鍋爐設(shè)備及運行模塊1

鍋爐認知

課題1.1蔗渣爐結(jié)構(gòu)認知一、蔗渣爐概述本鍋爐為蔗渣爐。室外布置自然循環(huán)鋼構(gòu)架∏型布置爐膛部分懸吊尾部煙道支承單鍋筒過熱器分兩級布置高過和低過之間布置噴水減溫器省煤器分上下級空氣預(yù)熱器為單級布置。爐膛前墻下部布置噴渣口傾斜固定爐排蒸汽除渣一、蔗渣爐概述蒸發(fā)量120t/h

主汽壓力3.82MPa主汽溫度450℃

給水溫度104℃冷空氣溫度30℃

熱空氣溫度208℃鍋爐熱效率82%排煙溫度140℃鍋爐燃料消耗量

55175kg/h排煙處過量空氣系數(shù)1.4安全穩(wěn)定運行工況范圍

70%～100%排污率2%鍋爐結(jié)構(gòu)簡述鍋爐本體汽水系統(tǒng)汽包下降管水冷壁省煤器過熱器風(fēng)煙系統(tǒng)爐膛煙道空氣預(yù)熱器其他鋼架爐墻安全附件其他（一）自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)設(shè)備汽包下降管下集箱水冷壁上集箱連接管連接管1、汽包（鍋筒）汽包內(nèi)徑為Φ1600mm，壁厚為46mm，圓筒部分長10940mm，封頭壁厚46mm，均由Q245R鋼板制成。鍋筒內(nèi)裝設(shè)：給水、蒸汽分離、連續(xù)排污、加藥等裝置，蒸汽一次分離采用44個Φ290mm旋風(fēng)分離器，二次分離器采用鍍鋅鋼絲網(wǎng)及一層多孔板組成的頂部分離器。汽包外連接：水位計、壓力表、安全閥等汽包由兩個活動支座支承在鋼梁上，受熱時鍋筒向兩端自由膨脹。爐膛是燃料的燃燒空間，由四面爐墻和爐頂圍成的高大的立方體空間，爐膛四周布滿水冷壁管用以吸收燃燒放出的熱。2、水冷壁本爐爐膛橫截面呈長方形7820mm×7000mm，爐膛四壁布滿膜式水冷壁，管子為Φ60×4mm，材質(zhì)為20G，管子節(jié)距100mm。集箱Φ273×16，材質(zhì)為20G。前水冷壁由78根管子組成上端錯成兩排進入汽包前水冷壁下部呈60°傾角構(gòu)成前拱。前水冷壁下端進入集箱，與下降管構(gòu)成一個回路。后水冷壁由78根管子組成，與下降管構(gòu)成一個回路。上部在爐膛出口處拉稀成四排凝渣管，再進入汽包側(cè)水冷壁每側(cè)由70根管子組成，上端進入集箱再由引出管進入汽包。下端進入下集箱，與下降管構(gòu)成左右各一個回路。水冷壁各門孔知識回顧1、水冷壁的作用：（1）產(chǎn)生蒸汽。（2）保護爐墻，避免結(jié)渣。（3）節(jié)省金屬，簡化爐墻。2、水冷壁結(jié)構(gòu)（1）光管式水冷壁。（2）銷釘式式水冷壁。（3）膜管式水冷壁。3、剛性梁的作用：剛性梁用來加固水冷壁和爐墻。4、剛性梁的結(jié)構(gòu)：圍繞在水冷壁四周的多層腰帶，不受熱，考慮相對滑動的自由，水冷壁和剛性梁之間用銷子連接。（二）過熱器及減溫器規(guī)格Φ42×3.5mm過熱器高溫段在前材質(zhì)12Cr1MoVG過熱器低溫段在后規(guī)格Φ38×3.5mm材質(zhì)20G減溫系統(tǒng)采用中間噴水減溫器減溫水為除鹽水或者冷凝水過熱器出口集箱上設(shè)有主汽閥、自用蒸汽閥、生火排汽、反沖洗、安全閥及熱電偶座、溫度計、壓力表等。2、過熱器的工作特點：外部煙溫高、內(nèi)部汽溫高、冷卻條件差、安全性差。知識回顧1、過熱器的作用：將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，提高電廠的循環(huán)熱效率。3、按傳熱方式過熱器可以分為：對流式、輻射式、半輻射式三類。4、對流式過熱器（1）按管子的排列方式分類錯列和順列煙氣橫向沖刷順列布置受熱面管子時的傳熱系數(shù)比沖刷錯列布置時小，但順列管束管外積灰易被吹灰器清除。布置在高煙溫區(qū)的過熱器一般易產(chǎn)生粘結(jié)性積灰，為便于蒸汽吹灰器清除積灰，及支吊方便，都以順列方式布置。在尾部豎井中，煙溫較低，為增強傳熱，布置在其中的低溫過熱器和低溫再熱器一般采用錯列布置。（2）按蒸汽和煙氣相對流動方向分類對流過熱器布置在對流煙道內(nèi)，主要靠對流傳熱從煙氣中吸收熱量。根據(jù)煙氣與蒸汽的相對流向，對流過熱器又可分為：逆流、順流、雙逆流和混流順流布置時，傳熱溫壓小，傳熱效果較差，需要的受熱面積大，消耗金屬多。但蒸汽溫度低的管段處于煙氣的低溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫較低，多布置在高溫級受熱面的高溫段。逆流布置時，傳熱溫壓大，傳熱效果好，設(shè)計時可以減少受熱面面積，節(jié)約金屬。但蒸汽溫度高的管段恰好處在煙氣的高溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫高，多布置在低溫級受熱面。過熱器的蛇形管可做成單管圈、雙管圈和多管圈，見后圖。這與鍋爐容量和管內(nèi)必須維持的蒸汽速度有關(guān)。大容量鍋爐一般采用多管圈結(jié)構(gòu)。（三）省煤器省煤器分為上、下兩級規(guī)格Φ32×3mm材質(zhì)20G省煤器集箱共4只規(guī)格Φ219×16材質(zhì)20G省煤器均采用支承結(jié)構(gòu)管子安設(shè)必要的防磨蓋板支承梁內(nèi)部通風(fēng)冷卻留有檢查孔方便檢查和清灰。知識回顧1、省煤器的作用利用尾部煙氣熱量加熱鍋爐給水（1）節(jié)省燃料消耗量（2）降低鍋爐造價（3）改善汽包工作條件2、省煤器的分類（1）按出口工質(zhì)狀態(tài)分：1）沸騰式:用于中低壓鍋爐2）非沸騰式:用于超高壓以上大型鍋爐（2）按使用材料分：1）鑄鐵管式：耐磨耐腐蝕、承壓能力差。2）鋼管式：強度高、承壓能力強、體積小、造價低、應(yīng)用廣泛。3、省煤器管結(jié)構(gòu)：光管式、鰭片管式、膜式、肋片式膜式受熱面：傳熱強烈、體積小、磨損輕。4、省煤器的布置（1）按蛇形管的排列方式分錯列布置：傳熱效果好，積灰少，磨損嚴重，用于高壓以下鍋爐。順列布置：磨損較輕，用于大型鍋爐。（根據(jù)用戶需要選擇）（2）按蛇形管在煙道中的放置方式分縱向布置：蛇形管垂直于爐膛后墻。橫向布置：蛇形管平行于爐膛后墻?？v向布置特點:管子較短，支吊簡單，平行工作的管子數(shù)目較多，水速較低，但全部蛇形管局部磨損嚴重，檢修工作量大。多用于大容量高鍋爐。橫向布置特點:蛇形管排數(shù)少，水速較高，管子較長，支吊復(fù)雜，飛灰磨損較輕，維修簡便。多用于中小容量鍋爐。4、省煤器在煙道中的布置單級布置和雙極布置與空氣預(yù)熱器交替布置5、省煤器的支吊方式方式：支承結(jié)構(gòu)與懸吊結(jié)構(gòu)6、省煤器與汽包連接引出管、連接管與汽包接觸的部分加裝套管。（四）空氣預(yù)熱器采用管式空氣預(yù)熱器單級布置上三個管箱由Φ50×2的鋼管制成立式管箱最下個管箱由Φ60×3(考登管)制成立式管箱，共有4組管箱，4個流程，每組管箱由4只管箱組成。為了防止空氣預(yù)熱器的振動和噪聲，在每個管箱中都裝有二塊防震鋼板每個管箱和連通罩均留有檢查孔方便檢查和清灰。知識回顧1、空氣預(yù)熱器的作用空氣預(yù)熱器利用煙氣余熱。（1）加熱空氣，改善燃料的著火與燃燒條件；（2）進一步排煙溫度降低，提高了鍋爐熱效率；2、空氣預(yù)熱器分類鋼管式、回轉(zhuǎn)式3、鋼管式空氣預(yù)熱器鋼管式空氣預(yù)熱器為傳熱式，常用于中、小型鍋爐，它是由直徑40～51mm，壁厚為1.25～1.5mm的有縫薄壁鋼管與錯列開孔的上、下管板焊接而成，形成立體管箱。4、鋼管式空氣預(yù)熱器的布置單道多流程、單道單流程、雙道多流程、多道多流程。（五）鋼架與爐墻采用十二根鋼柱的支承式鋼架，前面六根鋼柱固定在地基上，用來支承爐膛受熱面重量，后面六根鋼柱固定在地基上，用來支承尾部受熱面重量。爐膛爐墻采用輕型爐墻，爐墻厚度為200毫米的保溫層水平爐頂及斜爐頂采用耐火混凝土、絕熱混凝土澆灌，由吊架分別吊在水平頂板及斜頂板上。（五）鋼架與爐墻

各集箱和外部熱力管道均用石棉保溫泥包裹，保溫性能和密封性能良好。各種熱力設(shè)備、熱力管道以及閥門表面溫度不得超過50℃。爐墻上裝有人孔、看火孔、打焦孔、防爆門等。另外在尾部豎井上可根據(jù)測量、吹灰等需要，在適當(dāng)位置留孔。當(dāng)周圍環(huán)境溫度為25℃時，距門（孔）300mm以外的爐體外表面溫度不得超過50℃，爐頂溫度不得超過70℃。（六）燃燒器在爐膛前墻布六個蔗渣燃燒器。采用固定蒸汽吹灰爐排。爐排風(fēng)占70%。爐后墻、送料風(fēng)各占15%。二、工作流程課題1.2

循環(huán)流化床鍋爐本鍋爐采用超高壓、爐水自然循環(huán)汽包爐。平衡通風(fēng)鋼結(jié)構(gòu)全緊身封閉布置。鍋爐整體呈左右對稱布置，支吊在鍋爐鋼架上。1.總體上分為爐膛、分離器、尾部煙道三部分（M型布置）2.爐膛內(nèi)布置8片水冷蒸發(fā)屏、6片屏式過熱器3.前墻氣力播煤（螺旋絞龍），6個給煤口和3個石灰石給料口4.8只床上油點火器和4臺床下風(fēng)道點火器。5.爐底排渣，5根Φ219的落渣管，4根與水冷滾筒冷渣器相接，1根事故放渣管。6.二臺汽冷式分離器7.一分為二的非機械式回料器8.尾部汽冷包墻煙道9.螺旋鰭片管式省煤器10.臥式鋼管空預(yù)器一、鍋爐容量和參數(shù)二、鍋爐基本尺寸三、鍋爐汽水流程給水?省煤器?鍋筒（飽和水）?水冷壁/水冷蒸發(fā)屏?鍋筒（飽和蒸汽）?汽冷式分離器?側(cè)包墻?前包墻?后包墻?低溫過熱器?一級減溫器?屏式過熱器?二級減溫器?高溫過熱器過熱器采用二級噴水減溫調(diào)節(jié)汽溫上行冷卻分離器筒體之后，由連接管從分離器上集箱引至尾部豎井兩側(cè)包墻上集箱，下行冷卻側(cè)包墻后進入側(cè)包墻下集箱后直接進入前包墻下集箱，向上進入前包墻上集箱，再經(jīng)過頂棚包墻過熱器向下進入后包墻下集箱，并流經(jīng)低溫過熱器，從鍋爐兩側(cè)連接管引至爐前屏式過熱器進口集箱，流經(jīng)屏式過熱器受熱面后，從鍋爐兩側(cè)連接管返回到尾部豎井后煙道中的高溫過熱器，后合格的過熱蒸汽由高過出口集箱兩側(cè)引出。過熱器系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)靈活的噴水減溫作為汽溫調(diào)節(jié)和保護各級受熱面管子的手段，整個過熱器系統(tǒng)共布置有兩級噴水。一級減溫器（左右各一臺）布置在低過出口至屏過入口管道上，作為粗調(diào)；二級減溫器（左右各一臺）位于屏過與高過之間的連接管道上，作為細調(diào)。四、煙風(fēng)系統(tǒng)五、鍋爐水容積鍋爐水容積六、結(jié)構(gòu)簡述（一）省煤器省煤器進口集箱省煤器出口集箱（二）水循環(huán)設(shè)備1、汽包2、水冷壁3、水冷屏集中下水管及下水連接管布置圖鍋筒內(nèi)的鍋水通過6根?426集中下水管、3根?426的分散下降管和及42根?168的下水連接管送至各個回路。下水連接管兩側(cè)墻各布置6根，前后墻布置15根。三、過熱器前屏過熱器后屏過熱器高溫過熱器低溫過熱器四、布風(fēng)裝置1、布風(fēng)板2、風(fēng)帽3、風(fēng)室五、汽冷式旋風(fēng)分離器優(yōu)點：采用汽冷式旋風(fēng)分離器，耐火材料

用量比絕熱分離器少90%蓄熱量小，鍋爐啟停不受限制，負

荷調(diào)節(jié)快捷，膜式壁，懸吊式，脹

差小，有利于鍋爐的啟停和調(diào)幅，

節(jié)約啟動耗油有利于吸收未燃燼燃料（包括焦炭和CO）二次燃燒產(chǎn)生的熱量，防止分離器內(nèi)結(jié)焦與爐膛脹差小，具有更可靠的保溫，維護費用低六、非機械式回料器

優(yōu)點：具有料位自平衡功能；回料器的阻力兼顧密封與返料；針對煤質(zhì)特點設(shè)置回料風(fēng)，防止結(jié)焦；外表面溫度低；通過回料器放灰調(diào)節(jié)粒徑分布，從而改變固氣比和吸熱份額，以擴大鍋爐對燃料的適應(yīng)范圍

七、氣力播煤裝置

優(yōu)點：無機械傳動件，運行可靠不銹鋼制作，給煤通暢高速氣流，播煤均勻能有效防止煙氣反串爐前多點給煤是煤與氧氣場的最佳混合，可有效降低飛灰含碳量

課題1.3

煤粉爐本鍋爐單鍋筒自然循環(huán)、一次中間再熱、倒U形布置、平衡通風(fēng)、露天布置、四角切園燃燒、尾部雙煙道煙氣擋板調(diào)溫、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、懸吊結(jié)構(gòu)。一、鍋爐的基本性能名

稱單位BMCR100%75%BMCR50%BMCR高加全切過熱蒸汽蒸發(fā)量t/h440393290195400出口蒸汽壓力MPa(g)13.7313.7313.7313.7313.73出口蒸汽溫度℃540540540540540再熱蒸汽蒸汽流量t/h364.5327.1244.2166.2388.2進口蒸汽壓力MPa(a)2.522.251.681.152.65出口蒸汽壓力MPa(a)2.322.111.591.082.52進口蒸汽溫度℃318308288280328出口蒸汽溫度℃540540540539.7540給水溫度℃243.5237.5221.5201.5168.51、鍋爐主要技術(shù)參數(shù)2、鍋爐本體主要界限尺寸爐膛寬度（兩側(cè)水冷壁中心線間距）9840mm爐膛深度（前后水冷壁中心線間距）9200mm鍋筒中心線標(biāo)高 45500mm3、鍋爐主要技術(shù)特性數(shù)據(jù)（BMCR工況）鍋爐計算熱效率 91.27%排煙溫度 136.2℃

計算燃料耗量 65.75t/h一次風(fēng)熱風(fēng)溫度 247℃

二次風(fēng)熱風(fēng)溫度 360℃