240T循环流化床锅炉设计说明书

一、锅炉简介本产品是采用循环流化床洁净燃烧技术的240 t/h高温高压蒸汽锅炉，具有燃烧效率高、低污染和节约燃料、便于调节等特点。

锅炉设计燃料为烟煤。

采用循环流化床燃烧方式，可通过向炉内加石灰石粉脱硫。

锅炉汽水系统采用自然循环，在炉膛外布置集中下降管。

过热器分Ⅲ级布置，中间设Ⅱ级喷水减温器，便于过热蒸汽温度大幅度的调节，保证额定蒸汽参数。

锅炉采用“П”型布置，框架支吊结构。

炉膛为膜式水冷壁。

尾部设顶棚管受热面和多组蛇形管受热面（过热器、省煤器）及一、二次风空气预热器。

物料循环燃烧系统由炉膛、绝热式旋风分离器，水冷料腿，U型返料器和床下点火装置等组成。

锅炉采用室内布置，按当地海拔高度1150米进行设计修正。

锅炉构架为双排柱全钢结构，运转层标高为8米，按8度地震烈度设防，当使用于地震烈度＞8度的地区，应对锅炉钢结构进行加固。

二、设计规范及技术依据——1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》——JB/T6696-1993《电站锅炉技术条件》——DL/T5047-1995《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）——GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》——DL/T964-2005 《循环流化床锅炉性能试验规程》——GB10184-1988《电站锅炉性能试验规程》——GB/T13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》——TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》等有关国家标准最新版。

其中设计技术依据：——锅炉热力计算按《锅炉机组热力计算标准方法》——烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》——强度计算按GB/T9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》等锅炉专业标准。

三、 供用户资料根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，并且保证用户进行锅炉安装、运行、维护和检修有必要的技术依据和资料，锅炉随机提供详尽的技术资料，供用户资料详见：—65800 GKT 《供客户图纸清单》 —65800 GKJ 《供客户技术文件清单》四、 锅炉主要技术经济指标和有关数据1、锅炉参数 额定蒸发量： 240 T/H 额定蒸汽压力： 9.8 MPa 额定蒸汽温度： 540 ℃3、主要技术数据 冷风温度： 20 ℃ 给水温度： 215 ℃ 排烟温度： ～140 锅炉设计热效率： 89.0 % 燃料消耗量： 50560kg/h燃煤粒度要求：≤ 10 mm(d 50=1.1～1.5mm)(其中＜1mm 质量分数：≤50%)石灰石粒度要求： ≤ 1 mm(d 50=0.25~0.5mm)(其中＜45μm 质量分数：≤6%)排污率： 2 %4、设计数据 锅炉省煤器阻力： ＜0.4 MPa 锅炉过热蒸汽阻力：＜1.6 MPa 锅炉烟系统阻力(至预热器后出口)：4332 Pa锅炉烟气量(t=140℃)：498000m3/h锅炉风系统阻力：一次风(包括预热器、风道、布风板、料层)：12186 Pa二次风(包括预热器、风道、料层)：8470 Pa锅炉总送风量(α=1.2,t=20℃)：309500 m3/h一、二次风比为55:45或根据煤种调整为60:40。

锅炉外形尺寸：宽度(锅炉主钢架中心线) ：12800 mm深度(锅炉主钢架中心线) ：21780 mm高度（锅炉炉顶大板梁顶标高）：46500 mm锅炉水容积：～134 m35、水质要求锅炉的给水、炉水和蒸汽品质均应符合GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的规定。

本炉正常运行时各主要指标要求如下：6、负荷调节：允许的负荷调节范围：30%～110%调节方法：风煤比调节、循环灰量调节7、其它技术数据锅炉初始烟尘排放浓度：48.06 g/NM3循环倍率：15～20灰与渣的比率：～55:45分离器分离效率：99.5%噪声水平：＜85dBA五、锅炉整体布置说明该锅炉是在总结了我公司以往循环流化床锅炉的大量设计经验、运行经验，并针对用户燃料的特点，进行开发设计的。

1、燃料供应设计煤种：烟煤，适应无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤等。

2、燃烧方式选择根据环境保护、洁净燃烧的要求，该炉选用了循环流化床燃烧方式。

为了保证较高的燃烧效率和较高的锅炉热效率，选用15～20循环倍率布置燃烧系统。

为了保证燃烧的稳定性和运行的可靠性，燃烧系统采用了全密封的膜式水冷壁、水冷布风板、水冷风室结构，采用分离可靠、分离效率最高的全密封的绝热旋风分离器和返料可靠性最好的U型返料器，以及床下点火系统。

本锅炉分离返料系统采用高温绝热式旋风分离器，从根本上保证了该锅炉有较高的燃烧效率和热效率。

3、热力系统（指锅炉各受热面沿烟气流程布置的位置和热量分配关系）(1)烟气流程:按炉膛（含水冷屏、过热屏）、绝热旋风分离器、对流受热面（过热器和省煤器）、空气预热器顺序布置。

(2)根据高温高压蒸汽锅炉加热、蒸发、过热的热量分配比例特点和方便过热蒸汽温度调节的要求合理布置各受热面。

本炉受热面积，是依据130t/h、220t/h等循环流化床蒸汽锅炉的设计经验和实炉测试数据而布置的，保证该炉的额定负荷并有110%出力能力。

4、锅炉汽水系统锅炉正常运行时，不但要保证蒸发受热面水循环可靠，而且还必须保证给水及省煤器不发生水击，过热蒸汽不发生偏流等，本锅炉的汽水系统针对上述问题进行了合理设计。

(1)给水流程：给水通过给水操纵台进入水冷套进口集箱，经水冷套加热后汇集到水冷套出口混合集箱，再由混合集箱从锅炉两侧引入省煤器进口集箱，给水从省煤器出口集箱引出后，由省煤器出水管引入锅筒。

其中减温水取自给水操纵台。

(2)蒸汽流程：蒸汽由锅筒引出后依次经过：顶棚管、悬吊管、低温过热器、屏式过热器、高温过热器。

其蒸汽流程如下：锅筒→导汽管→顶棚管→悬吊管→低温过热器→Ⅰ级喷水减温器→屏式过热器→Ⅱ级喷水减温器→高温过热器→集汽集箱。

为了克服由于烟气侧偏流引起的热偏差，沿蒸汽流程左右侧蒸汽进行了一次交叉混合。

(3)为了保证锅炉运行，锅炉汽水系统还布置有排污、疏水、加药、取样、排气、紧急放水等系统，详见汽水系统图。

六、锅炉结构1、燃烧系统燃烧系统由炉膛、绝热式旋风分离器、返料器、布风板、风室等组成。

炉膛下部是燃烧室，布风板上均匀布置了风帽。

燃烧室的截面、布风板的布置、炉膛高度能保证燃料充分的燃烧。

燃煤由炉前4组给煤装置送入燃烧室。

给煤管尺寸、位置满足锅炉在不同工况运行时的要求，落煤管上设置播煤风。

经过预热的一次风由风室经风帽均匀送入炉膛，二次风在燃烧室上部分二层送入炉膛。

煤在燃烧室燃烧后产生的含尘烟气经炉膛出口切向进入旋风分离器，被分离下来的颗粒经返料器送回炉膛进行循环燃烧。

离开旋风分离器的烟气进入尾部烟道，冲刷尾部受热面。

该燃烧系统设置一、二次风、播煤风、返料风。

为了精确控制风量组织燃烧，一、二次风总管上均应由设计院设计电动风门及测风装置。

一次风风量约占总空气量的55 %（或根据煤种调整为60%)。

控制燃烧温度在850℃～950℃时，调节一次风量和给煤量、循环灰量，可以使锅炉负荷在30%～110%之间调节。

播煤风、返料风占总风量的3～5%。

本锅炉设计采用专用高压返料风机，流量9000 Nm3/h，压头20KPa。

本炉采用床下天然气点火，在水冷风室后侧布置2只点火气枪(每只气枪出力为1000NM3/h)，气枪前燃气压力需＞0.2MPa。

风室后侧设有三只防爆门，整台锅炉从启动到满负荷的时间应控制在6小时左右。

燃烧完全的灰渣由布风板上的排渣管排出炉外。

排渣可定排或连排，布置的排渣管管径和位置，能保证炉渣及时顺利地排出。

燃烧设备包括点火系统的燃烧器，水冷布风板，风帽，水冷风室，放灰管，连接管及相应的阀门、法兰、配件、支撑件、紧固件。

2、分离、回料系统分离、回料系统由高温绝热旋风分离器、水冷料腿和U型返料器组成。

该分离系统经600多台锅炉，先后十多年运行实践，证明是成熟可靠的分离形式和结构。

高温旋风分离器实炉测试分离效率不小于99.5 %。

高温旋风分离器内壁采用耐磨浇注料，热膨胀系数小。

分离器与炉膛出口处炉墙采用非金属膨胀节进行密封，保证了分离器长期安全可靠运行。

分离器料腿采用水冷套结构，避免了返料结焦、堵塞。

分离器中心筒采用耐热材料，不易变形、耐磨损。

U型返料器由布风板、风帽、风室、返料管，舌形挡板，送风管、落灰管组成。

运行中通过调节返料风量来调整返灰量。

炉膛流化床采用耐热铸钢防漏灰风帽。

分离、返料系统包括旋风分离器、返料器、返料风管、落灰管、落灰闸门、连通管及相应的阀门、法兰及紧固件，炉膛出口与旋风分离器连接的非金属膨胀节，返料管、二次风管、给煤管与炉膛连接的圆形不锈钢波纹膨胀节或非金属膨胀节。

3、锅筒锅筒内径Φ1600 mm，壁厚100 mm，材料为P355GH。

锅筒正常水位在锅筒中心线下180 mm，最高、低安全水位偏离锅筒正常水位±50 mm。

锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗装置、顶部均流孔板、连续排污管、加药管等组成。

旋风分离器直径Φ350 mm，共36只。

由旋风分离器出来的蒸汽穿过上部清洗孔板，穿越锅筒顶部的多孔板，然后通过8根Φ168x14 mm (20G，GB5310)蒸汽引出管引入过热器系统。

在大直径下降管进口处布置了十字挡板，改善下降管带汽及抽空现象。

锅筒上除布置必需的管座外，还布置了再循环、加药、紧急放水、测温等管座。

4、水冷系统炉膛由膜式水冷壁组成，保证了炉膛的严密性。

炉膛横截面为10800x6410mm，炉顶水冷标高39110mm（水冷中心线标高），膜式水冷壁由Φ60x5（20G，GB5310）锅炉管和6x20.5 mm扁钢焊制而成。

在炉膛前上部位置布置有3片水冷屏和6片过热屏。

炉膛水冷壁（屏）通过水冷上集箱（包括水冷屏上集箱）上的吊杆悬挂于钢架顶部的框架上。

锅筒中的饱和水通过5根Φ377x26的集中下降管和各分散支管，引入水冷壁下集箱、水冷屏下集箱，经过加热后各自通过导汽管进入锅筒。

水冷壁下部焊有销钉用以固定高强度耐高温防磨耐火材料，可保证该区域水冷壁安全可靠地工作，易磨损部位采用让弯结构避免磨损。

炉膛下部四周水冷壁与浇注层交界处采用合金喷涂措施防磨。

水冷壁向下弯制构成水冷布风板和水冷风室。

水冷壁上设置测量孔、检修孔等。

水冷系统的最低处设置排污阀，满足定排要求。

水冷膜式壁外侧设置数层刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性，防止炉膛的呼吸现象。

炉膛设膨胀中心作为膨胀补偿，炉膛膨胀中心设在炉膛几何中心线上，并布置有止晃装置和导向装置，将地震荷载及风荷载传递给锅炉构架，使锅炉满足抗震的要求。

5、过热器过热器系统由高温过热器、屏式过热器、低温过热器、顶棚管和悬吊管等组成。

其蒸汽流程如下：锅筒→导汽管→顶棚管→悬吊管→低温过热器→Ⅰ级喷水减温器→屏式过热器→Ⅱ级喷水减温器→高温过热器→集汽集箱。