1、YG-150/9.8-M3 型循環(huán)流化床蒸汽鍋爐設計說明書圖號：57200-0-0編號：57200SS編制：校對：審核：標審：審定：濟南鍋爐集團有限公司二00六年三月目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 一、鍋爐簡介4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 二、設計規(guī)范及技術依據4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 三、供用戶資料5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 四、鍋爐

2、主要技術經濟指標和有關數據5五、鍋爐整體布置說明 8六、鍋爐結構9 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 七、鍋爐所配安全附件 15 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 八、鍋爐脫硫、氮氧化物排放、鍋爐初始排放煙塵濃度15九、鍋爐的防磨、密封、低溫腐蝕等措施16十、 其它 18一、鍋爐簡介該鍋爐是在總結了濟鍋集團 130t/h、170t/h 和 240t/h 等高溫高壓循環(huán)流化床蒸汽鍋爐大 量設計、運行經驗的基礎上，由我公司自行設計開發(fā)的高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐，具有燃燒效 率高、污染低、節(jié)約燃料、便于

3、調節(jié)等特點。該爐設計燃用煙煤。采用循環(huán)流化床燃燒方式，通過爐內加石灰石脫硫。鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán)，爐膛外集中下降管結構。過熱蒸汽采用四級加熱，兩級減溫方 式，便于過熱蒸汽溫度大幅度的調節(jié)，保證額定的鍋爐蒸汽參數。該鍋爐采用“n”型布置，框架支吊結構。爐膛為膜式水冷壁。尾部設爐頂包覆受熱面和多 組蛇形管受熱面及一、二次風空氣預熱器。燃燒系統(tǒng)由爐膛燃燒室、旋風分離器、 U 型返料器 和床下點火系統(tǒng)等組成。鍋爐露天布置，運轉層標高8米。鍋爐構架為金屬結構，適用于地震烈度為7度，地震加速 度為 0.12g 的地區(qū)。二、設計規(guī)范及技術依據設計規(guī)范按照：1996 版蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程JB/T66

4、96-1993電站鍋爐技術條件DL/T5047-1995電力建設施工及驗收技術規(guī)范（鍋爐機組篇）GB/T12145-1999火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準GB10184-1988電站鍋爐性能試驗規(guī)程GB13223-2003火電廠大氣污染物排放標準等有關國家標準。設計技術依據：鍋爐熱力計算按鍋爐機組熱力計算標準方法強度計算按GB/T9222-1988水管鍋爐受壓元件強度計算水動力計算按電站鍋爐水動力計算方法煙風阻力計算按鍋爐設備空氣動力計算標準方法等鍋爐專業(yè)標準。三、供用戶資料根據蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程要求，并且保證用戶在鍋爐安裝、運行、維護和檢修時有必要的技術依據和資料，鍋爐隨機提供

5、詳盡的技術資料。具體供用戶資料見：57200GKT供客戶圖紙清單57200GKJ供客戶技術文件清單四、鍋爐主要技術經濟指標和有關數據1、鍋爐參數額定蒸發(fā)量：150t/h額定蒸汽壓力：9.8 Mpa額定蒸汽溫度：540 C額定給水溫度：215 C2、設計燃料：（平頂山低硫煙煤）煤種固定碳灰分揮發(fā)分低位發(fā)熱量煙煤35502840182518000220003、技術經濟指標（完整word版）150噸高溫高壓鍋爐技術資料要點冷風溫度：30弋一次風預熱溫度：150 C二次風預熱溫度：150 C排煙溫度：140 C鍋爐熱效率：89 %脫硫效率（鈣硫比2）: 80 %燃料消耗量：21610 kg/h燃料顆粒

6、度要求：13 mm （其中大于1mm以上顆粒重量比不小于50%)石灰石顆粒度要求：2 mm排污率：2 %4、設計數據鍋爐水阻力：0.2 Mpa鍋爐蒸汽阻力：1.4 Mpa鍋爐煙系統(tǒng)阻力：4000 Pa鍋爐煙氣量（a=1.5,t=140C）:261000 m3/h鍋爐風系統(tǒng)阻力：一次風（包括預熱器、風道、布風板、料層): 12960 Pa二次風（包括預熱器、風道、料層）:8750 Pa鍋爐總送風量（a=1.22,t=30C）:153540 m3/h19500 Pa一、二次風比為1：1或根據煤種調整為6：4播煤風、返料風阻力：4200 m3/h11000 mm （包括平臺寬度15600 mm ）1

7、9360 mm （包括平臺深度23700 mm ） 約44100 mm約110 m3播煤風、返料風量： 鍋爐外形尺寸： 寬度（鍋爐鋼架中心線） 深度（鍋爐鋼架中心線） 高度（爐頂防雨棚）： 鍋爐水容積：5、水質要求總硬度二0 pmol/L溶氧量 7 ug/L含鐵量 30 ug/L含銅量 5 ug/LPH 8.89.3含油量 0.3 mg/L應保證蒸汽Si02含量 20 ug/kg汽質量標準。6、負荷調節(jié)： 允許的負荷調節(jié)范圍： 調節(jié)方法：7、其它技術指標 鍋爐初始排放煙塵濃度： 循環(huán)倍率：40%110%風煤比調節(jié)、循環(huán)灰量調節(jié)15000 mg/m3鍋爐的給水、爐水、蒸汽品質均應符合GB1214

8、5-1989火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水（完整word 版）150噸高溫高壓鍋爐技術資料要點灰與渣的比率：5.5：4.5高溫旋風分離器分離效率： 99.5%，dc50：80um噪聲水平：0.2 MPa。風室兩側設有防爆門。本爐點火啟動時間不超過3小時，整個鍋爐的啟動到滿負荷 的時間控制在6小時左右。本爐也可采用床上人工點火。燃燒設備包括點火系統(tǒng)的燃燒器，水冷布風板，風帽，水冷風室，放灰管，連接管及相應的 閥門、法蘭、配件、支撐件、緊固件。2、分離、回料系統(tǒng)本爐采用高溫旋風分離器和U型返料器結構。該系統(tǒng)經1000多臺鍋爐，先后近二十年運行 實踐，證明是成熟可靠的分離形式和結構。高溫旋風分離器實爐

9、測試分離效率不小于 99.5 %。汽冷旋風分離器內壁采用耐磨澆注料，結構簡單嚴密，熱慣性小。分離器與爐膛出口處采用 非金屬膨脹節(jié)進行密封，解決了膨脹問題。采用汽冷分離器冷卻返料，避免了返料結焦、堵塞。 分離器采用耐熱鑄鋼中心筒，不易變形。U型返料器由布風板、風帽、風室、返料管，舌形擋板，送風管、落灰管組成。運行中通過 調節(jié)返料風量來調整返灰量。分離、返料系統(tǒng)包括旋風分離器、返料器、返料風管、落灰管、落灰閘門、連通管及相應的 閥門、法蘭及緊固件，爐膛出口與旋風分離器連接的非金屬膨脹節(jié)，返料管、二次風管、給煤管與爐膛連接的圓形不銹鋼波紋膨脹節(jié)或非金屬膨脹節(jié)。3、鍋筒及內部裝置鍋筒內徑1600 mm

10、，壁厚100 mm，材料為P355GH，鍋筒總長約12500 mm，重約66 噸。鍋筒正常水位在鍋筒中心線下 180 mm ，最高、低安全水位偏離鍋筒正常水位50 mm。鍋筒內部裝置由旋風分離器、給水清洗裝置、頂部均流孔板、連續(xù)排污管、加藥管等組成。 旋風分離器直徑290 mm ,共30只。由旋風分離器出來的蒸汽穿過上部清洗孔板，在清洗孔板上由省煤器來的50%的清潔水保持30 mm厚的水層，蒸汽中部分鹽溶入清洗水中后穿越鍋筒頂部的多孔板，然后通過8根133 x10 mm ( 20G GB5310-1995 )蒸汽引出管到過熱器系統(tǒng)。在大直徑下降管進口外布置了十字擋板，改善下降管帶汽及抽空現(xiàn)象。

11、鍋筒上還布置了再循 環(huán)、加藥、緊急放水、備用等管座。4、水冷系統(tǒng)爐膛由膜式水冷壁組成，保證了爐膛的嚴密性。爐膛橫截面為4511x8766mm，爐頂水冷 標高34570 mm (爐頂水冷中心線標高)，膜式水冷壁由60 x5 ( 20G , GB5310-1995 )鍋 爐管和6x20.5 mm扁鋼焊制而成，管節(jié)距為80.5 mm。水冷集箱采用273x35 ( 20G , GB5310-1995 )鍋爐管。水冷壁下部焊有銷釘用以固定高強度耐高溫防磨耐火材料。保證該區(qū)域水冷壁安全可靠地工 作。水冷壁向下彎制構成水冷風室，水冷布風板。水冷壁上設置測量孔、檢修孔等。水冷壁上的最低點設置疏水排污閥。(完整

12、word版)150噸高溫高壓鍋爐技術資料要點膜式水冷壁外側設置數層剛性梁，保證了整個爐膛有足夠的剛性。剛性梁計算相對撓度f/h = 1/200。在鍋爐爐膛外側布置止晃裝置。由4根325X25集中下降管和24根下降支管，及26根汽水引出管組成4個回路的水冷循 環(huán)系統(tǒng)，4個回路分前墻1個，后墻1個，左右側墻各1個。5、過熱器過熱器由屏式過熱器、旋分過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、爐頂管等組成。其蒸汽流程 如下：鍋筒-屏式過熱器-旋分過熱器一級噴水減溫器-低溫過熱器-二級噴水減溫器-爐 頂管-高溫過熱器-過熱器出口集箱。(詳見57200-3-0汽水系統(tǒng)圖)過熱器系統(tǒng)的蒸汽經過二次左右混合與交叉，改善

13、了在煙道寬度上由于煙氣溫度不均勻而引 起過熱蒸汽溫度的偏差。采用輻射式及對流式過熱器，既提高傳熱效果，節(jié)省金屬，又改善了 當鍋爐工況變動時過熱汽溫的調節(jié)性能。減溫器的兩級布置，可增加蒸汽溫度調節(jié)的靈敏度。屏式過熱器布置在爐膛上部出口處，垂直懸吊。沿爐膛寬度分8片，采用9 38x5、12Cr1MoVG ( GB5310-1995 )管子，管間節(jié)距65 mm。下部易磨損區(qū)域采用澆注料覆蓋。每個旋分過熱器由200根938x4 , 15CrMoG管子、273x32 ( 12Cr1MoVG )的上環(huán)形 集箱和9219x25 ( 12Cr1MoVG )的下環(huán)形集箱組焊為一個分離器整體，蒸汽由上環(huán)形集箱引

14、入后經過兩下兩上流程加熱后通過上環(huán)形集箱引出。為了減小旋分過熱器熱應力，蒸汽流向采用了雙向流動再匯合引出的措施。旋分過熱器內側 布置密排銷釘覆蓋澆注料。低溫過熱器采用942x5 , 15CrMoG ( GB5310-1995 )管子，節(jié)距110 mm,共88排， 逆流布置，分三組吊掛在鍋爐尾部豎井內。高溫過熱器采用938x5 , 12Cr1MoVG ( GB5310-1995 )管子，節(jié)距110 mm ,共88排， 順流布置，分兩組吊掛在鍋爐尾部豎井內組成。過熱器易發(fā)生磨損部位加裝防磨罩。噴水減溫器采用文丘里式減溫器，分兩級布置，分別設在低溫過熱器前和高溫過熱器前。6、省煤器省煤器三級順列逆流

15、布置。管子為32x4螺旋鰭片管，材料20G(GB5310-1995 )。設置 有省煤器進口集箱、中間集箱、出口集箱。省煤器各集箱采用9 219x25管子，材料20G ,(GB5310-1995 )。各組省煤器的重量均由通風梁支撐在鍋爐鋼架上。省煤器易發(fā)生局部磨損處加裝阻流板和定位防磨板。7、空氣預熱器空氣預熱器為管式臥式結構，管子規(guī)格為51X2，材料Q235-A?？諝馀c煙氣成逆向流動。 上面一級為二次風預熱器，下面一級為一次風預熱器?？諝夥謩e由二次風機和一次風機送入?？諝忸A熱器由預熱器管箱、連通罩、框架、護板、膨脹節(jié)、人孔裝置、防磨裝置、緊固件組 成。每組空氣預熱器都設置吊鉤，方便運輸、安裝。

16、空氣預熱器煙氣流速和空氣流速都控制在合理的范圍內，提高了空氣預熱器的換熱效率，避 免了空氣預熱器煙氣側積灰?？疹A器膨脹節(jié)保證了管箱的自由膨脹和空氣側的密封，保證了煙道的密封，從而避免了煙道 漏風。使鍋爐在較低過量空氣系數下運行，提高了鍋爐性能。8、鍋爐鋼架本爐構架全部為焊接連接鋼結構，材料采用碳鋼( Q235-B.F ) ?？稍诘卣鹆叶葹?7 度、地 震加速度為012g的地區(qū)露天布置使用。鍋爐立柱從鍋爐層零米起，鋼柱與基礎采用-800 mm埋入式連接。鋼架計算的荷載統(tǒng)計，包括支吊水管、煙風道、平臺扶梯的荷載。鋼架散裝出廠，滿足運輸條件，現(xiàn)場安裝。9、鍋爐平臺、扶梯在鍋爐的人孔門、檢查門、看火孔

17、、測量孔、吹灰器、應操作的閥門處都設置了運行檢修平 臺。上下平臺之間設有扶梯。平臺之間凈空設計合理。平臺通道寬度850 mm，扶梯寬度700 mm，扶梯傾角為45，方便觀察、操作、維修等工作。檢修平臺允許的最大荷載為 250 kgf/m2。平臺和扶梯邊緣都裝設高度1.0米和1.2米的防護欄桿，平臺采用柵格板式，并裝設高度100 mm的踢腳板。10、爐墻與保溫爐膛及旋風分離器部分爐墻采用敷管輕型爐墻與外護板結構，外護板采用壓型鋼板。爐膛下 部燃燒室和旋風分離器內部澆注高強耐磨耐火澆注料。旋風分離器出口煙道、返料器和尾部煙 道采用耐火澆注料和兩層保溫材料組成的爐墻結構。爐墻重量分別通過鋼架傳到基礎

18、上。爐膛和旋風分離器爐墻外護板表面溫度小于50弋。尾部爐墻煙溫低、結構合理，爐墻的外 表面溫度小于50C。人孔門、檢查門內均砌有耐火磚，該處外表面溫度小于50C。各種門孑L都能開啟自如，門 把上的自鎖裝置，使爐門處有良好的密封性。鍋爐管道保溫層表面溫度小于 50C。為保證爐墻安全運行，爐墻升溫和降溫速度應控制在每小時100150C之間。11、儀表控制鍋爐控制主要分為汽水側控制和煙氣側控制。（1）汽水側控制（詳見汽水系統(tǒng)圖）汽水側控制主要為鍋爐給水量控制，過熱蒸汽溫度控制，過熱蒸汽壓力控制，爐水及蒸汽品（完整word版）150噸高溫高壓鍋爐技術資料要點質的控制等。鍋爐在需要控制、監(jiān)測的部位均設有

19、相應的測點。汽水側控制應與燃燒控制調整 有機結合。（2）煙氣側控制（詳見鍋爐燃燒系統(tǒng)圖） 鍋爐煙氣側的控制為：爐內燃料控制，爐膛溫度控制，料層差壓、爐膛差壓控制、返料控制 等。a:在爐膛、水冷風室、旋風分離器、料腿、返料風室、一次風空預器、二次風空預器、引 風機前煙道分別裝有風壓、煙壓、風溫、煙溫、風量、氧量測點。以控制鍋爐的燃燒過程。b:通過對爐內燃料量控制，滿足鍋爐負荷變化的要求。c:通過控制一、二次風風量，入爐燃料量控制爐內燃燒溫度，達到最佳的脫硫效果。d:通過放渣、放灰控制料層壓差及爐膛差壓，滿足燃燒要求。七、鍋爐所配安全附件本鍋爐設有安全閥、溫度計、壓力表、水位表、排氣閥、電動給水閥

20、、電動主汽閥等附件。 此外，本鍋爐需要由用戶單位設置超溫超壓報警裝置，低水位聯(lián)鎖保護裝置，超壓聯(lián)鎖保護 裝置及其它保證鍋爐安全運行的保護裝置。八、鍋爐脫硫、氮氧化物排放、鍋爐初始排放煙塵濃度鍋爐運行時，可以通過給煤機向爐內添加0-2 mm的石灰石細粒進行爐內脫硫。石灰 石與燃料、煙氣充分混合、多次循環(huán)，煤中所含硫分在燃燒后被固化在爐渣中，并隨爐渣一起 排出，使煙氣中的含硫量降低,SO2排放量滿足GB13223-2003火電廠大氣污染物排放標準 的要求。石灰石耗量計算按脫硫劑CaCO2含量95%，活性中等計算，對應的Ca/S比約為2。2 .根據試驗分析，煤中約有15-20%氮在燃燒時轉換為NOX

21、,如果采用分級燃燒方式將 使NOX的排出量減少3050%。本爐采用分級燃燒，二次風分三層在爐膛下部收縮段布置，使其與爐內 CO 濃度相適應，更好地組織燃燒。一、二次風比為1:1,這時煙氣中NOX排放量最少。我公司鍋爐測試NOX排放在400 mg/Nm3左右，低于GB13223-2003火電廠大氣污染 排放標準中對1000 t/h鍋爐要求的氮氧化物最高允許排放濃度值650 mg/Nm3，所以說該 爐的燃燒系統(tǒng)的設計是合理的。3循環(huán)床的排放煙塵濃度主要與燃料特性、分離器性能、運行操作有關。 該爐熱態(tài)流化速度5 m/s ，旋風分離器分離效率99.5 %，灰渣比約為5.5:4.5，鍋爐初始排 放煙塵濃

22、度為15000 mg/m3。九、 鍋爐的防磨、密封、低溫腐蝕等措施1、防磨循環(huán)流化床鍋爐特有的循環(huán)流化燃燒特性，爐內受熱面的磨損是不可避免的。通過實爐觀察 試驗，發(fā)現(xiàn)磨損的部位是有規(guī)律的，主要發(fā)生在爐膛燃燒室濃相區(qū)、燃燒室與水冷壁的過渡區(qū)、 旋風分離器的入口處、U型返料器舌形擋板處。在這些部位采取切實有效的措施，就可以防止 減輕鍋爐磨損:（1）燃燒室:采用高強度耐高溫復合耐火材料，該材料在工作狀態(tài)下材料表層形成一層釉 面，極大地提高了該材料的高溫強度、耐高溫性能和高溫中的抗磨損、抗蝕損性能及熱穩(wěn)定性， 因此本爐磨損嚴重區(qū)的耐火材料的使用壽命可達三年以上。（2）過渡區(qū):采用水冷壁向外彎制的避讓結構和熱噴涂合金技術。（3）爐膛受熱面:結構設計合理。因為在循環(huán)床鍋爐中煤是低溫燃燒，飛灰并未經過熔化 凝固的過程，故飛灰不如煤粉爐中硬。此外在爐內灰粒子對膜式水冷壁的撞擊角很小，灰粒相 對較軟，在煙速合理時，運行14000小時后膜式水冷壁未發(fā)現(xiàn)明顯的磨損現(xiàn)象。（4）屏式過熱器:不會有明顯的磨損現(xiàn)象。對于其下部及爐膛出口處，由于煙氣方向改變 易引起磨損部位均覆蓋防磨材料。（5）對流受熱面的磨損：高、低溫過熱器和省煤器受熱面煙氣流速分別為 8.4m/s、7.9 m/s 及 7.4 m/s 左右。由于煙氣流速適中，并且每組過熱器和省煤器前排及彎頭都裝有可靠的防磨 裝置，