130t振动炉排生物质锅炉设计说明

130t振动炉排生物质锅炉设计说明

生物锅炉设计说明

一、锅炉简介

本锅炉是采用丹麦BWE公司先进的生物燃料燃烧技术的130t/h振动炉排高温高压蒸汽锅炉。锅炉为高温、高压参数自然循环炉，单锅筒、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉。

本锅炉设计燃料为棉花秸秆，可掺烧碎木片、树枝等。这种生物质燃料含有包括氯化物在内的多种盐，燃烧产生的烟气具有很强的腐蚀性。另外它们燃烧产生的灰分熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面，形成渣层，会降低受热而的传热系数。因此：在高温受热段的管系采用特殊的材料与结构，以及有效的除灰措施，防止腐蚀和大量渣层产生。

本锅炉采用振动炉排的燃烧方式。锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集中下降管结构。该锅炉采用"M"型布置，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式壁结构，很好的保证了锅炉的密封性能。过热蒸汽采用四级加热，两级喷水减温方式，使过热蒸汽温度有很大的调节裕量，以保证锅炉蒸汽参数。尾部竖井内布置有两级省煤器、一级高压烟气冷却器和两级低压烟气冷却器。空气预热器布置在烟道以外，采用水冷加热的方式，有效的避免了尾部烟道的低温腐蚀。锅炉采用轻柴油点火启动，在炉膛右侧墙装有启动燃烧器。

锅炉室内布置，购价全部为金属结构，按7级地震烈度设计。

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/5047—1989《电力建设施工及验收规范》（锅炉机组篇）

—GB12145—1989《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》

—GB10184—1988《电站锅炉性能试验规程》

—GB13223—1996《火电厂大气污染排放标准》

—GB12348—1999《工业企业厂界噪声标准》

等有关国家标准。

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》

—强度计算按GB9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》

—烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》

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：

W1305100TM《供客户图纸清单》

W1305100JM《供客户技术文件清单》

四、锅炉主要技术经济指标和有个数据

1、锅炉参数

额定蒸发量：130t/h

额定蒸汽压力：9.2MPa

额定蒸汽温度：540℃

额定给水温度：210℃

由全膜式壁组成，其上开有许多小孔，一次风进入炉底风室后，再由炉排水冷壁上的小孔进入炉膛，为燃料提供所需的氧。

燃料由于强风的作用进入炉膛时被抛至炉排后部，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热，干燥、着火、燃烧。随着振动机构的工作，燃料边燃烧边向炉排前部运动，直至燃尽，最后灰渣落入炉前的除渣口。

在炉膛下部，前后墙各布置有许多二次风口，这些二次风约占总风量的一半。二次风在此锅炉的燃烧中起到十分关键的作用，二次风搅拌炉内气体使之混合，使炉内烟气产生漩涡，延长悬浮的飞灰及飞灰可燃物在炉内的行程，使飞灰及飞灰可燃物进一步降低。它的合理使用可以使飞灰量减少，使飞灰可燃物降低。另外对悬浮可燃物供给部分空气，有利于提高锅炉效率，有利于降低锅炉初始排烟浓度，有利于设计锅炉的节能与环保。

3、热力系统

（1）烟气流程：

按炉膛（含三级过热器）、第二烟气通道（含四级过热器）、第三烟气通道（含一、一二级过热器）和尾部对流受热面（包括省煤器和烟气冷却器）。空气预热器不在烟气通道内，它是由热水和空气换热。

（2）各受热面间的吸热量分配和布置受热面面积。

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。

六、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：

锅炉给水分高压给水和低压给水，高压给水经给水调节阀后分为两路，一路直接进入省煤器，另一路经由高压空气预热器、高压烟气冷却器后进入省煤器，最后从省煤器进入锅筒。低压给水从除氧器经过两台低压循环水泵进入低压空气预热器、低压烟气预热器后再回到除氧器。

2、蒸汽流程：

蒸汽由锅筒引出后依次经过：一级过热器、一级减温器、二级过热器、二级减温器、三级过热器、三级减温器、四级过热器，最后由主蒸汽管进入汽轮机。

3、为了保证锅炉运行，锅炉汽水系统还布置了有排污、疏水、加药、取样等系统。详见W1305100-3-0汽水系统图。

1、锅筒：

锅筒内径为1600 mm，壁厚为100mm，筒体全长12120mm，筒身由P355GH钢板卷焊而成，封头是用同种钢板冲压而成。

锅筒内部装置由孔板分离装置、钢丝网分离器，连续排污管等组成。由孔板分离装置出来的蒸汽经过钢丝网分离器后，由蒸汽引出管进入过热器系统。

在集中下降管进口处布置了十字挡板，改善下降管带汽及抽孔现象。锅筒上除布置必需的管座外，还布置了再循环管座，备用管座。

为防止低温的给水与温度较高的锅筒壁直接接触，在管子与锅筒筒壁的连接处接有套管接

头，给水进入锅筒之后，进入给水分配管，使给水沿锅筒纵向均匀分布。

锅筒内正常水位在锅筒中心线处，最高、最低安全水位即正常水位为上下各50mm。锅筒装有两只就地水位表，此外还装有三只电接点水位表、三只平衡容器，可把锅筒水位显示在操纵盘上并具有报警的功能。

为提高蒸汽的品质，降低炉水的含盐浓度，锅筒上装有连续排污管连续排污率为1％。

锅筒支撑在两根集中下降管上，另外与水冷集箱和过热器系统的连接管起到稳固作用，锅筒可沿轴向自由胀缩。

2、水冷系统

水冷系统受热面由炉排水冷壁、侧水冷壁、前水冷壁、后一、后二、后三水冷壁、后三中间水冷壁以及炉顶水冷壁组成。炉膛横截面为9120 X 5760mm2,炉顶标高为21500mm。炉排水冷壁由φ38X6的管子和6 X 22mm扁钢焊制而成，扁钢上钻有不同间距的φ4.5的小孔，作为一次风的通风孔。侧水冷壁由φ57X7的管子和6 X 23mm扁钢焊制而成。前水冷壁、后一、后二、及炉顶水冷壁由φ57X5的管子和6 X 23mm扁钢焊制而成。后三及后三中间水冷壁由φ38X4和6X42mm 扁钢焊制而成。整个水冷壁受热面形成三个烟气通道，分别为炉膛、烟气通道二和三。

汽水引出管由φ168 X 10及φ133 X 10钢管组成，2根φ406 X 28大直径下降管由锅筒引出后布置在炉侧，再由φ133管子引入两侧下集箱。在两集中下降管上分别装有加酸、加碱、取样装置。集中下降管由底部装置支撑在基础上，在其上方与侧墙下集连接，起加固作用。

水冷壁两侧下集箱由φ273 X 50的管子制成，通过其下方的支座支撑在底部支撑装置上。两集箱之间有连接管，作为前后水冷壁的下集箱和连通集箱，这些集箱有一个膨胀中心，向四个方向膨胀，因此，侧下集箱的支座与底部支撑装置之间是可相对移动的。

水冷壁及其与之相连的其他部件、附件的重量全部通过侧下集箱传至底部支撑装置上。

水冷壁上设置测量孔、检修孔、观察孔等。

水冷壁上的最低点设置放水排污阀。

膜式水冷壁外侧设置数层刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性。

3、燃烧系统

燃烧系统由燃烧室、炉排、风室组成。炉排水冷壁上开有很多φ4.5的小孔，作为一次风的通风口，炉排下部是风室。

燃烧室的截面、炉排的面积大小、炉膛高度能保证燃料充分的燃烧。

燃料由炉前6个螺旋绞笼给料装置送入燃烧室。给料管尺寸、位置满足锅炉在不同工况运

行时的要求。炉膛进料口处设有送料风，取自空气预热器后的热风，用来把燃料送入炉排后

部。

经预热的一次风由风室经炉排水冷壁上的小孔送入燃烧室，一二次风在燃烧室的前后

墙送入。

一、二次风风量各占总空气最的50%，调节一、二次风量、给料量，可以使锅炉负荷在40%～100%之间调节。