料耗量 锅炉计算效率(按低位热值) 炉膛出口过剩空气系数 过热器一级减温水喷水量 过热器二级减温水喷水量 过热器侧烟气份额 再热器侧烟气份额 空气预热器一次风进出口温度 空气预热器二次风进出口温度 空气预热器出口 (修正前/修正后)
单位 kw/m3 kw/m2 kg/h
600MW超临界机组
技术专题介绍２
锅炉本体结构(1)
郑州电力高等专科学校
杨建华
锅炉本体结构
• 1.总体布置 • 2.水冷壁 • 3.启动分离器 • 4.过热器 • 5.再热器 • 6.省煤器 • 7.空气预热器
锅炉基本性能
• 锅炉型号：DG1900/25.4-Ⅱ1 • 装设二台600MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变
350Pa 770Pa 909Pa 2257Pa 1150Pa 1950Pa
负荷特性：带基本负荷，并具有一定调峰能力
运行方式：采用定-滑-定方式运行，也可定压方式运行
汽温控制范围：过热汽温35%～100%B-MCR
再热汽温50%～100%B-MCR
炉膛压力：设计压力
±5800Pa
瞬时承受压力 ±8700Pa
技术特点：
➢采用管螺旋管圈
控制合理的设计平均质量流速， 防止亚临界状态下的传热恶化，提 高高负荷下的安全裕度。
➢选取较高的质量流速
较高的流速可以确保更高的传热 性能和流动可靠性，确保水冷壁有 较高的安全性和较大的安全裕度。