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1、华能莱芜发电厂上大压小21000MW超超临界二次再热锅炉本体说明书华能莱芜电厂上大压小21000MW超超临界二次再热锅炉机组HG-2752/32.87/10.61/3.26-YM1锅炉锅炉本体说明书哈尔滨锅炉厂有限责任公司华能莱芜电厂上大压小21000MW超超临界二次再热锅炉机组HG-2752/32.87/10.61/3.26-YM1锅炉锅炉本体说明书编号：F0310BT001A121编制： 校对：审核： 审定： 二一五年四月目 录1锅炉技术规范22设计条件32.1 工程概况32.2 煤种52.3 点火及助燃72.4 锅炉给水及蒸汽品质要求72.5 厂用电系统电压82.6 锅炉运行条件83锅炉
2、特点94. 锅炉性能计算参数及结构数据94.1 锅炉性能计算数据表94.2 锅炉结构数据125锅炉整体布置135.1 炉膛及水冷壁165.2 启动系统205.3 过热器系统225.4 再热器系统245.5 减温器265.6 省煤器系统275.7 燃烧设备285.8 空气预热器305.9 高、低压旁路省煤器系统305.10 烟气再循环系统325.11 锅炉钢结构及平台楼梯335.12 刚性梁385.13 炉顶密封及吊挂425.14 辅助设备说明43附图47651、锅炉技术规范锅炉为1000MW等级二次再热超超临界参数变压运行直流锅炉，采用塔式布置、单炉膛、水平浓淡燃烧器低NOx分级送风燃烧系统、
3、角式切园燃烧方式，炉膛采用螺旋管圈和垂直膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、二次中间再热。过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置二级八点喷水减温器；再热蒸汽主要采用分隔烟道调温挡板和烟气再循环调温，同时燃烧器的摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在高低温再热器连接管道上还设置有事故喷水减温器。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用烟煤。锅炉型号：HG-2752/32.87/10.61/3.26-YM1锅炉锅炉主要参数如下（BMCR、BRL工况）：序号项目单位BMCRBRL1过热蒸汽流量t/h2752.02623.42过热蒸汽压力Mpa.g32.8731.983过热蒸汽
4、温度6056054一次再热蒸汽流量t/h2412.42341.85一次再热器进口压力Mpa.g11.01210.6916一次再热器出口压力Mpa.g10.61210.3027一次再热器进口温度424.0424.08一次再热器出口温度623.0623.09二次再热蒸汽流量t/h2093.42028.810二次再热器进口压力Mpa.g3.4493.33611二次再热器出口压力Mpa.g3.2593.15212二次再热器进口温度440.9440.713二次再热器出口温度62362314给水压力Mpa.g36.7735.7615给水温度329.3327.2注：1.BMCR工况表示锅炉最大连续出力工况，
5、对应于汽轮机在阀门全开时（VWO工况）的进汽量参数； 2. 锅炉额定蒸发量（BRL）即是汽机在TRL工况下的进汽量； 3. 压力单位中“g”表示表压。“a”表示绝对压(以后均同)。2、设计条件2.1 工程概况莱芜电厂现为大型火力发电企业，始建于1972年，一期装机容量为405MW（原为3125MW，后经通流改造为3135MW），已超出服务年限，正在拆除。二期工程已扩建2330MW亚临界抽凝式汽轮机，发电机为330MW双水内冷发电机，配21025t/h煤粉炉。2.1.1 厂址所在地莱芜发电厂位于莱芜市南9km的山区边缘处，吊鼓山和风凰寨之间的莲花河河谷狭长的台地上。本期扩建厂址位于莱芜2330M
6、W机组东北侧，南依吊鼓山，北靠莲花河，东北毗邻吊鼓山村。2.1.2 主要气象条件（1）主要气象特征值累年平均气温为 12.7日平均温度+5的天数 116d累年极端最高气温为 39.2，发生于1960.6.21和1967.6.6两次累年极端最低气温为 -22.5，发生于1957.2.11累年全年主导风向为： E 相应频率为11%累年夏季主导风向为： E 相应频率为10%累年冬季主导风向为： E 相应频率为12%累年最大积雪厚度 24cm，发生于1957.2.2累年最大冻土深度为： 44cm，发生于1963、1976两年夏季室外平均风速 2.2m/s冬季室外平均风速 2.7m/s最大风速： 27.
7、3m/s冬季大气压力 1020.2hPa夏季大气压力 944.0hPa最热月月平均室外计算相对湿度 76%（2）地震基本烈度：根据山东省地震工程研究院莱芜电厂21000MW上大压小工程场地地震安全性评价报告，场地地震基本烈度为7度，地震动反应谱特征周期为0.35s。厂址及附近既无发震构造、全新活动断裂，也无危机厂址安全的其他潜在地址、地震灾害产生的条件。（3）污秽等级：级（4）覆冰厚度10mm2.1.3 水文地质条件工程地质水文地质厂址区场地地下水类型主要为基岩裂隙岩溶水，大气降水为主要补给方式，人工开采为主要排泄方式，调查该区常年地下水稳定水位埋深大于20m，可不考虑地下水对建筑材料的腐蚀性
8、。水文条件厂区洪水的威胁主要来自电厂厂区西面和北面的莲花河。根据水文专业资料，厂区河段的设计洪水位，老厂3135MW机组大门口附近100年一遇洪水位为223.47m，莲花河右岸为防洪墙，本期附属设施区不受莲花河100年一遇洪水影响。本期煤场区西侧莲花河100年一遇洪水位214.64m，煤场区场地自然地面标高为218.50m-222.60m，煤场区场地不受莲花河100年一遇洪水影响。本期汽车卸煤沟区自然地面标高为210.50m-215.30m，部分场地低于莲花河100年一遇洪水水位，需要采取防洪措施。铁路南侧电厂厂区，自然地面标高217.30m-238.80m，亦不受莲花河100年一遇洪水水位影
9、响。2.1.4 水源本工程水源主要有城市中水、牟汶河拦河闸水库地表水、雪野水库地表水，牟汶河拦河闸水库作为中水备用水源，循环冷却水系统水源拟采用城市中水与地表水联合供水，混合比例按中水70%，地表水30%设计。2.1.5 辅机冷却水系统本工程辅机冷却水系统由开式循环冷却水系统和闭式循环冷却水系统组成。闭式循环冷却水，设计温度39，设计压力0.4-1.0MPa开式循环冷却水（中水），设计温度36，设计压力0.2-0.5MPa2.1.6 运输2.1.6.1 铁路运输（1）莱芜市铁路运输概况莱芜市铁路交通条件便利，辛（店）泰（安）铁路、磁（窑）莱（芜）铁路在莱芜交汇，并与京沪铁路相接。（2）老厂铁路
10、专用线简介电厂现有铁路专用线由莱芜矿区的南冶煤矿铁路专用线上接轨，矿区铁路由东莱线的颜庄车站接轨，老厂2330MW机组铁路专用线在电厂既有专用线上开叉接轨。（3）本期工程铁路运输情况本期工程铁路专用线在电厂既有专用线上开叉接轨，现有铁路专用线为级。2.1.6.2 公路运输区域交通概况：莱芜市公路交通网发达，由市区向外辐射。博莱高速路、泰莱高速公路和莱新高速路与济青高速、京福高速、京沪高速公路相通。厂址东侧约3km处为205国道，公路交通十分便利。2.1.6.3 大件设备运输根据中国物资储运总公司2008年5月编制的大件设备运输可行性研究报告，对于能够采用铁路实现基本直达运输的优先选择铁路运输方
11、式；对于无法由铁路承运的设备，以水路运输为主、公路运输为辅，即采用水陆联合运输方式。2.1.7 输配电布置电厂两台机组以发电机变压器组单元接线接入500kV系统。2.2煤种本期工程设计煤种为荷泽新汶混煤。远期可能燃用神华煤（校核煤1）和校核煤2。煤质分析资料见下表：检测项目符号单位设计煤(C-09-116)校核煤1(C-09-117)校核煤2全水分Mt%7.0148空气干燥基水分Mad%4.078.491.52收到基灰分Aar%23.071130.89干燥无灰基挥发分Vdaf%37.9036.4430.01收到基碳Car%56.2060.3349.72收到基氢Har%3.503.623.2收到
12、基氮Nar%0.970.690.86收到基氧Oar%8.059.955.58全硫St，ar%1.210.411.75收到基高位发热量Qgr，v，arMJ/kg22.25收到基低位发热量Qnet，v，arMJ/kg21.3722.7619.32煤中游离二氧化硅SiO2(F)%3.98煤中氟F arg/g40煤中氯Cl ar%0.027哈氏可磨指数HGI/585662煤灰熔融特征温度/变形温度DT1031.321.131.2煤灰熔融特征温度/软化温度ST1031.381.161.25煤灰熔融特征温度/半球温度HT1031.40煤灰熔融特征温度/流动温度FT1031.421.211.31煤灰中二氧化
13、硅SiO2%47.8236.7149.75煤灰中三氧化二铝Al2O3%26.8613.9931.76煤灰中三氧化二铁Fe2O3%10.8713.8510.16煤灰中氧化钙CaO%5.6922.922.25煤灰中氧化镁MgO%1.091.280.71煤灰中氧化钠Na2O%0.351.230.4煤灰中氧化钾K2O%1.300.721.4煤灰中二氧化钛TiO2%1.121.14煤灰中三氧化硫SO3%3.959.31.88煤灰中二氧化锰MnO2%0.035冲刷磨损指数Ke3.04.02.3 点火及助燃用油 锅炉启动点火、助燃油采用#0号轻柴油，技术指标暂定如下：项 目单 位数 值实际胶质mg/100m
14、l70硫含量%0.2水份%痕迹酸度MgKOH/100ml10机械杂质%无运动粘度（20）厘沱3.08.0凝点0闪点65发热量（低位）kJ/kg418702.4 锅炉给水及蒸汽品质要求2.4.1 锅炉给水质量标准二氧化硅 15g/L（期望值10g/L）溶解氧 30150g/L（加氧工况） 7g/L（挥发处理）铁 10g/L（期望值5g/L）铜 3g/L（期望值1g/L） 钠 5g/L（期望值2g/L）PH 8.09.0(无铜系统、加氧处理）9.09.6(无铜系统、挥发处理）氢电导率（25）0.15s/cm（期望值0.10s/cm）（加氧处理）0.2s/cm（期望值0.15s/cm）（挥发处理）T
15、OC 200g/L氯离子 5g/L（期望值2g/L）联氨 1050g/L（挥发处理）2.4.2 蒸汽品质要求钠 5g/kg（期望值2g/kg）二氧化硅 15g/kg（期望值10g/kg ） 铁 10g/kg（期望值5g/kg）铜 3g/kg（期望值1g/kg） 氢电导率（25）0.20s/cm（期望值0.15s/cm）2.5 厂用电系统电压：中压厂用电电压等级为10kV一级，3相，50Hz，额定功率200kW及以上的电动机的额定电压为10kV。低压厂用电系统（包括保安电源）为380V三相四线制、50Hz；额定值200kW以下的电动机额定电压为380V，交流控制电压为单相220V。直流控制电压为
16、220/110V，来自直流蓄电池系统，直流系统额定电压为220/110V，电压变化范围-15%+10%。直流油泵的电机额定电压为220V直流，与直流蓄电池系统相连，直流系统额定电压为230V，电压变化范围-12.5%+12.5%。设备照明由单独的380/220V照明变压器引出，检修插座电源额定电压为380/220V、70A、三相四线制、50Hz，单相220V、20A。2.6 锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。制粉系统：采用中速磨正压直吹式制粉系统，每炉配6台磨煤机，五运一备。煤粉细度（设计、校核煤种）R90=21% ，煤粉均匀性系数为1.1。给水调节：机组配置250%B-MCR调
17、速汽动给水泵。汽轮机旁路系统：旁路容量按高压40%的三级串联旁路设计。 3、锅炉特点1）一次汽温调节采用煤水比和二级八点喷水，再热汽温调节采用成熟可靠的调节挡板加烟气再循环的组合方式，燃烧器摆动作为辅助的调温手段，有效实现三级高温受热面的汽温调节，保证锅炉运行稳定、可靠、高效。2）根据本工程燃用煤种的特点，在锅炉设计中重点考虑防止炉内及对流受热面结渣问题，同时对低负荷稳燃、高效燃烧、防止水冷壁高温腐蚀、低NOX排放及汽温调节等方面的问题给予关注。对煤种变化和煤质变差趋势的适应能力、负荷调节能力等方面采取了切实有效的措施。在炉膛设计时采用了较大的炉膛断面，较高的炉膛高度和较大的炉膛容积，以获得较
18、低的炉膛容积热负荷和适宜的炉膛出口烟温。3）采用适应性较强的螺旋管圈和垂直管圈水冷壁系统，能保证在变压运行的四个阶段即超临界直流、近临界直流、亚临界直流和启动阶段中控制金属壁温、控制高干度蒸干（DRO）、防止低干度高热负荷区的膜态沸腾（DNB）以及水动力的稳定性等。4）启动系统采用再循环泵模式，有利于加速启动速度，保证启动阶段运行的可靠性、经济性。5） 过热器采用三级布置，以辐射特性为主，兼具对流特性型，更加适合采用煤水比和两级喷水减温控制汽温的调温方式。 6）再热器为纯对流受热面，高压末再和低压末再布置在炉膛出口烟窗的下游，高压低再和低压低再分别布置于烟温水平适中的前后烟道内，更加适合调节挡
19、板和烟气再循环调节二次再热汽温的完美组合型式。7）省煤器采用H型鳍片省煤器，装设阻流板、防磨盖板等措施，可有效减少受热面的磨损。8）与空气预热器并联的旁路烟道内布置低温省煤器，更有效降低排烟温度。烟气从脱硝出口通过挡板进行流量调节，烟气分别进入空气预热器和旁路高低温省煤器，并在预热器出口进行混合，混合烟气维持在110115较理想的温度水平。4、锅炉性能计算参数及结构数据4.1. 锅炉性能计算数据表项目单位BMCRBRLTHA75%BMCR50%BMCR过热蒸汽出口蒸汽流量t/h2752.02623.42517.02026.61351.1过热蒸汽出口蒸汽压力MPa.g32.8731.9830.7
20、925.1717.12过热蒸汽出口蒸汽温度C605605605605605高压再热蒸汽流量t/h2412.42341.82256.71838.61247.2高压再热汽进口压力MPa.g11.01210.69110.3238.4555.769高压再热汽进口汽温C424.0424.0424.8427.4432.3高压再热汽出口压力MPa.g10.61210.3029.9498.1505.563高压再热汽出口汽温C623623623623623低压再热蒸汽流量t/h2093.42028.81965.11617.71116.6低压再热汽进口压力MPa.g3.4493.3363.2352.6571.81
21、4低压再热汽进口汽温C440.9440.7441.7446.4447.4低压再热汽出口压力MPa.g3.2593.1523.0572.5101.712低压再热汽出口汽温C623623623623623给水压力MPa.g36.7735.7634.4328.1019.07给水温度C329.3327.2324.6310.5285.3一级过热器减温水流量t/h8379766140二级过热器减温水流量t/h8379766140再热器事故减温水流量t/h00000过热器减温水357357355348340再热器减温水182179169158139分离器压力MPa.g34.7733.8232.5626.60
22、18.07启动分离器469468465444399炉膛出口过量空气系数/1.151.151.151.181.26LP-RH烟气份额46.247.748.552.558.8HP-RH烟气份额53.852.351.547.541.2一次风量（不含旁通风）Kg/h349152339728332746285741206519二次风量Kg/h23237232210228212792818521511412433再循环烟气温度112112112112112空预器进口一次风温度C3535353535空预器进口二次风温度C2929292929空预器出口一次风温度C333.5331.65328.9321.953
23、18.3空预器出口二次风温度C329.15327.8325318.05315.5排烟温度（修正前）C112.2112.8111.1116.6118.5排烟温度（修正后）C110110.85108.9113.15115.5锅炉出口烟道混合烟温C112112112116.6118.5炉膛出口温度C10121009998932829省煤器出口烟温C380375372358347锅炉燃料耗量t/h377.2363.8351.6295.4210.0炉膛出口总烟气量t/h3860.53715.23597.93063.52403.9锅炉总风量t/h3151.13030.32933.32509.91903.6
24、计算效率干烟气热损失%3.683.683.683.753.55氢燃烧及燃料中水份引起热损失%0.610.610.610.620.59空气中水份热损失%0.060.060.060.070.06未燃尽碳热损失%0.300.300.300.500.75辐射及对流散热热损失%0.170.170.180.190.21未计入热损失%0.300.300.300.300.30总热损失%5.125.125.135.435.46锅炉热效率%94.8894.8894.8794.5794.54炉底干除渣漏风率（性能保证条件）11111注：1.机组在超过上述规定的最大连续出力情况下，运行时可能会导致设备的损坏或使检修量
25、增加。2.过热器和再热器温度控制范围，过热汽温在35%100%B-MCR、再热汽温在50%100%B-MCR负荷范围时，应保持稳定在额定值，偏差不超过5。4.2 锅炉结构数据序号项 目单位数 据1炉膛结构/螺旋管圈+垂直管圈2炉膛宽度深度mm22187.322187.33上排燃烧器至屏底距离mm258004上下一次风喷口距离mm194905下排燃烧器至冷灰斗上沿距离mm68406水冷壁下集箱标高mm80007冷灰斗拐点标高mm227438冷灰斗开口尺寸mm1540.19炉顶管标高mm13330010大板梁顶标高mm14750011中间过渡集箱标高mm6845512锅炉宽度（锅炉构架范围）mm5
26、240013锅炉深度（锅炉构架范围）mm750005、锅炉整体布置本工程是超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、二次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构布置燃煤塔式锅炉。炉膛采用螺旋管圈和垂直膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统。锅炉总体布置见图1锅炉总体布置图。启动系统为内置式带再循环泵系统。锅炉炉前沿宽度方向布置4只汽水分离器，进出口分别与水冷壁和低温过热器相连接。在启动阶段，分离出的水通过水连通管与立式分离器贮水箱相连，而分离出来的蒸汽则送往分隔墙入口集箱。分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道，作为再循环工质与给水混合后流经省煤器水冷壁系统，进行
27、工质回收。在锅炉启动期间，再循环泵和给水泵始终保持相当于锅炉最低直流负荷流量（30%BMCR）的工质流经给水管省煤器水冷壁系统，启动初期锅炉保持5%BMCR给水流量，随锅炉出力达到5%BMCR，贮水箱水位调节阀全部关闭，锅炉的蒸发量随着给水量的增加而增加，分离器贮水箱的水位逐渐降低，再循环泵出口管道上的再循环调节阀逐步关小，当锅炉达到最小直流负荷（30%BMCR），再循环调节阀全部关闭，此时，锅炉的给水量等于锅炉的蒸发量，启动系统解列，锅炉从二相介质的再循环模式运行（即湿态运行）转为单相介质的直流运行（即干态运行）。过热器采用三级布置，即屏式过热器（一过）、二级过热器、末级过热器（三级）；高压
28、再热器为二级，即低温再热器（一级）末级再热器（二级）。低压再热器为二级，即低温再热器（一级）末级再热器（二级）。其中高压低温再热器和低压低温再热器分别布置在炉膛出口烟窗下游的分隔烟道的前、后竖井中，均为逆流布置。图1 锅炉总体布置图 省煤器 二级过热器 高压再热器热段 一级过热器 三级过热器 低压再热器冷段 水冷壁 高压再热器冷段 低压再热器热段图2锅炉受热面的布置及汽水系统图过热器采用煤/水比作为主要汽温调节手段，并配合二级八点喷水作为主汽温度的细调节，喷水减温每级左右四点布置以消除各级过热器的左右吸热和汽温偏差。再热汽温以烟气调节挡板和烟气再循环为主要调温手段，同时在一、二级再热器之间的连
29、接管上装有事故喷水装置。摆动燃烧器仅作为辅助的调节手段。水从省煤器出口集箱经外部两根连接管合并为一根下降管被引入位于炉膛灰斗下部的水冷壁下集箱，然后沿炉膛向上依次经过冷灰斗、螺旋水冷壁，经位于炉膛中部的混合过渡集箱后进入上部垂直水冷壁。汽水混合物或蒸汽由水冷壁出口集箱经连接管进入汽水分离器。当锅炉在本生点以下的负荷以再循环方式运行时，被汽水分离器分离出的水流入贮水箱，由再循环泵重新打入省煤器入口集箱进行再循环。锅炉在本生点以上负荷运行时，处于一次直流运行状态。烟气流程如下：来自送风机的冷风被送入四分仓式空气预热器，经加热后，与送入炉膛的风和粉进行燃烧，产生热烟气，热烟气向上依次经一级过热器、三
30、级过热器、高压末级再热器、低压末级再热器、二级过热器、前竖井低压一级再热器和后竖井高压一级再热器、前后竖井省煤器，进行辐射、对流换热后到达省煤器出口烟道，烟气再向下流经垂直烟道、SCR进入空气预热器和旁路省煤器设备，最后在空气预热器出口烟道混合后离开锅炉，排往电气除尘器和引风机。在电除尘后设置烟气再循环烟道，部分烟气通过烟气再循环风机引入炉膛实行对再热汽温的控制。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每炉配6台磨煤机。每台磨对应两层8只燃烧器。燃烧器为低NOx的水平浓淡型并配有分级送风系统，以进一步降低NOx生成量。每台锅炉配有两台半模式、双密封、四分仓回转式空气预热器，立式布置，烟气与空气以逆流
31、方式换热，预热器型号为35-VI(Q)-2600-QMR。除渣系统采用风冷式（干式）排渣机连续除渣方案。5.1炉膛及水冷壁炉膛水冷壁采用熔焊膜式壁，炉膛断面尺寸为22187.3mm22187.3mm。省煤器出口的水经过下降管进入水冷壁前、后入口集箱，再进入下炉膛螺旋管圈。锅炉水冷壁共有704根管子以24.99的角度盘旋上升进入布置于炉膛上部的中间混合集箱进行混合，以消除各螺旋管的水力偏差，通过每引入中间混合集箱一根螺旋管而引出两根垂直管的方式形成节距为57.5mm的垂直水冷壁进入上炉膛，工质垂直向上流动，垂直水冷壁在进入二级过热器区域前，采用三叉管的方式，二根并一根，使水冷壁的节距增为115m
32、m，再向上进入位于省煤器区域的水冷壁出口集箱，由每面墙出口集箱端部引出2根导管引往四只分配集箱，通过这些引出管与各分配集箱间的交叉连接以消除水冷壁各墙之间工质出口温度的偏差，由分配集箱引出8根连接管将水冷壁出口工质再送往四只汽水分离器进行汽水分离，在每只分配集箱引往汽水分离器的连接管的布置上再作第二次左右交叉，从而使进入分离器和一级过热器的工质温度更加均匀。A、本工程的螺旋管圈水冷壁的质量流速与结构特性数据如下：l BMCR工况质量流速2685 kg/m2sl 水冷壁管规格388mml 水冷壁管节距53mml 水冷壁管倾角24.99l 水冷壁管材质15CrMoG/12Cr1MoVGl 自冷灰斗
33、拐点到中间集箱的圈数1.52B、本锅炉垂直水冷壁的质量流速与结构特性数据如下：1）上炉膛垂直水冷壁（三叉管前）l BMCR工况质量流速1485 kg/m2sl 水冷壁管规格389mml 水冷壁管节距57.5mml 水冷壁管材质12Cr1MoVG2）上炉膛垂直水冷壁(三叉管后)l BMCR工况质量流速2170 kg/m2sl 水冷壁管规格5112.5MWTl 水冷壁管节距115mml 水冷壁管材质12Cr1MoVG图3 省煤器系统、水冷壁系统流程图图4 中间混合集箱结构示意图C、水冷壁悬吊管塔式锅炉受热面均采用水平布置，过热器、再热器和省煤器进出口集箱均布置在锅炉前后墙。各集箱的吊挂均采用水冷壁
34、悬吊管和炉膛刚性梁进行固定，炉膛前侧墙中间混合集箱引出4根57x12mm，材料为12Cr1MoVG水冷壁悬吊管，在一级过热器入口区域变径为219x50mm，材料为12Cr1MoVG的吊挂管，在标高为117560mm附近采用T型三通引入前水冷壁出口集箱，无工质部分的水冷壁管充当吊杆的作用。锅炉右侧水冷壁中间混合集箱引出4根57x12mm，材料为12Cr1MoVG水冷壁悬吊管，在一级过热器入口区域变径为219x50mm，材料为12Cr1MoVG的吊挂管，引至标高117560mm附近采用T型三通引入前水冷壁出口集箱，无工质部分的水冷壁管充当吊杆的作用。后侧和左侧水冷壁悬吊管布置方式与前水冷壁和右水冷
35、壁悬吊管布置方式相同。D、中部水冷壁中部水冷壁主要布置在主燃烧器和燃尽风区域，这部分采用的是螺旋管圈水冷壁，根据燃烧器的分组形式，要形成燃烧器喷口管屏和燃尽风喷口管屏，同时也要满足燃烧器的吊挂要求。因此将水冷壁燃烧器喷口管屏按照燃烧器开口分为三部分，依次为燃尽风SOFA喷口管屏，布置在主燃烧器上方，主燃烧器上组喷口管屏、主燃烧器下组喷口管屏。为了监视水冷壁受热面的安全性，需要在水冷壁螺旋管圈和垂直管圈上装设足够数量的测温装置来监测金属温度。本工程装设测点位置及数量如下：螺旋管圈水冷壁出口管段布置232只测点，垂直管圈水冷壁出口管段布置192只测点。5.2启动系统采用成熟的带再循环泵的启动系统，
36、保证启动期间和低负荷范围内水冷壁系统的质量流量，有效降低启动期间水循环系统的敏感度，减少高温烟气对启动初期蒸汽流量较低情况下对高温受热面的热冲击。启动分离器系统为内置式。锅炉负荷小于30%BMCR直流负荷时，分离器起汽水分离作用，分离出的蒸汽进入过热器，水则通过连接管进入贮水箱，贮水箱中的水由水位控制阀控制排入扩容器或与给水混合后进行再循环，以保证水冷壁中的最小流量为30%BMCR。锅炉在30%BMCR负荷以上运行时，分离器呈干态运行，只作为一个流通元件，分离器按锅炉全压设计。每台锅炉配有4只864125的汽水分离器，启动分离器布置在锅炉前部的上方。从垂直水冷壁出口集箱出来的介质由切向引入管引
37、入分离器内。在分离器的底端轴向布置有一根出口导管，将分离出来的水引至贮水箱；在分离器的上端轴向也布置有1根出口导管，将蒸汽引至分隔墙入口集箱。每台锅炉配有1只分离器贮水箱864125贮水箱为立式筒体。通过水位控制阀的控制，贮水箱内保持一定的水位，为分离器提供稳定的工作条件。贮水箱悬吊于锅炉顶部框架上，下部装有导向装置，以防其晃动。贮水箱布置在4只分离器的中间即锅炉对称中心线上，4只分离器底部引出的疏水通过水连通管道与贮水箱相连。水连通管的引入标高必须位于最低水位段的顶点，分离器与贮水箱间的汽侧连通管必须略高于贮水箱汽侧水位测点，这样可以消除各分离器排水管间因压降差异造成水位不平衡。从而保证所有
38、分离器和贮水箱液面上的局部压力和水位的平衡，并使分离器的水位始终处于水位调节阀和再循环泵出口调节阀的可控范围内。为了避免分离器与贮水箱间的水位波动，要选择较大直径的连通管，使管内保持较低的流速，同时也增加了分离器贮水箱的附加水容积。系统的各部件运行模式：（1）循环泵出口水位调节阀运行模式。在机组度过汽水膨胀阶段后，储水箱中的压力开始升高，储水箱中水位控制就靠循环泵出口的调节阀和通向扩容器的疏水支管上的溢流管路调节阀来控制，当储水箱中的水位在最高水位和最低水位之间时，通过调整循环泵出口的调节阀的开度来控制再循环流量，从而控制储水箱的水位。（2）疏水支管及水位调节阀运行模式在锅炉水冲洗期间，用冲洗
39、管路上的阀门来控制疏水箱中的水位。在锅炉启动初期汽水膨胀期间，如贮水箱中的水位在再循环泵最大流量状态不能控制还继续上升，则用溢流管路上的调阀来控制贮水箱中的水位。图5 分离器与贮水箱之间水位平衡图6 启动系统简图启动系统还留有一定的备用高度，以补偿各分离器与储水箱之间由于管道压差引起的水位差，避免到过热器系统的蒸汽带水。5.3过热器系统过热器系统采用三级布置，沿蒸汽流程依次为：分离器分离器出口连接管分隔墙入口集箱中间隔墙吊挂管入口联箱受热面吊挂管低温过热器管束低温过热器出口集箱低温过热器出口连接管一级减温器中温过热器入口连接管中温过热器入口集箱中温过热器中温过热器出口集箱中温过热器出口连接管二
40、级减温器高温过热器入口集箱高温过热器高温过热器出口集箱主汽出口管道过热器的主要设计特点为：受热面三级布置：单级焓增小，工质侧受热均匀，同屏偏差小； 调温：煤/水比+两级八点喷水：实现快速变负荷速度、变工况调节灵敏；过热器系统共设两级八点减温器来保证在所有负荷变化范围内对汽温控制的严格要求。各级受热面间采用大口径管和交叉布置：最大限度消除汽水侧偏差；连接方式：进、出口集箱之间的所有连接管道均为端部引入、引出方式，保证沿炉宽方向蒸汽在受热面管屏均匀分配；采用双集箱形式：最大程度上消除烟气侧偏差，保证运行可靠性；选择可靠成熟的受热面材料，确保安全可靠。图7 过热器系统图一级过热器由吊挂管和屏式受热面
41、组成。经四只汽水分离器顶部引出规格为660x95mm的连接管引出的蒸汽进入规格为660x100mm的吊挂管及中间隔墙入口集箱，从入口集箱引出过热器吊挂管，吊挂管从炉前到炉后按9列、每列96排分布，从上至下吊挂各级水平受热面，并在炉膛出口形成一级过热器的屏式受热面。屏式受热面沿炉宽方向布置24片，每片管组间节距为920mm，材质采用SA-213T91、Super304H。经一级过热器加热后，蒸汽经4根连接管和一级喷水减温器进入二级过热器。二级过热器沿炉宽方向布置有192片管组，管组间距为115mm。每片管组由7根并联管绕制而成，材质为SA-213T91、SA-213TP347HFG。从二级过热器
42、出口集箱引出的蒸汽，经4根左右交叉的连接管及二级喷水减温器，进入末级过热器。末级过热器沿炉宽方向布置24片管组，管组间距为920mm。主要材质为SA-213TP347HFG、Super304H、HR3C，布置在炉外的进、出口管段采用的材质为SA-213 T91和SA-213 T92。蒸汽在末级过热器中加热到额定参数后，经出口集箱和主蒸汽导管进入汽轮机。5.4再热器系统再热器系统：再热器分成高压再热器系统和低压再热器系统。高、低压再热器受热面均分为两级。即高压低温再热器和高压末级再热器；低压低温再热器和低压末级再热器。再热器的主要设计特点为：纯对流特性：高压末再和低压末再布置在中烟温区的炉膛出口
43、烟窗的下游，高压低再和低压低再分别布置于烟温水平适中的前后烟道；保证良好的调温特性和较大的调温幅度：再热器采用双集箱结构：最大限度减少热力偏差：两级再热器之间采用混合集箱和大管道连接，有效消除上级受热面的热力偏差，保证高温受热面入口工质流量和温度均匀；事故喷水减温器：在两级再热器间的连接管上布置事故喷水减温器，可以在事故工况下，保护高再受热面不超温爆管，同时也起到调节再热汽温的作用。连接方式：进、出口集箱之间采用端部引入、引出方式，保证沿炉宽方向蒸汽均匀分配到各管屏；末级再热器材料大量使用了耐高温和防止蒸汽内壁氧化的高热强钢。图8 再热器系统图高压低再布置于炉膛出口烟窗下游烟道中，由汽机超高压
44、缸来的排汽用两根导管送入位于后烟道的高压低再入口集箱，经过低再后，由低再出口集箱各引出两根连接管，将蒸汽引入末级再热器入口集箱。末再出口集箱为SA355P92材料，由高压末再出口集箱引出的2根热再热导管将再热汽送往汽机高压缸，热段再热蒸汽导管采用SA335P92。高压低温再热器共有192片管组，横向节距为115mm，每片管组有6根并联管，材质分别为T91和12Cr1MoVG。高压末级再热器采用顺流布置，沿炉宽排列48片，横向节距为460mm，采用的材料为SA-213TP347HFG、Super304H、HR3C，受热面的进口管接头采用T91，出口管接头采用T92。低压低再布置于炉膛出口烟窗下游
45、烟道中，由汽机高压缸来的排汽用两根导管送入位于前烟道的低压低再入口集箱，经过低再器后，由低再出口集箱各引出两根连接管，将蒸汽引入末级再热器入口集箱。末再出口集箱为SA355P92材料，由高压末再出口集箱引出的2根热再热导管将再热汽送往汽机中压缸，热段再热蒸汽导管采用SA335P92。低压低温再热器共有192片管组，横向节距为115mm，材质分别为T91和12Cr1MoVG。低压末级再热器沿炉宽排列96片，横向节距为230mm，采用的材料为SA-213TP347HFG、Super304H、HR3C，受热面的进口管接头采用T91，出口管接头采用T92。为保证高温再热汽温出口达到623的温度水平，在
46、消除汽温偏差特别采用了以下有效措施：A：采用经验丰富的角式切圆燃烧方式，燃烧组织上，采取多重有效措施，减少烟气侧偏差；B：采用塔式炉，有效避免烟气流转向引起的烟温偏差；C：两级再热器之间采用混合集箱和大管道交叉连接，有效消除上级受热面的热力偏差，保证高温受热面入口工质流量和温度均匀；D：高压和低压再热器系统的高温再热器出入口均采用双集箱结构，有效降低蒸汽侧不平衡携带和汽温偏差；E：低再出口至高再进口管道间设置事故喷水减温器，能在事故工况下保证高温受热面的安全可靠；F：通过调节炉膛宽度方向调节挡板的开度，有效调节运行过程偏离设计条件的烟气侧偏差。通过采取上述有效措施，能充分保证再热汽系统的安全可
47、靠。5.5减温器过热器系统设有两级喷水减温器，每级减温器均为4只，每级喷水量均为3%BMCR。一级喷水减温器装在一级过热器和二级过热器之间的管道上，外径为508mm，壁厚为90mm，材料为SA-335P91，长度为5.0m；二级喷水减温器装在二级过热器和末级过热器之间的管道上，内径为457mm，壁厚为95mm，材料为SA-335P91，长度为5.0m。图9 过热器减温器高、低压再热器系统分别设置事故喷水减温器，在两级再热器之间设置4只喷水减温器。喷水减温器布置在两级再热器之间具有调温灵敏、热惰性小的优点，可精细控制再热器出口的蒸汽温度。高压再热器系统减温器的内径为508mm，壁厚为30mm，材
48、料为SA-335P91；低压再热器系统减温器的内径为660mm，壁厚为30mm，材料为12Cr1MoVG。减温器示图如下：图10 高压再热器减温器5.6 省煤器系统从高加出口引来的锅炉主给水管道在省煤器入口通过三通变为水平横向布置的管道，管道的两端再向上由两侧被引入省煤器入口集箱，然后经过省煤器管组加热后进入省煤器出口集箱。水从省煤器出口集箱经外部两根连接管合并为一根下降管被引入位于炉膛灰斗下部的水冷壁下集箱。省煤器顺列布置于上炉膛最上部的前后竖井内，省煤器与烟气以顺流方式换热，省煤器采用4根管圈绕制而成，分上下两组布置，管组间留有足够的空间，便于检修、清扫。省煤器管屏采用H型鳍片式，材质SA
49、-210C，横向节距115mm，共192排。图11省煤器布置图5.7 燃烧设备本工程制粉系统采用中速磨正压直吹式制粉系统,每台炉配6台磨煤机，5运1备。每台磨煤机带两层8只煤粉燃烧器，燃烧器采用四角切向布置，水平浓淡煤粉燃烧器并配有分级送风系统，以进一步降低NOx生成量。1） 燃烧器布置本工程采用四角切圆燃烧大风箱结构全摆动燃烧器，整个燃烧器与水冷壁固定连接，并随水冷壁一起向下膨胀，燃烧器共4组，布置于水冷壁四个角上。主燃烧器风箱分成独立的两组，每组风箱有6层煤粉喷嘴，燃烧器共设有12层煤粉喷口，每台磨煤机对应相邻的两层煤粉喷嘴，在这两层煤粉喷口之间布置一只油燃烧器，共24只油燃烧器。不同层煤
50、粉喷嘴之间还布置有二次风，在下组主燃烧器底部布置有可手动调节的两层再循环烟气喷嘴。锅炉采用等离子点火方式，满足锅炉冷态点火及维持低负荷稳燃不投油的要求。油枪作为备用点火和助燃设备，油系统容量按15%BMCR设计，共24只油枪，单只油枪出力为1200kg/h，油枪采用简单机械雾化方式。在燃烧器底部布置有两层烟气再循环喷口。为了保证煤粉的充分燃烧，从燃烧器最上层一次风口中心线到分隔屏下沿设计有较大的燃尽高度25800mm。主燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧器+偏置周界风，每只煤粉喷嘴出口处设有带波纹形的稳燃钝体，在燃烧器出口附近形成了局部分级燃烧，控制NOx的生成，同时为低负荷稳燃提供了保证。在主燃烧器
51、的上方为OFA喷嘴，在距上层煤粉喷嘴上方约9.32m处有两组各四层分离燃尽风喷嘴（SOFA），角式布置，它的作用是补充燃料后期燃烧所需要的空气，同时既有垂直分级又有水平分级燃烧达到降低炉内温度水平，抑制NOX的生成，此分级燃尽风与OFA风一起构成低NOx燃烧系统。图12 燃烧器布置简图燃烧器设计参数表名称单位风温()一次风温75二次风温347一次风速m/s28二次风速m/s48一次风率%22.1二次风率%42.9OFA风率%30漏风（炉膛+干除渣）%5最上排燃烧器中心线到屏底距离mm258005.8 空气预热器每台锅炉配有两台半模式、双密封、四分仓回转式空气预热器，立式布置，烟气与空气以逆流方
52、式换热，预热器型号为35-VI(Q)-2600-QMR。空气预热器的运行及安装详见空气预热器运行说明书和空气预热器安装说明书。5.9 高、低压旁路省煤器系统本工程设置预热器旁路烟道，并在其内装设旁路省煤器，采用高压省煤器和低压省煤器两级进行换热以降低排烟温度，同时提高机组效率。高压省煤器水源取自给水泵出口，4号高压加热器之前；低压省煤器水源按7号低加与8号低加之间引入。高压省煤器与低压省煤器串联布置，高压省煤器布置在烟气入口段，低压省煤器布置在出口段，以逆流换热。高压省煤器和低压省煤器均采用H型鳍片管，具体规格如下：高压省煤器：规格：44.58.5，材质为SA-210C；低压省煤器：规格：38
53、.04，材质为耐腐蚀ND钢。高、低压旁路省煤器入口设置调节挡板，可调节预热器侧和旁路省煤器烟气量比例，控制锅炉出口排烟温度。高、低压旁路省煤器换热器均采用了小集箱结构，每8根换热管共用1个进口小集箱、共用1个出口小集箱，各进、出口小集箱，与进出口管道（大集箱）的连接管之间设有阀门，且每级换热器进出口均设有压力检测点。当换热器长时间运行，出现腐蚀泄漏时，可以逐一关掉各小集箱的进、出口阀门，进行泄漏排查。为防止换热器积灰，采用 H型翅片管换热器，并设置吹灰器系统。图13 高低压旁路省煤器布置简图图14旁路高低压省煤器系统及冷风加热系统图本系统采用炉管泄露监测系统检测泄露，本泄漏监测系统适于分析电厂
54、运行状态，可以监测1mm直径的微小汽水泄漏，用于对于锅炉本体及尾部旁路系统轻微泄漏的监测。当旁路高压省煤器关闭时，如不关闭旁路烟道且继续投运旁路低压省煤器时，低压省煤器内工质会发生汽化现象，所以为避免汽化，旁路低压省煤器必须关闭，并且关闭旁路烟道。5.10烟气再循环系统烟气再循环法就是利用烟气再循环风机，将部分烟气从取气点省煤器后或除尘器后抽出，再送入炉膛，形成烟气再循环流量。低温烟气进入炉膛后可以降低炉膛温度，使火焰中心下降，减少炉膛辐射换热从而提高炉膛出口烟气流量，使燃料放热后移。抽烟口位置取自引风机出口，既实现了有效调节再热汽温，同时避免了烟气中灰粒子对烟再风机的磨损。单台炉采用2台风机
55、，单台风机选型采用60烟气再循环量，2台风机选型采用共120烟气再循环量，引入炉膛下部烟气再循环喷口管屏。图15烟气系统图风机形式及型号： 形式：双吸、双支撑离心式型号： VZ73V-1600 F/F01 每台锅炉配置烟气再循环风机2台，调节装置型式：风机入口导叶调节+变频，驱动装置-电动机，型式：变频电机，规范：6P-200KW。5.11锅炉钢结构及平台楼梯本工程是塔式布置锅炉，锅炉受压部件都悬挂在大板梁上，而这些大板梁是由四根外形为2500x2500mm的主框架来支撑的。回转式空气预热器安装在连到后面的主要锅炉排柱的钢结构上。整个锅炉还通过锅炉自身的结构和垂直钢性梁得到进一步加强。锅炉结构是一个三维结构，地面形状为正方形，主要由四个垂直主框架组成。锅炉炉墙通过水平布置钢性梁连接起来，同时通过垂直钢性梁来固定。塔式锅炉的结构形式和受力体系不同于国内常规的型布置的300MW、600MW和1000MW锅炉钢结构炉架。常规型布置的锅炉钢架和平台框架以及空气预热器框
