锅炉剖面系统图讲解•张理杰锅炉型式和本体介绍 内蒙古魏家峁电厂一期
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为2台660MW燃煤汽轮发电空冷机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈加垂直管直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢悬吊结构Π型锅炉、室内布置燃煤锅炉，锅炉采用紧身封闭，除灰渣系统为干式机械除渣系统。 锅炉型号：6台ZGM113G-II中速磨煤机配一次风正压直吹制粉系统。炉后尾部布置两台转子直径为14236mm的三分仓容克式空气预热器。结构特点 本锅炉中、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，二者之间用过渡集箱连接。螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，水冷壁吸热均匀，管间热偏差小，使得水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀。因此，螺旋管圈水冷壁更能适应炉内燃烧工况的变化。 在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带焊接式张力板垂直刚性梁系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部垂直水冷壁，保证锅炉炉膛自由向下膨胀。 为了保持过热器和再热器部件的横向节距和防止晃动，采用以下蒸汽冷却夹管和间隔管结构。 蒸汽冷却夹管用于保持分隔屏的横向节距，防止分隔屏过分偏斜，其流程如下: 分隔屏入口集箱→蒸汽冷却夹管入口管→蒸汽冷却夹管定位管→蒸汽冷却夹管出口管→末级过热器出口集箱。 蒸汽冷却间隔管用于保持分隔屏过热器、末级过热器和末级再热器的横向节距，防止末级过热器和末级再热器过分偏斜，其流程如下： 立式低过出口连接管→分隔屏区域蒸汽冷却间隔管→末级过热器入口集箱。 立式低过出口连接管→末级过热器区域蒸汽冷却间隔管→末级过热器入口集箱。 立式低过出口连接管→末级再热器区域蒸汽冷却间隔管→末级过热器入口集箱。 省煤器为H型鳍片管省煤器，传热效率高，受热面管组布置紧凑，烟气侧和工质侧流动阻力小，耐磨损，防堵灰，部件的使用寿命长。 在过热器喷水系统还设有一旁路系统，其作用是在锅炉直流负荷以上，由于暖管流量造成贮水箱内水位升高时可将水直接打入过热器减温水系统，喷入过热器，在需要时控制贮水箱水位。 过热器为辐射对流型，低温过热器布置于尾部竖井后烟道，分隔屏过热器和高温末级过热器布置于炉膛上部。过热蒸汽温度采用煤水比和两级喷水减温控制。在上炉膛布置横向节距较宽的分隔屏受热面，有效防止管屏挂渣。 高温再热器布置于水平烟道，低温再热器布置于尾部竖井前烟道，采用烟气挡板调温、低负荷过量空气系数调节。在低再出口至高再进口的连接管道上设置事故喷水减温器，当锅炉负荷变化再热蒸汽温度出现波动(高于设定值)时控制再热蒸汽温度。锅炉整体布置 本锅炉采用π型布置，单炉膛，尾部双烟道，全钢架，悬吊结构。炉膛断面尺寸为19.0823m宽、19.0823m深，水平烟道深度为5.322m，尾部前烟道深度为8.618m，尾部后烟道深度为9.098m，水冷壁下集箱标高为7m，顶棚管标高为75.5m。 锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，经中间集箱过渡转换成垂直管圈，并形成上炉膛的前墙、侧墙、后墙及后水吊挂管。然后在水冷壁出口集箱经小连接管汇集到下降管入口，经下降管进入到布置在水平烟道下面的汇集集箱，分成两路经折焰角和水平烟道侧包墙和对流管束，从水平烟道侧包墙和对流管束的出口集箱引入汽水分离器。从汽水分离器出来的蒸汽经顶棚和包墙系统进入低温过热器，然后流经分隔屏过热器和末级过热器。 再热器分为低温再热器和高温再热器两段布置，低温再热器布置于尾部竖井双烟道中的前部烟道，末级再热器布置于水平烟道中逆流换热。 水冷壁为膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁为垂直管屏。从炉膛出口至锅炉尾部，烟气依次流经上炉膛的分隔屏过热器、末级过热器、水平烟道中的高温再热器，然后至尾部双烟道中烟气分两路，一路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器，一路流经后部烟道的一级过热器、省煤器，两路烟气充分混合后进入下方的两台回转式空气预热器。 锅炉的启动系统为大气扩容式启动系统，内置式启动分离器布置在锅炉的前部上方，其进口为水平烟道侧墙出口和水平烟道对流管束出口连接管，下部与贮水箱相连。在最低直流负荷（30%BMCR）以下时，由水冷壁出来的汽水混合物在启动分离器中分离，蒸汽从分离器顶部引出到顶棚包墙和过热器中，分离下来的水经分离器进入贮水箱中，并经设置在贮水箱上的疏水管路排到扩容器中以维持贮水箱中的液面高度。 过热器采用两级喷水减温器，一级减温器布置在低温过热器和分隔屏过热器之间，二级减温器布置在分隔屏过热器和末级过热器之间，每级两点。再热蒸汽采用尾部烟气挡板调温，并在低温再热器出口管道配有事故喷水减温器。 制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每台炉配6台磨煤机，在5台磨煤机运行时能带满负荷（BMCR工况）。主燃烧器采用固定式，共设6层水平浓淡煤粉一次风喷口，四层分离型燃尽风室和八层辅助风室。其中分离型燃尽风室（SOFA）采用水平摆动形式，可以调节燃烧火球在炉膛中的位置，并用于调节由于切圆燃烧产生的炉膛出口处烟温偏差。 锅炉布置有64只炉膛吹灰器、40只长伸缩式吹灰器、4只空气预热器吹灰器，吹灰器由程序控制。在水平烟道的末级再热器入口两侧各装设一套红外烟温测量装置，双侧设置炉膛监视闭路电视系统的摄像头用于监视炉膛燃烧状况。 锅炉除渣采用机械式除渣方式，装于炉膛冷灰斗下部省煤器 在尾部的后烟道内低温过热器下布置有省煤器管组。省煤器采用H型双肋片管。省煤器由170片材质为SA-210C管组构成，管子直径为Φ44.5mm，节距110mm。 省煤器采用悬吊结构的方式，与低温过热器共用吊挂管，省煤器出口集箱单独采用一路吊挂管，从分隔墙下集箱引出。 省煤器出口集箱引出一根管路，与贮水箱溢流管相连，作为溢流管的暖管管路，一直将水引至溢流阀的上游，以保持启动系统管路的暖态，避免机组甩负荷或其它极端工况时启动系统由干态转湿态运行时当贮水箱突然产生水位而使管路受到热冲击。 下降管分成两根小下降管，并分别引至炉膛冷灰斗处的两侧与分配集箱连接。每根下降管分配集箱引出12根连接管分别与水冷壁入口前、后集箱连接。 省煤器管束采用无缝钢管顺列布置，不允许错列布置。省煤器为连续管圈可疏水型，水向上流，烟气向下流。 省煤器设计中考虑灰粒磨损保护措施，省煤器管束与四周墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板；管束上还有可靠的防磨装置。在B-MCR时，通过省煤器的烟气平均流速不超过10m/s。 省煤器能自疏水，进口联箱上装有疏水、锅炉充水和酸洗的连接管座。 省煤器入口联箱（包括该联箱）至过热器出口的工质总压降应不大于3.47MPa(B-MCR工况)。 省煤器在最高点处设置排放空气的连接管座和阀门。 省煤器入口有取样点，并有其相应的连接管座及一次门、二次门。系统图省煤器图片水冷壁螺旋变垂直的中间集箱
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