240T煤粉锅炉运行规程HL240981M.docx
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240T煤粉锅炉运行规程HL240981M
240T锅炉运行规程
第一节 锅炉结构简述:
本锅炉为单锅筒,自然循环,集中下降管,“п”型布置的固态排渣煤粉炉。
锅炉前部为炉膛,四周布满膜式水冷壁。
炉顶、水平烟道及转向室均布置了顶棚和包墙膜式管屏,尾部竖井烟道中交错布置两级省煤器和空气预热器。
锅炉构架采用双框架全钢焊接结构,按7度地震烈度Ⅱ类场地设计。
炉膛、过热器和上级省煤器全悬吊在顶板梁上,尾部空气预热器和下级省煤器搁置在后部柱和梁上。
锅炉采用直流式煤粉燃烧器,逆时针四角切向布置,假想切圆直径为φ500mm;带摆动式SOFA燃烧器;制粉系统采用中速磨煤机,直吹式,三层一次风给粉机形式。
一、锅筒及汽水分离装置
锅筒内径φ1600mm,壁厚90mm。
锅筒全长约为10646mm,锅筒材料为P355GH,锅筒及内部装置总重约为47吨。
锅筒正常水位在锅筒中心线下100mm处。
最高水位和最低水位离正常水位+200~-250mm。
锅内采用单段蒸发系统,并布置了卧式旋风分离器,清洗孔板,顶部波形板分离器和顶部均汽孔板等内部设备。
其中,旋风分离器共66只,两排平行布置。
波形板汽水分离器共24只, 钢丝网分离器共6只,给水引入管---给水管沿筒身轴线均匀引入锅筒。
连续排污管为多孔管,在锅筒两侧分别用三通汇成两根后引出。
加药管为多孔管,在锅筒中部用三通汇成一根后引出。
沿整个锅筒直段上都装有弧形挡板,在锅筒两侧形成一个夹套空间。
从水冷壁汽水引出管束的汽水混合物和从省煤器来的汽水混合物均进入此夹套,再进入旋风分离器进行一次分离:
分离出的水贴壁通过排水口进入水空间;蒸汽则向上流经旋风分离器顶部波形板分离器,进入汽空间,经锅筒顶部的蒸汽连接管引出。
锅筒采用2组链片吊架,悬吊于顶板梁上,对称布置在锅筒两端,每组吊架由链片及吊杆组成。
二、炉膛和水冷壁
为适应四角燃烧的需要,炉膛断面设计成近似正方形,深度为8210mm,宽度为8690mm炉膛四周布满了φ60×5,节距为80mm的光管加扁钢制成的膜式水冷壁,形成一个完全密封的炉膛。
水冷壁采用过渡管接头(φ60×5/φ45×5)单排引入上、下集箱。
在炉膛前、后每面墙各有上升管108根,两侧墙每面墙各有上升管102根。
前墙和两侧墙各有φ133×10的引出管10根,后墙(包括斜底包墙)引出管为φ108×8,共16根。
每面墙沿宽度方向分成四个管屏。
从锅筒最低点引出4根φ377×25mm的大口径集中下降管至运转层以下,再通过分配集箱引出40根φ133×10mm的管子分别引入水冷壁各下集箱。
每根集中下降管供给炉膛一个角部的4个管屏前,因此整个水冷壁可分4个循环回路。
炉膛水冷壁的重量主要是通过上集箱用吊杆悬吊于顶部梁格上,后水冷壁则由穿过水平烟道的引出管悬吊于顶部梁格上。
受热后,整个炉膛一起向下膨胀。
水冷壁外侧四周沿高度方向每隔3m左右设置一圈刚性梁,使整个水冷壁具有一定的刚性,同时承受炉内一定压力的波动。
后水冷壁在炉膛出口处向内凸出形成折焰角,以改善炉膛上部空气动力场,前后水冷壁下部内折形成灰渣斗。
冷灰斗角度为55°。
在炉膛四角布置了四只直流式煤粉燃烧器。
根据运行和检修的需要,在水冷壁上装设有看火孔、打焦孔、吹灰孔、测量孔、人孔、防爆门等必要的门孔装置。
本锅炉配置有炉膛火焰监测工业电视(用户自理),高能点火,炉膛灭火保护装置。
三、燃烧设备
本锅炉采用角置直流式煤粉燃烧器和摆动式SOFA风的组合。
燃烧器布置在炉膛的四角,炉内假想切圆直径φ500mm。
燃烧器采用水平浓淡型煤粉燃烧器,一次风分三层布置,使煤粉着火及时,燃烧稳定,降低NOx排放量,提高锅炉对低负荷的适应能力;SOFA风布置在炉膛四角燃烧器上方,可上下摆动各30°,水平左右摆动各15°,可调节炉膛火焰高度,消除炉膛出口烟气残余旋转,改变受热面吸热比例,调节过热器蒸汽温度、降低NOx生成和飞灰含碳量,锅炉采用轻柴油点火,点火油枪为压缩空气雾化油喷嘴结构,分两层布置在二次风口中。
燃烧器设计数据如下:
名称
单位
一次风
二次风
周界风
SOFA
风率
%
32
49
4
15
风速
m/s
28.8
45
45
风温
℃
65
360
360
360
四、过热器汽温调节
本锅炉采用半辐射和对流相结合,多次交叉混合,两级喷水调温的典型过热器系统。
过热器由炉顶及包墙管过热器,屏式过热器和两级对流过热器组成,均布置在水平烟道中。
饱和蒸汽自锅筒顶部由10根Φ133×10mm的连接管引入顶棚管入口集箱,通过由86根Φ51×5.5mm光管加扁钢组成的顶棚管进入竖井包墙下集箱(后),经过直角弯头,蒸汽进入竖井侧包墙下集箱(后),沿竖井两侧向上到侧包墙管上集箱,每侧通过3根Φ133×10mm的连接管由侧包墙管上集箱后部引至前部,再从水平烟道两侧引下至侧包墙管下集箱(前),通过6根Φ133×10mm的连接管引至竖井包墙管下集箱(前),蒸汽由下向上流过前包墙管进入包墙管出口集箱。
然后通过7根Φ133×10mm的连接管把蒸汽引入低温过热器的入口集箱。
这样,炉顶、水平烟道两侧和转向室都全部由过热管包敷起来,成为一整体以便密封和膨胀,蒸汽由低温过热器的入口集箱以逆流方式通过低温对流过热器,从低温对流过热器出口集箱两端引出,经过90°弯头进入一级减温器,蒸汽经减温后进入屏式过热器。
由屏式过热器出来的蒸汽以左右两侧交叉方式进入高温过热器两侧管系(高温过热器冷段)蒸汽逆流经过两侧管系后进入二级减温器。
在二级减温器中蒸汽除进行减温外,又进行一次左右交叉混合。
经减温,混合后蒸汽顺流经高温过热器中间管系(高温过热器热段)。
汽温达到额定温度而进入高温过热器出口集箱,并通过8根Φ159×16mm的连接管引入集汽集箱,并从集汽集箱一端引出。
顶棚管、包墙管采用Φ51×5.5mm光管加扁钢制成鳍片管,管子材料为20GGB5310的钢管。
高温过热器蛇形管采用Φ42x5mm,材料为12Cr1MoVGGB5310的钢管。
低温对流过热器蛇形管采用Φ38x4.5mm,材料为20GGB5310钢管;出口一圈管子采用Φ38×5mm,材料为12Cr1MoVGGB5310的钢管。
屏式过热器采用Φ42×5mm的管子,为管夹管结构,该结构可靠,膨胀应力较小。
为安全起见,屏式过热器的夹管及最外两管圈采用12Cr2MoVTiBG,GB5310其余采用12Cr1MoVGGB5310。
屏式过热器沿宽度方向布置12片,横向节距为668.5mm。
高温、低温对流过热器横节距为100mm。
除SOFA风摆动以调节炉膛火焰高度、改变受热面吸热比例、调节过热器汽温外,蒸汽温度调节采用给水喷水减温。
减温器分二级布置,每级在炉左、炉右各有一个喷水点,共四只减温器。
第一级喷水点布置在低温对流过热器与屏式过热器间,为粗调,计算喷水量两侧共约17.5T/H,温降为42.4℃。
第二级喷水点布置在高温过热器冷段和热段之间,为细调,计算喷水量两侧共约3.5T/H,温降为13.4℃。
经二次喷水调温,保证了锅炉负荷在70~100%额定负荷范围内,达到额定的过热蒸汽温度。
喷水减温器由笛形喷管,混合套管和外壳组成。
过热器所有部件均通过吊杆悬吊在顶部梁格上。
五、省煤器
省煤器布置在尾部竖井中,双级布置,水与烟气呈逆流。
省煤器顺列布置。
下级省煤器沿烟道宽度方向分成左右对称两部分,又沿烟道深度方向分为前后两部分。
形成左右两侧进水的4组管束。
省煤器由Φ32×4mm的20GGB5310钢管制成,为双管圈。
上级省煤器横向排数为65排,节距为87mm,下级省煤器横向排数为2×24排,节距为83mm。
给水进入下级省煤器,经过炉外12根Φ89mm管子的连接左右交叉到上级省煤器,再以40根Φ42x5mm引出管引至省煤器出口集箱,然后用1根Φ219mm的连接管引至锅筒。
上级省煤器采用悬吊结构,全部重量通过Φ42x5mm引出管悬吊在顶部梁格上,下级省煤器采用支承结构,蛇形管借助撑架支承在横梁上。
横梁穿出炉墙支承在护板上。
为了减轻烟道内飞灰对受热面管子的磨损,在上下两级省煤器蛇形管组上面两排和下级下段管组的上面两排及两侧靠炉墙的管子均装设防磨盖板,蛇形管弯头处装设了防磨罩。
六、空气预热器
空气预热器采用立式管箱结构,分两级与上、下级省煤器交叉布置。
上级一个行程,下级三个行程。
考虑到低温引起的局部腐蚀,将最下面的一个行程设计成单独管箱,以便于检修更换,并使用考登管。
第二,三两个行程构成一个管箱。
中间用隔板隔开。
在各个行程之间用连通箱连接,构成一个连续的密封的空气通道。
预热器烟风道均装有胀缩接头,用以补偿热状态下的相对膨胀。
由于结构和系统的要求,空气预热器在水平截面上烟道分成前后两部分,空气自下级前后墙引入,经上级前后墙引出。
上级空气预热器钢管为Φ51薄壁碳钢螺旋槽管,横向节距为76mm,纵向节距为55mm。
下级上段空气预热器钢管为Φ51薄壁碳钢螺旋槽管,下级下段空气预热器钢管为Φ51薄壁考登钢螺旋槽管横向节距为76/75mm,纵向节距为55mm。
上级空气预热器高为3.5m,下级空气预热器分上下两部分,上部高5.2m,下部高2.3m,空气从管间流过,而烟气则从管内通过。
在每个管箱的上部装有200mm长的防磨短管,以减轻飞灰对受热面管子的磨损,在防磨短管间浇灌耐火材料。
为防止空气预热器的震动,在管箱中装有防震隔板。
因为热风送粉的需要,锅炉的一、二次风存在压差,故整个空气预热器在宽度方向上用隔板隔开,左侧为一次风,右侧为二次风。
七、本体管路
给水由给水母管引入给水操纵台,通过给水操纵台实现对锅炉给水的调节和控制。
给水操纵台分成三条管路:
DN175,DN100,DN65,分别为100%和70%负荷及启动管路。
从给水操纵台来的给水由端部进入Ф219×25mm的分配集箱,再通过12根Ф89mm的连接管从锅炉两侧进入下级省煤器集箱。
锅炉装有各种监督、控制装置。
如水位表、压力表、紧急放水管、加药管、连续排污管等。
所有水冷壁下集箱、集中下降管均设有定期排污管。
过热器集汽集箱上装有一套YFA68YPw54-12vPW5410V,DN80弹簧安全装置,
锅筒上装有二套YFA68Y-200PN20,DN65弹簧安全装置。
集汽集箱上还装有生火排汽管路,反冲洗管路和疏水管路。
减温器和集汽集箱上均装有热电偶管座,供监督和自控用。
在锅炉各最高点装有放空阀。
最低点装有疏水阀或排水阀。
为了监督给水,炉水和蒸气品质,装设了给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样和冷却装置。
在锅筒最左侧下降管的给水分配集箱上装有Φ89mm的再循环管,供锅炉启动时保护省煤器用。
八、除渣装置
本锅炉采用固态、负压、风冷式排渣,由钢带机、链斗机输送排渣。
九、吹灰、打焦装置
为能及时清除炉膛可能产生的结焦,在炉膛燃烧器区域的角部喷口附近的水冷壁处开有打焦孔。
在冷灰斗喉口处的两侧水冷壁上也开有打焦孔。
锅炉吹灰:
本厂在锅炉各部位均预留有设置吹灰器用的开孔,沿炉膛不同高度设置了三层短伸缩式吹灰器(共18只)。
屏式过热器与高温过热器及高温过热器与低温过热器之间配有4只吹灰器。
在尾部上级省煤器处配有2只吹灰器,下级省煤器处配有12只吹灰器,在上级空预器出口处配有4只吹灰器。
水平烟道和尾部烟道中的吹灰器均为声波吹灰器。
十、炉墙和密封
由于炉膛部分采用膜式水冷壁,上级省煤器前均采用光管加扁钢制成鳍片包墙管,因而均采用敷管炉墙,外层敷设外护板。
在下级省煤器区域由于烟气温度低,因而采用护板框外铺设保温材料的结构,以便检修。
炉膛除采用膜式水冷壁外,冷灰斗,折焰角处均采用密封塞块以使前后墙与侧墙焊封。
另一方面,水冷壁冷灰斗出口处采用水封密封结构,保证了整个炉膛有良好的密封性能,炉顶及其他包墙管均采用Φ51×5.5mm光管加扁钢制成的鳍片管,节距为100mm膜式壁结构,使得穿墙密封易于处理,同时又具有良好的密封性能。
过热器密封采用塞块,梳形板,梳形罩等结构进行密封,在上级省煤器和上级空气预热器之间,为适应膨胀,减少泄漏,采用迷宫式沙封装置。
钢架与平台扶梯
本锅炉采用双排柱全钢全焊接结构。
设计中考虑了7度地震烈度对钢架的影响。
为抵抗水平地震力,设计中对锅炉的钢架梁柱进行了加强,并增设了水平拉条,斜拉条以及桁架,尾部采用一般的金属焊接框架结构。
平台扶梯均以适应运行和检修的需要而设置。
平台与扶梯采用栅格结构。
平台宽度为800mm,楼梯宽度为640mm,坡度为45°。
检修平台的活荷载为600kgf/m2;其余各层平台的活荷载为250kgf/m2;扶梯的活荷载为200kgf/m2,但同时受负荷面积不得超过平台总面积的20%,未经允许不得附加其它负荷。
第二节 锅炉基本特性:
一、锅炉主要参数:
锅炉型号:
HL-240/9.81-M
额定蒸发量:
240t/h
额定蒸汽压力:
(表压) 9.81MPa
额定蒸汽温度:
540℃
锅筒工作压力(表压) 11.2MPa
给水温度:
215℃
二、煤质资料:
燃料名称:
燃料特性 设计煤种
收到基碳:
Car 45.00
收到基氢:
Har 3.80
收到基氧:
Oar 12.00
收到基氮:
Nar 0.50
收到基硫:
Star 0.60
收到基水份 Mt 30.00
收到基灰份 Aar 8.10
可燃基挥发份:
Vdaf 45
收到基低位发热量:
Qnet.ar 4100kcal/kg
可磨性系数 HGI >50
三、锅炉基本尺寸:
炉膛宽度(二侧水冷壁中心线间距离):
8690mm
炉膛深度(前后水冷壁中心线间距离):
8210mm
锅筒中心线标高:
37950mm
锅炉最高点标高:
(过热管连接管) 42800mm
锅炉运转层标高:
8000mm
锅炉钢架左右两侧柱中心线间距离:
19400mm
锅炉最大深度:
~25500mm
锅炉钢架前后两柱中心线间距离:
22500mm
四、锅炉机组启动前的准备
1.启动前的检查和试验
1.1.锅炉所有受压部件安装完毕后,按GB/T16507-2013《水管锅炉》进行水压试验,即以锅筒设计工作压力的1.25倍进行整体水压试验,水压试验用的水应为冷凝水或除盐水。
水压后,应对锅炉范围内汽水管道,蒸汽管路进行冲管,以清除管道内所残留的一切杂质,并对以水为工质的各承压部件内表面进行化学清洗。
1.2.锅炉运行必需的温度、压力、流量、水位、氧量、壁温等测点应装设完好,各监视仪表经校验合格,显示清晰、准确。
1.3.送、引风机经冷态试运行验收合格。
1.4.制粉系统经冷态试运行验收合格。
1.5.锅炉机组的烟风、汽水等系统经检查合格(包括泄漏试验),处于备用投入状态。
烟风、汽水系统内的所有阀门,挡板及执行机构,开关试验灵活,其开度、方向和位置指示正确。
1.6.吹灰系统经检查合格,处于备用状态。
1.7.锅炉本体各类门孔完整无缺、关闭严密。
燃烧器完好,与燃烧器相连的热风管道、油管道安装完毕。
与燃烧器相接的各风门转动灵活,各阀门及电动执行装置开关灵活,位置指示正确。
1.8.启动燃油和点火装置处于备用投入状态。
1.9.受热面及烟道的积灰、结焦、杂物清理干净。
1.10.锅炉的联锁保护、各程控装置及各类电器设备经试验合格,动作准确可靠,处于备用投入状态。
1.11.炉体外部各汽、水管道、支吊装置完好,管道膨胀无阻。
膨胀指示器焊接牢固,刻度清楚,并记录初始指示位置,在膨胀方向上应无阻碍。
1.12.现场照明灯齐全,具有足够的亮度。
事故照明可靠,表盘照明充足,光线柔和。
2.锅炉上水
2.1.锅炉启动前的检查完毕后,可经DN50的给水旁路向锅炉上水,水质应满足GB/T12145-2008《火力发电机组及整齐动力设备水汽质量》标准,上水应缓慢平稳(水量准备约180吨)。
上水时投入双色水位计,电接点水位计。
投入汽包的就地压力表及盘前压力表。
开启省煤器再循环阀门,炉顶全部空气阀。
关闭主汽阀及其旁路阀、过热器集箱的所有疏水阀、关闭加药阀、紧急放水阀、连续排污阀、定排总阀。
关闭省煤器放水阀、反冲洗阀、主给水阀。
2.2.上水温度与锅筒壁温差应不大于50℃,锅筒内从无水上至正常水位下100mm,需2—3小时,当给水温度接近锅筒壁温时,可加快上水速度,若锅筒壁温很低或上水温度较高时,应适当延长上水时间。
2.3.上水至正常水位下100mm,应停止上水,并严密监视水位变化,如水位下降,应立即查明原因,予以消除后再补水。
2.4.上水期间应严密观察锅炉受热后的膨胀情况,如有异常应及时查明原因并予以消除。
3.安全阀的整定
3.1.锅炉本体上共装设了三套安全装置,二套装设于锅筒上,一套装设于集汽集箱上。
整定压力如下:
项 目
集汽集箱上的安全阀
锅筒上的一套安全阀
锅筒上另一套安全阀
整定压力(表)
10.29
11.87
12.1
启闭差
4%B.D
4%B.D
7%B.D
误差
±0.5
±0.5
±0.5
3.2.安全阀校验一般单独起动锅炉进行。
校验时锅炉蒸汽温度上升速度不大于1℃/分,瞬时不大于2℃/分。
并严格监视过热器管壁不超温。
3.3.三套安全阀装置总的排放能力为278.0吨/小时。
五、锅炉的起动
1.锅炉点火
1.1.投入点火油系统,维持炉前油压满足设计值1.96MPa。
1.2.投入锅炉联锁保护,炉膛安全监控系统(FSSS)。
1.3.锅炉的所有设备具有点火启动条件后,启动引风机、送风机,全开燃烧器的风门挡板对炉膛及各受热面进行吹扫,以清除炉膛可能积存的可燃物,吹扫风量不小于30%MCR风量,吹扫时间不应小于5分钟,将炉膛负压调整到-100Pa,检测炉尾CO含量,若小于0.5%认为吹扫合格。
若吹扫失败,待故障排除后重新吹扫,直至合格为止。
吹扫结束后,维持炉膛出口处负压20—40Pa。
1.4.进行点火操作:
吹扫完毕后,调节引、送风机进口风门,维持适当的一、二次风压,炉膛负压维持-50Pa,以利点火稳定,打开“燃油控制图”,启动点火油泵,调整油压,将各角“油枪联锁”投入,将就地控制解除,点击“#1、3角点火启动”按钮或“#2、4角点火启动”按钮,可看到对角点火程控启动,当角燃油进油门开启时,点击对应角“高能点火器”,当右侧红灯亮起时,代表点火成功,若绿灯亮起,则代表点火失败。
若两只油枪均点火失败,则炉膛应重新吹扫后,才能再次点火。
1.5.在升火过程中,每10分钟应轮换投入油枪,以做到加热均匀。
若在升火过程中,须开单数只油枪时,则在投油枪时,将其中一只油枪的联锁解除即可。
在升火过程中,须及时调整二次风量,使油风比达到最佳值,调节一次风应少于二次风,以稳定燃烧。
在升火过程中,应注意观察燃烧情况,雾化应良好,如火星大、多或冒黑烟,应查明原因进行调整。
如雾化不好,火星大多或产生油滴,则可能油压低或炉膛风量太大,应提高油压或适当减少风量,如冒黑烟可能是风量不足,应提高二次风量。
2.锅炉升压
2.1.锅炉从点火至过热汽达额定压力,规定为5小时,严格控制汽包上下壁温差(包括任何两点间的温度差)不得超过40℃,当超过40℃时,应停止升压,及时分析原因,并予以消除后,方可再行升压。
但在汽包上下壁温差不超过规定的情况下,可适当缩短升炉时间。
热炉点火,可根据汽包下壁温度(近似于饱和温度),参照升压速度表,相应缩短升压时间,但必须符合汽机的要求。
2.2.在升压过程中,应注意调整燃烧,保持承压部件受热均匀,膨胀正常,调整两侧烟温差不大于30℃。
其升压速度按下列程序表进行:
序号
压力(Mpa)
时间(分)
累计时间(分)
饱和温度(℃)
1
0-0.00981
30
30
80-102
2
0.00981-0.0981
30
60
102-120
3
0.0981-0.196
20
120
120-133
4
0.196-0.392
30
110
133-151
5
0.392-0.981
40
150
151-183
6
0.981-1.47
25
175
183-200
7
1.47-2.94
40
215
200-235
8
2.94-4.41
25
240
235-258
9
4.41-6.87
30
270
258-285
10
6.87-8.83
15
285
285-303
11
8.83-9.81
15
300
303-310
2.3.升压时,每30分钟记录汽包壁温度一次,上下壁温度差不得超过40℃,锅炉进水应用给水启动旁路进行。
进水时省煤器再循环阀关闭,停止进水时开启。
进水应保持均衡稳定,切忌忽大忽小。
2.4.升压时,应注意屏式过热器、对流过热器的管壁温度及蒸汽温度不得超过规定值。
在升压过程中,应经常监视汽包水位的变化,并维持水位正常。
2.5.当压力升至0.0981-0.196MPa表压时,关闭空气门和包墙管下集箱、减温水疏水阀(过热器集汽集箱除外),关闭各加热蒸汽阀和蒸汽总阀,停止炉内加热,冲洗汽包双色高读水位计,并校对水位计指示正确性。
2.6.在升压过程中,应控制锅筒内饱和温度的上升速率,在保证锅炉使用寿命下,锅筒壁允许的升温速度为:
冷态启动时的最大允许升温速度为:
1.75℃/分。
温态启动时的最大允许升温速度为:
2.06℃/分。
热态启动时的最大允许升温速度为:
2.45℃/分。
2.7.锅炉向汽轮机供汽前,应对蒸汽管道进行暖管,冷态
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- 240 锅炉 运行 规程 HL240981M