省煤器及水冷壁系统流程
高压锅炉省煤器更换后的化学清洗
节能与环保—382—高压锅炉省煤器更换后的化学清洗张丽丽（中国石化集团资产经营管理有限公司齐鲁石化分公司热电厂，山东淄博255000）摘要：齐鲁石化热电厂8号锅炉为杭州锅炉集团有限公司制造的NG-410/9.8-M8型高温高压、单汽包、自然循环锅炉。
该锅炉在2020年大修时更换了全部省煤器和部分水冷壁管，为防止发生残留铁锈引发的三管爆破事故，清除水冷壁在长期运行中形成的污垢，进行了化学清洗。
本文详细介绍了清洗前的小型试验、清洗前的准备工作、清洗过程，对清洗效果进行了评价。
对类似情况的化学清洗积累了经验。
关键词：高压锅炉化学清洗腐蚀速率省煤器更换1前言齐鲁石化热电厂8号锅炉为杭州锅炉集团有限公司制造的NG-410/9.8-M8型高温高压、单汽包、自然循环锅炉。
2005年投运，2020年大修时更换了全部省煤器和部分水冷壁管。
为去除更换的省煤器和水冷壁管在制造、运输、安装过程中产生的金属氧化产物，清洗锅炉受热面上运行中形成的污垢，2020年12月进行了化学清洗。
2清洗方案2.1化学清洗的必要性8号炉自2005年投运后一直未进行化学清洗，清洗间隔已超过15年。
对大修时更换下的8号锅炉水冷壁管进行垢量测定，平均垢量为463.6g/㎡。
结垢量及清洗间隔年限均达到了《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T794-2012规定的需要化学清洗的条件[1]。
同时考虑到2019年7号炉更换省煤器后未进行化学清洗，启动后出现水冷壁爆管问题，经分析为残留铁锈和氧化皮所致。
为避免在8号炉出现类似问题，保证锅炉启动前汽水系统内残留异物、水垢全部清洗干净，确定实施化学清洗。
2.2小型试验为确定清洗工艺，2020年11月提前进行了化学清洗小型试验。
首先对垢样成分进行了分析。
根据垢样成分分析，试验中采取了7%复合酸+0.3%缓蚀剂（温度60℃）的酸洗工艺。
试验结果显示：样管内垢均已清洗干净，无过洗现象；腐蚀指示片表面光滑、光亮，无点蚀现象；腐蚀指示片腐蚀速率为1.93g/（m2.h），符合标准规定。
电厂锅炉设计说明书
《电厂锅炉原理》课程设计说明书a. .. . .重庆科技学院热能与动力工程092012年12月目录前言 (1)一、锅炉设计条件及性能数据 (1)1.1 额定工况及主要参数 (1)1.2燃料 (2)1.3锅炉汽水品质 (2)1.4现场自然条件 (3)1.5锅炉运行条件 (3)二、锅炉整体及系统 (4)2.1锅炉布置 (4)2.2汽水系统 (4)2.3燃烧系统 (15)2.4烟空气系统 (15)2.5出渣系统 (16)2.6调温系统 (16)三、主要承压部件 (17)a. .. . .3.1汽水分离器 (17)3.2水冷壁 (17)3.3省煤器 (18)3.4过热器 (18)3.5再热器 (19)四、其他设备 (20)4.1钢结构 (20)4.2刚性梁 (21)4.3锅炉密封和保温 (21)4.4空气预热器 (21)五、参考文献 (22)锅炉设计说明书前言本说明书仅对锅炉的总体布置、性能、系统及主要结构等进行简要介绍。
锅炉的安装和使用详见953-1-8602锅炉使用说明书和953-1-8608锅炉安装说明书。
本工程锅炉设计着重考虑:1) 采用成熟、先进的超临界技术，确保锅炉具有较高的可用率；2) 选用合适的炉膛尺寸及热负荷指标，以保证炉膛不发生结渣；3) 采用先进的燃烧方式和燃烧设备，在保证炉膛不结渣的前提下，燃烧效率高、煤种适应性强、烟气温度及速度偏差小、NOx排放低；4) 采用成熟可靠的受热面布置方式，使得汽温偏差尽可能小，管材选用留有足够的裕度，有效保证受热面安全可靠；5) 具备较好的低负荷稳燃性能以及较好的启、停及调峰性能；6) 尽量采用成熟结构，增加部组件适用化程度。
1.锅炉设计条件及性能数据a. .. . .本锅炉为400t/h再热煤粉锅炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、п型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构，制粉系统为中间贮仓式，闭式热风送粉，筒式钢球磨煤机。
锅炉燃用淮北洗中煤。
泰州二次再热锅炉汽水系统
受热面逆流、顺流布置
逆流式对流受热面具有最大的传热温压，节省金属耗量， 但是蒸汽出口处恰恰是受热面中烟气和蒸汽温度最高的区 域，金属壁温可能很高。
顺流式对流受热面则相反，蒸汽出口处烟气温度最低，金 属壁温比较的低，有利于受热面的安全，传热温压小，受 热面较多。
2023/10/12
主要优点：螺旋水冷壁间的吸热偏差小，由于同一根管以 相同的方式从下绕过炉膛的角隅部分和中间部分，吸热均 匀，管间热偏差小，因此对燃烧偏斜或局部结焦而造成的 热负荷不均匀，有很强的抗衡能力。
主要缺点：1、水冷壁阻力大，给水泵功率与垂直屏水冷 壁相比增加2%--3%。2、螺旋水冷壁比垂直水冷壁更容易 挂焦。
对辐射式受热面，当锅炉负荷增加时，由于炉膛火焰的平 均温度变化不大，辐射传热量增加不多，跟不上蒸汽流量 的增加，因而使蒸汽焓增减少，所以在锅炉负荷增加时， 辐射式受热面的汽温反而降低。
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低温过热器 高温过热器
过热器
位置
布置形式
炉膛出口断面前 顺流
高温过热器布置在 顺流 高温再热器冷段和 热段之间
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后烟道省煤器屏管
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省煤器进口
省煤器进口集箱 （114830mm）
省煤器 进口管道
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省煤器出口
底部疏 水管
省煤器出口集箱 （106380mm）
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省煤器常见存在的问题
一、积灰 1、积灰
在锅炉运行中，当含灰烟气在流经受热面时部分灰粒 沉积在受热面上的现象称为积灰。
2023/10/12
水冷壁的结构示意图
2023/10/12
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锅炉的工作过程
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。
3、汽水系统
烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的90~95%），经除尘 器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；
锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰 系统。
5、烟气排放系统
燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经 过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系 统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。
低压(P<2.5ＭPa)、中压(P3.9ＭPa)、高压(P10.8ＭPa)、 超高压(P14.7ＭPa)、亚临界压力(P16.8～18.6ＭPa)、超 临界及超超临界压力(P25～40ＭPa)。
4、按燃烧方式分类
火床炉、煤粉炉(四角燃烧、对冲燃烧、Ｗ型火焰燃烧)、旋 风炉、流化床锅炉。
5、按蒸发受热面循环方式分类 自然循环、控制循环、直流锅炉、低倍率或复合循环
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。
第一节 锅炉机组的工作过程
锅炉汽水系统构成及作用
汽水系统1、汽水系统图：汽炉汽水系统、水炉水系统、主蒸汽母管系统、疏水系统、定排放水系统2、汽水系统包括省煤器、汽包、下降管、水冷壁等组成的蒸发设备，以及过热器、给水、蒸汽管路等组成的汽水系统。
汽水系统的任务是使水吸收热量蒸发，最后变成具有一定参数的过热蒸汽。
3、省煤器（非沸腾式）省煤器由蛇形管组成布置在锅炉尾部的垂直烟道中，省煤器管内走的是给水，管外走的是烟气，给水沿蛇形管自下而上由低温至高温与烟气逆向流动。
给水在省煤器内吸收烟气余热部分产生蒸汽，汽水混合物进入汽包。
省煤器的作用：是利用烟气余热加热锅炉给水，提高给水温度，同时降低排烟温度，减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，节省燃料。
给水经省煤器加热后再送入汽包，可以减少汽包壁与给水之间的温差，减少汽包壁因温差而产生的热应力，改善汽包的工作条件。
锅炉再循环门的作用：在锅炉生火或停炉时，为防止给水暂时中断使省煤器管得不到冷却而烧坏，在汽包与省煤器进口联箱之间装设再循环管，其上装有再循环门，当停止进水时打开再循环门，由于再循环管装在烟道外不受热，而省煤器管中的水受烟气加热，水温与再循环管中的水温形成温差，因而在汽包、再循环管、省煤器、汽包之间形成水的自然循环流动，使省煤器管得到冷却，保护省煤器。
当锅炉进水时关闭再循环门，给水就经过省煤器加热后进入汽包，避免低温给水直接由再循环管进入汽包，降低汽包热应力的产生汽包的作用：汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件，是加热、蒸发、过热三个过程的分界点，它汇集炉水和饱和蒸汽，通过汽水分离装置减少蒸汽的带水量，通过排污管和加药管，减少蒸汽中的含盐量，保证蒸汽品质。
汽包上还装有各种表计如压力表、水位计等，用以控制汽包压力，监视汽包水位。
汽包具有一定的水容积，它与水冷壁、下降管相连，组成自然水循环系统。
汽包设有汽水分离器（旋风分离器）、连续排污管、加药管、下降管、安全门、压力表、温度计、水位计、事故放水管、再循环管、进水管（与水冷壁、省煤器相连）、蒸汽引出管（与吊挂管过热器进口联箱相连）。
第六章_过热器和再热器教材
2019/6/15
SIE 王树群 动本091-2
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★某1900t/h 超临界锅炉 汽水系统流程
（600MW机组）
2019/6/15
SIE 王树群 动本091-2
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• 600MW超临界锅炉主蒸汽（含给水）系统流程 给水→省煤器→螺旋管水冷壁→过渡联箱→垂直管
水冷壁→启动分离器→顶棚和包墙过热器系统→ 低温过热器→一级喷水减温器→屏式过热器→二 级喷水减温器→末级过热器→汽轮机高压缸
一、锅炉为什么要进行汽温调节？
锅炉过热器（再热器）可使用纯对流型或对流辐 射联合型。
对流辐射联合型如果以对流为主，汽温特性为对 流型；如果以辐射为主，汽温特性为辐射型。
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SIE 王树群 动本091-2
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一、锅炉为什么要进行汽温调节？
过热器本身的汽温特性是否满足要求？ 结论：不能。
(3)尽量防止或减少平行管之间的热偏差。
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SIE 王树群 动本091-2
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§6-2 过热器和再热器的型式和结构
• 再热器与过热器的结构相似，故重点介 绍过热器，然后将再热器与过热器的区 别进行说明。
• 过热器构成：进口联箱、出口联箱、并 列的受热面管组三部分连接构成
2019/6/15
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三、为什么要设置再热器？
• 提高蒸汽压力和温度可以 提高循环效率，但是提高 温度受到材料限制，而只 提高压力受到蒸汽在汽轮 机内膨胀终止时的湿度限 制；
• 故采用再热循环，既保证
了循环效率提高，又使膨
胀终点湿度在允许范围内。
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SIE 王树群 动本091-2
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锅炉运行操作规程
锅炉运行操作规程第一节：启动前的检查和准备一、启动前的检查（一）、燃烧部分1、对主要设备进行调试，具备运行条件。
2、炉膛表面平整，无裂痕、密封良好。
3、看火孔，人孔门完整无缺，且能关闭严密，开关灵活。
4、烟道、风道及除尘器内无积灰，无杂物。
5、燃油系统的管道、阀门无漏油现象，油枪雾化良好。
6、煤仓内有足够的煤量，给煤机转动正常。
7、燃烧室及返料器风帽安装正确，无赌塞现象，返料器风门开启。
8、风室内无杂物，放渣管无堵塞，放渣。
9、冷渣机转动正常，冷却水循环正常。
10、一次风机、二次风机、引风机能正常转动，调节挡板在关闭位置，轴承油位正常，冷却水畅通，安全罩牢固，地脚螺栓不松动，电机有接地线。
（二）、汽水部分1、各水位计在使用状态，阀门开关灵活，放水门关闭严密。
2、所有有放水门，排污门应关闭。
3、疏水门除高过出口门，主气管道隔绝门前疏水外，其它应关闭。
4、对空排汽门手动们开启，电动门开关灵活。
5、事故防水手动门开启，电动门开关灵活。
6、给水管道放水门关闭，给水调节门关闭，其它门开启。
7、主汽电动门开启。
8、上水时省煤器再循环门关闭，停止上水后开启。
（三）、热控操作部分。
1、所有操作开关齐全，启停指示灯颜色正确。
2、所有热工仪表，电气设备，经校验合格。
3、事故音响、仪表报警声音响亮。
4、远方控制系统、仪表指示与实物相符，能达到全开全关位置。
5、做风机的连锁实验。
作风机连锁实验的方法：按顺序启动引风机、一次风机、二次风机，待电流恢复正常，启动指示灯亮后，停止引风机，电流回零，停机指示灯亮后，二次风、一次风自动跳闸，电流回零，事故音响鸣叫，按停止一次风、二次风停止按钮后，停止指示灯亮，事故音响鸣叫停止。
再用不按顺序的方法启动二次风、一次风机，电机电流不动，事故音响鸣叫，再按停止按钮后，报警停止，为试验合格。
二、启动前准备1、炉膛未填入底料前，应检查炉膛内是否有其它杂物。
放渣管中有无大块杂物，然后，现再放渣管中填满含量1-2%的炉渣以防在点火过程中结渣；启动引风机和送风机，保持炉膛负压，逐渐增大风量，直至料层完全流化。
上海锅炉厂有限公司600MW等级超超临界Π型锅炉方案简介
上海锅炉厂有限公司600MW 等级超超临界Π型锅炉方案简介丘加友徐雪元杨震张建文王正光蔡宏彭玲（上海锅炉厂有限公司，上海200245）Brief introduction on Π-type ultra-supercritical boiler of 600MWQiu Jiayou, Xu Xueyuan, Yang Zhen, Zhang Jianwen, Wang Zhengguang, Cai Hong, Peng lingShanghai Boiler Works Co. Ltd.摘要：本文对上海锅炉厂有限公司600MW 等级超超临界Π 型锅炉方案进行了简要介绍，主要包括锅炉的技术规范，总体布置，受压件设计，燃烧系统设计，空气预热器设计等。
关键词：超超临界600MW Π型锅炉系统Abstract: This paper briefly illustrates the design of 600MW ultra-supercritical two pass boiler by Shanghai Boiler Works Co. Ltd., including technical specification, general outlet, design of pressure parts, design of combustion system, design of air-preheater and others. Key words: 600MW ultra-supercritical，two pass boiler，system1 锅炉的主要技术规范本方案锅炉为600MW 等级超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π 型锅炉。
1.1 锅炉设计容量和参数名称单位BMCR BRL过热蒸汽流量t/h 1810 1724过热器出口蒸汽压力MPa(g) 29.15 29.04过热器出口蒸汽温度℃605 605再热蒸汽流量t/h 1529 1460再热器进口蒸汽压力MPa(g) 6.15 5.87再热器出口蒸汽压力MPa(g) 5.96 5.68再热器进口蒸汽温度℃369 360再热器出口蒸汽温度℃603 603省煤器进口给水温度℃295 2921.2 设计条件煤种为国内典型烟煤。
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左下降管 汇集管 Φ559×95 15CrMoG 右下降管 汇集管 Φ559×95 15CrMoG
左侧下降管 Φ457×75 15CrMoG
右侧下降管 Φ457×75 15CrMoG
右侧2根
水冷壁排管 Φ42×7;15CrMoG 65排/4根 260根
底包墙管屏 Φ42×8;12Cr1MoVG 265根
左侧水平烟道管屏 Φ42×7;12Cr1MoVG 45根 1根至竖井烟道 前墙
右侧水平烟道管屏 Φ42×7;12Cr1MoVG 45根 1根至竖井烟道 前墙
左侧分离器 Φ762×120;15CrMoG
右侧分离器 Φ762×120;15CrMoG
绘制：汪海波
至顶棚过热器入口集箱
折烟角入口集箱 Φ15CrMoG 24根
折烟角入口汇集集箱 Φ457×75;15CrMoG
左侧3根
水冷壁排管出口集箱 Φ219×52;15CrMoG 汇集集箱引出管 Φ168×30;15CrMoG 6根
排管出口集箱引出管 Φ168×30;15CrMoG 8根
前出口引出管 Φ168×35;15CrMoG 8根 左出口引出管 Φ168×35;15CrMoG 5根 右出口引出管 Φ168×35;15CrMoG 5根
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后水冷壁吊挂管 Φ63.5×14;15CrMoG 64根
省煤器及水冷壁系统流程
后水冷壁吊挂出口集箱 Φ273×65;15CrMoG
吊挂出口集箱引出管 Φ168×35;15CrMoG 6根
主给水管道 φ508×60;WB36
省煤器入口集箱 φ406×65；WB36
省煤器H型鳍片蛇形管 Φ44.5×7;SA-210C 130排
省煤器出口集箱 φ406×65;WB36
前水冷壁下集箱 Φ219×45;SA-106C 后水冷壁下集箱 Φ219×45;SA-106C
连接管 Φ114×20；SA-106C 12根 连接管 Φ114×20；SA-106C 12根
前分配集箱 SA-106C；φ457×65 后分配集箱 SA-106C；φ457×65
省煤器至分配管导管 SA-210C;Φ406×65
前墙中间集箱 Φ219×60;15CrMoG 螺旋管圈水冷壁 Φ38×7.3;15CrMoG 264根 左墙中间集箱 Φ219×60;15CrMoG 右墙中间集箱 Φ219×60;15CrMoG 后墙中间集箱 Φ219×60;15CrMoG
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左侧出口集箱引出管 Φ168×30;15CrMoG 2根 右侧出口集箱引出管 Φ168×30;15CrMoG 2根 左侧水平烟道出口集箱 Φ273×65;15CrMoG 右侧水平烟道出口集箱 Φ273×65;15CrMoG
左侧水平烟道 入口集箱 Φ219×52 15CrMoG 3根
右侧水平烟道 入口集箱 Φ219×52 15CrMoG 3根
前墙垂直管屏 Φ32×6.2;12Cr1MoVG 265根 左墙垂直管屏 Φ32×6.2;12Cr1MoVG 265根 右墙垂直管屏 Φ32×6.2;12Cr1MoVG 265根 后墙垂直管屏 Φ32×6.2;12Cr1MoVG 265根
前墙出口集箱 Φ219×60;15CrMoG 左墙出口集箱 Φ219×60;15CrMoG 右墙出口集箱 Φ219×60;15CrMoG 后墙出口集箱 Φ219×60;15CrMoG