最新150t锅炉热电联合发电厂设计Word文档格式.docx
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《火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则》（DLT834-2003）
《凝汽器与真空系统运行维护导则》（DLT932-2005）
《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》（DLT957-2005）
《发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则》（DLT712-2001）
《火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂》（DLT806-2002）
7.2燃料
7.2.1燃料成分数据
燃料成分数据如下表
名称
符号
单位
数值
碳
C
%
52.95
氢
H
3.63
氧
O
6.28
氮
N
1.03
硫
S
0.94
灰分
A
26.01
水分
M
9.06
挥发分
Vr
32.92
低位发热量
Qnet
KJ/kg
20900
7.2.2石灰石：
石灰石成分资料见下表。
氧化钙
CaO
55.75
五氧化二磷
P2O5
0.03
三氧化二铁
Fe2O3
0.06
二氧化硅
SiO2
0.31
三氧化二铝
Al2O3
烧失量
43.79
根据可逆反应CaO+SO2+（1/2）O2=CaSO4，在炉膛内燃烧、温度约850℃时，在钙硫摩尔比Ca:
S=2:
1的条件下，可较好地除硫，实际脱硫效率可达85%。
7.3固体燃料及脱硫剂消耗量
项目名称
煤
石灰石
小时耗量（t/h）
12.15
3.96
日耗量（t/d）
291.6
9.5
年耗量（t/a）
97200
31680
建设规模（本期工程锅炉二用一备）注：
每日按24h计：
每年按8000h计。
7.4锅炉选型
锅炉的选型与燃料特性，与当地环保要求及灰渣利用情况有关。
目前可供热电厂选择的炉型较多，如链条炉、煤粉炉及循环流化床炉等。
链条炉燃烧热效率较低，多用于小吨位锅炉；
煤粉炉从燃烧性能上讲不会有太大问题，但该炉型的制粉系统复杂工程投资大，灰渣难以综合利用，环保难以符合要求。
循环流化床锅炉做为近几年出现的炉型，已得到越来越广泛的应用，与其它炉型相比，循环流化床锅炉具有以下特点：
（1）煤种适应性广。
在同一种炉子内既可燃烧优质燃料又可以燃用发热值和挥发份较低的贫煤，锅炉效率可达88%左右。
（2）锅炉负荷调节范围大，适用热负荷变化范围也较大。
（3）锅炉可以在炉内脱硫，脱硫率可达90%，能明显地减少二氧化硫及氮氧化物的排放量，有利于改善城市环境。
（4）由于循环流化床燃烧效率高，灰渣中可燃物少，所以灰渣活性好，可供水泥厂或砖厂综合利用。
相比之下，循环流化床锅炉较其它炉型有更大的优点。
热电厂选用煤种为灵武煤，煤种硫分别为0.94%，低位发热值为18800KJ/kg，因流化床锅炉煤种适应性广具有良好的脱硫性，所以，本报告认为选用循环流化床锅炉较适宜。
为提高经济性，锅炉选用次高温次高压参数。
7.5机、炉型号
锅炉点火采用0#轻柴油，因而厂内设点火油系统。
柴油由油罐车运输到厂，经卸油泵送至油罐。
点火油由供油泵将油加压至2.5MPa，在点火器中雾化燃烧，为便于油量控制，点火油路设回油管道。
另设伴热管道以保证冬季点火时油温不致过低。
检修时可用蒸汽清扫油管路。
主要设备技术参数如下：
锅炉：
型号：
YG-150/5.29-M
额定蒸发量：
150t/h
过热蒸汽压力：
5.29MPa
过热蒸汽温度：
485℃
给水温度：
150℃
锅炉效率：
88%
台数：
2台
汽轮机：
C25-4.9/0.98
额定功率：
25000KW
额定进汽压力：
4.9MPa
额定进汽温度：
470℃
额定进汽量（额定/最大）155/202t/h
抽汽压力：
0.98MPa
抽背压汽温度：
300℃
抽背压汽量（额定/最大）：
80/130t/h
发电机：
QF-30-2
功率：
30000KW
电压：
10.5KV
功率因数：
0.8
转速：
3000r/min
7.6供水水源
厂区提供。
7.7储灰场
7.1.1灰渣量
本期工程按照2×
150t/h循环流化床锅炉配除尘效率99.9%布袋除尘器和已提供的燃料成份分析资料进行计算，结果如下：
时间项目
灰量
渣量
总量
每小时
T/h
6.63
2.85
9.48
每日
159.12
68.4
227.52
每年
53040
22800
75840
注：
每日按24h计；
每年按8000h计。
7.7.2建议灰渣综合利用
热电项目的灰渣建议全部做为建材掺合料进行综合利用，用来生产加工混凝土砌块，空心砖等建筑材料。
省煤器和除尘器下的干灰用以制作加气混凝土砌块，免烧免蒸地面砖、路面砖、墙体砖等。
炉底渣用来烧制灰砖和作为路基的掺和料。
厂区内只设临时性灰渣场，不设永久性渣场。
为防止热电厂灰渣综合利用出现事故，设置事故灰渣场，可贮存半年灰渣量，灰场填平后可覆土造田。
主厂房（汽机房、除氧煤仓间及锅炉房）、冷却塔、灰库、渣库、烟囱等建（构）筑物可采用独立基础或环板基础，采用换填法对地基进行处理。
7.8燃料运输
7.8.1燃料和脱硫剂的粒度
燃料及脱硫剂均由汽车运输入厂。
根据循环流化床锅炉对燃料和脱硫剂粒度的要求，输煤系统提供给锅炉的燃料和脱硫剂的粒度分别为≤13mm，≤2mm。
7.8.2卸煤装置及储煤场
运煤汽车进厂后，先经电子汽车衡计量后，再进入煤场卸车，卸煤可进行自卸或以单斗装载机及人力辅助卸煤。
新建一座干煤棚，堆高5m，储存原煤总量约为15000吨（包括二期存储），能满足电厂2台150t/h锅炉15天的用量。
煤场上安装1台5吨桥式抓斗起重机用于煤场的整理和向系统上煤。
煤场设两个地下煤斗，其中一个兼作石灰石斗，煤的堆存拟用汽车直接运煤到煤堆上再卸车，可减少单斗装载机的作业量。
煤场设桥式抓斗起重机一台和两台单斗装载车，用于平整煤场，往地下煤斗供煤及供石灰石。
由汽车运进厂的混煤和粒度≤2mm的石灰粉由轮式装载机按比例进行初掺混，再由桥式抓斗起重机向煤斗上料，煤斗中的燃料经振动给料机送至1#带式输送机。
7.8.3运煤系统
由于来煤料度较小，本系统设计一级破碎，能满足锅炉对料度的要求，相应的建设一座碎煤机室。
碎机室内安装两台出力为100t/h的四论齿辊式碎煤机，保证出料料度满足循环流化床对燃料粒度的分布要求。
输送系统采用双路，系统出力按100t/h设计，采用B=500mm，V1.6m/s，Q=100t/h的带式输送机（＃1皮带为大倾角皮带）。
其中一路运行，另一路备用；
7.8.4筛碎设备；
系统采用四论齿辊式碎煤机，可独立完成筛分和破碎任；
7.8.5控制系统；
运煤系统采用机旁就地控制，可选择接入分炉计量和在；
7.8.6辅助设施；
由于燃料采用汽车运输，故厂内设置一台SCS-30；
2#带式输送机设有电子皮带秤，用来计量进入锅炉房；
2#带式输送机中部设有样装置，取、制入炉煤的煤样；
输煤系统设有带式输送机的带速检测，溜槽行一路备用。
煤仓间上煤设在主厂房固定端。
7.8.7筛碎设备
系统采用四论齿辊式碎煤机，可独立完成筛分和破碎任务，使燃料粒度满足锅炉燃烧要求。
7.8.8控制系统
运煤系统采用机旁就地控制，可选择接入分炉计量和在线取样分析系统。
7.8.9辅助设施
由于燃料采用汽车运输，故厂内设置一台SCS-30型无基坑式电子汽车衡，用来计量入厂煤量。
2#带式输送机设有电子皮带秤，用来计量进入锅炉房的煤量，皮带秤采用8t实物校验装置进行校验，实物校验装置设在碎煤机室旁。
2#带式输送机中部设有样装置，取、制入炉煤的煤样，在1#、2#带式输送机头部各设有一级除铁器。
输煤系统设有带式输送机的带速检测，溜槽堵塞检测器、跑偏开关，双向拉绳开关等保护装置。
碎煤机室、煤仓间等起重量1-3t者采用单转行车配手动葫芦，起重量3t以上或起吊高度大于6t者采用电动小车式电动葫芦，推煤机库采用起重量5t，跨度8米电动单梁起重机，辅助建筑物包括推煤机库、汽车衡控制室外休息室。
推煤机库共3个台位，其中有一个检修台位，其余为停放台位。
另包括：
采暖、通风、除尘、喷水、消防、水力清扫、通讯等辅助系统。
7.9环保及安全措施
运煤系统的栈桥及栈道采用水冲洗地面清扫系统。
碎煤机室、煤仓间、原煤仓等分别采用集中除尘设施，煤仓间卸料口采用密封结构。
带式输送机的导料槽出口采用喷水防尘。
储煤场设有消防及防尘的喷淋设施。
所有转动机械露部分均设护罩或栏杆防护。
输煤栈道步道采取防滑措施。
运煤系统转运落煤和落煤斗均采用带衬板隔音结构，运煤系统运落煤站及带式输送传动装置处设有消防保护。
1.10燃烧系统
本期工程选用2台150t/h循环流化床锅炉。
燃煤经破破为0-10毫米，由输煤皮带送至原煤斗中，煤经煤斗下至落煤管经2台螺旋给煤机输送进入炉膛内密相区。
一次风自锅炉下部风室经布风板进入炉膛，二次风自炉膛侧面进入稀相区，烟气携带的循环热灰由两列的旋风分离器分离下来后，经各自的返料器进入炉膛，构成灰循环。
炉内工作温度为850—950℃，烟气自旋风分离器出来后，经省煤器、空气预热器降温至150℃，再经除尘器、引风机后由烟囱排至大气。
每炉设150m3原煤斗一个，可满足锅炉12个小时的用煤量。
燃料及石灰石消耗量
项目
数量（t）
小时耗煤量（t/h）
日耗煤量（t/d）
年耗煤量（t/a）
小时耗石灰石量（t/h）
日耗石灰石量（t/d）
95.04
年耗石灰石量（t/a）
日耗量按24小时计算，年耗量按8000小时计算。
本工程采用循环流化床锅炉，煤的粒径要求小于0—10mm，石灰石的粒径要求小于1mm。
煤的制备由运煤专业的破碎机完成，并将粒径合格的煤经输送带进入煤仓；
石灰石粉采用成品进厂方式，由运煤专业气力输送到石灰石粉仓。
1.11风系统
1.11.1一次风系统
一次风经暖风器和一次风空气预热器后加热到150℃后分为两部分：
第一部分热空气进入炉膛底部风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化；
第二部分为点火用，这部分空气点火成功后与第一部分热空气混合进入炉膛底部风室。
一次风机入口设控制当板调节并设流量测量装置，每台炉设1台离心式一次风机。
1.11.2二次风系统
二次风系统分为二路：
第一路从二次风机鼓出的冷风直接作为皮带给煤机的密封用风，送至给煤机，克服炉内正压，防止炉膛烟气倒流进入给煤系统；
第二路风从二次风机鼓出的冷风经过二次风空气预热器后加热到150℃，直接经炉膛上部的二次风箱送入炉膛，用于补充燃烧空气，完成分级燃烧，并增加床内扰动和保持锥段及炉膛上部的气流速度，保证良好的燃烧及脱硫反应。
本系统采用1台离心式二次风机。
1.11.3返料风机系统
在锅炉中，返料机构对于保证物料连续、均匀返回炉膛，同时保持分离配炉膛间有一个合适的压差起着十分关键的作用。
1.11.4引风机系统
每台锅炉设1台100%出力的离心式引风机，锅炉与煤粉炉的主要区别是除克服炉膛顶部至烟囱的烟道阻力外，还要克服高温旋风分离器的阻力，需要较高的提升压头。
1.12石灰石粉系统
循环流化床锅炉通过掺烧石粉达到脱硫目的，石灰石粉粒径要求1mm。
石灰石粉经带计量装置的给料机通过落粉管进入石灰石输送系统，利用石灰石输送风机送入炉膛。
每台锅炉装置2个23m3石灰石粉仓，2个落粉口分别对应2台石灰石输送风机。
1.13除尘器、烟囱的选择
根据国内目前情况，较大容量的锅炉均采用布袋除尘器，效果也比较理想，所以本工程采用布袋除尘器。
其除尘效率≥99.9%，完全满足环保方面的有关要求。
本工程新建一座高度120m、出口直径Φ2m的单筒烟囱，烟囱容量按2台150t/h锅炉烟气量考虑。
1.14锅炉尾部低温防腐措施
为防止锅炉尾部低温腐蚀，设计考虑采用空气预热器入口前加暖风器，使空气温度提高到35℃的方式来避免锅炉尾部低温腐蚀。
1.15锅炉除灰系统
锅炉除灰系统采用声波式吹灰器，每炉设8个吹灰口。
汽源采用除灰专业空气压缩机的0.7MPa压缩空气。
吹灰器控制系统由供货厂家提供。
每天吹灰一次，吹灰时由设定的程序控制自动吹灰。
1.16热力系统
1.16.1机组系统描述
1、主蒸汽系统；
主蒸汽系统采用单母管制，对机炉来说布置方式为1—1布置（即锅炉为单侧出汽），汽机从母管接一根导汽管经电动阀引致汽机高压缸前自动主汽门。
主蒸汽管道全部采用12Cr1MoV无缝钢管。
为保证生产用汽的可靠性，在5.29Mpa主蒸汽母管与蒸汽母管之间设置一台参数为5.29/3.5Mpa，485/300℃，出力为70t/h的减温减压器，为生产提供蒸汽使用；
2、高压给水系统；
高压给水系统采和单母管制；
给水泵选用DG150—100×
8型电动给水泵，其额定出力为150m3/h，扬程800m；
3、回热系统；
C24—4.9/0.98单抽供热式汽轮机共有4级回热抽气。
回热系统由1级高压回热器，1级除氧器和2级低压加热器组成。
工业抽汽由1段抽汽引出。
高压加热器疏水疏入除氧器。
当机组启动或运行中工况变化不能疏入除氧器时，亦可疏入1号低压加热器。
高加事故时疏水进入定排。
低压加热器疏水为逐级回流至末级低加，其疏水疏入凝汽器热井中。
4、凝结水及补充水
为便于扩建第三台机组，凝结水系统采用母管制。
每台机选用凝结水泵2台，每台凝结水泵按100%负荷考虑，一台运行，一台备用。
凝结水由凝汽器热井进入凝结水泵，经汽封加热器、2级低压加热器进入除氧器。
汽封加热器、低压加热器时均设有小旁路系统，可以切除任何一台加热器。
凝结水系统设有凝结水再循环。
补充水一路进入除氧器，一支至路疏水箱用于锅炉启动上水。
另一支路至凝汽器喉部减温水。
5、真空系统
每台供热式汽轮机厂家配套两台射水抽汽器，抽汽量为21kg/h，一台运行，一台备用，本工程安装二台IS150—125—400B型射水泵，一台运行，一台备用。
6、供热系统
供热系统为工业供汽系统，工业抽汽由1段抽汽引出发电厂。
工厂内的其他用汽均从由1段抽汽引出的辅助蒸汽母管接出。
7、全厂公用系统
疏放水和溢流系统，设置一台容积为1.5m疏水扩容器，二台20m疏水箱和二台IS80—50—200型疏水泵，流量50m/h、扬程0.49Mpa，一台运行，一台备用。
全厂装设一台5.5m连续排污扩容器和一台7.5m定期排污扩容器，完全可满足本工程和扩建机组的需求。
8、工业水冷却水系统
工业水系统用水来自海水淡化给水系统，采用闭路系统。
风机、水泵的冷却水出口不设漏斗，设止回阀和水流指示器，回水排至循环水泵吸水井。
发电机空冷器，汽轮机冷油器的冷却水全部同循环水承担。
除渣器冷却水采用除盐水，出水至凝汽器。
同时从凝结水泵出口引一路至冷渣器进水母管，在工厂水量不足时由凝结水冷却。
本系统中将各种轴承冷却水能够全部回收利用。
1.16.2管道介质流速、管材及规格
根据《火力发电厂汽水管道设计技术规定》中的推荐值，各主要管道的介质流速、管材及规格见下表：
序号
系统名称
流速m/s
根数
选用管径壁厚mm
材料
推荐流速m/s
1
锅炉出口主蒸汽管道
45.25
3
Φ273x10
12Cr1MoV
40-60
2
汽机侧主蒸汽管道
49.68
Φ325x12
一段抽汽管道
46.53
Φ530x10
Q235A
30-50
4
二段抽汽管道
42.76
Φ219x6
20钢
5
三段抽汽管道
39.65
Φ325x7
6
四段抽汽管道
41.44
Φ426x7
7
锅炉省煤器入口前给水管道
2.35
Φ159x4
2-3
8
高加出口给水管道
2.91
9
除氧器加热蒸汽管道
40.79
Φ273x7
1.17除灰渣系统
1.11.1除灰渣系统
本工程除灰渣系统采用灰渣分除系统。
锅炉排渣采用冷渣机加带式输送机排渣，锅炉的渣由排渣管送到冷渣机，通过带式输送机送至主厂房外由汽车外运供综合利用。
锅炉的灰经布袋除尘器收集后贮存在灰斗内，除尘器灰斗中贮存的灰经气动给料阀输送进入立式仓式泵后由压缩空气输送到灰库，用汽车将干或湿灰运出供综合利用。
调湿灰的外运车辆原则上考虑采用空返的运煤车辆，不另配置。
1.17.2主要设备
每台除尘器有六个灰斗，每个灰斗各接一台LD1.5型立式仓泵或LD0.6型立式仓式泵。
考虑到循环流化床锅炉气力输送物料较多并且锅炉用气点较多，所有用气分属于不同的专业，为了最大限度降低投资，把锅炉用气、飞灰输送用气、石灰石粉输送用气等综合统一考虑进行空压机房的设计。
动力气源由3台流量为20Nm3/min排气压力约为0.7MPa的螺杆式空气压缩机组成，2台运行1台备用，考虑到输送物产的特殊性，空压机后均配备了空气干燥除尘除油设备。
以上空压机系统可最大限度地减少空压机数量，提高备用机效率，降低造价，减轻噪声污染。
空压机房布置在锅炉固定端，内部布置动力和控制用空气压缩机。
考虑到空气压缩机安装、检修方便，空压机房内设有检修用起重设备和检修场地。
锅炉排灰设一套浓相气力除灰系统，布置在除尘器灰斗下部，用管道连至储灰库。
本期工程新建2座储灰库，储灰库的容积为500m3，可满足存放150t/h循环流化床锅炉的灰量48小时，储灰库布置在厂区，储灰库直径Ф10m，共分三层，上层是500m3灰库；
中层是运转层，布置干灰装车设备；
下层是汽车装运灰通道。
为了防止储灰库下灰不畅，每座灰库设1台罗茨风机及1台空气电加热器透过储灰库底部陶瓷气化板均匀吹入热空气，使储灰库底部形流态化层，加强流动性。
锅炉排渣设1座Ф6m储渣仓，容积200m，可存放36小时渣量，布置在锅炉房固定端输煤栈桥下，储渣仓下层是汽车装运渣通道。
1.17.3灰场建设
因热电厂所产灰渣除其渗出液的PH值较高及含有极少量的重金属离子外基本上无有毒有害物质，故可采用工业固体废弃物的卫生土地填埋，采用密封型结构，填埋场底部和四周采用粘土自然衬里，将灰渣屏蔽隔离，可有效防止地下水的浸入和浸出液的释出，以免污染周围环境。
热电厂至贮灰场交通方便，通有乡镇公路，可全天候通车；
运干灰车采用密封罐装车，且灰场处于该功能之下风向，可有效避免二次扬尘造成污染。
1.18供排水系统
1.18.1供水系统；
由海水淡化系统统一提供。
并在发电厂内建设一座1000m3贮水池，然后经工业、生活、消防水泵送至全厂各用水单位。
生活、消防泵房内设工业水泵、生活水泵、消防水泵各两台（一用一备）。
1.18.2循环水系统
1、系统的选择
本工程采用冷却塔二次循环水系统。
循环水泵设置在水泵房内。
两台机组之间设有联络管道和阀门，泵组之间可以相互调节备用。
循环水泵型号为：
600S21型，Q=3600m3/h，H=0.21MPa，n=740r/min,配套机型号为：
Y450-6，N=400KW，U=10KV（两台）循环水系统采用单沟单母管制系统：
压力母管采用一根φ1620×
12mm钢管；
最大循环水量时流速V=1.80m/s；
自流沟采用1.4×
2.6m单孔钢筋混凝土沟，最大循环水时时流速V=1.05m/s。
热电厂内风机冷却等工业用水也采用冷却塔二次循环水系统。
工业用水经工业水泵送至主厂房顶工业水箱，再从工业水箱接至各需要冷却的设备，冷却后的水回收至工业水循环水池，经工业循环水泵送至冷却塔，冷却后进行循环利用。
2、冷却设备的选择
本设计拟采用1000m2自然通风钢筋混凝土冷却塔一座即可满足运行。
自然通风冷却塔虽一次性投资较机力通风冷却塔稍高，但其不消耗厂用电，运行安全可靠，检修维护工作最小，年运行费用低。
1.18.3生活、消防水系统
热电厂生活、消防采用联合供水系统，均从电厂内1000m贮水池，电厂消防水量
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