600MW锅炉培训教材.pdf

培训资料 前前 言言 为加强运行人员的技术培训，给以后机组的安全稳定运行奠定一 个良好的理论基础，特编写该培训教材。 编写本书的主要依据是锅炉设备及运行 、 电力安规 、英巴锅 炉设备运行维护手册等资料，内容主要包括锅炉方面的各个主要 系统介绍运行维护等。 本书主要编写人员有主任的大力指导，同时也得到各方面的支持， 在此表示衷心感谢 因水平有限，并且受到资料欠缺的限制，尽管我们作了较大努力， 但肯定存在不少谬误，万望大家批评并斧正。 编 者 2002．2．26 1 培训资料 目 录 目 录 第一章 锅炉设备总体概述 第二章 锅炉蒸发设备及蒸汽净化 第三章 省煤器 第一章 锅炉设备总体概述 第二章 锅炉蒸发设备及蒸汽净化 第三章 省煤器 第四章 空气预热器 第五章 制粉设备 第六章 燃烧设备 第七章 送引风机 第八章 过热器 第九章 锅炉安全阀、吹灰装置 第十章 锅炉运行控制 第十一章 启动锅炉 第四章 空气预热器 第五章 制粉设备 第六章 燃烧设备 第七章 送引风机 第八章 过热器 第九章 锅炉安全阀、吹灰装置 第十章 锅炉运行控制 第十一章 启动锅炉 2 w w w . b z f x w . c o m 培训资料 第一章 锅炉设备总体概述 第一章 锅炉设备总体概述 一、 锅炉型式、参数及主要技术规范 一、 锅炉型式、参数及主要技术规范 山东中华发电有限公司 XX 发电厂 2600MW 燃煤发电机组锅炉系英国三井巴布科克有限 公司（MBEL）制造的亚临界压力、燃煤、自然循环、 “W”火焰、单炉膛、一次中间再热平衡 通风固态排渣汽包炉，半露天布置，直吹式制粉系统。 1. 型式 1. 型式 1.1 锅炉为单汽包、单炉膛、正压平衡通风、一次中间再热、燃煤、半露天式布置、再热器 温度热风注入控制、亚临界参数的自然循环锅炉。 1.2 锅炉采用轻型敷管式炉墙、全悬吊钢结构型式。汽包中心高度 51.5 米，采用“W”火焰 燃烧方式，在 2323 米高度拱处分为上、下两个部分，下炉膛截面为 2668021642ｍ㎡，八角形； 上炉膛为 2668010488ｍ㎡，呈长方形。 1.3 炉膛四周由上升管组成膜式水冷壁，高温区上升管带有内螺纹， 敷设 616 ㎡的卫燃带, 六根大直径集中下降管把炉水引下分配到水冷壁进口联箱。汽包内采用旋风子和百叶窗以及 顶部孔板进行汽水分离。 1.4 锅炉过热器由顶棚、包覆、低温、前屏、末级过热器五部分组成。顶棚及包覆过热器均 采用顺流布置；低温过热器分三组，二卧一立，在竖井烟道上部，逆流布置；前屏过热器属 辐射式过热器，顺流布置；末级过热器在炉膛出口处，属半辐射式，采用顺流布置。在屏过 前、后各有一级喷水减温装置。 1.5 锅炉再热器为单级式， 采用逆一顺流布置在水平烟道内， 进口处装有事故喷水减温装置， 正常调温由炉底注入的热风控制。 1.6 锅炉省煤器为单级非沸腾式，由鳍片钢盘绕，逆流、水平布置在竖井烟道内。 1.7 锅炉设计煤种为 80无烟煤和 20贫瘦混合煤。锅炉为负压运行，炉膛两侧火拱处各布 置了 24 组直流下射狭缝式喷燃器，每组有两只煤粉喷嘴、一支油枪,二次风间隔布置,乏气风 在靠前后炉墙侧注入。为防结焦,设有前后墙贴墙风.燃烧方式为直吹前、后下射，在炉膛内 形成“W”型火焰。油枪燃用轻油，由高能点火器直接引燃，24 支油枪可带 30MCR。本锅炉 设有 6 只启动油枪，可带 7.5MCR。 1.8 锅炉配备正压直吹式制粉系统，由 2 台密封风机、2 台离心式一次风机、6 台双进双出 钢球磨煤机、12 台称重式皮带给煤机组成。6 台磨煤机的制粉能力为锅炉 MCR 时所需煤量的 120。 1.9 锅炉风、烟系统配备 2 台轴流式送风机、2 台离心式引风机、2 台空气预热器（三分仓 回热式）、 2.主要参数 2.主要参数 序 号 项 目 单位 BMCR TMCR THA 85MCR 55MCR 1 主蒸汽流量 t/h 2027 1930.1 1803.1 1486.4 944.5 2 主蒸汽压力 MPa 17.27 17.22 17.15 17.00 11.04 3 主蒸汽温度 ℃ 541 541 541 541 541 4 再热蒸汽流量 t/h 1652.2 1578.8 1481.9 1237 808.6 5 再热蒸汽压力 进/出 MPa 3.92/3.733.75/3.573.51/3.34 2.94/2.797 1.93/1.83 6 再热蒸汽温度 进/出 ℃ 327.7/5413 3/541 316.8/541 299.7/541 309.0/541 7 汽包压力 MPa 18.77 18.59 18.36 17.84 11.62 8 给水温度 ℃ 281.6 278.4 274.1 262.0 237.5 3 w w w . b z f x w . c o m 培训资料 9 送风温度 ℃ 20 20 20 20 20 10 热风温度一次 /二次 ℃ 367.8/337366.7/335362.8/331.7358.0/325.0 315.7/294.6 11 炉膛出口烟温 ℃ 1115 1101 1082 1024 897 12 排烟温度 （已修 正） ℃ 116 115 115 115 115 13 预计锅炉效率 92.98 92.85 92.69 91.92 91.62 14 锅炉燃煤量 t/h 284.76 272.16 221.76 3.主要技术规范 3.主要技术规范 锅炉保证效率 （以低位发热值为基准） 92.5 燃烧方式 采用双进双出钢球磨煤机配旋风分离式煤粉浓缩型燃烧器 （前后墙各 12 只） ， W 火焰燃烧。 点火方式 高能点火器直接点燃轻柴油。 调温方式 过热器 二级喷水。 再热器 炉底注入热风加事故喷水。 空预器型式 三分仓回转式。 运行方式 定压或滑压运行。 不投油最低稳燃负荷 50 二、 燃烧系统及辅助设备 1.煤质 二、 燃烧系统及辅助设备 1.煤质 设计煤种为 80无烟煤和 20贫瘦混合煤，煤源由山西西山、阳泉矿区供应。 2.12.1 设计煤种特性 燃 煤 序 号 项 目 符 号 单位 设计煤种 校核煤种 燃 油 1 应用基碳 Cnet.nr 60.65.4 50.19-67.34油种 0 柴油 2 应用基氢 Hnet.nr 2.880.25 2.51-3.63 水分 无痕迹 3 应用基氧 Onet.nr 2.280.21 1.28-3.53 灰份 ≯0.025 4 应用基氮 Nnet.nr 0.940.1 0.84-1.08 含硫量 ≯0.2 5 应用基硫 Snet.nr 1.30.21 1.03-2.53 酸度 ≯10mg/100ml 6 应用基水份 Mt 6.090.55 4.0-9.6 胶质 ≯70mg/100ml 7 应用基灰份 A 25.912.4 21.5-34.89 恩氏粘度 1.2-1.67 E 8 干燥无灰基挥 发份 Vdaf 10.531.5 9-15.3 运动粘度 3.0-8.0m 2/s 9 应用基低位发 热量 Qnet.nr kJ/kg229602066 20239-27070低位发热量 41868kj/kg 10 可磨系数 HGI 675 59-81 凝固点 ≯0℃ 11 变形温度 DT ℃ 1400 1350-1400 闭口闪点 ≮65℃ 12 软化温度 ST ℃ 1450 1450-1500 13 熔化温度 FT ℃ 1500 1500 14 固定碳 37 2.2 锅炉热力性能计算数据表 4 w w w . b z f x w . c o m 培训资料 55THA 滑压 85THA 滑压 THA TMCR BMCR 序 号 参 数 单位 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 设计 煤种 1. 发电机输出 MW 330.2 510.4 600.0 634.1 659.6 2. 主蒸汽流量 t/h 944.5 1486.4 1803.1 1930.1 2026.5 3. 汽机高压缸入口蒸汽压力 MPa 10.83 16.67 16.67 16.67 16.67 4. 汽机高压缸入口蒸汽温度 ℃ 537 537 537 537 537 5. 汽包压力 MPa 11.62 17.84 18.36 18.59 18.77 6. 炉膛压力 kPa -0.07 -0.07 -0.07 -0.07 -0.07 7. 初级过热器出口蒸汽温度 ℃ 440.3 428.9 410.2 405.6 401.0 8. 分割屏过热器出口蒸汽温度 ℃ 488.6 478.5 480.2 481.2 481.9 9. 末级过热器出口蒸汽温度 ℃ 541 541 541 541 541 10. 再热器入口压力 MPa 1.926 2.936 3.506 3.731 3.901 11. 再热器压降 MPa 0.093 0.139 0.168 0.180 0.189 12. 再热器入口温度 ℃ 309.0 299.7 316.8 3 1 327.7 13. 末级再热器出口蒸汽温度 ℃ 541 541 541 541 535.5 14. 再热器蒸汽流量 t/h 808.6 1237.0 1481.9 1578.8 1652.0 15. 中压缸入口汽压 MPa 1.77 2.711 3.235 3.441 3.597 16. 中压缸入口汽温 ℃ 537 537 537 537 531.5 17. 省煤器入口水温 ℃ 237.5 262.0 274.1 278.4 281.6 18. 省煤器出口水温 ℃ 308.5 322.6 321.0 321.6 322.3 19. 送风机风量 KG/S 494.0 690.4 681.2 690.8 687.1 20. 一次风机风量 KG/S 113.1 144.1 161.6 165.8 167.9 21. 省煤器出口过量空气 64.7 54.9 32.0 26.9 21.8 22. 空预器一次风入口风量 KG/S 105.9 132.8 146.4 149.4 151.0 23. 一次风漏风至烟气侧 KG/S 18.1 22.2 22.2 22.9 2 24. 一次风漏风至二次风侧 KG/S 24.3 26.6 26.5 27.1 27.2 25. 空预器一次风出口风量 KG/S 63.4 84.0 97.7 99.4 100.6 26. 空预器二次及三次风入口风 量 KG/S 380.8 546.0 519.7 524.9 519.2 27. 二次风漏风至烟气侧 KG/S 14.4 17.3 17.5 18.0 18.1 28. 空预器二次风及三次风出口 风量 KG/S 390.8 555.3 528.6 534.0 528.3 29. 空预器泄漏的空气至烟气的 泄漏总量 KG/S 32.5 39.4 39.7 41.0 41.3 30. 空预器出口过量空气 75.2 64.8 40.5 35.1 29.7 31. 空预器入口过量空气 64.7 54.9 32.0 26.9 21.8 32. 送风机入口气温 ℃ 52.5 30.0 24.0 20 20 33. 送风机出口 ℃ 54.5 32.0 26.0 22.5 22.5 34. 暖风器入口二次风温 ℃ 20 20 20 20 20 35. 空预器入口一次风温 ℃ 65.0 42.5 36.5 33 33 36. 空预器入口二次风温 ℃ 54.5 32.0 26.0 22.5 22.5 37. 空预器出口一次风温 ℃ 315.7 358.4 362.8 366.7 367.8 38. 空预器出口二次风温 ℃ 294.6 325.0 331.7 335.0 336.7 39. 磨煤机入口风温 ℃ 315.7 350.0 350.0 350.0 350.0 5 w w w . b z f x w . c o m 培训资料 40. 磨煤机出口风温 ℃ 165 172 174 176 41. 炉膛出口烟气温度（折焰角 处） ℃ 897 1024 1082 1101 1115 42. 初级过热器入口烟温 ℃ 627 713 731 740 744 43. 初级过热器出口烟温 ℃ 471 521 523 526 527 44. 末级过热器出口烟温 ℃ 871 993 1046 1063 1076 45. 再热器出口烟温 ℃ 658 746 768 778 783 46. 再热器入口烟温 ℃ 846 967 1014 1030 1041 47. 省煤器出口烟温 ℃ 334 380 385 389 390 48. 空预器出口烟温（修正） ℃ 115 115 115 115 116 49. 空预器出口烟温（未修正） ℃ 118 120 120 120 121 50. 省煤器出口烟气流量 Kg/s 488.8 692.3 689.2 700.2 698.1 51. 空预器出口烟气流量 Kg/s 521.3 731.7 728.9 741.2 739.4 52. 吸风机入口烟气流量 Kg/s 536.9 753.7 750.8 763.4 761.6 53. 预计锅炉效率 91.62 91.92 92.69 92.85 92.98 54. 燃烧中 H2和 H2O 热损失 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 55. 空气中水分热损失 0.10 0.09 0.08 0.08 0.07 56. 未燃尽热损失 1.96 1.99 2.00 2.00 2.00 57. 锅炉辐射热损失 0.33 0.24 0.20 0.19 0.19 58. 未计算热损失 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 59. 制造余量热损失 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 60. 干灰热损失 0.30 0.31 0.31 0.31 0.31 61. 总热损失 8.38 8.08 7.31 7.15 7.02 62. NOX排放率 mg/N m 3 ≤1100 ≤1100 ≤1100 ≤1100 ≤1100 63. 省煤器烟气压降 kPa 0.05 0.13 0.13 0.13 0.13 64. 空预器烟气压降 kPa 0.33 0.77 0.77 0.81 0.80 65. 电除尘烟气压降 kPa 0.12 0.28 0.28 0.29 0.30/0. 29 66. 炉膛至烟囱进口包括自拔风 总烟气压降 kPa 1.37 2.71 2.71 2.80 2.83/2. 79 67. 空预器空气压降 kPa 0.52 0.91 0.80 0.79 0.80/0. 78 68. 空预器出口至风箱的挡板及 风道空气压降 kPa 0.42 0.46 0.42 0.41 0.40/0. 40 69. 燃烧器及风箱空气压降 kPa 0.41 0.69 0.65 0.73 0.80/0. 80 70. 送风机出口至炉膛空气阻力 kPa 1.64 2.72 2.47 2.55 2.66/2. 60 71. 汽包至过热器减温器压降 MPa 72. 省煤器入口压力 MPa 11.83 18.11 18.68 18.94 19.14 73. 省煤器入口至汽包静压头 MPa 0.21 0.28 0.33 0.35 0.37 74. 汽包至过热器出口压降 MPa 0.58 0.84 1.21 1.38 1.50 75. 过热器减温水总量设计工 况一 级 kg/s 32.4 37.9 24.9 18.4 10.7 76. 过热器减温水总量 （二级） kg/s 7.0 4.1 5.0 5.4 5.6 6 培训资料 77. 正常运行再热器减温水量 kg/h 0 0 0 0 0 78. 锅炉水循环倍率 3.2 3.2 3.2 79. 至冷灰斗的热风喷射量 Kg/s 131.2 155.6 68.3 45.8 20.3 80. 燃烧器及旋风筒一次风空气 压降 kPa 1.76 2.03 1.97 2.07 2.10/2. 11 81. 一次风机进口至炉膛包括自 拔风一次风空气压降 kPa 8.14 9.08 9.01 9.31 9.52/9. 46 82. 通过汽机止回阀 （NRV） 的压 降 kPa 0.011 0.017 0.020 0.022 0.023 3.燃烧及制粉系统 3.燃烧及制粉系统 制粉系统采用双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式。每台炉配 6 台双进双出磨煤机。 当 6 台磨煤机运行时，可满足锅炉 120BMCR 工况运行时燃用设计煤种的耗煤量。每台磨煤机 引出 4 根煤粉管道，共 24 根煤粉管道连接到锅炉前后墙各 12 个旋风分离式煤粉浓缩型燃烧 器，根据锅炉负荷的变化可以停用任何一台磨煤机。与磨 A、C、E 相连接的 12 个燃烧器布置 在后墙，C 磨的 4 个燃烧器居中，A、E 的每侧各两个，其中 A 磨的四个燃烧器布置在两旁外 侧。前墙燃烧器分别与磨 B、D、F 相连，其布置与后墙相似。 每台锅炉配置 12 台称重式皮带给煤机，每台出力为 82.6t/h。 每台锅炉配置 6 座钢制原煤仓，每台原煤仓的有效容积为 620m，按六座煤斗计算能满足 锅炉 BMCR 负荷下 12 小时的燃煤量。 4.辅助设备 4.辅助设备 每台锅炉配置两台动叶可调轴流式送风机。送风机风量选择计算取锅炉燃用设计煤种和 锅炉在 BMCR 工况时所需要的二次风量、炉底注入热风量、空气预热器的漏风量及一次风进风 量之和。送风机采用动叶可调轴流式，运行中可以借助液压装置和一套特殊机构改变动叶片 的安装角，从而使风机在转速不变的情况下实现调节，其效率高，节能效果好。为使两台风 机出口风压平衡，并可能采用单台风机运行，在出口风门后设有联络风管但无隔离门。 每台锅炉配置两台离心式一次风机。一次风机采用与送风机串联方式。一次风机的风量 包括锅炉在 BMCR 工况时所需的一次风量，全部磨煤机的密封风量和制造厂保证的空气预热器 的漏风量。为使两台风机出口风压平衡，并可能采用单台风机运行，在风机出口设有联络风 道及电动隔离挡板。空气预热器出口的热一次风和调温用冷一次风均设有母管。 每台锅炉配置 150容量的密封风机两台，一台运行，一台备用，供给给煤机和磨煤机的 密封风，防止煤粉外漏。密封风机接自一次风机出口联络风道。 每台锅炉配置两台单速双吸离心式引风机。引风机风量选择计算按锅炉燃用设计煤种和 锅炉在最大连续蒸发量时的烟气量、空预器漏入烟气侧的风量及锅炉烟道漏风量之和考虑。 双吸结构消除了轴向推力，可减轻轴承负荷。每台锅炉配置两台四电场静电除尘器，除尘效 率为 99.81，除尘器阻力为 300Pa，漏风率为 3 两台锅炉合用一座单筒烟囱。该烟囱可在两台炉运行时保证内部静压力为负压，两台炉 运行时烟囱出口流速为 21.43 米/秒。 5. 汽水系统 5. 汽水系统 1. 锅炉汽水系统流程 1.1 给水与过热蒸汽 7 培训资料 给水 → 省煤器 T 形联箱 → 省煤器入口联箱 → 省煤器蛇形管 → 省 煤 器 悬 吊 管 → 省 煤 器 出 口 联 箱 → 汽 包 连 接 管 → 汽 包 → 大 直 径 下 降 管 → 水冷壁下前联箱→ 前墙水冷壁管 → 前墙出口联箱 →汽包 → 前墙悬吊管出口联箱 →汽包 →水冷壁下后联箱→后墙水冷壁管 →对流前束出口联箱 →汽包 悬吊管出口联箱 →汽包 →水冷壁两侧墙联箱→两侧墙水冷壁管 →两侧墙上联箱 →汽包 前厅出口联箱 →汽包 顶棚管过热器 顶棚过热器入口联箱 饱和蒸汽引出管 转向室顶部包覆管 后包覆管 对流管束 前包覆管 左侧包覆管入口联箱 左包覆管 右侧包覆管入口联箱子 右包覆管 包 覆 管 入 口 联 箱 一级减温器 低温过热器出口联箱 低温过热器管 环 行 联箱 前屏入口联箱 前屏入口短管箱 前屏过热器管 前屏出口短管箱 前屏出口联箱 二级减温器 末级过热器入口联箱 末级过热器入口短管箱 末级过热器管 末级过热器出口短管箱 末级过热器出口联箱 1.2 再热蒸汽系统 高压缸排汽→事故喷水减温器→再热器进口联箱→再热器蛇形管→再热器出口联箱→汽轮机 中压缸 1.3 锅炉烟、风系统流程 1.3.1 风系统流程 空气→暖风器→送风机→预热器二次风道→二次风箱 → 喷燃器 一次风机→预热器一次风道→磨煤机进风管→磨煤机→分离器→喷燃器 密封风机 1.3.2 烟气系统流程 炉膛产生的烟气→前屏过热器→末级过热器→再热器→低温过热器→省煤器→空气预热 器→电除尘器→引风机→烟囱 三、 炉膛及受热面 三、 炉膛及受热面 炉膛高度为 51.153m， 炉膛上部深度为 10.488m， 最大深度为 21.642m， 炉膛宽度为 26.68m。 省煤器布置在空预器上方的尾部烟道内，采用逆流布置。省煤器管共有 230 排，排间节距为 115mm，每排有 12 根管子，管间节距为 76mm，每根管子直径为 51mm。 8 培训资料 一级过热器布置在省煤器上部的尾部烟道内，分为三段。其入口段和中间段为逆流布置， 出口段为顺流布置。入口段共有管排 230 排，排间节距为 115mm，每排共有三根管子，管间节 距为 20.1mm， 每根管子外径为 51mm， 壁厚 4.6mm。 中间段共有管排 230 排， 排间节距为 115mm， 每排共有三根管子，管间节距为 20.1mm，每根管子外径为 51.0mm，壁厚 4.6mm。出口段共有 管排 115 排，排间节距为 230mm，每排共有六根管子，管间节距为 20.1mm，每根管子外径为 51.0mm，壁厚为 4.6mm。 冷再布置在折焰角上部的水平烟道内，为逆流布置。冷再共有管排 115 排，排间节距为 230mm，每排共有八根管子，管间节距为 21.0mm，每根管子外径为 54.0mm，壁厚为 4.5mm。 热再布置在折焰角上部，为混合流布置，先逆流后顺流。热再共有管排 115 排，排间节 距为 230mm， 每排共有八根管子， 其中联络段管间节距为 21mm， 管子外径为 54mm， 壁厚为 4.6mm； 出口段管间节距为 24mm，管子外径为 51mm，壁厚为 4.5mm。 末级过热器布置在炉膛上部，共有管排 32 排，排间节距为 805mm，每排共有 22 根管子， 其中直管段管间节距为 17.8mm，弯管段管间节距为 12mm，管子外径为 44.5mm，壁厚为 7.6mm。 屏式过热器布置在炉膛上部，共有管排 32 排，排间节距为 805mm，每排共有管子 28 根， 其中直管段管间节距为 5mm，管子外径为 38mm，壁厚为 6.0mm；弯管段管间节距为 12mm，管 子外径为 38mm，壁厚为 6.3mm。 四、 汽包 四、 汽包 汽包水平长度为 24311mm，内径为 1830mm，壁厚为 116mm，封头壁厚为 100mm。汽包计算 压力为 19.95Mpa，制造厂水力实验压力为 29.93Mpa，设计温度为 366℃。汽包共有 214 只旋 风分离器， 其外径为 298mm。 汽包共有六根下降管。 在汽包左右两侧封头上部各有两只安全阀。 五、 四大母管 五、 四大母管 主蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高温再热蒸汽管道及自1 高加出口、三通焊口至省煤 器入口的高压给水管道属于 MBEL 供货范围。 主蒸汽管道内径为 488mm，壁厚为 65mm，承受压力为 16.67Mpa，温度为 537℃，流量为 2027t/h，计算流速为 59.84m/s，材料为 P91。 低温再热蒸汽管道外径为 1006mm，壁厚为 30mm，承受压力为 4.0Mpa，温度为 327℃，流 量为 1652t/h，计算流速为 41.46m/s，材料为 A106GrC。 高温再热蒸汽管道内径为 950mm，壁厚为 25mm，承受压力为 43.6Mpa，温度为 537℃，流 量为 1652t/h，计算流速为 69.04m/s，材料为 P91。 高压给水主管道内径为 350mm，壁厚为 51.5mm，承受压力为 23.0Mpa，流量为 2027t/h， 计算流速为 5.85m/s，材料为 A106B。 六、 灰渣系统 1. 除灰系统 六、 灰渣系统 1. 除灰系统 本期工程除灰系统采用高浓度水力除灰系统。电除尘器灰斗内的干灰经插板门、电动锁 气器、三通落灰门落至箱式冲灰器被制成低浓度（灰水比 1∶12）灰浆，然后经灰沟自流至灰 浆池。 省煤器灰斗中的干灰经气动插板门进入水力喷射制浆器， 被制成灰水比约为 1∶5 的灰浆， 然后经灰沟自流至灰浆池。 灰浆池内的灰浆由灰浆提升泵提升至浓缩机，在浓缩机内浓缩成灰水比约为 1∶2.57 的 灰浆，然后由柱塞泵经管道输送至灰场。浓缩机的溢流水溢流至回收水池，由除尘水泵供给 箱式冲灰器和水力喷射制浆器循环使用。 2. 除渣系统 2. 除渣系统 锅炉采用水浸式刮板捞渣机除渣方式，并配置相应的皮带、渣仓、汽车除渣系统。 炉底落渣经过渣斗初步喷淋冷却后落入刮板捞渣机并被进一步水浸冷却，充分冷却后的 渣由刮板捞渣机刮至碎渣机破碎，破碎后的渣落至输渣皮带 A，由输渣皮带 A 再运至输渣皮带 B，然后由输渣皮带 B 输送至渣仓，渣仓作为中转贮存之用，渣仓中的渣随时由汽车运往渣场。 刮板捞渣机溢流水及输渣皮带 A、B 尾部排出的水进入溢流水坑，然后由溢流水泵经管道 输送至除灰系统的灰浆池，作为除灰系统的补水。 9 培训资料 第二章 锅炉蒸发设备及蒸汽净化第二章 锅炉蒸发设备及蒸汽净化 一、 自然水循环的可靠性 一、 自然水循环的可靠性 锅炉炉膛四周布满膜式水冷壁，水冷壁组成了循环系统的主要部分。省煤器来的炉水由 汽包下降管通过分配管进入水冷壁下联箱。下联箱位于锅炉下部的前、后墙及两侧墙，它向 水冷壁提供炉水。水冷壁是由下联箱引出的鳍片管组成的膜式水冷壁，前、后墙水冷壁分别 有 23 根管子在火拱起点处从水冷壁上分出，作为悬吊管；炉后墙水冷壁在标高 40298mm 处分 叉，一部分水冷壁（28 根）垂直向上，而另一部分水冷壁（106 根）延伸到未分叉的水冷壁 管组成锅炉折焰角。组成折焰角的水冷壁管在前廊底部成扇形分布，形成前廊水冷壁和出口 隔离屏；其余 132 根管子作为水平烟道侧墙分为 6 个管屏对称分布在两侧。水冷壁出口联箱 （共 28 个）的汽水混合物由 74 根导汽管引入汽包。 全部水冷壁管下端与 28 个水冷壁下联箱（前后墙各 10 个，两侧墙各 4 个） ，前后墙水 冷壁下部形成 50（与水平面的夹角）V 型炉底，形成冷灰斗。汽包下部接出 6 根集中下降 管，然后由 64 根分散供水管与水冷壁下联箱连接。 锅炉顶棚及尾部烟道（省煤器以上）的前后墙，两侧墙及顶部分别由顶棚过热器管和包 覆过热器管所包覆，以保证炉顶和烟道的密封。 在炉膛上部垂直布置有前屏过热器和末级过热器，水平烟道上布置了再热器，在尾部烟 道竖井中由上而下分别布置了低温过热器和省煤器； 烟气经省煤器后转向进入三分仓再生式 回转空预器、电除尘器，由引风机通过烟囱排向大气。 省煤器位于尾部竖井烟道的下部， 给水经省煤器蛇形管并通过悬吊管汇集到两个出口联 箱，然后由 20 根出口管与汽包相连。 为保证锅炉水循环的可靠性，在结构和运行中均采取了相应的措施 1、适当选取循环倍率 1、适当选取循环倍率 循环倍率 k 的选取。首先应考虑使锅炉具有良好的水循环特性，在锅炉负荷变动时．始 终保持较高的循环水量，使水冷壁得到充分冷却，而且当热负荷增加时，各回路循环水量也 能随之增加。另一方面，如果循环倍率过低．则水冷壁管内蒸汽质量含汽率就大。在亚临界 压力下如热负荷高时，就可能发生传热恶化，也就是安全性差的管子将是受热最强的管子。 为此，应保证所有上升管的出口含汽率都不高于 0．4，本锅炉在额定蒸发量时的循环倍率为 K＝3.2。循环倍率较低是采用内螺纹管阻力增加的结果。 2、采用内螺纹水冷壁管 2、采用内螺纹水冷壁管 为了防止在炉膛热负荷较高的地带出现膜态沸腾现象；本锅炉在水平烟道前厅以下部分 采用了内螺纹水冷壁管。工质在内螺纹管内流动时，发生强烈扰动；将水压向壁面并迫使汽 泡脱离壁面被水带走，从而破坏汽膜层的形成，使管内壁温度降低。为了保证循环的安全可 靠，在炉底部到前廊入口位置采用螺纹水冷壁。前墙在 42297 mm 以下范围内为内螺纹管，后 墙在 42415mm 以下范围内为内螺纹管，侧墙在 42297mm 以下范围内为内螺纹管，其范围以上 为光管。 英国三井巴布科克公司针对 60 万千瓦亚临界参数自然循环高热负荷的燃油锅炉，曾进行 过采用光管和内螺纹管时不同循环回路设计方案的比较。结果发现采用内螺纹管后，虽然 循环倍率由 6 减为 3.2，供水管和导汽管的总截面也有较大幅度的减少，但是水循环的安全裕 度却反而增加了。 3、减少并列管束的受热不均 3、减少并列管束的受热不均 为了提高水循环的可靠性，循环回路的合理布置是非常重要的。一般来说，炉膛内温度 是中间高，旁边低。为了减少循环回路中各水冷壁受热的不均匀性，以及流动阻力的不均匀 性，常将水冷壁分成数个独立的循环回路，以提高循环工作的可靠性。当然，划分的回路越 多，每一回路的并联管数越少，吸热就越均匀，但结构也复杂了。 本锅炉炉拱以下炉膛横截面设计成八角形，主要是考虑到炉角管子的吸热最差。为防止 发生循环事故，下炉膛设计成八角形，以增加炉角管的吸热量，减少受热不均。 10 培训资料 本锅炉的水冷壁系统共分为 22 个循环回路，前后墙各 8 个回路，两侧墙各 3 个回路。锅 炉炉膛四周布满水冷壁，水冷壁组成了循环系统的主要部分。省煤器来的给水进入汽包后， 由汽包下降管通过分配管进入水冷壁下联箱。 全部水冷壁管下端与 28 个水冷壁下联箱（前后墙各 10 个，两侧墙各 4 连接个） ，前后 墙水冷壁下部形成 50（与水平面的夹角）V 型炉底，形成冷灰斗。汽包下部接出 6 根集中 下降管，然后由 64 根分散供水管与水冷壁下联箱连接。 4、防止下降管带汽 4、防止下降管带汽 下降管内含有蒸汽会使下降管的重位压头减小，同时．由于下降管中有蒸汽存在，平均 容积流量要增加，下降管里的流速就会增加，因而流动阻力也增加。因此，下降管含汽会使 总压差变小，对水循环不利． 下降管产生蒸汽的原因有 1 在汽包中导流管出口与下降管入口距离太近，或下降管的入口位置太高，均会由于蒸汽被 吸或水位波动而突然降低时，使下降管入口露出水面而使蒸汽进入下降管。 2 炉水在进入下降管时，蒸汽随锅水一起进入下降管。 3 汽包水室含汽，蒸汽随锅水一起进入下降管。 4 汽包内的水在进入下降管的过程中，由于流动方向和流动速度的突然变化，在管口处产生 旋转涡流。涡流的中心区是一个低压区，形成空心旋涡斗。如果斗底很深，一直进入下降 管，则蒸汽就会由旋涡中心吸入下降管。 下降管带汽的原因虽然很多。但对现代大型锅炉而言，由于结构上考虑得较合理，导汽 管与相邻下降管的距离一般比较大。下降管从汽包最低部引出，可以避免蒸汽被抽吸或下降 管入口露出。另外，高参数锅炉的锅水欠焓一般比较大（本锅炉汽包压力下的饱和水温度与 省煤器出口工质的温度之差达约 57℃） ，并且采用较大直径的下降管，所以自汽化的可能性比 较小。下降管带汽主要是水室含汽及下降管入口截面产生旋涡斗水面所引起的。因在亚临界 压力下,汽水分离困难，汽水分离出来的水中含有蒸汽。另外由于采用大直径下降管，下降管 入口水速比较大，而蒸汽在水中的上浮速度较小，下降管带汽是很难避免的． 为消除旋涡斗，本锅护在下降管进口截面上都加装了防旋格栅和十字板，将下降管入口 器面分割成许多细小截面，用以破坏旋转涡流的产生，从而达到防止旋涡斗出现的目的。 运行中为防止下降管带汽， 应维持正常的汽包水位， 防止汽压和负荷的突变。因 炉膛 内所能布置的水冷壁的数目取决于炉膛周界和管子节距，而管子的高度则取决于炉膛高度。 随锅炉容量的增大，炉膛周界的相对长度（折合到每 T/H 蒸发量的周界长度）减少，使每 T/H 蒸发量所能布置的管子数目也减少，但水冷壁管子的高度也增加。也就是说，随着锅炉容量 的增加，每根水冷壁管必须产生更多的蒸汽。所以，大容量锅炉水冷壁管出口含汽率和循环 流速都比较高。 炉膛水冷壁管径的选取要考虑多方面的因素。采用较小的管径可以节省金属耗量。从水 循环安全方面考虑，为保证管子长期安全工作，应维持足够大的循环流速不太高的出口含汽 率。 5、水冷壁的支吊和膨胀 5、水冷壁的支吊和膨胀 水冷壁采用全悬吊结构，在所有水冷壁出口联箱上均焊有吊耳，通过悬吊杆悬吊在炉顶 梁上。 以炉顶部为零点，在锅炉运行时，各墙水冷壁均向下膨胀。 二、汽包 二、汽包 1、 汽包的技术规范 序 号 名 称 有 关 参 数 1 数量 1 个 2 汽包正常水位线 中心线上 51mm 3 计算压力 19.95Mpa