420t锅炉运行规程.docx

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420t锅炉运行规程

420t/h锅炉运行规程

第一章锅炉技术规范

1.1锅炉概况

本公司一期工程安装两台SG420/13.7-M752型锅炉，每台锅炉与一台N135-13.24/535/535型汽轮机及一台QFS-135-2型汽轮发电机配套成单元机组。

机组最大连续工况功率141.43MW，机组设计最大出力147.971MW。

锅炉设计燃用烟煤，Π型布置，固态排渣，炉底采用机械密封结构。

锅炉设备概况

炉号

制造日期

投产日期

编号

制造

厂家

锅炉型号

属性

#1

1999.02

2014.09

400-162

上海

锅炉厂

SG420/13.7

-M752型

超高压一次再热自然循环燃煤锅炉

#2

1999.07

2014.11

400-163

1.1.1锅筒及汽水分离等装置

锅筒内径φ1600mm，壁厚为92mm，材料为BHW35低合金高强度钢，锅筒筒身长度为12.24m，总长度为14.07m，锅筒及其内部装置总重约60.188吨，锅筒几何中心线标高42.75m。

汽包正常水位在锅筒中心线下150mm处，最高和最低水位距正常水位±50mm。

锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗孔板、顶部均流孔板组成，直径为φ315mm的旋风分离器前后对称共布置48只，每8只与各分段连通箱连通，旋风分离器进口装有导流板，以提高蒸汽分离效果，单个分离器的平均蒸汽负荷为10t/h左右，旋风分离器上方布置有清洗孔板。

锅炉给水由12根φ108×10的管子从省煤器引入锅筒。

采用50%的给水清洗饱和蒸汽，另外50%的给水直接进入大直径下降管，可有效降低锅筒上下壁温差。

在锅筒两端上部布置两只口径为DN80的弹簧式安全门，总排汽量379.6t/h，在锅筒上还布置有排污、加药、事故放水和启停炉时需要用的再循环管等管座及水位表、水位平衡容器等附件。

1.1.2炉膛、烟道和水冷壁

炉膛接近正方形，宽为9.60m，炉膛深为8.84m，其宽深比为1.086，四周为φ60×7，节距为80.5mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁组成,具有良好的密封性,可减少炉膛漏风。

炉膛部分共布置20只蒸汽吹灰器。

斜烟道为旁路省煤器上部向炉膛方向斜折部分与顶棚过热器管及前侧包复管构成，高温再热器布置在斜烟道内。

尾部对流烟井总深为7.5m，宽度与炉膛相同，由后隔墙省煤器分隔成前后两个竖直下行烟道，后侧布置低温再热器的主烟道深5.5m，前侧布置旁路省煤器的旁路烟道深2.0m。

主省煤器布置在旁路省煤器和低温再热器下面。

锅筒下部有四根φ419×40的大直径下降管，汇集的炉水经过分配集箱分配到44根φ133×12的分配管，进入水冷壁14个循环回路的14只下集箱，又经φ60×7的水冷壁管吸热成汽水混合物，上升到水冷壁上集箱，再经46根φ133×12的汽水引出管进入锅筒。

水冷壁分前、后及两侧四部分，前、后两侧水冷壁下部组成冷灰斗，后水冷壁上部由分叉管分为两路，一路向前凸出2.5m形成折焰角，另一路垂直上升，起悬吊作用。

在水冷壁下集箱设有蒸汽加热装置，汽源主要来自邻炉再热蒸汽冷段，可缩短升炉启动时间和保养锅炉等。

在侧水冷壁垂直中线折焰角稍下处布置一套FTV–Ⅳ火焰电视监视装置，其镜头耐热温度≤1000℃，电动推杆的动力源推力为100Kg，最大行程600mm。

1.1.3燃烧器及油枪

锅炉采取正四角逆时针双切圆燃烧，#1角与#3角形成假想小切圆ф200mm，#2角与#4角形成假想大切圆ф800mm；煤粉燃烧器采用浓淡型直流燃烧器，共16只分四层布置；燃烧器上方四角布置了SOFA风喷口，进一步降低NOX的排放，保证NOX的排放浓度不大于400mg/Nm3。

锅炉设计燃油为#0轻柴油，采用压缩空气雾化少油点火装置，4支油枪分别布置在等离子体燃烧器内，燃油压力0.5Mpa时，油枪出力为350Kg/h，可实现点火和快速稳燃两种投用方式。

1.1.4过热器及调温方式

过热器采用辐射-对流型，由炉顶过热器、前屏过热器、后屏过热器、对流过热器组成。

过热蒸汽流程：

锅筒炉顶过热器后包复过热器悬吊管及侧包复过热器前屏一级减温器后屏二级减温器对流过热器集汽集箱汽机高压缸进汽

炉顶过热器的炉膛部分由φ42×5的20G管子组成，其后面部分和后包复及侧包复过热器都由φ51×5.5的20G管子组成，过热器悬吊管两排共104根由φ42×6的20G管子组成。

在前屏至对流过热器进口集箱流程中，过热蒸汽经过二次左右交叉和一次左右混合，以改善汽温偏差。

前屏过热器为全辐射式，顺流布置，共6片，每片屏由28根管子组成U型屏，外圈3根由φ38×5的SA213-T91管子组成，其余由φ38×4.5的12Cr1MoV管子组成。

后屏过热器为半辐射式，顺流布置，共14片，每片由12根管子组成W型管屏，外圈3根由φ38×5的SA213-T91管子组成，其余由φ38×5的12Cr1MoV管子组成。

对流过热器顺流布置，共104排，每排由3根管子组成，按蒸汽流向管组前半部由φ38×6的12Cr1MoV管子组成，后半部由φ38×6的SA213-T91管子组成。

在后屏过热器进和出口的前、后集箱内分别布置有一、二级减温器，一级喷水减温器主要是保护后屏过热器和主汽温初调，二级喷水减温器主要是保护对流过热器和调节主汽温度。

过热器出口集箱上布置一只口径为DN80排汽量为126.5t/h的弹簧式安全门和由两道串联电动排汽门组成的向空排汽系统。

汽包与过热器安全门总排汽量为506.1t/h，大于额定过热蒸汽量420t/h。

1.1.5再热器及调温方式

再热器由分别独立的低温再热器和高温再热器组成。

高温再热器布置在对流过热器后斜烟道中；低温再热器和旁路省煤器在尾部烟井中并列布置在主省煤器上方。

再热蒸汽流程：

汽机高压缸排汽事故喷水减温器低温再热器微量喷水减温器高温再热器汽机中压缸进汽，

低温再热器为对流式，逆流顺列布置，共104排，每排由φ42×3.5的7根套管组成，按蒸汽流向材料分别为20G、15CrMo和12Cr1MoV。

高温再热器为对流式，顺流顺列布置，共104排，每排由φ42×4的7根套管组成U型，按蒸汽流向材料分别为12Cr1MoV，SA213—T91。

再热蒸汽系统中，在低温再热器前后分别布置事故喷水和微量喷水。

再热蒸汽温度采用旁路烟道挡板粗调，微量喷水作为细调；事故喷水作为非正常工况下的降温，以保证再热器的安全。

再热器进口布置4只，出口布置2只（共6只）口径DN150的弹簧式安全门，其总排汽量为509.6t/h，大于额定再热蒸汽量364t/h。

再热器出口集箱上还布置由两道串联电动排汽门组成的向空排汽系统。

1.1.6省煤器及旁路烟道挡板

省煤器由主省煤器、隔墙省煤器和旁路省煤器三部分组成。

主省煤器由φ32×4的20G管子组成，逆流顺列布置。

隔墙省煤器由φ38×4的20G鳍片管组成，后隔墙省煤器将尾部烟井分割成前后两个烟道，前烟道布置旁路省煤器。

旁路省煤器由φ38×5的20G管子两根套管组成，逆流顺列布置，下部进口端管子倾斜45°，组成烟道挡板的框架。

旁路烟道挡板上下各5块，每块由一转动扭矩为1600N·m的电动机构驱动。

1.1.7容克式空气预热器及其进口烟气挡板

每台炉配置两台ф6700mm垂直轴布置、受热面回转空预器。

主要由转子、外壳、传热元件、中心筒、导向轴承、支持轴承、冷端连接板、热端连接板、密封装置（包括径向、轴向、环向密封）、传动装置等组成。

预热器整体由外壳上的8个支承座支承在锅炉运转层大梁上。

每台空预器的支持、导向轴承分别设置了专用的润滑油系统，循环油泵用来控制润滑油温。

此外，每台空预器还配置了消防水管、冲洗水管和燃气脉冲激波吹灰器。

每台空气预热器进口布置2套并列的烟道挡板，每套由一转动扭矩为1600N·m的电动机构分别驱动。

1.1.8炉墙及炉顶密封

因锅炉采用全焊膜式水冷壁结构，因此炉墙采用了硅酸铝耐火纤维板做内衬，再敷设轻质保温材料，外面设金属附板。

炉顶及两侧包复、后包复为膜式包复管，炉顶炉墙为管子外侧浇一层耐火混凝土，再加硅酸防水泡沫石棉复合保温材料。

两侧及后包复为轻质浇注保温材料。

主省煤器部分由于没有包复管，因此采用混凝土浇灌而成的框架式炉墙。

炉顶采用柔性二次金属密封结构外加耐火保温材料，即梳形板膨胀节二次密封板密封焊接形式。

1.1.9锅炉钢构架和平台楼梯

锅炉本体采用钢构架，单排柱，与主厂房框架脱开，尾部空预器也采用钢制构架。

锅炉除省煤器、空预器以外的所有受热部件及其炉墙、钢性梁等组件的全部重量通过各自的吊杆悬吊在小梁或次梁上，然后再分配到四根大梁上，四根大梁分别搁置在相应的钢柱上，全部荷重通过立柱传递到基础上。

为方便巡视和检修设备，在锅炉四周设置了平台和楼梯，平台采用镀锌栅格板，楼梯采用栅格踏步梯。

平台允许活载荷4800N/m2。

1.1.10制粉系统

制粉系统为封闭式负压单元制、中间仓储式，采用低速滚筒钢球磨煤机，排粉机乏气送粉；每台炉设两套制粉系统，它由原煤仓、给煤机、磨煤机、排粉机、粗粉分离器、细粉分离器、煤粉仓等设备组成。

煤粉流程：

燃煤由输煤皮带送入煤斗后，经给煤机进入钢球磨煤机，同时向磨煤机中送入热风和再循环干燥剂，确保磨煤机出口风粉混合物温度不超过70℃，当再循环干燥剂份额太大影造成送粉风量不足时，可以开启热风道上就地吸冷风门，调节风门开度增加冷风量；燃煤在磨煤机中磨细和干燥后进入粗粉分离器，分离下来的粗粉通过回粉管返回磨煤机继续磨细，符合细度要求的煤粉进入细粉分离器，分离下来后通过落粉管进入煤粉仓；细粉分离器出来的含粉气流通过排粉风机后，一部分作为一次风送入炉膛，一部分作为再循环送入磨煤机；煤粉经过给粉机后，进入风粉混合器，与排粉风机出口乏气混合后送入炉膛中燃烧；制粉热风道设有至排粉风机入口的旁路风道，当磨煤机停运时，可通过该旁路送风给排粉风机继续向炉膛内送粉，避免停炉，旁路风道上设有就地吸入冷风门，可用来调节风温，使排粉风机出口风温不超过70℃，此时的送粉系统相当于热风送粉系统，排粉风机的作用相当于一次风机。

1.1.11再热器的保护—机组旁路系统

机组采用两级旁路系统：

Ⅰ级旁路（设计120t/h）——主蒸汽经过与高压缸并联的减温减压装置直接进入再热器；Ⅱ级旁路（设计140t/h）——再热蒸汽经过与中、低压缸并联的减温减压装置直接进入凝汽器。

1.1.12锅炉其它辅助设备

锅炉配有离心式引风机、送风机、火检风机各两台，引风机采用变频器调节、送风机采用液力偶合器调节。

烟气除尘采用一台型号为HSDD220/12240电袋复合式除尘器，一个电场+两个袋场，达到粉尘排放浓度≯30mg/Nm3；在电场全部停运时，仍然能够保证烟囱的粉尘排放浓度≯30mg/Nm3。

烟气处理量943595m3/h；除尘效率﹥99.9%，其灰主要由气力输送至干灰库存放待处理。

炉底灰渣经风冷式机械除渣系统送至渣仓装车外运处理。

另外，在省煤器出口至空预器进口之间，每炉配置有2台还原剂为尿素的SCR反应器（脱硝装置）；在引风机和烟囱之间配置有一套脱硫系统，两炉合用（即两炉一吸收塔），采用石灰石/石膏湿法脱硫方式。

1.1.13锅炉自动控制装置

⑴燃料自动调节。

⑵汽包水位自动调节。

⑶主蒸汽温度自动调节。

⑷再热蒸汽温度自动调节。

⑸炉膛负压自动调节。

⑹送风（氧量）自动调节。

⑺一次风压力自动调节。

⑻磨煤机入口负压自动调节。

⑼磨煤机出口温度自动调节。

⑽连排扩容器水位自动调节。

⑾燃油压力自动调节。

1.1.14锅炉独立程控装置

⑴定期排污程控装置。

⑵炉膛、过热器、空预器程控吹灰装置。

1.1.15AFS-1000-PLC系统

锅炉所配置的AFS-1000-PLC系统是一个油枪管理和燃油安全联锁系统，它具有油枪吹扫、程控点火、火焰检测、逻辑保护等功能。

1.2锅炉设计规范

1.2.1锅炉主要参数

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

额定蒸发量

t/h

420

经济398

2

再热蒸汽量

t/h

364

经济345

3

汽包工作压力

Mpa

15.4

4

过热蒸汽压力

Mpa

13.7

5

过热蒸汽温度

℃

540

6

再热蒸汽进口压力

Mpa

3.5

7

再热蒸汽出口压力

Mpa

3.32

8

再热蒸汽进口汽温

℃

350

9

再热蒸汽出口汽温

℃

540

10

给水压力

Mpa

15.7

11

给水温度

℃

240

经济236

12

设计冷风温度

℃

20

13

热风温度

℃

331

14

排烟温度

℃

133

经济129

15

汽包至过热器出口集箱压降

Mpa

1.52

16

事故喷水装置前至高再出口集箱压降

Mpa

0.127

17

炉膛出口（炉膛负压）至空预器阻力

Pa

2676

18

空预器空气侧阻力

Pa

647.2

19

空气量

Nm3/h

390882

20

烟气量

Nm3/h

452732

21

炉膛出口过量空气系数

1.2

1.2.2锅炉热平衡

序号

项目

符号

单位

设计数据

1

排烟损失

q2

%

5.674

2

化学不完全燃烧损失

q3

%

0

3

机械不完全燃烧损失

q4

%

1.5

4

散热损失

q5

%

0.383

5

锅炉效率

ŋ

%

91.29

6

计算燃料消耗量

B

t/h

62.86

1.2.3锅炉各部件水容积

序号

部件

单位

设计

数据

序号

部件

单位

设计数据

1

汽包

m3

28

5

再热器

m3

83

2

水冷壁及连接管

m3

57

6

锅炉工作时

m3

87.8

3

省煤器

m3

20

7

水压试验

m3

165

（不含再热器）

4

过热器

m3

60

1.2.4受热面工质温度

序号

项目

单位

设计数据

备注

出口烟温

汽、水、风进口温

1

前屏过热器

℃

1064

348.4

2

后屏过热器

℃

959

378.4

3

对流过热器

℃

755

431.5

4

高温再热器

℃

662

478.3

5

低温再热器

℃

406

350

6

旁路省煤器

℃

469

257.9

水出口268.1

7

主省煤器

℃

364

240

8

空预器

℃

133

20

风出口330.6

1.2.5承压部件及受热面

1.2.5.1汽包

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

内径×壁厚

mm

1600×92

2

总长度

mm

14070

筒身长12240

3

材质

BHW35

4

中心线标高

mm

42750

5

正常水位

mm

-150

汽包几何中心线下

6

洁净蒸汽装置

48只旋风分离器

给水清洗蒸汽孔板

每只出力10t/h

7

工作水容积

m3

约10.1

（0水位计算值）

135MW时，

干锅时间≤1.5分钟

1.2.5.2水冷壁

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

膜式水冷壁

2

受热面布置面积

m2

1160.4

可辐射面积1040.9

3

数量

根

448

（节距80.5mm）

前后墙各120根

左右墙各104根

4

外径×壁厚

mm

Ф60×7

荷重管Ф60×8

5

材质

20G

6

允许管壁温度

℃

450

7

计算额定工况管壁温

℃

406.7

荷重管：

346.7

1.2.5.3下降管

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

大直径下降管

数量

根

4

外径×壁厚

mm

Ф419×40

材质

ST45.8/Ⅲ

2

分

配

管

数量

根

44

外径×壁厚

mm

Ф133×12

材质

20G

1.2.5.4炉顶过热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

鳍片管

2

受热面布置面积

m2

187.5

3

数量

根

105

节距90mm

4

外径×壁厚

mm

Ф42×5

Ф51×5.5（烟道部分）

5

材质

20G

6

允许管壁温度

℃

450

7

计算额定工况管壁温

℃

371

1.2.5.5尾部包覆过热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

光管

悬吊管有防磨罩

2

受热面布置面积

m2

后包132.5；后侧包149.1；悬吊管78.2；前侧包（斜烟道）94.5

3

数量

根

后包105；后侧包下后13×2；

后侧包下前49×2；悬吊管104；

前侧包（斜烟道）57×2

4

外径×壁厚

mm

后包、侧包Ф51×5.5；悬吊管Ф42×6

5

材质

20G

6

允许管壁温度

℃

450

7

计算额定管壁温度

℃

395（后包、侧包、悬吊管）

1.2.5.6前屏过热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

U型全辐射式

2

受热面布置面积

m2

291

受热面积288

3

屏数×管数

根

6×28

节距1350×44mm

4

外径×壁厚

mm

Ф38×4.5

外圈3根Ф38×5

5

材质

外3根：

SA213-T91

其余Ф38×4.5：

12Cr1MoV

6

允许管壁温度

℃

SA213-T91：

650；12Cr1MoV：

580

7

计算额定工况管壁温度

℃

SA213-T91：

463；12Cr1MoV：

455

1.2.5.7后屏过热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

W型半辐射式

2

布置受热面积

m2

625

受热面积526

3

屏数×管数

根

14×12

节距630×42mm

4

外径×壁厚

mm

Ф38×5

5

材质

外3根：

SA213-T91

其余Ф38×5：

12Cr1MoV

6

允许管壁温度

℃

SA213-T91：

650；12Cr1MoV：

580

7

计算额定最大管壁温

℃

SA213-T91：

544；12Cr1MoV：

529

1.2.5.8高温对流过热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

蛇形管对流式

立式布置

2

布置受热面积

m2

1601.6

受热面积1585

3

管排数×每排管数

根

104×3

节距90×75.9mm

4

外径×壁厚

mm

Ф38×6

5

材质

前半部：

12Cr1MoV；后半部：

SA213-T91（按蒸汽流向）

6

允许管壁温度

℃

12Cr1MoV：

580；SA213-T91：

650

7

计算额定最大管壁温

℃

前半部：

548；后半部：

610

1.2.5.9低温再热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

蛇形管对流式

水平布置,

有防磨罩102m2

2

受热面积

m2

4892

另：

引出管2546m2

3

管排数×每排管数

根

104×7

节距90×59.7

4

外径×壁厚

mm

Ф42×3.5

5

材质

20G/15CrMo/12Cr1MoV

6

允许管壁温度

℃

450/560/580

7

计算额定工况管壁温

℃

408/468/508

1.2.5.10高温再热器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

型式

蛇形管对流式

垂直布置

2

受热面积

m2

1366

3

管排数×每排管数

根

104×7

节距90×58.5

4

外径×壁厚

mm

Ф42×4

5

材质

流向前：

12Cr1MoV；后：

SA213-T91

6

允许管壁温度

℃

12Cr1MoV：

580；SA213-T91：

650

7

计算额定最大管壁温

℃

12Cr1MoV：

557；SA213-T91：

578

1.2.5.11减温器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

主蒸汽减温器

型式

混合式（文丘里管）

2

数量

只

4

3

减温水量

t/（h•侧）

一级9；二级9

4

减温水源

给水泵出口

5

减温水压力

Mpa

15.7

6

减温水温度

℃

240

1

再热汽减温器

型式

混合式（文丘里管）

2

数量

只

4

3

减温水量

t/（h•侧）

事故7.5；微量5

4

减温水源

给水泵中间抽头

5

减温水压力

Mpa

7.56

6

减温水温度

℃

167

1.2.5.12省煤器

序号

项目

单位

设计数据

备注

1

主省煤器

型式

蛇形管卧式

防磨罩76m2

2

受热面积

m2

1576.1

3

管排数（横×纵）

根

117×2

节距80×50mm

4

外径×壁厚

mm

Ф32×4

5

材质

20G

6

计算额定管壁温度

℃

274

1

隔墙省煤器

型式

下部鳍片管，立式悬吊

2

受热面积

m2

306.2

3

管排数（前后）

根

前102后106

节距90mm

4

外径×壁厚

mm

Ф38×4

5

材质

20G

6

计算额定管壁温度

℃

285

1

旁路省煤器

型式

蛇形管卧式

2

受热面积

℃

467.8

3

管排数（横×纵）

根

前：

50×2；后：

51×2

（节距90×94.7mm）

4

外径×壁厚

mm

Ф38×4

挡板段Ф38×5.5

5

材质

20G

6

计算额定管壁温度

℃

285

1.2.5.13安全门（动作压力为表压）

编号

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

#9

备注

汽包右

汽包左

过热出口集箱

再进右前

再进

左前

再进

右后

再进

左后

再出右

再出左

型号

汽包：

SFA-68E210/400C1（弹簧式DN80）；

过热器：

SFA-68E210/550V1（弹簧式DN80）；