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第二章、300MW锅炉的总体布置第一节、Π形亚临界参数自然循环锅炉的总体布置一、锅炉的技术规范SG1025-18.1-M319，亚临界压力自然循环锅炉设计燃料：晋东南贫煤和无烟煤混合煤。主要参数:蒸发量918.4/1025t/h、蒸汽压力17.2/18.1MPa、蒸汽温度541℃、给水温度281℃。锅炉结构演示动画三、锅炉本体布置及系统：（一）锅炉本体概况：SG1025-18.1-M319单炉膛∏型布置，一次中间再热，燃用煤粉，钢球磨煤机中储仓式制粉系统，四角切圆，直流宽调节比摆动式燃烧器（WR型燃烧器），分隔烟道挡板，平衡通风，全钢结构，半露天岛式布置，固态机械除渣。炉顶中心标高59m，汽包中心线标高63.5m，膜式水冷壁，4大片分隔屏，敷设卫燃带，水平烟道深度4.5m，竖井12m，前5.4m，后6.6m，单级省煤器2级喷水减温，再热蒸汽依靠烟气挡板调节三分仓回转式空气预热器，Φ10.33m水冷壁下集箱中心线标高7.55m，2台碎渣机和捞渣机。全钢高强度螺栓连接钢架，除空气预热器和出渣装置外都悬吊在炉顶钢架上。（二）锅炉的主要部件：1、燃烧室：深12.5m宽13.26m，宽深比1：1.06屏式过热器防止扭转残余；2、汽包：ф1743㎜145㎜20500㎜，BHW-35钢材，4根大直径下降管，水位表，3只弹簧式安全阀，压力表和压力测点。3、水冷壁：内螺纹管和光管组成，32个独立回路，大切角，各2个小回路，四面墙各6个回路。15.253m形成冷灰斗，50°落灰角，形成开口1.4m的出渣口；后墙39.839m形成深为3m的折焰角，后墙的22根水冷壁管子拉出，改为Φ75×18的管子形成后墙悬吊管。折焰角以30°水平角向后方延伸成近5.2m的水平烟道。4、过热器：吸热量占36.4%。炉顶（前、后水平两侧，后烟井四周，隔墙，悬吊管）、低对、分隔屏、后屏、高过。分隔屏共4片，每片由6小片组成，外形尺寸为高13.4m，宽2×28.2m，横向距离2.698m；后屏20片，每片14根U形管组成，位于炉内屏高14.3m；高温过热器为顺流，不至于折焰角上方。5、再热器：两级再热器，尾部前烟道低温对流再热器；水平烟道高温对流再热器。6、省煤器：水平蛇形管，顺列，垂直于前墙，114排φ57×4，7、空气预热器：三分仓，10.33m，漏风率≤12%8、燃烧器:直流宽调节比摆动式燃烧器，4层一次风，8层二次风，2层三次风；切角管形成水冷套，保护燃烧器。每层一、二次风喷口间隔布置，上、下两层一次风相对集中布置；两组三次风布置在顶部二次风的下方，下倾10°，不再摆动；一次风摆动±13°，二次风摆动±15°。9、汽温调节方式：两级，Ⅰ级在分隔屏进口，MCR时喷水量26t/h，Ⅱ级在高温对流过热器进口，喷水量9t/h。10、出渣设备：两台机械式连续出渣机。（三）、锅炉本体的主要系统：1、给水系统:100%主给水，30%旁路给水（启动）；可调速给水泵调节为主，主给水阀开度调节为辅助。2、水循环系统：下降管下端有分配器，每个分配器24根引入管，648根水冷壁管，106根引出管进入汽包。18根连接管引入顶棚过热器进口集箱；汽包与省煤气进口联箱之间设置省煤器再循环管。3、过热蒸汽系统：汽包出口分两路，81.5%MCR进入前炉顶管，再进入顶棚出口联箱，18.5%直接进入出口联箱；分三路：1.第一路：后部烟道前墙包覆管，再进入后烟井环形下集箱前部；2.第二路：经后炉顶至后烟井后墙包覆管，再进入后烟井环形下集箱后部；3.第三路：低温再热器的悬吊管，从上至下流至后烟井中间隔墙的下集箱，并经过后烟井中间隔墙的管屏汇合至隔墙出口联箱；第一、二路汇合在环形下集箱后，分别流经水平烟道两侧墙包覆管和后烟井两侧墙包覆管，再汇集在隔墙出口集箱。汇集在隔墙出口集箱后，在经过两排向下流动的低温过热器悬吊管进入低温过热器的进口集箱，然后自下而上逆流到出口联箱。经过三通混合后成一路通往第一级喷水减温器。分成两路从炉顶左右两侧连接管道进入分隔屏2个进口联箱，每个联箱连接2片分隔屏，经过分隔屏后进入出口联箱，在由两个连接管引至后屏进口集箱；经过20片后屏加热后，汇集到后屏出口集箱，经过2路通过第二级喷水减温后汇成一路，进入高温过热器进口集箱，经过高温过热器加热，达到额定温度后，从出口集箱通过主蒸汽管道引至汽轮机高压缸。4、再热蒸汽系统：SG1025-18.1-M319型锅炉再热系统如图，再热冷段蒸汽先经过锅炉两侧两根管道引入再热器的事故喷水减温器；然后进入低温再热器进口联箱，进入水平布置的低温再热器，加热后向上流动至转向室上面，进入出口联箱，在进入高温过热器进口集箱。低温过热器引出管道上装有微量喷水减温器，调节温度偏差；经过高温再热器加热至额定温度后，进入出口联箱，分2路进入中压缸。（四）、烟风系统：包括空气系统和烟气系统1、空气系统：大部分送风机供给，少部分由一次风机供给，送入回转式空气预热器。空气预热器为三分仓。为调节温度，一次风设置旁路，旁路设有自动调节风门。二次风分两部分：一路大部分作为燃烧辅助风，少部分作为一次风和三次风喷嘴的周界风；另一路送至制粉系统，最后形成三次风；2、烟气系统：炉内燃烧产生烟气，离开炉膛后，经过分隔屏、后屏、高温过热器、高温再热器进入尾部烟道。分成两路：一路流经低温过热器和省煤器；另一路则流经低温再热器；经过调温烟气挡板，进入2台回转式空气预热器，经过2台电除尘器，经过2台引风机，排入烟囱。空气预热器进口烟道设置远操风门挡板，故障时关闭挡板。（五）、出渣及除灰系统：2台机械连续捞渣机布置在冷灰斗下方，捞渣机水仓温度60℃，每个渣斗冷却水15t。除灰采用气力除灰。（六）、锅炉辅助系统：1、制粉系统：钢球式磨煤机中间储仓式热风送粉，冷一次风机三次风送入炉内燃烧。，4套制粉系统，3台运行，1台备用。2个粉仓，一个刮板输粉机钢球磨煤机热风送粉中间储仓式制粉系统2、点火油系统：，3层可进退的内混式挠性蒸汽雾化油枪，共12只，总油量为MCR工况的30%。全部油枪总油量21t/h，每支1.75t/h。3、吹灰系统和烟温探针：52只短行程墙式吹灰枪（炉膛），分隔屏下方设置1对高温伸缩式长行程吹灰枪，水平烟道和后烟井设置36只长伸缩式吹灰枪，每台三分仓回转式空气预热器各设置1只专用吹灰枪。4只烟温探针布置在炉膛出口的右侧墙，启动时监测炉膛出口烟温。4、喷水减温系统：喷水减温系统分两路，一路从给水泵出口（或省煤器进口）引致锅炉过热器系统喷水减温；另一路从给水泵中间抽头至再热器的事故喷水系统。过热器2级，再热器微调、事故，5、管路系统：（1）疏水、放水和加药管路；（2）放气、取样、充氮管路；（3）排污管路；（4）安全阀排汽管道；（七）、锅炉的保护设备和系统：1、安全阀：汽包3只，过热器2只、1只电磁释放阀，再热器进口4只，出口2只2、压力表：3、锅炉水位保护：4、炉膛安全保护监察系统（FSSS）：油泄漏试验；炉膛吹扫；主燃料跳闸（MFT）；火焰监测系统；锅炉快速减负荷（RB）；二次风挡板控制；给粉机和一次风门控制；自动点火；灯光显示；报警输出；5、汽包温度控制：6、过热器和再热器系统保护：(1)过热器保护系统：5%MCR疏水管路，压力4.1MPa，锅炉启动时，打开疏水阀，缩短启动时间，提高灵活性。30%MCR高低压汽轮机旁路，主要用于启停和甩负荷时的保护。出口管道设置安全阀和电磁释放阀（PCV），设有温度测点。（2）再热器保护系统：采用烟温探针，监视温度不超过750℃。出口管道设置安全阀，仅出口管道设置有就地和遥控的压力监测仪表和测点。四、SG1025-18.1-M319型锅炉的结构特点1、本锅炉的本体布置采用Π形布置方式，用垂直的方柱形炉膛组成上升烟道，用对流烟道组成水平烟道和下降烟道的锅炉。（2）锅炉采用半露天岛式布置，运行层高12.6m。锅炉设置梯形技术外护板，28m设置防雨措施，汽包两端设置封闭司水小室，标高62.5m，68.6m标高以上设大屋顶。（3）锅炉构架为全钢结构，用高强度螺栓连接，露天独立布置。（4）各承重梁的有挠度指标。（5）锅炉设置膨胀中心，炉膛采用气密封式膜式水冷壁，炉顶折焰角等处采用内护板，尾部包覆采用宽鳍片管排结构，各穿墙均采用内护板和密封膨胀节等，还计算了承压部件热应力，因而锅炉具有良好的密封性。（6）整台锅炉壳体的刚性是由水平缠绕式刚性梁来保证的。（7）梯子平台的布置，满足了运行中巡回检查和检修吊装构建的需要。五、SG1025-18.1-M319型锅炉的性能特点1、锅炉可带基本负荷，也可调峰，保证锅炉效率前提下，不投油最低稳燃负荷，适用设计煤种时不大于65%MCR，在使用校核煤种时不大于75%～80%MCR。2、锅炉可以采用定压运行，也可以采用定-滑-定方式运行。3、锅炉设计已考虑了对设计煤种和两种校核煤种的适应性。在燃用设计煤种负荷为额定蒸发量时，锅炉效率大于91%。4、最后一级高加停运，蒸发量满足额定出力5、大修间隔可达3年，小修间隔可以达到连续运行4000h以上。6、锅炉投产后，经过调试运行半年以后的第一年，累计投运时间不低于6000h。7、主要承压部件寿命大于30年，低温受热面可达100000h。8、启动时间：冷态6h-8h，温态3h-4h，热态1.5h-2h；9、定压运行70%～100%，滑压运行60%～100%，参数均达到额定值，其偏差小于±5℃10、为提高可靠性和可用率，采用多项措施。11、采用WR宽调节比燃烧器，中储仓式热风送粉系统。12、水冷壁采用内螺纹管，下降管直接注水。13、再热器采用烟气挡板调温，过热器2级喷水。14、负荷调整速度：定压5%/min,滑压3%/min。A、锅炉的铭牌出力：条件燃用设计煤种；额定给水温度；主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热蒸汽入口温度和压力为额定值；蒸汽品质合格；B、锅炉热效率：燃用设计煤种；大气相对湿度为78%；汽轮机额定负荷为300MW；苏联热力计算方法；大气温度为20℃；煤粉细度达到设计值；（200目90%）第三节、国外大型锅炉的总体结构特点共同特点：采用全悬吊结构、膜式水冷壁和回转式空气预热器。一、美国大型锅炉结构设计特点：三大制造公司：燃烧工程公司（CE公司）、拔伯葛公司（B&W公司）、福斯特·惠勒公司(FW公司)。美国燃烧工程公司（CE公司）大容量锅炉主要采用控制循环锅炉和复合循环锅炉。超临界锅炉采用复合循环锅炉，亚临界锅炉采用控制循环锅炉，并采用四角切圆摆动式燃烧器。采用全钢构架，高强度螺栓连接，内螺纹管水冷壁，以防止膜态沸腾。拔伯葛公司（B&W公司）1）超临界锅炉采用通用压力UP型直流锅炉；2）亚临界以下锅炉自然循环或UP型锅炉；3)采用前墙或前后墙对冲布置的旋流燃烧器；4)采用烟气再循环来调节再热汽温；福斯特·惠勒公司(FW公司)1)亚临界采用自然循环或FW型直流炉（炉膛水冷壁下部用多次上升管屏，上部用一次上升管屏）；2）采用前墙或前后墙对冲布置的旋流燃烧器；3）采用烟气挡板来控制再热汽温；4）水冷壁内加装扰流子，以防止膜态沸腾。二、英国拔伯葛动力有限公司的亚临界自然循环锅炉的结构特点：英国拔伯葛动力有限公司生产配360MW燃煤发电机组，该锅炉最大连续蒸发量1160t/h，过热蒸汽压力17.5MPa，温度为543℃，再热蒸汽出口温度为541℃，燃用50%无烟煤和50%的贫煤的混合煤，锅炉采用W形火焰燃烧方式炉膛，燃烧器上方炉膛截面为矩形，燃烧器下方炉膛截面采用八角形。锅炉用如下特点:1)采用W形火焰燃烧方式，并同时采用带旋风子的直流缝隙燃烧器。2）燃烧器下方炉膛截面采用八角形，改善炉膛边角水冷壁的吸热，减小水冷壁热偏差。3）水平烟道以下的炉膛采用内螺纹管。4）过热器辐射份额较大。30片全大屏式前屏过热器，炉膛出口40片半辐射高温过热器，增大辐射比例，汽温平稳。5）再热器单级布置。MCR时入口温度1022℃，单级分两段，无中间联箱，减小阻力，不超过允许热偏差。分段采用不同材质