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3×300t/h高温高压循环流化床锅炉技术协议需方：山西襄矿泓通煤化工有限公司设计院：中核新能核工业工程责任有限公司供方：太原锅炉集团有限公司2012年5月１山西襄矿泓通煤化工有限公司（以下简称需方）、中核新能核工业工程责任有限公司（以下简称设方）与太原锅炉集团有限公司（以下简称供方）经过友好协商，就需方所需3台300t/h高温高压循环流化床锅炉有关技术事宜，达成如下技术协议。一、锅炉主要规范1、锅炉型式循环流化燃烧，单级绝热旋风分离，自然循环，膜式壁炉膛，平衡通风，全钢架悬吊结构。2、锅炉主要参数额定蒸发量：300t/h（铭牌按240t/h）额定蒸汽压力：9.8MPa额定蒸汽温度：540℃给水温度：215℃排烟温度：140℃锅炉设计效率：90.5%锅炉保证效率：≥90%数量3台二、锅炉设计条件1、设计燃料1）锅炉燃料煤成份如下燃料的入炉粒度范围要求为：0～15mm。２序号名称符号单位数值1碳Car%42.612氢Har%2.943氧Oar%2.474氮Nar%2.985硫Sar%2.646灰Aar%40.927水Mar%5.448可燃基挥发分Vdaf%13.59低位发热量QdwkJ/kg169822）锅炉点火燃料点火方式：采用床下油点火锅炉点火用油:0#轻柴油序号分析项目单位标准要求实验方法110%蒸余物残碳%≯4GB/T2682水分%痕迹GB/T2603运动粘度mm2/s3.0～8.0GB/T2654闭口闪点℃≮65GB/T2615灰份%≯0.025GB/T5086硫醇硫含量%≯0.01GB/T3807机械杂质%无GB/T5118硫含量%≯0.2GB/T3809凝点℃≯0GB/T5102、气象及地质条件（由设方提供）当地气象条件：①一般气象条件多年平均气温：9.3℃多年极端最高气温：38℃３多年极端最低气温：-29.1℃多年平均相对湿度：65%多年平均气压：916.6HPa多年平均风速：1.8m/s全年主导风向：SEW冬季主导风向：NW夏季主导风向：SEW多年平均降水量：510.0mm一日最大降水量：127.0mm一小时最大降水量：53.1mm最大积雪厚度：28cm最大冻土深度：81cm②夏季频率10%气象条件湿球温度：ζ=19.8℃干球温度：θ=23.3℃相对湿度：φ=72%平均气压：ρ=885.4HPa平均风速：V=2.3m/s根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)附录A和《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)，襄垣县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组。厂房零米高度（1985年国家高程标准）994m。3、锅炉给水锅炉正常连续排污率（B-MCR）1%补给水量：正常时（按B-MCR的3%计）9t/h起动或事故时（按B-MCR的10%计）30t/h４补给水制备方式：满足电站锅炉给水标准锅炉给水质量标准符合GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》4、锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷300t/h并具有变负荷调峰能力。给煤系统：机械给煤机加播煤风。给水调节：机组配置电动定速给水泵。出渣方式：采用滚筒式冷渣器连续排渣。锅炉在投产半年后的第一年，年运行小时数大于5000小时，第二年运行小时数大于8000小时。5、设计制造标准锅炉的设计、制造所遵循的标准原则为：⑴凡按引进技术设计制造的设备，按引进技术相应的标准如ASME、ASTM、NFPA及相应的引进公司标准规范进行设计、制造、检验。⑵在按引进技术标准设计制造的同时，满足最新版的电力行业相应规范，当两者有矛盾时，以电力行业标准为准。⑶在按引进技术标准设计制造的同时，满足有关安全、环保及其它方面最新版的国家强制性标准和规程（规定）。⑷如果需方某些特殊要求高于上述标准，则以需方的要求为准。⑸供方设计制造的设备满足国家最新的有关标准和规范。三、锅炉性能说明1、该炉在燃用设计煤种时，可带基本负荷，并可用于变负荷调峰，５调峰范围为30％～110％。2、锅炉定压运行，负荷根据需要变化。3、该炉可适应设计燃料的燃烧。当需方提供的燃料符合设计要求时，在额定负荷下，锅炉保证热效率≥90％（按低位发热量，预热器入口风温20℃）。锅炉飞灰含碳量不大于5%，底渣含碳量不大于2%。性能及参数的保证：①额定蒸发量：实际连续运行量300t/h。②锅炉可适应设计燃料的燃烧。当贵方提供的燃料符合设计要求时，在额定负荷下，锅炉保证热效率≧90%，锅炉飞灰含碳量不大于5%，底渣含碳量不大于2%。4、锅炉性能设计已考虑海拔修正。5、锅炉在30％～100％额定负荷范围内可稳定燃烧，并保证长期稳定安全运行；在50％～100％额定负荷范围内，保证汽温、汽压在额定参数下长期稳定安全运行。在全部高加停运时，锅炉的蒸汽参数能保持在额定值，各受热面不超温，蒸发量能满足汽轮机在此条件下达到额定出力。锅炉蒸汽品质达到GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》的规定。6、锅炉负荷连续变化率可达到下述要求：50～100％不低于5％B-MCR／min50％以下不低于3％B-MCR／min7、锅炉燃烧室的承压能力为±8000Pa，在此压力下膜式壁不会产生永久变形。６8、锅炉采用床下油点火方式。9、过热蒸汽调温方式采用两级给水喷水减温。10、旋风分离器的分离效率大于99.6％，返料装置为能自动调整循环灰量的非机械式返料阀。11、锅炉采用钟罩式风帽。12、锅炉的负荷调节手段简单、灵活，调节锅炉的给煤、布风、循环灰即可快速简单的调节负荷。13、锅炉炉膛采用悬吊结构，全膜式水冷壁轻型炉墙，炉膛出口与旋风分离器结合处、返料器与燃烧室结合处均采用了非金属膨胀节,膨胀节采取防止损伤措施，该结构可满足三维膨胀。给煤机与溜煤管结合处采用了不锈钢质膨胀节。14、锅炉从点火到带满负荷的时间，在正常启动情况下可达到以下要求：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15、锅炉两次大修间隔能达到5年，小修间隔时间1年。四、锅炉结构说明1、锅炉8m运转层以上采用露天布置，8m运转层以下设厂房四周围护结构。2、锅炉构架除承受锅炉本体载荷外，还可承受锅炉范围内的各汽７水管道、烟、风、煤管道、锅炉各层平台及国家标准规定范围内的8m运转层大平台（包括锅炉钢架四周2m宽的运行平台载荷）、施工机具等载荷以及地震作用。3、锅炉各承重梁的挠度与本身跨度的比值不超过以下数值：大板梁1/850次梁1/750一般梁1/5005、平台扶梯均有足够的强度和刚度，运转层大平台的活载荷为6KN/m2（未包括平台自重），检修平台的活载荷为4KN/m2，其余各层平台的活载荷为2.5KN/m2，扶梯的活载荷为2KN/m2。5、锅炉炉膛、炉顶、水平烟道和尾部竖井烟道等的设计均有良好的密封性。炉顶为前墙膜式壁延伸而成，与后墙膜式壁及侧水冷壁均采用钢板焊接密封，并能吸收一定的相对位移；炉膛的四片水冷壁亦采用焊接钢板连接，保证具有良好的密封性。6、锅筒（1）选用具有成熟经验的钢材品种19Mn6作为制造锅筒的材料。（2）为防止低温的给水与温度较高的锅筒筒壁直接接触，在管子与锅筒筒壁的连接处装有套管接头，给水进入锅筒之后，沿锅筒纵向均匀分布。（3）锅筒内部采用先进成熟的锅内分离装置，确保汽水品质合格。汽包内部装置严密、固定可靠，单个汽水分离器出力及汽水分离器的总出力具有足够的裕度。８（4）锅筒采用集中下降管，下降管孔设于锅筒底部区域。（5）锅炉的水位计安全可靠，便于观察，指示正确。锅筒上两端就地水位计的指示偏差不大于20mm，并采用无盲区双色水位计，具备装设工业电视监视系统的条件。（6）锅筒内正常水位在锅筒中心线下180mm处，允许的最高和最低水位±50mm，并设置电接点水位表作指示、报警、保护用。（7）锅筒上有供酸洗、热工测量、停炉保护、水压试验、加药、连续排污、紧急放水、炉水及蒸汽取样、省煤器再循环管、安全阀、空气阀等管座和相应的阀门。（8）供方向需方提供制造锅筒的各项工艺记录、检验记录等档案副本。7、燃烧室和水冷壁（1）根据需方提供的燃料，锅炉设计方案和设计数据可确保燃烧安全，炉内温度场均匀，炉膛、布风板、旋风分离器不会产生结焦。（2）燃烧室采用全焊接的膜式水冷壁，可保证燃烧室的严密性。鳍片宽度能适应变压运行的工况。（3）水冷壁管内的水流分布和受热合理，可保证沿燃烧室宽度均匀产汽，沿锅筒全长的水位均衡，可防止发生水循环不良现象。（4）水冷壁已进行传热恶化的验算，传热恶化的临界热负荷与设计选用的最大热负荷的比值为1.25。（5）水冷壁管子已进行温度和应力验算，无论在锅炉起动、停炉和各种负荷工况时，管壁和鳍片的温度均低于钢材许用值，应力水平亦低于许用应力。９（6）水冷壁制造严格保证质量，每根水冷壁管材及出厂焊缝进行100%无损探伤。在运输许可的条件下，水冷壁尽量在厂内组装，以减少工地安装焊口数量。（7）锅炉设有膨胀中心，炉顶为前墙膜式水冷壁向后延伸而成，对于比较难安装的金属密封件均在厂内加工完成。（8）水冷壁上设置有必要的热工测量孔、人孔。（9）炉本体的放水点布置在最低处，保证水冷壁管及其本体范围的集箱内的积水能放空。（10）水冷风室采用膜式水冷壁弯制围成，与燃烧室整体热膨胀，密封可靠。（11）风帽具有耐磨性能并便于维修，风帽布置能够保证床内布风均匀，流化稳定，床内不宜局部结焦，大渣在床内不沉淀。风帽采用经过改进并已申请专利的钟罩式风帽，其结构有效防止了灰渣落入风室，避免风帽顶部结焦及风帽小孔堵塞。布风板表面敷有耐磨层。（12）炉内下部四周水冷壁、炉膛出口烟道内表面及相邻的后水冷壁部分表面、水冷壁与浇筑层交界处、屏式受热面下部表面及穿墙位置的前水冷壁部分表面等易磨损处，均采取可靠的防磨措施。5年内超过10根水冷壁管磨损量超过1mm，厂家负责更换磨损部位。（13）为加快机组启动，水冷壁下集箱设置蒸汽加热装置。8、燃烧系统及起动燃烧设备（1）锅炉燃烧系统的设计已考虑设计燃料在允许变化范围内的适应性。１０（2）炉膛、物料分离器和回料装置及炉底风室的设置，一、二次风的配比均保证锅炉的安全经济运行。锅炉采用低温燃烧，有效控制NOx的产生。通过调整一次风及循环灰量，调节锅炉负荷。（3）起动用油点火装置系统包括控制部分由供方供货。（4）炉膛顶部和风室设有防爆门。10、过热器和调温装置（1）过热器的设计可保证各段受热面在起动、停炉、汽温自动控制失灵、事故跳闸，以及事故后恢复到额定负荷时不致超温过热。（2）为防爆管，各过热器管段已进行热力偏差的计算，在选用管材时，在壁温验算基础上已留有足够的安全裕度。（3）过热器入厂管材进行100%无损探伤，出厂前通过100%焊缝无损探伤、通球试验及水压试验合格并提供试验报告。管束及联箱内的杂物、积水彻底清除干净，然后用牢固的端盖封好。（4）过热蒸汽经过减温后可平衡两侧蒸汽温度偏差。（5）过热器管束设有耐高温的防磨护瓦。（6）过热器设有两级喷水减温调节。减温水调节范围控制在减温水设计值的50%～150%以内。（7）过热器设有反冲洗设施和管道。（8）过热器在最高点处设有排放空气的管座和阀门。（9）过热器出口集箱可承受主蒸汽管路一定的推力和力矩，并与管路系统设计协调一致。（10）屏过吊架要求采用恒力吊架，并考虑足够的膨胀量。１１11、省煤器和空气预热器（1）省煤器管束采用光管错列布置，管材经100%涡流探伤，焊口100%无损探伤。5年内因磨损导致泄漏不超过2根，10年因磨损泄漏不超过10根，否则供方应全部免费按需方要求更换全部省煤器管束及进出口集箱。（2）考虑灰粒磨损，省煤器设有防磨护瓦，护瓦采用小护瓦的形式，夹马和弯头处迎风面均应设置防磨护瓦。（3）空预器入口加装防磨套管，套管高度250mm。（4）为保护省煤器启停炉不受损害，省煤器与锅筒间设有再循环管。（5）尾部烟道内的各受热面管组之间，有足够高度的空间，供检修清扫使用。（6）省煤器在最高点处设置排放空气的管座和阀门。（7）省煤器入口联箱设置牢靠的固定点，能承受主给水