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太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书编制审定校对审核标记处数更改文件号签字日期标准目录1前言...............................................................................12锅炉设计条件及性能数据.............................................................12.1锅炉主要设计参数...............................................................22.2锅炉运行条件...................................................................33锅炉总体及系统.....................................................................33.1锅炉总体简介...................................................................33.2锅炉汽水系统...................................................................43.3燃烧系统.......................................................................73.4锅炉烟风系统...................................................................83.5灰循环系统.....................................................................83.6出渣及排灰系统.................................................................93.7测点布置.......................................................................94主要部件..........................................................................104.1锅筒及内部装置................................................................104.2锅筒内部设备..................................................................114.3水冷系统......................................................................124.4对流受热面....................................................................134.5旋风分离器和返料器............................................................134.6锅炉构架和平台扶梯............................................................14太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书II4.7受压件支吊....................................................................154.8炉墙..........................................................................155防磨措施.........................................................................156密封.............................................................................167严密性试验.......................................................................168锅炉安装及运行要求...............................................................179特别说明..........................................................................17太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书11前言循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃烧技术，其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料回送至床内，多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、环保性能优异、负荷调节范围宽广、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床锅炉是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。在循环流化床燃烧技术快速发展的今天，我们对循环流化床锅炉的磨损、耐火材料、辅机系统三大问题进行研究解决后，使CFB锅炉的可用率得到很大提高。太原锅炉集团与清华大学通过多年的密切合作，深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战，提出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法，形成了第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则，在此基础上同时完成了第二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设计。使第二代循环流化床锅炉产品具有供电煤耗低、厂用电率低、锅炉可用率高的技术优势，其技术关键在于分离器效率提高后，循环物料中的细灰份额增加，适当减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。床存量降低后，二次风区域物料浓度降低，二次风穿透扰动效果增强，炉膛上部气固混合效果得以改进，提高了锅炉燃烧效率，降低了锅炉机组的供电煤耗；床存量降低后，物料流化需要的动力减小，锅炉一、二次风机的压头降低，风机电耗下降，从而降低锅炉机组的厂用电率；床存量降低后，炉膛下部物料浓度大幅度减小，从而可以减轻炉膛下部浓相区特别是防磨层与膜式壁交界处的磨损，提高锅炉机组的可用率。本循环流化床锅炉运用了经过实践检验过的第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则进行设计。设计燃料为生物质，锅炉能够在定压时50～100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数；在燃用设计燃料或校核燃料时，在30～100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。2锅炉设计条件及性能数据锅炉适用于室外布置。锅炉采用前吊后支相结合的固定方式，锅炉运转层标高为7m。锅炉采用单锅筒、自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式，对流竖井烟道内布置对流受热面。太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书22.1锅炉主要设计参数2.1.1锅炉技术规范一锅炉基本特性：1．锅炉规范：锅炉型号：TG-35/3.82-S锅炉型式：中温中压、单锅筒、自然循环、∏型布置的纯燃生物质循环流化床锅炉⑴过热蒸汽流量35t/h⑵过热蒸汽出口压力(表压)3.82MPa⑶过热蒸汽温度450℃⑷给水温度104℃⑸锅炉排烟温度145℃2．燃料：本锅炉适应燃料为生物质，燃料特性如下：生物质成份：秸杆、果树枝等可燃基挥发分Vdaf=68.47%低位发热量Qnet.v.ar=12540KJ/kg收到基碳Car=24.63%收到基氢Har=5.08%收到基氧Oar=23.96%.收到基氮Nar=0.52%收到基硫Sar=0.12%收到基水分Mar=38.42%收到基灰分Aar=7.27%燃料的粒度最大不大于50mm。2.1.2锅炉汽水品质为了确保锅炉出口蒸汽品质，必须严格控制锅炉水汽品质，尤其是给水品质。锅炉给水、炉水、减温水和蒸汽质量要求按GB/T12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》。2.1.3锅炉设计依据（1）该锅炉各受压部件依据GB/T9222《水管锅炉受压元件强度计算》标准进行承压计算，并依据《锅炉安全技术监察规程》有关章节进行安全阀排放量计算，以保证锅炉本体的安全性。太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书3（2）依据《清华大学循环流化床锅炉热力计算》进行热力计算，在热效率、出力等方面保证锅炉的经济运行，并尽可能的节省钢材。（3）依据《锅炉设备空气动力计算标准方法》（苏联版）进行锅炉的空气动力计算，并以此为依据，选择合适的风机，保证锅炉正常燃烧。（4）依据TSGG0001《锅炉安全技术监察规程》、TSGG0002《锅炉节能技术监督管理规程》及JB/T1609～JB/T1625等专业技术标准对锅炉零部件进行设计、制造、验收。2.1.4锅炉主要性能指标排放值以设计燃料、给定的石灰石、过量空气系数保持1.37不变，B-MCR工况，Ca/S摩尔比为2的前提下：项目单位额定工况锅炉计算效率(按低位发热量)％89锅炉保证效率(按低位发热量)％882.2锅炉运行条件锅炉带基本负荷，并具有变负荷调峰能力。对于设计燃料和校核燃料，锅炉设计能满足锅炉负荷为30％ECR及以上时，机组不投汽、全部燃生物质的条件下长期安全稳定运行的要求。锅炉正常排污率(B-MCR)按2％计。锅炉的过热蒸汽汽温在下列工况时均能达到额定参数，其偏差+5～-10℃；定压运行时，70％～100％E-MCR.。锅炉负荷连续变化率为：定压运行时，不低于7％B-MCR/min。锅炉从点火到带满负荷运行的时间为：冷态起动（停炉72小时以上）＜6~8小时温态起动（停炉10～72小时）＜2~3小时热态起动（停炉10小时以内）＜1~1.5小时锅炉燃烧室密相区设计压力：＋20.8kPa～－8.7kPa；炉膛上部设计压力±8.7kPa。3锅炉总体及系统3.1锅炉总体简介35t/hCFB锅炉按纯烧农作物秸秆型循环流化床锅炉设计，与汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。锅炉采用平衡通风。锅炉主要由锅筒、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、返料回路以及竖井对流受热面组成。锅炉的炉膛采用悬吊结构；高温过热器以屏式过热器方式悬吊于炉膛上部前方。锅筒、旋太原锅炉集团有限公司设计文件锅炉设计说明书4风分离器搁置在钢架横梁上；低温过热器、省煤器管系通过管夹支撑在承重梁上，承重梁搁置尾部护架上；立管式空气预热器支撑在钢架横梁上。锅炉炉膛整体向下膨胀，锅炉在炉膛水冷壁出口烟道与旋风分离器入口之间以及返料料腿中布置有柔性的膨胀节。炉膛与对流竖井之间，布置有绝热旋风分离器，外壳由钢板制造，分离器上部为圆筒形，下部为锥形，采用碳钢钢板制成，采用了中心筒偏置结构。在烟气侧敷设耐磨耐火层，钢板和耐磨耐火层中间敷设保温材料，耐磨耐火材料及保温材料采用抓钉、托板固定。在旋风分离器的圆柱体和锥体结合处设置支撑装置，搁置在钢架横梁上。旋风分离器下部布置返料装置，返料装置外壳由钢板制成，内衬绝热保温材料和耐磨耐火材料。耐磨耐火材料和保温材料采用抓钉固定。返料为自平衡式，底部布置返料床，使物料流化返回炉膛，返料风由罗茨风机供给。在尾部竖井内按烟气流向依次布置蒸发管束、低温过热器、两级低温省煤器和空气预热器。过热器系统中，在高温过热器和低温过热器之间设置一级喷水减温器。锅炉采用两级配风