.. 鍋爐容量及主要參數(shù)12. 設計依據(jù)22.1 燃料22.2 點火及助燃油32.3 自然條件33 鍋爐運行條件44 鍋爐設計規(guī)范和標準45 鍋爐性能計算數(shù)據(jù)表〔設計煤種56 鍋爐的特點67 鍋爐整體布置88 汽水系統(tǒng)99 熱結構1910 爐頂密封和包覆框架2411 煙風系統(tǒng)2912 鋼結構〔冷結構2913 吹灰系統(tǒng)和煙溫探針3214 鍋爐疏水和放氣〔汽3315 水動力特性34附圖: 35..國電莊河發(fā)電廠的2臺600MW——HG-1950/25.4-YM3型鍋爐是XX鍋爐廠XX公司引進英國三井巴布科克能源公司〔MB的技術,進行設計、制造的。鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的本生〔Benson直流鍋爐,單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結構、π型布置〔見附圖01-01～04。鍋爐島為緊身密封布置。鍋爐設計煤種為雙鴨山煤,校核煤種為雙鴨山混煤。30只低NOX軸向旋流燃燒器〔LNASB采用前后墻布置、對沖燃燒,6臺ZGM113G中速磨煤機配正壓直吹制粉系統(tǒng)。鍋爐以最XX續(xù)出力工況〔BMCR為設計參數(shù)。在任何5磨煤機運行時,鍋爐能長期帶額定負荷〔BRL。鍋爐容量及主要參數(shù)名稱單位BMCRBRL過熱蒸汽流量t/h19501789.9過熱器出口蒸汽壓力MPa<g>25.425.2過熱器出口蒸汽溫度oC571571再熱蒸汽流量t/h1653.41516.8再熱器進口蒸汽壓力MPa<g>4.754.35再熱器出口蒸汽壓力MPa<g>4.564.17再熱器進口蒸汽溫度oC321311再熱器出口蒸汽溫度oC569.0569.0省煤器進口給水溫度oC285279設計依據(jù)燃料名稱及符號單位設計煤種〔雙鴨山煤校核煤種〔雙鴨山混煤工業(yè)分析收到基全水分Mar%8.1410.50收到基灰分Aar%24.4825.07可燃基揮發(fā)分Vdaf%43.8042.00收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg2123019800哈氏可磨系數(shù)HGI5150元素分析收到基碳Car%54.3750.68收到基氫Har%3.753.04收到基氧Oar%8.270.75收到基氮Nar%0.819.70收到基全硫St,ar%0.180.26灰熔融性變形溫度DT℃12001180軟化溫度ST℃12701250半球溫度HT℃13101330流動溫度FT℃13501370灰分分析二氧化硅SiO2%54.2554.30三氧化二鋁Al2O3%27.8021.94三氧化二鐵Fe2O3%4.486.89氧化鈣CaO%4.727.03氧化鎂MgO%1.271.98二氧化鈦TiO2%0.840.85三氧化硫SO3%1.501.46氧化鈉Na2O%0.442.49氧化鉀K2O%1.421.11二氧化錳MnO2%0.180.23其它%3.101.72點火及助燃油油種： #0輕柴油運動粘度<20℃時>： 3.0～8.0mm2/s凝固點： 小于0℃閉口閃點： 不低于65℃機械雜質： 無含硫量： ≤0.2%水份： 痕跡灰份： ≤0.02%密度：0.825t/m3低位發(fā)熱值Qnet,ar41800kJ/kg自然條件多年平均氣壓 1012.6hPa多年平均氣溫 8.8℃多年平均最高氣溫 13.9℃多年平均最低氣溫 4.4℃多年極端最高氣溫 36.0℃多年極端最低氣溫 -26.6℃多年一日最大降水量 151.6mm多年最大積雪深度 280mm多年最大實測風速 27.0m/s〔10分鐘10m高多年平均相對濕度 69%多年平均風速 2.8m/s多年平均降水量 796.2mm全年主導風向：NW、NE向頻率為11%夏季主導風向：SE、S向頻率為10%冬季主導風向：NW向頻率為15%廠址所在的莊河地區(qū)地震烈度為VI度。廠區(qū)位于相對穩(wěn)定部位,適于建廠。主廠房位于挖方部位,可做天然地基,其他位于填方部位的建筑物基礎需作適當處理。鍋爐運行條件鍋爐運行方式：帶基本負荷并參與調峰。制粉系統(tǒng)：采用中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng),每爐配6臺磨煤機〔5臺運行,1臺備用,煤粉細度按200目篩通過量為75%。煤粉均勻性系數(shù)為1.1。給水調節(jié)：機組配置2×50%B-MCR調速汽動給水泵和一臺30%B-MCR容量的電動調速給水泵?？諝忸A熱器進風加熱方式：一二次風采用暖風器加熱。空預器結構保證在各種負荷和環(huán)境溫度下不出現(xiàn)冷端腐蝕。鍋爐設計規(guī)范和標準可執(zhí)行下列標準：AISC 美國鋼結構學會標準AISI 美國鋼鐵學會標準ASME 美國機械工程師學會標準ASNT 美國無損檢測學會ASTM 美國材料試驗標準AWS 美國焊接學會EPA 美國環(huán)境保護署HEI 熱交換學會標準NSPS 美國新電廠性能〔環(huán)保標準IEC 國際電工委員會標準IEEE 國際電氣電子工程師學會標準ISO 國際標準化組織標準NERC 北美電氣可靠性協(xié)會NFPA 美國防火保護協(xié)會標準《多燃燒器鍋爐爐膛防爆/內(nèi)爆標準》PFI 美國管子制造商協(xié)會標準SSPC 美國鋼結構油漆委員會標準DIN 德國工業(yè)標準BSI 英國標準JIS 日本標準GB 中國國家標準SD 〔原水利電力部標準DL 電力行業(yè)標準 機械部〔行業(yè)標準原電力部《火力發(fā)電廠基本建設工程起動及竣工驗收規(guī)程》1996版原電力部《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》DL5053-1996原電力部《電力建設施工及驗收技術規(guī)范》〔鍋爐機組篇DL/T5047-95原電力部《火電工程起動調試工作規(guī)定》原電力部《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》DL612-1996勞動部《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》1996版〔與電力部《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》有矛盾者,以電力部的為準原能源部《防止火電廠鍋爐四管爆漏技術守則》1992版國家電力公司《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》DL5000-2000勞動部《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》1999版原電力部《火力發(fā)電廠燃煤電站鍋爐的熱工檢測控制技術導則》DL/T589-1996國家標準《水管鍋爐受壓組件強度計算》GB9222-88國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GBJ17-88鍋爐性能計算數(shù)據(jù)表〔設計煤種名稱單位負荷工況BMCRTRL75%THA過熱器出口蒸汽流量t/h19501789.91209.9過熱器出口壓力MPa.g25.4025.2019.66過熱器出口溫度℃571571571過熱器系統(tǒng)壓降MPa1.761.611.01過熱蒸汽溫度控制負荷%BMCR35再熱器出口蒸汽流量t/h1653.41516.81054.5再熱器進口壓力MPa.g4.754.353.03再熱器出口壓力MPa.g4.564.172.91再熱器進口溫度℃321311306再熱器出口溫度℃569.0569.0569.0再熱器系統(tǒng)壓降MPa.g0.190.180.12再熱蒸汽溫度控制負荷%BMCR50給水壓力MPa.g28.928.221.64給水溫度℃285279257預熱器進口煙氣溫度℃362349316預熱器出口排煙溫度〔修正前℃128124108預熱器出口排煙溫度〔修正后℃123119103預熱器進口一/二次風溫℃23/2323/2323/31.1預熱器出口一/二次風溫℃301/318294/311272/283省煤器出口過量空氣系數(shù)——1.191.191.26燃煤耗量t/h259.4242.0173.5鍋爐計算熱效率〔按低位熱值%93.8393.9194.01鍋爐的特點技術特點本鍋爐是采用三井巴布科克能源公司技術設計、制造的超臨界燃煤本生直流鍋爐。1951年三井巴布科克從西門子公司獲得了本生直流鍋爐的技術許可證,并于1960年設計、制造了第一臺超臨界本生直流鍋爐。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展和研究,其超臨界鍋爐已在中國、英國、比利時、菲律賓、丹麥、荷蘭、芬蘭、日本等國家投入使用,可適用于各種變壓工況運行,具有較高的鍋爐效率和可靠性。其技術特點如下：1良好的變壓、備用和再啟動性能鍋爐下部爐膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈,在各種負荷下均有足夠的冷卻能力,并能有效地補償沿爐膛周界上的熱偏差,水動力特性穩(wěn)定；采用四只啟動分離器,壁厚較薄,溫度變化時熱應力小,適合于滑壓運行,提高了機組的效率,延長了汽機的壽命。2燃燒穩(wěn)定、溫度場均勻的墻式燃燒系統(tǒng)墻式燃燒系統(tǒng)的旋流燃燒器具有自穩(wěn)燃能力和較大的調節(jié)比,在爐膛中布置的節(jié)距較大,相鄰的燃燒器之間不需要相互支持；墻式燃燒系統(tǒng)的燃燒器布置為對稱方式,沿爐膛寬度方向的熱量輸入均勻分布,因而在上爐膛及水平煙道的過熱器、再熱器區(qū)域的煙氣溫度也更加均勻,避免高溫區(qū)受壓元件的蠕變和腐蝕,有效抑制結渣。3經(jīng)濟、高效的低NOX軸向旋流燃燒器〔LNASB三井巴布科克公司已有2000多只LNASB燃燒器在全球各地使用,其不僅能夠高效、穩(wěn)定地燃燒世界各地的多種燃煤,而且已經(jīng)作為一種經(jīng)濟實用的手段來滿足日益嚴格的降低NOX排放的需要。4高可靠性的運行性能三井巴布科克有豐富的變壓運行本生直流鍋爐設計、制造經(jīng)驗,在燃燒等方面的研究和應用上進行了大量工作,并對已投運的機組積累了大量的調試和研究數(shù)據(jù)。本工程的爐型為三井巴布科克公司標準化的典型設計,具有成熟的設計和制造經(jīng)驗,機組的可用率和可靠性高,能滿足用戶的各種技術要求。結構特點1本鍋爐中、下部水冷壁采用螺旋管圈,上部水冷壁采用一次上升垂直管屏,二者之間用過渡集箱連接。螺旋管圈的同一管帶中的各管子以相同方式從下到上繞過爐膛的角隅部分和中間部分,水冷壁吸熱均勻,管間熱偏差小,使得水冷壁出口的介質溫度和金屬溫度非常均勻。因此,螺旋管圈水冷壁更能適應爐內(nèi)燃燒工況的變化。2在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨脹的帶焊接式張力板垂直剛性梁系統(tǒng),下部爐膛和冷灰斗的荷載傳遞給上部垂直水冷壁,保證鍋爐爐膛自由向下膨脹。3布置于上爐膛的屏式過熱器采用膜式管屏末端技術,使管屏平整防止結焦、掛渣。4省煤器為H型鰭片管省煤器,傳熱效率高,受熱面管組布置緊湊,煙氣側和工質側流動阻力小,耐磨損,防堵灰,部件的使用壽命長。5燃燒器喉口設計采用水冷壁讓管加強喉口冷卻,并采用高導熱性的、光滑的碳化硅磚敷設喉口表面,以降低燃燒器喉部耐火層表面溫度,抑制燃燒器區(qū)域的結焦。6高溫受熱面采用小集箱和短管接頭的結構型式,集箱口徑小,壁厚薄,降低了熱應力和疲勞應力,提高了運行的可靠性。7鍋爐尾部采用雙煙道,根據(jù)再熱汽溫的需要,調節(jié)省煤器出口煙道的煙氣擋板來改變流過低溫再熱器和低溫過熱器的煙氣量分配,從而實現(xiàn)再熱汽溫調節(jié)。煙氣調溫擋板為垂直布置,軸向受力,不易變形、卡澀,動作靈活。鍋爐整體布置本鍋爐采用π型布置,單爐膛,尾部雙煙道,全鋼架,懸吊結構,燃燒器前后墻布置、對沖燃燒。爐膛斷面尺寸為22.187m寬、15.632m深,水平煙道深度為5.322m,尾部前煙道深度為5.52m,尾部后煙道深度為8.28m,水冷壁下集箱標高為8.0m,頂棚管標高為67.750m。鍋爐的汽水流程以內(nèi)置式啟動分離器為界設計成雙流程,從冷灰斗進口一直到標高46.459m的中間混合集箱之間為螺旋管圈水冷壁,再連接至爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管,然后經(jīng)下降管引入折焰角、水平煙道底包墻和水平煙道側墻,再引入汽水分離器。從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統(tǒng),再進入低溫過熱器中,然后再流經(jīng)屏式過熱器和末級過熱器。再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段布置,中間無集箱連接,低溫再熱器布置于尾部雙煙道中的前部煙道,高溫再熱器布置于水平煙道中逆、順流混合與煙氣換熱。水冷壁為全膜式焊接水冷壁,下部水冷壁及灰斗采用螺旋管屏,上部水冷壁為垂直管屏,螺旋管屏和垂直管屏的過渡點在標高46.659m處,轉換比為1:3。從爐膛出口至鍋爐尾部,煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過熱器、折焰角上方的末級過熱器、水平煙道中的高溫再熱器,然后至尾部煙道中煙氣分兩路：一路流經(jīng)前部煙道中的立式和水平低溫再熱器、省煤器,另一路流經(jīng)后部煙道的低溫過熱器、省煤器,最后進入下方的兩臺三分倉回轉式空氣預熱器。鍋爐的啟動系統(tǒng)為帶再循環(huán)泵式啟動系統(tǒng),內(nèi)置式啟動分離器布置在鍋爐的前部上方,其進口為水平煙道側墻出口和水平煙道對流管束出口連接管,下部與貯水箱相連。在直流負荷〔30%BMCR以下,汽水混合物在啟動分離器中分離,蒸汽從分離器頂部引出到頂棚包墻和過熱器中,分離下來的水經(jīng)分離器進入貯水箱中。當貯水箱中的水位在正常范圍內(nèi),水經(jīng)再循環(huán)泵排入到省煤器入口的主給水管道中,進行再循環(huán)；當水位高于正常水位時,通過打開溢流管的溢流調節(jié)閥將水排至疏水擴容器中。過熱器采用兩級噴水減溫器,一級減溫器布置在低溫過熱器和屏式過熱器之間,二級減溫器布置在屏式過熱器和末級過熱器之間,每級兩點。再熱蒸汽采用尾部煙氣擋板調溫,并在再熱器入口管道備有事故噴水減溫器。制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹系統(tǒng),每爐配6臺磨煤機,在5臺磨煤機運行時能帶額定負荷〔ECR工況。每臺磨煤機供布置于前墻或后墻同一層的LNASB燃燒器,前后墻各3層,每層布置5只。在煤粉燃燒器的上方前、后墻各布置1層燃燼風,每層有5只風口。鍋爐布置有98只爐膛吹灰器、56只長伸縮式吹灰器、8只半伸縮式吹灰器,4只空氣預熱器吹灰器,吹灰器由程序控制。爐膛出口兩側各裝設一只煙氣溫度探針,右側設置爐膛監(jiān)視閉路電視系統(tǒng)的攝像頭用于監(jiān)視爐膛燃燒狀況。鍋爐除渣采用一臺刮板式撈渣機,裝于爐膛冷灰斗下部。汽水系統(tǒng)〔汽水流程圖見附圖01-05～10給水管道從高加出口引來的鍋爐主給水管道布置在鍋爐構架內(nèi)的右側、26.893m的標高處,規(guī)格為φ508mm×60mm,材料為WB36。在給水操縱臺上的主給水管道上布置有一只18"的電動閘閥和一只止回閥,電動閘閥并聯(lián)有一只10"的調節(jié)閥,調節(jié)閥的通流能力為35%BMCR,滿足鍋爐啟動和最低直流負荷〔本生負荷的需要。此調節(jié)閥主要用于鍋爐啟動階段在未達到直流負荷之前的給水調節(jié)。當主給水閘閥全開后,調節(jié)閥關閉。閥門在關閉時仍有3%BMCR的通流量,保證省煤器和水冷壁在任何情況下均有適當?shù)睦鋮s。在給水操縱臺后的主給水管道上有過熱器減溫水總管、循環(huán)泵過冷管、省煤器再循環(huán)管路的接頭和一只用于測量省煤器入口水流量的長頸噴嘴。長頸噴嘴用來測量進入省煤器中給水和再循環(huán)的總流量,這個流量一直等于或大于本生流量〔30%BMCR,因此測量的精度可以得到保證。這樣,本生流量的測量來自一個單獨的流量測量裝置,而沒有必要將來自兩個流量測量裝置〔給水流量和再循環(huán)流量的信號相加,測量和控制方法簡單。此外,在鍋爐啟動初期,給水流量很小,測量的給水流量精確性差。主給水管道在標高30.300m通過三通變?yōu)棣?56×42水平橫向布置的管道,管道的兩端再通過三通向上分別與前、后煙道中的各一只φ324mm×42mm的省煤器入口集箱相連接。省煤器及出口連接管在尾部的前、后煙道內(nèi)低溫再熱器和低溫過熱器下均布置有省煤器管組。省煤器采用H型雙肋片管。肋片間節(jié)距均為25mm,基管規(guī)格為φ44.5mm×6MWTmm,材質為SA-210C；肋片尺寸為3mm×90mm×195mm,材質為酸洗碳鋼板。低溫過熱器出口煙道省煤器采用順列布置,縱向節(jié)距為100mm,縱向排數(shù)為14排,管組高度為1300mm；橫向節(jié)距為104mm,橫向排數(shù)為212排,管組寬度為21944mm；管組有效深度為7630mm。低溫再熱器出口煙道省煤器同樣采用順列布置的結構形式,縱向節(jié)距為100mm,縱向排數(shù)為14排,管組高度為1300mm；橫向節(jié)距為104mm,橫向排數(shù)為212排,管組寬度為21944mm；管組有效深度為4730mm。兩組省煤器均采用懸吊結構的方式,每組吊板懸吊在省煤器出口集箱下,分別懸掛兩排省煤器管束。吊板采用16mm厚的鋼板,材料為12Cr1MoV。兩組省煤器連接出口集箱的管束,均加裝瓦形防磨罩,其材料為1Cr6Si2Mo,厚度為3mm；兩組省煤器的最上排均加裝梳形防磨罩,其材料為SUS304,厚度為1.5mm。兩組省煤器管組與煙道前后墻及兩側墻間均布置煙氣阻流隔板,隔板材料為12Cr1MoV,厚度為6mm。在吹灰器工作范圍內(nèi)省煤器管布置防吹損的護板。每組省煤器管組均有兩只φ273×50、材料為SA-106C的出口集箱,每只集箱上引出95根懸吊管,再熱器側吊掛管為φ51×10MWT,過熱器側吊掛管為φ57×13MWT,材料為15CrMoG。前后煙道中的4排懸吊管不僅承擔省煤器管組的重量,其從下至上穿過尾部煙道,還用以吊掛水平低溫再熱器和水平低溫過熱器,并穿過后煙道頂棚管與各自的懸吊管出口集箱連接。懸吊管出口集箱均設有放氣管,然后合并成一根φ76×8.5MWT的放氣總管與分離器入口的一根引入管相連接,總管上設置有一只電動截止閥。當任何燃燒器點火時此閥門關閉,當爐膛內(nèi)無火焰時此閥門立即打開,該管路除用于鍋爐上水時排放空氣外,另一目的是在鍋爐點火之前將省煤器中產(chǎn)生的蒸汽排出,避免蒸汽進入水冷壁管中影響水動力的安全。4只φ273×50懸吊管出口集箱的兩端分別連接至煙道包墻兩側的φ508×70過渡集箱,過渡集箱再通過φ406×60的連接管在標高46.456m處匯集成一根φ559×80的下降管。此下降管上接出兩根φ38×6.5MWT的管路,一根連接至省煤器再循環(huán)管,作為循環(huán)泵停運時的暖泵管路；另一根與貯水箱溢流管相連,作為溢流管的暖管管路,一直將水引至溢流閥的上游,保持管路的暖態(tài),避免當貯水箱突然產(chǎn)生水位而使管路受到熱沖擊。這兩路暖管管路引入的水最后都會進入到貯水箱中,并被蒸發(fā)進入過熱器系統(tǒng)。φ559×80的下降管在標高11.5m處又分成兩根φ406×60的小下降管,并分別引至爐膛冷灰斗處的兩側與φ559×75分配集箱連接。每根下降管分配集箱引出16根φ114×20的連接管分別與水冷壁入口前、后集箱連接。水冷壁、折焰角和水平煙道包墻水冷壁、折焰角和水平煙道包墻均為管子加扁鋼焊接成的膜式管屏。給水經(jīng)省煤器加熱后進入規(guī)格為φ219×45mm、材料為SA-106C的水冷壁下集箱〔其標高為8.0m,經(jīng)水冷壁下集箱再進入水冷壁冷灰斗。冷灰斗的角度為55°,下部出渣口的寬度為1426.72mm。灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的436根直徑φ38mm、壁厚為6.5MWT、材料為15CrMoG、節(jié)距為53〔52.79mm的光管組成的管帶圍繞成。經(jīng)過灰斗拐點〔標高為18.144m后,管帶以17.893°的螺旋傾角繼續(xù)盤旋上升。在爐膛的四角,螺旋管屏以250mm的彎曲半徑進行彎制。螺旋管屏上升過程中,將繞過前后墻各三層的煤粉燃燒器和各一層的燃燼風噴口形成噴口管屏,燃燼風噴口布置在煤粉燃燒器上方,每層燃燒器為5只,每層燃燼風噴口為5只。螺旋管圈水冷壁在標高46.459m處通過規(guī)格為φ219×60、材料為SA-335P12的中間集箱轉換成垂直管屏。相鄰的中間集箱均用1根φ89×16的壓力平衡管連接。垂直管屏由1312根φ31.8×5.5MWT、材料為15CrMoG、節(jié)距為57.5mm的管子組成。前、后墻垂直管屏各由385根管子組成,兩側墻管屏各由271根管子組成。前墻和兩側墻垂直管屏上升并與位于頂棚上方的出口集箱相連接,后墻垂直管屏上升與標高52.061m的φ273×60后水吊掛管入口集箱相接,此集箱引出95根φ76×12.5MWT的吊掛管至標高68.8m的吊掛管出口集箱。在水動力分析完成后,為保證四面水冷壁的流量分配均衡,防止吊掛管在低負荷時發(fā)生流動停滯,在所有后水吊掛管入口段均加裝了節(jié)流短管,用以增加管屏的流動阻力。在運行過程中為監(jiān)控水冷壁的壁溫,在螺旋水冷壁管出口裝設了73個壁溫測點,在前、側墻垂直管屏和后水吊掛管出口共裝設了87個壁溫測點。前、側垂直管屏出口集箱和吊掛管出口集箱分別引出12根、14根和10根共36根φ168×35的引出管與上爐膛兩側的各1根φ559的下降管相連。下降管向下再向后在折焰角后標高52.506m處匯合成折焰角入口匯集集箱。從折焰角入口匯集集箱引出42根φ114×22和6根φ168×30的連接管分別與φ273×60折焰角入口集箱和φ219×52水平煙道側包墻入口集箱相接。折焰角由385根φ44.5×6.3MWT、節(jié)距為57.5mm的管子組成,其穿過后水吊掛管形成水平煙道底包墻,然后形成縱向4排節(jié)距為100mm、橫向95排節(jié)距為230mm的水平煙道管束與出口集箱相連。水平煙道側墻由92根φ44.5×6.3MWT、節(jié)距為115mm的管子組成,其φ273×60的出口集箱與φ219×52的水平煙道管束出口集箱共引出24根φ168×30的連接管與4只啟動分離器相連接。啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)為內(nèi)置式帶再循環(huán)泵系統(tǒng)。鍋爐負荷小于30%B-MCR直流負荷時,分離器起汽水分離作用,分離出的蒸汽進入過熱器系統(tǒng),水則通過連接管進入貯水箱,根據(jù)貯水箱中的水位由再循環(huán)泵排到省煤器前的給水管道中或經(jīng)溢流管排到疏水擴容器中。鍋爐負荷在30%BMCR以上時,分離器呈干態(tài)運行,只作為一個蒸汽的流通元件。啟動系統(tǒng)按全壓設計。啟動系統(tǒng)由如下設備和管路組成：1啟動分離器及進出口連接管；2貯水箱；3溢流管及溢流閥；4疏水擴容器；5再循環(huán)泵及再循環(huán)管路；6最小流量管路；7過冷管；8循環(huán)泵暖管管路；9溢流管暖管管路；10壓力平衡管路。啟動分離器為立式筒體,共4只,布置在鍋爐前部的上方,距前水冷壁的中心線距離為3.575m,分離器間的距離為5.52m。分離器外徑為φ610mm,壁厚為65mm,筒身高度為8.363m,材料為WB36。從水平煙道側包墻和管束出口集箱出來的介質經(jīng)6根下傾15°的切向引入管在分離器的頂端引入,在本生負荷下汽水混合物在分離器內(nèi)高速旋轉,并靠離心作用和重力作用進行汽水分離。在分離器內(nèi)的中部偏上位置布置有脫水裝置,其作用是消除介質旋轉和向下的動能,使分離器及與之相連的貯水箱中的水位穩(wěn)定。在分離器的底端布置有水消旋器并連接一根φ324×50出口導管,將分離出來的水引至貯水箱；在分離器的上端布置有蒸汽消旋裝置并連接1根φ324×55出口導管,每根出口導管通過6根φ219×35的頂棚入口集箱連接管將蒸汽引至頂棚過熱器入口集箱。每只分離器通過兩根吊桿懸吊在鍋爐頂板上。貯水箱數(shù)量為1只,也是立式筒體,外徑為φ610mm,壁厚為65mm,筒身高度為10m,材料為WB36,在其下部共有4根來自分離器的徑向連接管分兩層引入分離器的疏水。本工程貯水箱和4只分離器平行、并聯(lián)布置,因此分離器和分離器出水管都提供一定的有效貯水容積,使得貯水箱的體積相對減小。由于貯水箱和分離器并聯(lián)可能因相互間的壓力不均衡而引起各自的水位波動,因此在貯水箱上部引出4根φ76×10MWT的壓力平衡管與分離器相連來保持壓力的平衡。貯水箱中水被再循環(huán)泵循環(huán)排至省煤器入口管道,與給水混合以維持水冷壁中的本生流量,或當水位高出循環(huán)泵的控制區(qū)段經(jīng)溢流管上溢流閥排到疏水擴容器中。貯水箱沿高度從下到上分成如下幾個控制區(qū)段：從最低的水側水位取樣點開始向上的2.35m。此區(qū)段為保護循環(huán)泵的最小水位；4.05m的循環(huán)泵出口的再循環(huán)管路調節(jié)閥的控制區(qū)段；0.3m自由區(qū)段；0.95m到最高的汽側水位取樣點為止的1.25m的備用區(qū)段。最小水位最小水位2.35m循環(huán)泵出口調節(jié)閥控制區(qū)段4.05m備用1.25m溢流調節(jié)閥控制區(qū)段0.95m自由區(qū)段0.3m水側水位取樣汽側水位取樣再循環(huán)泵出口調節(jié)閥根據(jù)貯水箱中的相應水位將再循環(huán)流量控制在零到30%BMCR范圍。溢流閥的動作和調節(jié)同樣根據(jù)貯水箱中相應的控制水位范圍來進行的。大溢流管路設計用于鍋爐水沖洗,大溢流管路上的電動閘閥在鍋爐正常啟動后將時其閉鎖,以避免對疏水擴容器造成沖擊。小溢流閥在整個亞臨界壓力范圍內(nèi)都可以投用,控制邏輯將其設計在壓力大于20MPa時閉鎖。鍋爐起動過程中為避免因負荷變化率過大而使貯水箱產(chǎn)生過大的應力,在貯水箱上設置了兩只熱電偶分別監(jiān)測內(nèi)、外壁金屬溫度。通過監(jiān)測溫度變化率來限制機組的負荷變化率。貯水箱內(nèi)外壁溫差限制在25℃以內(nèi),內(nèi)壁金屬溫度變化率限制在5℃/min,超過以上限制值將報警。貯水箱懸吊于鍋爐頂部框架上,下部裝有導向裝置,以防其晃動。從貯水箱下部引出的溢流管的規(guī)格為φ324×50、材料為SA-335P12。此根溢流管作為公用溢流管在鍋爐右側運轉層以下又分成兩路,一路規(guī)格為φ324×55的沖洗管路,另一路規(guī)格為φ219×35溢流管路,并均與疏水擴容器相接。沖洗管路上設置有手動閘閥和電動閘閥及節(jié)流孔板各一只。溢流管路上設置有手動閘閥、電動閘閥、啟動調節(jié)閥〔即溢流閥和節(jié)流孔板各一只。由于鍋爐啟動過程中汽水膨脹發(fā)生的時間短,在貯水箱中水位升高迅速,因此要求溢流閥的動作時間快,溢流閥全開關時間為10s。安裝在溢流閥后的節(jié)流孔板將控制溢流管路的壓降和水量,并防止溢流閥發(fā)生汽蝕,因此溢流管路上的閥門和節(jié)流孔板應盡可能靠近疏水擴容器布置。貯水箱的出口設有消旋器,并直接與φ457×50、WB36的循環(huán)泵吸入管連接。在泵吸入管上布置有來自給水操縱臺后給水管道引出的φ114×20循環(huán)泵過冷水管路,當循環(huán)泵運行時,用來自給水管道的給水與貯水箱中的近飽和水混合,避免循環(huán)泵入口發(fā)生汽蝕。在循環(huán)泵入口前的吸入管上布置有熱電偶,監(jiān)控泵入口水溫。如果貯水箱運行壓力下的飽和水溫度與泵吸入管中水溫相差小于20℃,過冷管上的電動截止閥打開,溫差大于30℃時該閥關閉。過冷管的設計通流能力為3%BMCR,并在管路上裝有一只流量元件,用于監(jiān)測過冷水流量。再循環(huán)泵為德國KSB公司制造的濕式馬達爐水循環(huán)泵,型號為LUVAk250-300/1,隨泵本體供貨的還有泵馬達高壓冷卻器、泵馬達腔溫度計、泵殼表面熱電偶、高壓冷卻器低壓冷卻水流量開關等。循環(huán)泵垂直安裝,泵殼直接與泵吸入管焊接連接,馬達在泵殼的正下方,其間有熱屏裝置隔絕熱量,馬達和泵殼通過螺栓連接。泵中充滿爐水,壓力與系統(tǒng)運行壓力相同。循環(huán)泵懸吊在吸入管正下方,可自由向下膨脹,因此可以避免因膨脹受限而產(chǎn)生的附加應力。關于循環(huán)泵的詳細說明請見 KSB公司提供的循環(huán)泵操作手冊。循環(huán)泵泵殼上的排放管接頭與φ356×45、WB36的再循環(huán)管連接,泵中排出的水通過再循環(huán)管路排到省煤器入口前的給水管道中。再循環(huán)管路上沿流動方向依次布置有流量測量元件、電動調節(jié)閥、電動閘閥和止回閥。調節(jié)閥的調節(jié)流量與貯水箱中的水位關系見前圖。在再循環(huán)管路上引出一根φ168×30的最小流量管路接至貯水箱底部,用于保證循環(huán)泵運行所需的最小流量。最小流量管路上布置有一只電動截止閥。當再循環(huán)流量小于37.7kg/s時,電動截止閥打開,當流量大于57kg/s時電動截止閥關閉。當循環(huán)泵停運時,電動截止閥將自動關閉。上述控制詳見熱控專業(yè)有關資料。過熱器過熱器系統(tǒng)按蒸汽流程分為頂棚包墻過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器和末級過熱器。來自分離器的24根φ219×35連接管將蒸汽引到φ273×65的頂棚入口集箱。上爐膛和水平煙道上部的頂棚過熱器由193根φ63.5×9MWT、材料為15CrMoG的管子組成,管子之間焊接10mm厚的扁鋼,另一端接至φ273×65尾部包墻入口集箱。上爐膛頂棚管的節(jié)距為115mm,水平煙道上方的頂棚管變?yōu)榘?53.3mm和76.7mm交錯的節(jié)距布置。尾部包墻入口集箱同時與后煙道前墻和后煙道頂棚相接,蒸汽分成兩路流動。后煙道頂棚由192根φ44.5×6.3MWT、節(jié)距為115mm的管子組成,其到后部轉彎90°下降形成后煙道后墻。后煙道前墻由193根φ57×8.1MWT的管子組成,其上部為兩排通過煙氣的管束,橫向節(jié)距為230mm,縱向節(jié)距為85mm,下部為膜式包墻,節(jié)距為115mm。后煙道前、后墻與φ457×98MWT的后煙道下部環(huán)形集箱相接,環(huán)形集箱又連接后煙道兩側包墻,每面?zhèn)劝鼔τ?13根φ63.5×9MWT、節(jié)距為115mm的管子組成。側包墻出口集箱的規(guī)格為φ273×65,其引出24根φ219×35引出管與φ273×65后煙道中間隔墻入口集箱相接。與后煙道前墻相似,中間隔墻上方為煙氣流通的管束,縱向為兩排,橫向節(jié)距為230mm,縱向節(jié)距為90mm,下方為膜式管壁,節(jié)距為115mm,管子規(guī)格均為φ63.5×9MWT。中間隔墻向下與φ273×67隔墻出口集箱連接,隔墻出口集箱與一級過熱器相連。后煙道包墻所有膜式管屏的扁鋼厚度均為6mm。低溫過熱器布置于尾部雙煙道中的后部煙道中,由3段水平管組和1段立式管組組成,第1、2段水平低溫過熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm,縱向節(jié)距為79mm,每片管組由4根φ57×8MWT或8.5MWT、材料為15CrMoG的管子繞成。至第3段水平低溫過熱器,管組變?yōu)?5片,橫向節(jié)距為230mm,縱向節(jié)距為71.1mm,每片管組由8根φ51×8.7、材料為12Cr1MoVG的管子繞成,立式低溫過熱器采用8根φ51×9.4、材料為12Cr1MoVG的管子繞成,橫向節(jié)距為230mm,縱向節(jié)距為75mm,并穿過后煙道頂棚管連接至φ508×95的低溫過熱器出口集箱。經(jīng)低溫過熱器加熱后,蒸汽經(jīng)由低溫過熱器出口集箱端部引出的2根φ508×80的連接管和一級噴水減溫器并通過左右交叉后進入屏式過熱器入口匯集集箱,并通過φ168×30的連接管連接到φ219×45、SA-335P12的屏式過熱器入口集箱。屏式過熱器布置在上爐膛,沿爐寬方向共有30片管屏,管屏間距為690mm。每片管屏由28根并聯(lián)管彎制而成,根據(jù)管子的壁溫不同,入口段的管子為φ38×5.6MWT、SA-213T91,屏底部及出口內(nèi)13根管為φ38×6.6MWT、SA-213T91,屏底部及出口外15根管采用φ38×6.6MWT、SA-213TP347H。每片屏式過熱器均連接有入口及出口小集箱各一只,在車間內(nèi)焊接完成出廠。從φ219×45、SA-335P91的屏式過熱器出口集箱引出的蒸汽通過φ168×30的出口連接管引至φ508×80、SA-335P91的屏過出口匯集集箱,并經(jīng)2根左右交叉的同規(guī)格的連接管及二級噴水減溫器,進入末級過熱器入口匯集集箱。為均勻分配集箱內(nèi)的蒸汽,在末級過熱器入口匯集集箱中間位置裝設有隔板。為防止屏底部管子翹出而掛焦,屏過底部尖端的15根管子間通過加焊方鋼而形成膜式結構,確保熱態(tài)運行時的平整,并且在管屏入口和出口段沿高度方向均采用了三層環(huán)繞管；同時,為保持屏間的節(jié)距而采用了汽冷的間隔管沿爐寬方向分別穿過屏過的入口和出口段。間隔管從屏式過熱器入口匯集集箱引出,結束至末級過熱器出口匯集集箱。為更合理的分配屏式過熱器同屏管間的流量,在屏過入口集箱采用了直徑不同的開孔。末級過熱器入口匯集集箱引出30根φ168×25的連接管連接到φ219×35、SA-335P91的末級過熱器入口集箱。末級過熱器位于折焰角上方,沿爐寬方向排列共30片管屏,管屏間距為690mm。每片管組由20根管子繞制而成,入口段的管子φ44.5×7.5MWT、SA-213T91,底部和出口段的管子為φ44.5×7.5MWT、SA-213TP347H。每片末級過熱器均連接有入口及出口集箱各一只,在車間內(nèi)焊接完成出廠。從φ273×65、SA-335P91的末級過熱器出口集箱引出的蒸汽通過φ219×40的出口連接管引至φ508×100、SA-335P91的末級過熱器出口匯集集箱,并經(jīng)出口匯集集箱兩端引出的兩根φ508×80、SA-335P91的主蒸汽管道在爐前匯成一根管道引向汽輪機。在兩根主蒸汽管道上對稱布置有6只彈簧安全閥和2只動力排放閥〔PCV。動力排放閥的整定壓力比彈簧安全閥的整定壓力低,這樣可在過熱蒸汽側超壓時首先動作,起到先期警報的作用。按照ASME規(guī)范的要求,動力排放閥和彈簧安全閥的總排量大于100%BMCR過熱蒸汽流量。安裝位置閥門規(guī)格閥門型號整定壓力MPag溫度℃排放量t/h過熱器出口PCV閥#12.5"X4"3547W<V>27.00571160過熱器出口PCV閥#22.5"X4"3547W<V>27.50571163過熱器出口PCV閥總排量:323t/h<16.56%>過熱器出口安全閥#13"X8"1753WF27.52571237過熱器出口安全閥#23"X8"1753WF28.35571248過熱器出口安全閥#33"X8"1753WF29.15571259過熱器出口安全閥#43"X8"1753WF28.84571259過熱器出口安全閥#53"X8"1753WF29.93571321過熱器出口安全閥#63"X8"1753WF29.93571321過熱器出口安全閥總排量：1645t/h<84.36%>過熱器出口PCV閥及安全閥總排量：1968t/h<100.92%>過熱器進、出口集箱之間的所有連接管道均為兩端引入、引出,并進行左右交叉,確保蒸汽流量在各級受熱面中的均勻分配,避免熱偏差的發(fā)生。過熱器系統(tǒng)設置兩級噴水減溫器,每級減溫器均為2只。噴水減溫器采用笛型管結構,筒身內(nèi)設置套筒,減溫器總長度為5m。在BMCR工況下,過熱器減溫水的設計流量為6%BMCR,兩級減溫器的噴水量均為3%BMCR。從給水操縱臺后給水管道抽出的過熱器減溫水總管規(guī)格為φ273×33、SA-106C,然后其在爐前標高66.5m的減溫水操縱臺處分成四路φ108×13、SA-106C減溫水支管,支管將減溫水引到減溫器中。過熱器減溫水管路的最大設計通流量按12%BMCR。在減溫水操縱臺處,每路支管上均裝設有一只流量測量元件、一只電動截止閥、一只電動調節(jié)閥和一只手動截止閥。為保證噴水減溫后的汽溫高于飽和溫度,10%BMCR負荷下,二級噴水電動截止閥閉鎖,減溫水不能投用,20%BMCR負荷下,一級噴水電動截止閥閉鎖,減溫水不能投用。再熱器再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器兩段。從汽輪機高壓缸做功后的蒸汽進入到再熱蒸汽冷段管道。在鍋爐構架內(nèi),鍋爐兩側各布置一根φ762×20、SA-106C的再熱器冷段管道,與尾部雙煙道前部煙道中標高46.626m處的φ762×45、SA-106C低溫再熱器入口集箱連接。在兩根再熱器冷段管道上各布置一只事故噴水減溫器,減溫器筒身規(guī)格和材質與管道相同。再熱器噴水水源取自鍋爐給水泵中間抽頭,減溫水總管的規(guī)格為φ76×8.5MWT。再熱器減溫水操縱臺布置在爐右標高33.6m平臺,總管在此分成兩路φ76×8.5MWT的支管路與再熱器減溫器連接。在每根支管上布置有電動截止閥、流量測量裝置、手動截止閥和電動調節(jié)閥。再熱器減溫水管路的最大設計通流量為BMCR工況下再熱汽流量的4.5%。在50%BMCR負荷下,再熱器減溫水管路上的電動截止閥閉鎖,減溫水不能投用。低溫再熱器由三段水平管組和一段立式管組組成。上、中、下部水平再熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm,每片管組由5根管子繞成。下、中部管組的管子規(guī)格為φ63.5×4MWT、材料為SA-210C,上部的管子規(guī)格為φ57×4MWT、材料為15CrMoG。立式低溫再熱器的片數(shù)變?yōu)?5片,橫向節(jié)距為230mm,縱向節(jié)距為79mm,每片管組由10根管子組成,管子規(guī)格為φ57×4MWT、材料15CrMoG。高溫再熱器布置于水平煙道內(nèi),與立式低溫再熱器直接連接,采用逆順混合換熱布置。高溫再熱器沿爐寬排列95片,橫向節(jié)距為230mm,每片管組采用10根管,入口段管子為φ57×4MWT、材料為12Cr1MoVG,中間段管子為φ51×4MWT、材料為SA-213T91,出口段的前6根管子為φ51×4MWT、材料為SA-213TP347H,后4根管子與中間段相同。除一片高溫再熱器管組出口段與一根出口集箱相接外,其余管組均為兩片與一根出口集箱相連接。高溫再熱器出口集箱的規(guī)格為φ273×30、SA-335P91,共48根。每根出口集箱引出一根φ219×18的連接管與φ864×55、SA-335P91的高溫再熱器出口匯集集箱相接。高再出口匯集集箱兩端各引出一根φ864×40、SA-335P91的再熱器熱段管道將高溫再熱蒸汽送往汽輪機中壓缸。每根管道上裝設4只彈簧安全閥。安全閥全部布置于再熱器出口,當安全閥動作時,可保證有全部流量的再熱蒸汽來冷卻再熱器受熱面管,使得再熱器受到充分的保護。安裝位置閥門規(guī)格閥門型號整定壓力MPag溫度℃排放量t/h再熱器出口安全閥#16"X8"1705RWF5.17569190再熱器出口安全閥#26"X8"1705RWF5.17569190再熱器出口安全閥#36"X8"1705RWF5.25569194再熱器出口安全閥#46"X8"1705RWF5.25569194再熱器出口安全閥#56"X8"1705RWF5.33569197再熱器出口安全閥#66"X8"1705RRWF5.33569238再熱器出口安全閥#76"X8"1705RRWF5.33569238再熱器出口安全閥#86"X8"1705RRWF5.33569238再熱器出口安全閥總排量：1679t/h<101.55%>熱結構鍋爐的全部受壓元件均采用懸吊結構,在正常運行工況下管子加扁鋼焊接成的密封膜式壁爐膛和后煙道難以承受外界自然風力、地震、自重和附加負載、爐內(nèi)負壓、爆燃或脈動等荷載及運行中的各向膨脹,尤其在爆燃的非正常工況下還會受到更高的沖擊壓力。為保證受壓元件管墻不被破壞、使鍋爐有序膨脹、良好密封和荷載正確傳遞,故必須設計完整的鍋爐本體框架<BoilerFraming>。鍋爐本體框架主要是由剛性梁系統(tǒng)組成,但對于采用螺旋水冷壁的直流鍋爐還需設置張力板來懸吊螺旋水冷壁,并將與其連接的剛性梁系統(tǒng)及風箱的荷載傳遞到上部垂直水冷壁。張力板和剛性梁等結構件不僅承受受壓件的荷載和各種附加荷載,也因與受熱元件的接觸而接受熱量的傳遞,因此稱之為熱結構。張力板系統(tǒng)傾斜布置的螺旋水冷壁管承載能力弱,因此需在其管壁外側設置焊接張力板來進行其自身重量和附加荷載的懸吊。螺旋水冷壁前、后墻各布置11條張力板,兩側墻各布置8條張力板,張力板從冷灰斗下部一直向上延伸到螺旋水冷壁和垂直水冷壁的過渡區(qū)。在過渡區(qū)張力板變?yōu)槭终菩偷膹埩Π?然后與焊接于垂直水冷壁管屏鰭片上的手指型連接板連接,將荷載傳遞到上部水冷壁。每條張力板實際上是由兩根平行的鋼板組成的,間距為50mm,每根鋼板的內(nèi)側與焊接于螺旋水冷壁鰭片上的墊塊〔槽型鋼進行焊接連接。墊塊起到傳遞荷載和熱量的作用,每隔一根管子布置一塊,材料為15CrMo。由于前后墻和側墻的荷載不同,前、后墻的單根張力板寬度為150mm,兩側墻的單根張力板寬度為90mm,厚度均為35mm,材料為15CrMo。螺旋水冷壁前、后墻布置有一層燃燼風噴口和三層煤粉燃燒器噴口,雙根張力板在噴口〔垂直方向區(qū)域分開成單根張力板繞過并再合成雙根張力板。每根張力板間的連接處采用V型全焊透坡口。張力板的設計和布置不僅考慮了承受的荷載,也考慮了在不同工況下的鍋爐啟、停過程中管子和張力板間的溫差引起管子的熱應力、張力板的熱應力和因爐膛內(nèi)的煙氣壓力而產(chǎn)生的彎曲應力。因此,鍋爐在啟、停過程中負荷變化率不允許超過鍋爐運行說明書中的規(guī)定值。剛性梁系統(tǒng)剛性梁系統(tǒng)的作用如下：〔1防止由于爐膛爆燃正壓、爐內(nèi)運行負壓、送/引風機事故跳閘因素引起爐內(nèi)壓力變化損壞受壓管墻,防止燃燒振蕩及煙氣壓力脈動引起爐墻低頻震動,造成管墻管子附加低頻彎曲疲勞而降低使用壽命。〔2建立鍋爐整體膨脹中心、死點機構和補償裝置,使管墻各部位按設計確定的方向有規(guī)律的膨脹,以便進行鍋爐管道整體應力分析,避免因膨脹不暢產(chǎn)生附加應力超限而拉裂管墻,影響安全運行?！?建立外荷載有序傳遞導向。鍋爐本體周圍管道及其他附件所施加的荷載,地震力及露天布置鍋爐所受的風力等能通過導向節(jié)點正確傳遞到鋼架上,全部懸吊管墻設置合理導向和支承裝置,保持平穩(wěn)無晃動,膨脹時不受阻。本鍋爐上爐膛的垂直水冷壁布置了10層水平剛性梁,即剛性梁LVL1〔EL66250、LVL2〔EL63914、LVL3〔EL61578、LVL4〔EL59242、LVL5〔EL56906、LVL5A〔EL54895、LVL6〔EL52884、LVL6A〔EL51434和LVL7〔EL49764、LVL7A〔EL48264。螺旋水冷壁和冷灰斗共布置了10層水平剛性梁,即LVL8〔EL45600、LVL9〔EL42050、LVL10〔EL38250、LVL11〔EL33330、LVL12〔EL28700、LVL13〔EL23690、LVL14〔EL18644、LVL15〔15517、LVL16〔EL12823和LVL17〔EL10123。尾部煙道包墻和豎井煙道共設置12層水平剛性梁,上5層與上爐膛垂直水冷壁水平剛性梁標高相同,其余7層剛性梁為LVL19〔EL54620、LVL20〔EL52120、LVL21〔EL49620、LVL20a〔EL46275、45955、LVL21〔EL44125、LVL22〔EL41875和LVL22a〔EL40860。水平剛性梁的層間布置有校平裝置,此外,在與水平煙道連接的后水兩側和后煙道前包墻的兩側都設置了垂直剛性梁。水平剛性梁裝配形式單獨梁：剛性梁為固定連接,它只承受此剛性梁和與之相連的校平裝置的自重及所有外加垂直荷載,它隨管墻一起向下膨脹。與之相鄰的剛性梁屬于另一組,不與之一起向下膨脹,故與之相連的校平裝置連接端為固定連接,另一端為滑動連接。兩根梁：一根剛性梁為固定連接,另一個剛性梁為自由連接。自由連接的剛性梁隨固定連接的剛性梁<按固定剛性梁的膨脹量>一起向下膨脹。固定連接的剛性梁同時承受兩個剛性梁和校平裝置的自重和所有外加垂直荷載,故校平裝置兩端均為固定連接。三根梁：三根剛性梁中有一根為固定連接,另外兩根剛性梁為自由連接。自由連接的剛性梁隨固定剛性梁一起按固定剛性梁的膨脹量向下膨脹。固定連接的剛性梁同時承受此三根剛性梁和與之相連的校平裝置的自重和所有外加垂直荷載,故兩根校平裝置與剛性梁連接均為固定連接。垂直管屏水平剛性梁結構內(nèi)綁帶通過內(nèi)綁帶固定夾中的銷與管墻連接起來。內(nèi)綁帶固定夾通常只與鰭片相焊,不與管子相焊。內(nèi)綁帶通過立板用剛性梁固定夾將剛性梁與立板連接起來,剛性梁內(nèi)翼緣與剛性梁固定夾內(nèi)翼緣留有1.6mm的間隙,以保證剛性梁與管墻可以相對滑動。內(nèi)綁帶固定夾與內(nèi)綁帶邊緣之間留13mm間隙,銷在內(nèi)綁帶固定夾內(nèi)允許垂直方向移動。剛性梁固定夾與剛性梁邊緣要留有一定的間隙以滿足不同的垂直膨脹量。剛性梁固定夾與剛性梁內(nèi)翼緣之間有一定的間隙用臨時墊片在廠內(nèi)固定在膨脹間隙的位置,在安裝過程中保留,這些臨時墊片在安裝保溫之前撤掉。角部用一短內(nèi)綁帶與主內(nèi)綁帶交迭相焊,再通過銷軸、連接板與焊在短內(nèi)綁帶上的角部支撐板連接起來,使其形成一個完整的剛性梁體系。短內(nèi)綁帶寬度比主內(nèi)綁帶小50mm。連接處有一個偏移量,其為膨脹量的一半。水平剛性梁固定形式<Anchor>有如下三種：剛性梁/內(nèi)綁帶和內(nèi)綁帶/管墻：用于零膨脹點處,即內(nèi)綁帶與襯墊焊接,通過固定鋼板將水平力傳到剛性梁上,通過擋塊作為約束。這種固定既傳遞了水平力又限制了剛性梁的膨脹。剛性梁/管墻：用于后煙道側墻,固定鋼板與襯墊相焊,通過固定鋼板將水平力傳到剛性梁上。通過擋塊為約束,由于剛性梁不與內(nèi)綁帶連接,故只傳遞水平力,膨脹不受約束。內(nèi)綁帶/管墻：用于小梁的零膨脹點處。螺旋管屏剛性梁結構螺旋管屏與垂直管屏的水平剛性梁裝配形式相同<即分三種>,但其附件及傳遞荷載原理不同。螺旋管圈承受垂直荷載的能力較差,所以必須加強螺旋管圈的強度,采用焊接張力板來加強,使螺旋管屏和焊在鰭片上的墊塊及張力板形成一體,共同將垂直荷載傳遞到爐膛上部的垂直管屏上。爐膛壓力通過大、小連接傳至校平裝置上,再由校平裝置傳到水平剛性梁上,剛性梁不直接承受爐膛壓力。XX接：一端與校平裝置相焊,另一端用水平放置的"L"耳板與塊及張力板相連,以傳遞爐膛壓力,中間用二個連接板與之相連,連接板中兩銷軸偏移量為該點的膨脹量的一半。在XX接下端用兩塊垂直放置的"L"耳板與張力板相連,以承受垂直荷載。小連接：一端與校平裝置相焊,另一端用水平放置的"L"耳板與塊及張力板相連,以傳遞爐膛壓力,中間用二個連接板與之相連,連接板中兩銷軸偏移量為該點的膨脹量的一半。在小連接下端沒有垂直"L"耳板,故小連接只承受爐膛壓力,不承受垂直荷載。角部結構：角部用手指板與角部塊和角部支撐板相連,再通過銷軸將連接板與角部支撐板連接起來,使其形成一個完整的剛性梁體系。水平剛性梁固定形式：在零膨脹點處放置一特殊的固定結構,使其將水平力傳到剛性梁上,通過擋塊作為約束,即傳遞了水平力又限制了剛性梁的膨脹。校平裝置的作用垂直管屏的校平裝置：剛性梁設在管墻外側,剛性梁重心遠離管墻中心線,必然對管墻產(chǎn)生附加彎矩,而增加管子的彎曲應力,為了抵消此附加彎矩,故在各層剛性梁之間設有校平裝置,使剛性梁保持水平,同時起到剛性梁的側向支撐作用。螺旋管圈的校平裝置：與垂直管屏校平裝置的作用相同。它與大、小連接相連,爐膛壓力首先通過大、小連接作用到校平裝置上,再由校平裝置傳遞到上、下層剛性梁上。校平裝置結構滑動連接：校平裝置端部用兩個角鋼和螺栓與剛性梁連接,角鋼長度方向與校平裝置內(nèi)翼緣每邊留有2mm間隙,兩角鋼背靠背留有50mm間隙,校平裝置的端部與其連接板,留有18mm間隙。角鋼與校平裝置腹板有一安裝用定位螺栓,待校平裝置安裝完畢后,將螺栓拆掉。固定連接：校平裝置上端用一鋼板與剛性梁用螺栓連接,在下端板與剛性梁連接板之間放置一個12mm臨時墊片,該墊片應在安裝保溫之前就撤掉。因爐膛壓力是通過大、小連接傳至校平裝置上,再由校平裝置傳到水平剛性梁上,水平剛性梁不直接承受爐膛壓力。零膨脹點的設置鍋爐本體采用全懸吊結構,使鍋爐本體的每個部分能夠比較充分的熱膨脹,大大地減少了由于熱膨脹受阻而產(chǎn)生的熱應力。鍋爐的自然熱膨脹中心除了與鍋爐的幾何尺寸有關之外,還與溫度的分布有關。而鍋爐在啟動低負荷、滿負荷和停爐工況下溫度的分布是不一樣的。因此,鍋爐的自然熱膨脹中心是隨著工況的變化而變化的。為了進行比較精確的熱膨脹位移計算,以便進行系統(tǒng)的應力分析和密封設計,需要有一個在各種工況下都保持不變的膨脹中心,作為熱膨脹位移計算的零點。這個膨脹中心就是所謂的人為的膨脹中心,通過一定的結構措施就能實現(xiàn)它。如前所述,本鍋爐某些層剛性梁的內(nèi)綁帶與襯墊焊接,通過固定鋼板將水平力傳到剛性梁上,通過擋塊作為約束來實現(xiàn)零膨脹點。同時,利用與剛性梁和冷鋼結構相鉸接的剛性梁導向裝置,將剛性梁上的水平荷載傳遞到剛結構上。爐膛水冷壁共設置了4層導向裝置,尾部煙道設置了2層導向裝置。爐膛前、后墻及后煙道前、后墻的膨脹中心設置在鍋爐對稱中心線；螺旋水冷壁側墻膨脹中心設置在距爐膛后墻中心線1204mm處,垂直管屏水冷壁側墻的膨脹中心設置在距爐膛后墻中心線1217mm處。所附熱膨脹系統(tǒng)圖〔見附圖01-11表示了鍋爐各部位的膨脹情況。箭頭方向表示膨脹方向,箭頭旁的數(shù)字表示這個方向上的膨脹量〔單位mm。爐頂密封和包覆框架鍋爐頂棚管的標準節(jié)距〔M為115mm。爐內(nèi)受熱面穿頂棚時盡可能保證頂棚管不讓管以保證管屏的規(guī)律性且易于密封,因此各受熱面的橫向節(jié)距均是M的整數(shù)倍,如屏式過熱器、末級過熱器的橫向節(jié)距為690mm,高溫再熱器橫向節(jié)距為230mm。頂棚管采用膜式密封結構即連續(xù)鰭片,在受熱面穿頂棚處加套管密封防止煙氣溢出,同時又起到吊掛頂棚的作用。其典型密封結構有以下三種：對于頂棚與側水、前水處的密封見詳圖1和詳圖2：采用密封填塊打底將管子找齊,其上焊接鋼板,然后再與頂棚管邊鰭密封焊連接,對于窄間隙處采用圓鋼密封焊接。對于受熱面穿頂棚處的密封見詳圖3：采用受熱面管子在穿頂棚處加裝套管,然后用密封板將套管與頂棚管鰭片連接,這樣一舉兩得,既達到了密封的作用又起到了吊掛頂棚的目的。屏過、末過及高溫再熱器小集箱導向裝置是獨特的結構。上述部件的每片屏都有各自獨立的小集箱,工質進入該集箱后經(jīng)連接管道進入?yún)R集集箱。由于每片屏穿頂棚處都采用套管密封形式與頂棚管相焊,這樣就使得其與頂棚形成一體,在鍋爐運行時一起膨脹,而小集箱由于與XX接管相連,且處于爐外,其膨脹量與管屏〔頂棚管不同,所以會相對頂棚運動。為了限制其相對頂棚的位移量,使管道、集箱按設計確定的方向有規(guī)律性地膨脹,以便進行鍋爐管道的整體應力分析,避免因膨脹不暢產(chǎn)生附加應力超限而拉裂管墻,影響安全運行,加裝了導向裝置,具體結構見詳圖4：即先將小集箱兩端處頂棚管用填塊找齊,其上鋪設鋼板,再對稱焊兩塊角鋼作為導向架,在集箱兩端焊接導向板,使導向板在導向架內(nèi)運動。頂棚包覆框架的主要作用是對鍋爐頂部管道、集箱的保溫和二次密封。由于爐膛內(nèi)煙溫很高,為保證頂棚包覆框架內(nèi)溫度控制在455℃左右,在頂棚管上鋪設耐火澆鑄料,四周用框架護板形成"保溫大包"。頂棚包覆框架由框架、護板、吊掛和導向裝置四部分組成?？蚣苡尚弯摻M成,材料為Q345-B,分為頂部框架、兩側框架、前后框架和底部框架；護板采用δ＝3鋼板,材料為Q345-B,也分為頂部護板、兩側護板、前后護板和底部護板。所有框架間用型鋼連成一體,外部鋪上相應的護板,并將底護板用梳形密封板與受熱面管屏相連。整個包覆框架的重量是通過兩種方式共同將其重量傳遞到構架主梁上：一種是通過框架頂部四周的耳板經(jīng)自身的吊桿將包覆框架部分重量懸掛于構架主梁上,且每處耳板的安裝方向與該點和膨脹中心的連線方向相一致,以滿足其膨脹要求；另一種是經(jīng)過頂部框架內(nèi)部沿爐寬方向布置的若干橫梁借助于爐頂各管道、集箱已有吊點的吊桿將包覆框架部分重量吊到構架主梁上。此種方式又分兩種：其一是借助吊管,即在吊管上對稱焊兩塊鋼板形成兩翼將頂部框架掛在其上,具體結構見詳圖5；其二是借助吊桿,即在吊桿上加裝管夾,將頂部框架掛在其上,具體結構見詳圖6。此處管夾經(jīng)過了特殊處理：在管夾圓弧段內(nèi)側應先去除油污及氧化皮,并均勻涂抹506膠,使其粘牢一層顆粒0.5mm細砂輪鐵末,但不油漆,此種處理的目的是加大摩擦力。由于頂棚包覆框架與膜式壁是一體的,鍋爐在運行過程中,會隨膜式壁一起運動。為了使包覆框架按設計確定的方向有規(guī)律的膨脹,經(jīng)過應力分析計算裝設頂棚包覆框架導向裝置,避免因膨脹不暢產(chǎn)生應力超限而拉裂管墻,影響安全運行。該裝置共有五點導向,其中在鍋爐膨脹中心為死點,具體結構見詳圖7；其余四點分別設在鍋爐爐深方向膨脹零點軸線〔鍋爐中心線前后各一點,爐寬方向膨脹零點軸線兩側對稱各一點,這四點都以膨脹中心為基點分別向四個方向膨脹,具體結構見詳圖8。煙風系統(tǒng)煙風系統(tǒng)中的回轉式空氣預熱器、風箱、燃燒器請分別參見空氣預熱器運行和安裝說明書、燃燒器說明書。鋼結構鍋爐構架整個結構為緊身封閉布置,運轉層標高17.0m,采用鋼格柵板大平臺。構架采用全鋼結構,承載體系為桁架,連接形式采用鉸接,主要承載桿件之間采用M22扭剪型高強度螺栓連接,次要桿件及平臺采用焊接結構。鍋爐構架由柱、梁、垂直支撐、水平支撐、支吊梁、支承梁、大板梁、平臺樓梯、屋頂?shù)炔考M成,整個主結構的桿件約5000根。構架的支撐寬度50m,縱深47.84m,大板梁頂標高81.930m。構架沿鍋爐高度劃分成五層〔下表,各層的區(qū)間范圍為：-1.0～13.3,13.3～24.6,24.6～33.6,33.6～56.6和56.6～81.93m。整個鋼結構在平面上共設置十層平面〔水平支撐,即6.0、13.3、24.6、33.6、47.2、56.6、66.5、74.7、80.23和81.93m；在立面上共設置七片立面框架〔抗剪平面,即B0、B10、B40、B50、H、L、M,通過水平支撐和立面框架〔抗剪平面來保證整個結構的穩(wěn)定及將風荷載、地震荷載等水平載荷傳遞到基礎。柱共分八段,接頭位置高出各層水平支撐標高1150mm,零米處共布置34根柱,見附圖01-12、附圖01-13和附圖01-14。鍋爐構架各部件明細名稱范圍第一層構架EL-1000—EL13300第二層構架EL13300—EL24600第三層構架EL24600—EL33600第四層構架EL33600—EL56600第五層構架EL56600—EL81930第六部分構架屋頂、管道生根梁等鍋爐構架按其作用可劃分為柱梁和支撐系統(tǒng)、頂板系統(tǒng)和平臺樓梯三個部分。柱梁和支撐系統(tǒng)柱梁和支撐系統(tǒng)包括地腳螺栓、柱底板、柱、梁、垂直支撐、水平支撐等部分。鍋爐構架柱通過柱底板與基礎采用預埋地腳螺栓連接,柱與柱底板采用分離式柱腳形式；柱與柱間的連接為鉸接,軸力的70%通過柱與柱間頂緊來傳遞,軸力的30%通過柱接頭的連接板傳遞,見附圖01-15；梁與柱、梁與梁及水平支撐與梁的連接均采用角鋼連接,見附圖01-16；垂直支撐的作用是將風和地震等水平荷載傳遞至基礎,同時也起到保證構架穩(wěn)定和控制構架側移的作用；水平支撐的作用形成剛性平面,使各柱接頭具有足夠的剛性,保證柱的平面穩(wěn)定,同時將非立面桁架節(jié)點上的水平荷載傳遞至立面桁架。頂板系統(tǒng)頂板系統(tǒng)由支吊梁、支承梁、大板梁和端部支撐組成,形成一個剛性較大的頂板梁格,上標高為81.93m,見附圖01-17。鍋爐本體受壓部件通過吊桿支吊在支吊梁和支承梁上,支吊梁與支承梁采用平接形式。本工程共設置A-1、A-1反、A-2、B、C、D、E、E反共8根大板梁,B、C、D大板梁直接擱置在柱頂支座上,而A-1、A-1反、A-2、E、E反5根大板梁兩端與柱采用高強螺栓連接；大板梁的截面尺寸、作用荷載、外形尺寸及總重量等〔見下表：大板梁的截面尺寸、作用荷載、外形尺寸及總重量名稱截面形式長度數(shù)量總重量大板梁A-1A-1反A-2I3300×550×40×2410331.3噸大板梁BI5500×1100×80×3630.1111.5噸大板梁CI5500×1600×120×4031.1172噸大板梁DI5500×1800×120×4031.19米1185.7噸大板梁E大板梁E反I3500×500×40×2414.9231.6噸因受鍋爐本體〔爐膛寬度22187.3mm、預熱器以及占地等限制,內(nèi)柱跨度為30米,鍋爐深度方向布置5排柱,柱距較大,大板梁的長度、高度、重量均超限,為了滿足制造、運輸、安裝的要求,B、C、D大板梁采用疊置形式,將板梁分為上梁和下梁兩部分,中間疊合板厚度26mm,疊合面采用M27的大六角高強度螺栓連接,布置形式見附圖01-19。平臺樓梯凡有人孔、看火孔、測量孔、吹灰器、閥門和燃燒器等需要巡視、操作和維護處均設置了必要的維護操作平臺和通道。鍋爐主要樓梯在爐前左右兩側集中布置,方向一致,與電梯?？繉酉鄬?樓梯傾角為45°,樓梯寬度800mm。平臺寬度不小于1000mm,平臺與平臺之間凈高尺寸大于2.0米,平臺框架由[No.12a焊接組成,上面放置由扁鋼和方鋼焊接成的柵架。除燃燒器區(qū)域的操作平臺采用花紋鋼板外,其余均采用柵架平臺。欄桿扶手和豎桿部分直徑ф42×3.5mm,欄桿其余部分直徑ф30×3.5mm,欄桿的橫桿和豎桿采用圓球連接。欄桿高度大于1200mm,所有平臺設有擋板,擋板采用120×3的扁鋼。屋頂結構在構架頂部設置輕型屋頂結構。為滿足防雨及防灰等要求,屋頂伸出鍋爐柱外側爐前后1.5米、爐兩側1.5米,屋頂墻皮采用彩色壓型鋼板。屋頂集中排水,排水管采用UPVC。整個屋頂采用前后坡,坡度為3：100,在屋頂?shù)闹虚g設置了天窗,并有樓梯通向屋頂。安全閥排汽管路及消音器支撐在屋頂構架上。在屋架下設置了2噸的單軌吊,同時為配合其操作在頂板梁和單軌處上設置了平臺。桿件的截面和材料構架主要承重桿件均采用鋼板焊接的組合斷面。梁、柱、垂直支撐采用鋼板拼制而成的工字型斷面,水平支撐采用槽鋼對扣內(nèi)加綴板斷面,大板梁和支承梁采用鋼板拼而成的工字型和箱型斷面,支吊梁采用鋼板和型鋼組合的箱型斷面。材料采用高強度低合金鋼Q345-B。所有桿件表面經(jīng)過工藝性處理,高強度螺栓的連接面摩擦系數(shù)不小于0.4。扭剪型高強度螺栓連接副大約10萬余套,扭剪型高強度螺栓連接副由螺栓<20MnTiB>,螺母<15MnVB或35號鋼>和墊圈<45號鋼>各一個組成。當Q345-B鋼板厚度δ＞36時,現(xiàn)場焊接時應進行預熱,預熱溫度為100℃～150℃。鍋爐構架安裝、臨時性拆修注意事項本鍋爐結構采用桁架結構,柱、梁、支撐連接按鉸接設計。由于其結構是一個空間整體,構架在全部安裝完