UG锅炉说明书正文样本.docx
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UG锅炉说明书正文样本
一、锅炉基本特性
1、主要工作参数
额定蒸发量240t/h
额定蒸汽温度540℃
额定蒸汽压力（表压）9.81MPa
给水温度210℃
锅炉排烟温度~132℃
排污率≤2%
空气预热器进风温度20℃
锅炉计算热效率90.7%
锅炉保证热效率90.2%
燃料消耗量33.851t/h
石灰石消耗量1.226t/h
一次热风温度180℃
二次热风温度180℃
一、二次风量比60:
40
循环倍率25~30
锅炉飞灰份额65%
脱硫效率（钙硫摩尔比为2.5时）≥90%
2、设计燃料
1）煤质分析资料:
煤质分析资料见下表:
名称
符号
单位
设计煤种
校核煤种
碳（收到基）
Car
%
53.72
57.27
氢（收到基）
Har
%
4.02
3.94
氧（收到基）
Oar
%
10.61
7.58
氮（收到基）
Nar
%
0.92
0.89
硫（收到基）
Sar
%
0.45
0.84
灰份（收到基）
Aar
%
20.98
16.42
水份（收到基）
Mar
%
9.30
16.42
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
43.6
35.87
低位发热量
Qnet.ar
kJ/kg
0
21920
变形温度
DT
℃
1245
1285
软化温度
ST
℃
1260
1355
HT
℃
1290
1370
流动温度
FT
℃
1340
1390
注:
煤的颗粒度:
0~10㎜,具体见后附燃煤粒径分布曲线。
2）工业废气成分分析
物料名称
硫回收尾气
氢回收非渗透气
合成闪蒸气
混合气（合计）
组分
Nm3/h
V%
Nm3/h
V%
Nm3/h
V%
Nm3/h
V%
一氧化碳
12.33
0.40
375.44
13.38
21.11
3.96
408.88
6.37
二氧化碳
970.83
31.50
112.52
4.01
193.53
36.31
1276.88
19.89
氢气
9.25
0.30
1027.56
36.62
114.76
21.53
1151.57
17.93
甲烷
0.00
129.64
4.62
26.97
5.06
156.61
2.44
氮气
1309.85
42.50
953.20
33.97
109.00
20.45
2372.05
36.94
氩气
15.41
0.50
159.10
5.67
24.47
4.59
198.98
3.10
硫化氢
6.16
0.20
0.00
0.00
0.00
6.16
0.10
二氧化硫
3.08
0.10
0.00
0.00
3.08
0.05
甲醇
47.70
1.70
42.05
7.89
89.75
1.40
水
755.09
24.50
1.12
0.04
1.12
0.21
757.33
11.79
湿基
3082.00
100.0
2806.28
100.0
533.01
100.0
6421.99
100.0
温度
170.00（℃）
65.00（℃）
40.00（℃）
压力
0.13（MPa）
0.50（MPa）
0.50（MPa）
工业废气热值约3700kJ/Nm3
3）石灰石
脱硫剂石灰石成分:
石灰石纯度及化学分析
CaCO3
%
96.1
MgO
%
0.36
Fe2O3
%
0.38
S
%
0.02
4）点火及助燃用油
锅炉点火用油:
0#轻柴油
序号
分析项目
单位
标准要求
实验方法
1
10%蒸余物残碳
%
≯4
GB/T268
2
水分
%
痕迹
GB/T260
3
运动粘度
㎜2/s
3.0~8.0
GB/T265
4
闭口闪点
℃
≮65
GB/T261
5
灰份
%
≯0.025
GB/T508
6
硫醇硫含量
%
≯0.01
GB/T380
7
机械杂质
%
无
GB/T511
8
硫含量
%
≯0.2
GB/T380
9
凝点
℃
≯0
GB/T510
3、安装和运行条件
极端最高气温40.9℃
极端最低气温－12.4℃
多年平均最高气温20.1℃
多年平均最低气温12.2℃
多年年平均气温15.4℃
夏季最热月平均最高温度30.8℃
冬季最冷月平均最低温度0.37℃
年平均气压101.4kPa
冬季平均气压100.26kPa
夏季平均气压100.27kPa
年平均相对湿度76%
年最大风速31m/s
年平均降水量1063.1mm
历年最大积雪深度34mm
地震烈度7度设防
锅炉给水满足GB/T12145~1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准
4、锅炉基本尺寸
炉膛宽度（两侧水冷壁中心线间距离）8770mm
炉膛深度（前后水冷壁中心线间距离）5970mm
炉膛顶棚管标高37800mm
锅筒中心线标高41000mm
锅炉最高点标高45300mm
运转层标高8000mm
操作层标高5200mm
锅炉宽度（两侧柱间中心距离）23000mm
锅炉深度（柱Z1与柱Z4之间距离）24700mm
二、锅炉结构简述
锅炉为高温高压,单锅筒横置式,单炉膛,自然循环,全悬吊结构,全钢架π型布置。
锅炉运转层以上露天,运转层以下封闭,在运转层8m标高设置混凝土平台。
炉膛采用膜式水冷壁,锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器,尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器,过热器下方布置一组光管和两组膜式省煤器及一、二次风各二组空气预热器。
本锅炉采用中国科学院工程热物理研究所的循环流化床燃烧技术,结合我公司多年来生产循环流化床锅炉的经验,是双方合作开发的新一代产品。
在燃烧系统中,给煤机将煤送入落煤管进入炉膛,锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。
一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室,经过水冷布风板上的风帽进入燃烧室;二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后,经过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛,补充空气,加强扰动与混合。
燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧,并与受热面进行热交换。
炉膛内的烟气（携带大量未燃尽碳粒子）在炉膛上部进一步燃烧放热。
离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后,绝大部分物料被分离出来,经返料器返回炉膛,实现循环燃烧。
分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。
由于采用了循环流化床燃烧方式,经过向炉内添加石灰石,能显著降低烟气中SO2的排放,采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。
其灰渣活性好,具有较高的综合利用价值,因而它更能适合日益严格的国家环保要求。
锅炉的水、汽侧流程如下:
给水经过水平布置的二组膜式省煤器和一组光管省煤器加热后进入锅筒。
锅筒内的锅水由集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱、上升管、炉内水冷屏、上集箱,然后从引出管进入锅筒。
锅筒内设有汽水分离装置。
饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引至汽冷旋风分离器,然后依次经过尾部汽冷包墙管、低温过热器、一级喷水减温器、炉内屏式过热器、二级喷水减温器、高温过热器,最后将合格的过热蒸汽引向汽轮机。
1．炉膛水冷壁
考虑到合理的炉膛流化速度,炉膛断面尺寸设计成8770mm×5970mm,炉膛四周由管子和扁钢焊成全密封膜式水冷壁。
前后及两侧水冷壁分别各有109—φ60×5与74—φ51×5根管子。
前后水冷壁下部密相区处的管子与垂直线成一夹角,构成上大下小的锥体。
锥体底部是水冷布风板,布风板下面由后水冷壁管片向前弯与二侧墙组成水冷风室。
布风板至炉膛顶部高度为32.2m,炉膛烟气截面流速4.9m/s,为有效防止摩损,在让管交界以上1.2m进行冷喷涂处理,此工作在锅炉安装水压前在现场施工。
后水冷壁上部两侧管子在炉膛出口处向分离器侧外突出形成导流加速段,下部锥体处部分管子对称让出二只返料口。
前水冷壁下方有4只加煤口,侧水冷壁下部设置供检修用的专用人孔,炉膛密相区前后侧水冷壁还布置有两排二次风喷口。
前、后、侧水冷壁分成四个循环回路,由锅筒底部水空间引出3根φ325×25集中下降管,经过18根φ159×12的分散下降管向炉膛水冷壁供水。
其中两侧水冷壁下集箱分别由3根分散下降管引入,前后墙水冷壁下集箱分别由6根分散下降管引入。
两侧水冷壁上集箱相应各有3根φ159×12连接管引至锅筒,前后墙水冷壁上集箱有12根φ159×12引出。
2片水冷屏则各有从锅筒引出的一根φ219×16下降管供水,再分别由2根φ159×12的引出管引至锅筒。
水冷壁系统的集箱除前后上集箱合并成φ325的集箱外,其余均为φ219×25。
水冷壁、集箱、连接管的材料均为20G/GB5310。
炉膛水冷壁回路特性表:
回路
前、后水冷壁
侧水冷壁
水冷屏
上升管根数与规格
n-Φ×s
2×109-Φ60×5
2×74-Φ51×5
2×24-Φ60×5
水连管根数与规格
n-Φ×s
2×6-Φ159×12
2×3-Φ159×12
2×1-Φ219×16
汽水引出管根数与规格
n-Φ×s
12-Φ159×12
2×3-Φ159×12
2×2-Φ159×12
下降管根数与规格
n-Φ×s
3-Φ325×25
水连管与上升管截面比
%
0.401
0.44
0.582
引出管与上升管截面比
%
0.401
0.44
0.425
为了运行、检修需要,水冷壁上设置了人孔、看火孔、温度测点、炉膛压力测量孔,水冷壁顶部设置了6只检修绳孔。
整个水冷壁重量由水冷壁上集箱的吊杆装置悬吊在顶板上,锅炉运行时水冷壁向下热膨胀,最大膨胀量158mm。
2．高效蜗壳式汽冷旋风分离器
（1）分离器是循环流化床锅炉的重要组成部件,本锅炉采用的是中科院工程热物理研究所的高效蜗壳式汽冷旋风分离器专利技术,在炉膛出口并列布置两只汽冷旋风分离器,分离器直径φ5000mm,用φ38×6的管子和鳍片组成膜式壁作为旋风分离器的外壳,并采用蜗壳进口的方式形成结构独特的旋风分离器。
具有分离效率高和强化燃烧的优点。
旋风分离器将被烟气夹带离开炉膛的物料分离下来。
经过返料口返回炉膛,烟气则流向尾部对流受热面。
整个物料分离和返料回路的工作温度为930℃左右。
在保证设计理化指标下,耐磨、隔热材料设计寿命大于5年,不修补的运行周期为2年,两年后每年的更换量不超过总量的5%。
（2）包覆分离器的汽冷受热面能够有效吸收物料后燃所产生的热量,防止返料器内高温结焦,扩大煤种的适应性,同时由于耐火层薄还能够缩短锅炉的启动时间。
（3）分离器内表面焊有密排抓钉,抓钉密度不小于500个/每平方米,并浇注一层60mm厚的特种耐磨可塑料,使整个分离器的内表面得到保护,从而使分离器具有较长的使用寿命。
（4）分离器出口管采用高温耐热合金制造,材质为1Cr25Ni20,使用寿命大于5年。
（5）分离器入口开设检修门,并保证其密封性。
（6）返料器和立管内设有热电偶插孔及观察窗,以监视物料流动情况。
（7）汽冷旋风分离器做为过热器受热面的一部分。
3．锅筒及锅筒内部设备
锅筒内径φ1600mm,厚度为100mm,封头厚度为100mm,筒身长约1mm,全长约13800mm,材料为P355GH（19Mn6）。
锅筒正常水位在锅筒中心线以下180mm,最高水位和最低水位离正常水位各50mm。
锅筒内采用单段蒸发系统布置有旋风分离器、清洗孔板和顶部百叶窗等内部设备。
锅筒给水管座采用套管结构,避免进入锅筒的给水与温度较高的锅筒壁直接接触,降低锅筒壁温温差与热应力。
锅筒内装有44只直径为φ315mm的旋风分离器,分前后两排沿锅筒筒身全长布置,汽水混合物采用分集箱式系统引入旋风分离器。
每只旋风分离器平均负荷为6.0吨/时。
汽水混合物切向进入旋风分离器,进行一次分离,汽水分离后蒸汽向上流动经旋风分离器顶部的梯形波形板分离器,进入锅筒的汽空间进行重力分离,然后蒸汽经过清洗孔板以降低蒸汽中携带的盐份和硅酸根含量,经过清洗后的蒸汽再经过顶部百叶窗和多孔板又进行二次汽水分离,最后经过锅筒顶部饱和蒸汽引出管进入过热器系统。
清洗水量取百分之百的锅筒给水,清洗后的水进入锅筒的水空间。
为防止大口径下降管入口产生旋涡和造成下降管带汽,在下降管入口处装有栅格及十字板。
另外,为保证良好的蒸汽品质,在锅筒内装有磷酸盐加药管和连续排污管。
为防止锅筒满水,还装有紧急放水管。
锅筒上设有上下壁温的测量点,在锅炉启动点火升压过程中,锅筒上下壁温差允许最大不得超过50℃。
同样,启动前锅炉上水时为避免锅铜产生较大的热应力,进水温度不得超过90℃,而且上水速度不能太快,特别在进水初期更应缓慢。
锅筒采用两个U型曲链片吊架,悬吊在顶板梁下,吊点对称布置在锅筒两端,相距8770mm。
4．燃烧设备
燃烧设备主要有给煤装置、布风装置、排渣装置、给石灰石装置、布风装置和点火系统及返料回灰系统。
（1）给煤装置
给煤装置为4台给煤机。
本台锅炉的给煤机由业主采购,长度和设计院配合后最终确定。
由于给煤机是锅炉最重要的辅机设备之一,直接影响到锅炉的正常运行,因此在选型时,要给予足够的重视。
给煤机与落煤管经过膨胀节相连,解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨胀差（膨胀值145mm）。
给煤装置的给煤量能够满足在二台给煤装置故障时,其余2台给煤装置仍能保证锅炉100%额定出力。
一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的四根φ325×10间距为2m的落煤管,落煤管上端有送煤风,下端靠近水冷壁处有播煤风,给煤借助自身重力和引入的送煤风沿着落煤管滑落到下端在距布风板1800㎜处进入炉膛。
给煤量经过改变给煤机的转速来调整,给煤机内通入一次风冷风作为密封风,由于给煤管内为正压（约有4000Pa的正压）,给煤机必须具有良好的密封。
播煤风管连接在每个落煤管的端口,并配备风门以控制入口风量。
（2）布风装置
风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成,风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土。
防止点火时鳍片超温,并降低风室内的水冷度。
燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室。
风室与炉膛被布风板相隔,布风板系水冷壁与扁钢焊制而成,布风板的横断面为8770×2800,其上均匀布置有909只风帽。
一次风经过这些风帽均匀进入炉膛,流化床料。
风帽采用耐磨耐高温合金（ZG40Cr25Ni9Si2N）,风帽横向纵向节距均为160mm。
为了保护布风板,布风板上的耐火浇注料厚度为150mm。
（3）排渣装置
煤燃烧后的灰分别以底渣形式从炉膛底部排出和以飞灰形式从尾部排出。
煤的种类、粒度和成灰特性等会影响底渣和飞灰所占份额。
就本锅炉设计煤种和粒度要求而言,按底渣占总灰量的35%及粒度0.1~10mm、飞灰占总灰量的及粒度0~0.1mm来设计。
底渣从水冷布风板上的三根φ219水冷放渣管排出炉膛,其中两根接冷渣机,每台冷渣机按8t/h冷渣量配置,另一根做事故排渣管,水冷放渣管中的水参与锅炉水循环,不需另接冷却水源。
底渣经过冷却输送装置,可实现连续排渣。
出渣量以维持合适的风室压力为准。
一般运行时的风室压力为10~14kPa。
一般来讲定期排渣的大渣含碳量较低,能小于1.5%,而连续排渣的大渣含碳量会有所升高。
（4）给石灰石
本台锅炉按添加石灰石脱硫设计,石灰石经过气力输送经二次风口送入炉膛或落煤管下部播煤风口进入炉膛。
脱硫的石灰石耗量每小时1.2吨,按钙硫比2.5计算。
脱硫效率为90%。
（5）二次风装置
二次风经过分布在炉膛前后墙上的二次风管喷嘴分别送入炉膛下部不同高度的空间。
喷口风速＞70m/s。
运行时二次风压一般不小于6000Pa
为了精确控制风量组织燃烧,一、二次风总管上均应由设计院设计电动风门及调风装置。
（6）床下点火燃烧器
两台床下点火燃烧器并列布置在炉膛水冷风室后侧。
由点火油枪、高能电子点火器及火检装置组成。
点火油枪为机械雾化,燃料为0#轻柴油。
每支油枪出力800kg/h,油压2.5MPa,油枪所需助燃空气为一次风。
空气和油燃烧后形成850℃左右的热烟气。
从水冷风室上的布风板均匀送入炉膛。
为了便于了解油枪点火情况,点火燃烧器设有观察孔。
本台锅炉能满足程控点火要求,并有火检装置,其中火检探头的冷却采用仪表风（压缩空气）吹扫。
点火用油量及风量:
点火油压:
2.5MPa
每只油枪喷油量:
Q=800kg/h
点火总风量55000m3/h
其中混合风17150m3/h
点火启动时,风室内温度监视采用直读式数字温度计,冷态启动时间一般5小时。
锅炉冷态启动顺序如下:
首先在流化床内加装启动惰性床料,粒径0~5mm,而且使床料保持在微流化状态,启动高能点火器,把油点燃,850℃左右的热烟气经过水冷布风板进入流化床,加热床料。
床料在流化状态下升至650℃以上,维持稳定后开始投煤。
可先断续少量给煤,当床料温度持续上升后,加大给煤量并连续给煤直到锅炉启动完毕。
（7）返料回灰系统
旋风分离器下接有返料器,均由钢外壳与耐火材料衬里组成,耐火材料分内、外二层结构,里层为高强度耐磨浇注料,外层为保温浇注料。
返料器内的松动风与返料风采用高压冷风,由小风帽送入,松动风与返料风的风帽开孔数量及孔径有差别,返料风大,松动风小,并采用分风室送风。
小风帽的材质为ZGCr25Ni20,入口风管母管上要装设流量计、压力计和风量调节阀门。
运行时总风量581Nm3/h,其中返料风总风量372Nm3/h。
启动时设计风量1221Nm3/h,其中返料风量784Nm3/h。
返料器上设置一个启动床料加入口,尺寸φ219×5,运行中同时也能够作为飞灰再循环管路中飞灰的加入口,返料器的布风板还设有一根φ108×6放灰管。
（返料风风压50kPa）
（8）工业废气燃烧系统
工业废气掺烧量为6421Nm3/h,温度113℃,综合热值为3700kJ/Nm3,工业废气从后墙中间4根二次风管中喷入,喷口采用φ159×8,材料为ZG8Cr26Mn7N,外侧直段采用1Cr18Ni9Ti。
考虑温度修正,工业废气出口流速为39m/s,由于炉内温度大于850℃,工业废气进入炉内即能够迅速被点着燃烧,不需加装点火装置,废气热值较低,不需另设火焰稳燃器。
在喷口外套φ277×10的二次风喷口,用以补充燃烧所需要的氧气,并冷却燃烧喷口。
工业废气入炉前压头大于7000Pa。
5．过热器系统及其调温装置
锅炉采用辐射和对流相结合,并配以二级喷水减温器的过热器系统。
饱和蒸汽从锅筒由4根φ159×12的管子引至分离器前导流加速段包墙的入口集箱,经过管径φ51的包墙管至出口集箱,再由导汽管引入旋风分离器下环行集箱,蒸汽经膜式壁上行到上环行集箱后引至尾部包墙的两侧上集箱,随后下行,流经两侧过热器包墙。
再由转角集箱进入前包墙、顶包墙和后包墙（包墙管均为φ51 ×5）,后包墙出口下集箱作为低温过热器入口集箱,低温过热器φ38 ×5光管顺列布置。
为减少磨损,一方面控制烟速,另一方面加盖防磨盖板。
过热蒸汽从低温过热器出来后,经连接管进入一级喷水减温器进行粗调,减温能够经过调节减温水量来实现。
过热蒸汽经一级减温后进入屏式过热器,屏式过热器布置在炉膛上部,采用φ38 ×5,12Cr1MoVG的管子,wing-wall结构形式,使屏过不会产生磨损,再经连接管交叉后引至二级喷水减温器进行细调,最后经高温过热器加热后引入出口集箱,高温过热器采用φ38 ×5,12Cr1MoVG与SA213—T91的管子。
两级减温器的喷水量分别为8.011t/h、2.735t/h。
减温水调节范围控制在减温水设计值的50~150%以内。
主蒸汽出口电动闸阀PW5414V、DN250。
防磨结构上采用如下布置形式:
（1）高、低温过热器管均采用顺列布置,第1排管子加防磨盖板,弯头也有防磨板,防止磨损。
（2）屏式过热器采用膜式过热器,仅受烟气纵向冲刷,在屏式过热器的下部浇注耐磨浇注料,距布风板距离大于13米。
屏式过热器处的烟速为5m/s。
（3）高温过热器处的烟速为10.8m/s,低温过热器处的烟速为9.2m/s。
6．省煤器
（1）尾部竖井烟道中设有三组省煤器,其中最上组采用光管省煤器,用φ32 ×4的双管圈顺列布置,横向节距60mm;下两组采用膜式省煤器,由φ32 ×4的管子和4mm厚的扁钢组成,错列布置,横向节距86mm,具有较好的抗磨性能。
省煤器管的材质为20G/GB5310高压锅炉管。
（2）省煤器管束最上排装设防磨盖板,蛇形管每个弯头与四周墙壁间装设防磨罩。
省煤器的平均烟气流速控制在9.1m/s以下。
（3）在锅筒和下级省煤器之间设有再循环管道,以确保锅炉在启动过程中省煤器有必要的冷却。
（4）锅炉尾部烟道内的省煤器管组之间,均留有人孔门,以供检修之用。
（5）省煤器出口集箱设有排放空气的管座和阀门,省煤器入口集箱上设有两只串联DN20的放水阀与酸洗管座。
7．空气预热器
（1）在省煤器后布置4组空气预热器,分别加热一次风和二次风。
中间二组为二次风空预器,上、下二组为一次风空预器,采用卧式顺列布置。
两组之间均留有800mm以上的空间,便于检修和更换。
（2）空气预热器管子迎风面前三排管子采用φ42 ×3的厚壁管。
（3）每级空气预热器及相应的连通箱均采用全焊接的密封框架,以确保空气预热器的严密性。
（4）在冬季运行时为防止低温腐蚀,须采用热风再循环加热冷空气。
一二次风的热风再循环比例均为11%,本锅炉空气预热器的受热面积已考虑了再循环风量。
（5）未级空气预热器管箱采用考顿管。
（6）烟气出口为双出口。
8．锅炉范围内管道
本锅炉给水操纵台的布置及给水操纵台至省煤器的管路由设计院布置,我公司提供阀门。
给水操纵台为两路管道给水,其中给水管路及减温水管路采用进口Fisher给水调节阀,配PS或ROTOCK执行机构。
给水经过给水操纵台从锅炉右侧引入省煤器进口集箱。
锅筒上装有各种监督、控制装置,如装有两只高读双色水位表,二个低读电接点水位表,三组供自控用双室平衡容器。
二只安全阀以及压力表、连续排污管、紧急放水管、加药管、再循环管、自用
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