鍋爐設(shè)計實習求助···熱負荷水處理··

【專家解說】：">4.鍋爐本體設(shè)計特點
鍋爐采用超臨界參數(shù)、單爐膛、平衡通風、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒、尾部雙煙道，再熱汽溫采用煙氣擋板調(diào)節(jié)，變壓直流超臨界本生直流爐。
鍋爐采用島式露天布置，在運行層13.70m標高鍋爐鋼構(gòu)架范圍內(nèi)設(shè)置鋼平臺。爐頂采用大罩殼密封結(jié)構(gòu)，設(shè)置輕型鋼屋蓋，噴燃器頂部設(shè)置輕型鋼屋蓋。
鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)由啟動分離器、貯水罐、下降管、下水連接管、水冷壁上升管、及汽水連接管等組成。爐膛水冷壁分上下兩部分，下部水冷壁采用全焊接的螺旋上升膜式管屏，螺旋水冷壁管采用內(nèi)螺紋管，上部水冷壁采用全焊接的垂直上升膜式管屏，螺旋圍繞與上部垂直水冷壁的過渡方式采用中間混合集箱形式。在螺旋管圈水冷壁部份采用可膨脹的帶張力板的垂直搭接板支承系統(tǒng)，剛性梁支撐系統(tǒng)包括垂直剛性梁和水平剛性梁，剛性梁與水冷壁相對滑動。
過熱器受熱面由頂棚過熱器、水平對流低溫過熱器、爐膛上部屏式過熱器、折焰角上方末級過熱器組成。過熱汽溫調(diào)節(jié)采用二級噴水減溫，
再熱器系統(tǒng)的設(shè)計采用了日立-巴布科克公司成熟可靠的布置方式和結(jié)構(gòu)形式。再熱器系統(tǒng)由低溫再熱器和高溫再熱器。低溫再熱器布置在后豎井前煙道內(nèi)，高溫再熱器布置在水平煙道內(nèi)末級過熱器后。再熱器汽溫采用尾部平行煙氣擋板調(diào)節(jié)，低溫再熱器與高溫再熱器間設(shè)有事故噴水減溫器。
省煤器管束采用大管徑順列布置。省煤器布置在尾部后豎井水平低溫過熱器下方。后豎井省煤器、水平低溫過熱器和水平低溫再熱器均通過包墻系統(tǒng)引出的吊掛管懸吊到大板梁上。省煤器設(shè)計有磨損保護措施，省煤器管束與四周墻壁間裝設(shè)防止煙氣偏流的阻流板；管束上還設(shè)有防磨裝置。
空氣預熱器采用引進技術(shù)設(shè)計制造的三分倉式回轉(zhuǎn)式空氣預熱器，每臺爐配置兩臺?？諝忸A熱器主軸垂直布置，煙氣和空氣以逆流方式換熱，轉(zhuǎn)子采用模數(shù)倉格結(jié)構(gòu)，冷端蓄熱元件采用低合金耐腐蝕的鋼板制作。每臺空氣預熱器配備主輔助電動驅(qū)動裝置和輔助氣動電機，并配有手動盤車和變頻裝置?？諝忸A熱器采用徑向、軸向和環(huán)向密封系統(tǒng)，采用雙密封技術(shù)，可調(diào)扇形板采用雙面靜密封和迷宮結(jié)構(gòu)。每臺空氣預熱器在機組額定出力時的漏風率第一年內(nèi)應小于6%，并保證在一年后一個大修期內(nèi)（4年～5年）小于8%?？諝忸A熱器能單臺連續(xù)運行，且鍋爐能達到60%B-MCR負荷。
燃燒器為日立-巴布科克公司一種新研制的、性能好的、低NOX排放的HT-NR燃燒器，對煤種的適應性較強，其特點是著火迅速、高溫燃燒，在保證較高燃燒效率的同時，可減少NOX產(chǎn)生。燃燒器采用前后墻對沖分級燃燒技術(shù)，對沖燃燒，漩流式燃燒器，采用濃淡煤粉器及火焰穩(wěn)燃環(huán)及穩(wěn)燃齒。煤粉燃燒器主要由一次風彎頭前冷卻空氣閥，一次風彎頭，文丘里管，二次風裝置，外二次風裝置，煤粉濃縮器，穩(wěn)燃環(huán)，外二次風執(zhí)行器組成。煤粉和一次風經(jīng)送粉管道、燃燒器一次風管、文丘里管，煤粉濃縮器后噴入爐膛；二次風(兼作停運燃燒器的冷卻風)經(jīng)二次風大風箱、燃燒器內(nèi)、外二次風通道噴入爐膛。燃燼風主要由一次風，二次風，三次風，調(diào)風器組成。側(cè)燃燼風（SAP）主要由一次風，二次風調(diào)風器組成。燃燒設(shè)備為前后墻布置，風、粉氣流從投運的煤粉燃燒器噴進爐膛后，各只燃燒器在爐膛內(nèi)形成一個獨立的火焰。前、后墻各布置3層HT－NR3燃燒器，每層4只；前、后墻各布置一層燃燼風噴口，其中每層2只側(cè)燃燼風（SAP）噴口，4只燃燼風（AAP）噴口。每只煤粉燃燒器布置有一只250kg/h的小油槍，用于啟動油槍和煤粉燃燒器的點火及維持煤粉燃燒器的穩(wěn)燃；啟動油槍布置在前墻中排和下排，后墻中排每只燃燒器中心上，單只出力3200kg/h，共12只。點火油槍采用壓力式機械霧化，啟動油槍采用蒸汽霧化，油槍總輸入熱量相當于30%B-MCR鍋爐負荷。鍋爐NOx排放濃度不超過650mg/Nm3 (O2=6%)。
鍋爐設(shè)置啟動系統(tǒng)，其系統(tǒng)主要由啟動分離器、貯水罐、水位控制閥（361閥）等組成，不帶啟動循環(huán)泵。鍋爐啟動及低負荷運行階段，送至省煤器的水經(jīng)水冷壁加熱后，送到啟動分離器，流體在啟動分離器內(nèi)分離成水和飽和蒸汽。水在分離器貯水罐水位控制閥（361閥）的控制下，由分離器貯水罐再返至冷凝器，這一階段為循環(huán)運行。在循環(huán)運行時，通過361閥使啟動分離器分離出的水由貯水罐回到冷凝器，以控制啟動分離器貯水罐水位在控制范圍內(nèi)的目的，其間的蒸汽通過高低壓汽機旁路閥回收到冷凝器。
啟動系統(tǒng)設(shè)有2臺啟動分離器和1臺貯水罐。啟動分離器布置在爐前，采用旋風分離形式。在負荷較低的情況下，水冷壁管內(nèi)的工質(zhì)流量大于鍋爐的蒸發(fā)量，水冷壁出口的工質(zhì)為汽水兩相流，分離器將分離的蒸汽直接送至過熱器，在循環(huán)運行結(jié)束時，蒸發(fā)完成點移至直流鍋爐運行性能平衡點。當鍋爐負荷逐漸提高，進入純直流狀態(tài)運行，水冷壁出口的工質(zhì)逐漸達到飽和溫度乃至過熱，到超臨界壓力時，分離器只是流通元件，無水位，呈干式運行狀態(tài)。貯水罐作為啟動分離器排水的臨時貯存，將保持一定的水位，通過控制貯存水位為分離器提供較穩(wěn)定的工作條件，并且不讓蒸汽進入疏水啟動循環(huán)系統(tǒng)。分離器貯水罐疏水管道從貯水罐出口連接管引出經(jīng)過貯水罐水位控制閥（361閥）到冷凝器。鍋爐啟動系統(tǒng)如下圖：
鍋爐主要結(jié)構(gòu)尺寸見表2。
表2 鍋爐主要結(jié)構(gòu)尺寸表
名 稱 單 位 數(shù) 據(jù)
鍋爐深度(從K1排柱中心至K5排柱中心) mm 44500
鍋爐寬度(外排柱中心距) mm 44000
大板梁高度 mm 85000
爐膛寬度 mm 19419.2
爐膛深度 mm 15456.2
頂棚標高 mm 75000
水平煙道深 mm 5486.4
尾部豎井前煙道深 mm 6604
尾部豎井后煙道深 mm 8331.2
水冷壁下集箱標高 mm 8000

5. 燃燒制粉系統(tǒng)
5.1 制粉系統(tǒng)
根據(jù)國家電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL5000—2000)及《電站磨煤機及制粉系統(tǒng)選型導則》(DL466—92)所規(guī)定的磨煤機及制粉系統(tǒng)選型原則，應針對工程燃煤的燃燒特性、磨損性、爆炸特性、磨煤機的制粉特性及煤粉細度的要求，結(jié)合鍋爐爐型、燃燒器形式，以及電廠檢修運行水平及設(shè)備的配套、備品備件供應以及煤的來源和燃煤品質(zhì)等各種因素，使磨煤機、制粉系統(tǒng)、燃燒裝置和鍋爐配置合理，以保證機組的安全經(jīng)濟運行。本期工程燃煤來源構(gòu)成較復雜、不確定因素多，因此考慮采用對煤種適應性較強的鋼球磨。根據(jù)本期工程煤質(zhì)特性、鍋爐爐型和燃燒器形式的特點，并結(jié)合湖南本地各已建電廠實際情況，制粉系統(tǒng)采用雙進雙出鋼球磨冷一次風正壓直吹系統(tǒng)。
每臺爐配置6臺BBD4060型雙進雙出磨煤機，沈陽重型機器有限責任公司產(chǎn)品。在鍋爐BMCR工況，設(shè)計煤種時，每臺磨保證出力為49.6t/h，煤粉細度為200目過篩率85.5%。
在鍋爐BMCR工況下，設(shè)計煤種時，其磨煤機總出力儲用系數(shù)為1.22，磨煤機進口干燥劑溫度為272℃，磨煤機出口溫度為100℃，風煤比為1.51。
每臺磨兩端各分離器出口為2根送粉管道，每爐共設(shè)24根送粉管道與鍋爐燃燒器相連。每臺磨的送粉管道對應一層燃燒器，A磨煤機、B磨煤機、E磨煤機分別接至鍋爐前墻的三層燃燒器，C磨煤機、D磨煤機、F磨煤機分別接至鍋爐后墻的三層燃燒器，各分離器出口送粉管道上設(shè)有氣動閘板門（要求快關(guān)），采用進口產(chǎn)品，由磨煤機廠配供。在燃燒器入口處送粉管道上設(shè)有檢修手動閘板門，由鍋爐廠配供。在各送粉管道上均裝設(shè)有可調(diào)縮孔，以調(diào)節(jié)其管道上的壓力，滿足鍋爐運行要求。
每臺磨煤機配置2臺皮帶式電子稱重給煤機，每臺爐共配置12臺，沈陽施道克電力設(shè)備有限公司產(chǎn)品，出力為0-60t/h，采用無級變速，設(shè)有斷煤監(jiān)控裝置。每磨所配兩臺給煤機的給煤距離各不相同，較長的給煤距離為6600mm，較短的給煤距離為1970mm。
每臺爐設(shè)置6座鋼制原煤倉，上部為園形，其直徑為10m，下部經(jīng)褲衩分為兩個錐形小煤斗分別連接兩臺給煤機，下部煤斗內(nèi)襯不銹鋼板以防止堵煤。
每臺爐配置2臺100%容量的密封風機，離心式，一臺運行，一臺備用。密封風機吸風取自一次風機出口，與一次風機串聯(lián)。
5.2 煙風系統(tǒng)
煙風系統(tǒng)按平衡通風的運行方式設(shè)計，煙風量按鍋爐BMCR工況計算。
一次風機采用動葉可調(diào)軸流式風機，每臺爐配置2臺，為上海鼓風機廠有限公司產(chǎn)品。冷一次風從一次風機出口經(jīng)空氣預熱器加熱后的熱一次風與從一次風機出口的冷一次風磨煤機入口混合后進入磨煤機內(nèi)作為干燥風。在熱一次風、冷一次風和總風管上分別設(shè)有電動調(diào)節(jié)風門，在磨煤機入口總風管上設(shè)有氣動隔絕門。
一次風機出口設(shè)有聯(lián)絡(luò)風道，以平衡風壓。
一次風設(shè)置熱風再循環(huán)，以防止空預器冷端腐蝕，再循環(huán)熱風自空預器出口熱二次風引入。
送風機采用動葉可調(diào)軸流式風機，每臺爐配置2臺，為豪頓華有限公司產(chǎn)品。
冷二次風經(jīng)空預器加熱后進入鍋爐兩側(cè)兩個熱二次風聯(lián)箱，在每個聯(lián)箱上分四層分別進入爐膛，其中最上層為燃燼風。在每個分風道燃燒器入口處均設(shè)有電動風門，由鍋爐廠配供。
在送風機出口和空預器出口均設(shè)有冷、熱二次風聯(lián)絡(luò)管，以平衡風壓。
二次風設(shè)置熱風再循環(huán)，以防止空預器冷端腐蝕。再循環(huán)熱風自空預器出口熱二次風引入。
吸風機采用靜葉可調(diào)軸流式風機，每臺爐配置2臺，為成都電力機械廠產(chǎn)品。
電除塵器采用雙室五電場靜電除塵器，其除塵效率為不低于99.8%。每臺配置2臺，為浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰井a(chǎn)品。
兩臺爐合用一座煙囪，采用磚內(nèi)套筒鋼筋混凝土煙囪，內(nèi)筒出口直徑8.5米，高度為210米。
5.3 點火油系統(tǒng)
本期工程采用#0輕柴油，點火及助燃油系統(tǒng)卸油系統(tǒng)利用一期現(xiàn)有設(shè)施，供油系統(tǒng)增加3臺50%供油泵，供本期鍋爐點火及助燃油。
鍋爐點火采用高能電弧點火裝置，二級點火系統(tǒng)，由高能電火花點燃輕柴油，然后點燃煤粉。每臺爐共設(shè)有12只點火油槍和12只助燃油槍，油槍分三層分別布置在前、后墻，點火油槍布置：前墻4只，后墻8只；助燃油槍布置：前墻8只，后墻4只。點火油槍采用機械霧化，助燃油槍采用蒸汽霧化。油槍全部投運時，可帶30％BMCR負荷。
5.4 主廠房布置
主廠房布置采用四列式布置方案，布置順序依次為汽機房—除氧間— 煤倉間 — 鍋爐房。
主廠房采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主廠房擴建方向為右擴建（從汽機房向鍋爐房看）。本期因為擴建工程，其主廠房在一期擴建端連續(xù)布置，與一期擴建端柱間隔1.8m。煤倉間跨度和皮帶層標高與一期一致，C-D柱中心與一期對齊，利用一期工程輸煤設(shè)施上煤。集控室插入煤倉間，主廠房采用不等跨柱距，主要柱距為12.0m，共13跨，輔助柱距為9.0（8.7）m，主廠房縱向總長度為175.8m，從A列柱中心線至煙囪中心線的距離為192.52m。
煤倉間跨度為14m，爐前通道8m。煤倉間皮帶層標高為33.0m層，運行層標高為13.7.0m層。在零米層布置雙進雙出磨煤機及其附屬設(shè)備，磨煤機橫向布置，每臺磨占一跨，每臺爐共占六跨。磨煤機電動機采用內(nèi)置式，磨煤機頭部伸進爐前通道。給煤機、煤粉分離器均布置在煤倉間和鍋爐爐前13.7m層。33m層布置兩條輸煤皮帶，并與一期的相連。在煤倉間33.0m層和13.7.0m層之間布置鋼制原煤倉，每臺爐共6座。
2臺動葉可調(diào)軸流式一次風機布置在鍋爐K4和K5柱間鍋爐鋼架外側(cè)。
2臺動葉可調(diào)軸流式送風機布置在鍋爐爐后。
每臺鍋爐設(shè)置一臺載重量2t的客貨兩用電梯。
每臺爐爐后布置2臺電除塵器和2臺靜葉可調(diào)軸流式吸風機，從鍋爐K5柱至煙囪中心線的距離為84920mm。
兩臺爐合用一座高為210m、出口內(nèi)徑為8.5m的磚內(nèi)套筒鋼筋混凝土煙囪。
6. 其它
本期工程鍋爐為600MW超臨界參數(shù)燃煤機組，鍋爐為東方鍋爐廠產(chǎn)品，該廠首臺同類型鍋爐已在河南沁北電廠投運，其制粉系統(tǒng)為中速磨直吹系統(tǒng)，運行狀況良好。本期工程制粉系統(tǒng)為雙進雙出鋼球磨煤機直吹系統(tǒng)，且皮帶層需與一期一致為標高為33米，使其原煤倉下部出口標高受到一定限制，而使給煤機人口落煤管長度尺寸較其它工程要短些；鍋爐點火油系統(tǒng)鍋爐廠要求采用在供油管道上調(diào)壓方式，根據(jù)我院各已投運電廠運行和在建工程的經(jīng)驗，經(jīng)與鍋爐廠協(xié)商，本期工程鍋爐點火油系統(tǒng)采用在回油管道上調(diào)壓方式。本工程各系統(tǒng)配置和設(shè)計的適應性和合理性需待機組投運后關(guān)注。