余热锅炉锅炉设计说明书(杭锅)

余热锅炉锅炉设计说明书（杭锅）型号：NG-M701F-R锅炉设计说明书编号：03569SM/03570SM版本：A版杭州锅炉集团有限公司（杭州锅炉厂）2005年5月杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035791一.前言二.锅炉规范1.燃机排气烟气参数（设计工况）2.余热锅炉设计参数3.锅炉给水和补给水品质要求4.锅炉炉水和蒸汽品质三.锅炉结构1.总体概述2.锅筒及内部装置3.过热器、再热器与减温器4.蒸发器及下降管、上升管5.省煤器6.钢架和护板及平台扶梯7.锅炉岛范围内管道及附件8.进口烟道、出口烟道及主烟囱9.膨胀节10.保温、内护板和护板11.检查门及测量孔12.配套辅机13.附表－受热面数据表编制校对标审审核批准日期日期日期日期日期杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035792一.前言燃气---蒸汽联合循环电站是目前国际上发展最快的发电形式，它具有发电效率高，建设周期短，操作运行方便，调峰能力强等优点，对我国的电力供应具有重大意义。这类发电机组有利于改善电网结构，特别适合用于地区调峰发电。杭州锅炉集团公司为配合“西气东输”工程及广东液化天然气（LNG）引进工程，在多年自身开发研究制造燃气轮机余热锅炉的基础上，引进美国NOOTER/ERIKSEN公司全套燃气轮机余热锅炉设计技术，设计制造本套燃气轮机余热锅炉。本余热锅炉为三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，它与M701F型燃气轮机相匹配,是燃气---蒸汽联合循环电站的主机之一。本锅炉适用于以液化天然气等清洁燃料为设计燃料的燃气轮机排气条件，其主要优点有：1．采用优化的标准设计，模块化结构，布置合理，性能先进，高效节能。2．适应燃机频繁起停要求，调峰能力强，启动快捷。3．采用自然循环方式，水循环经过程序计算，安全可靠，系统简洁，运行操作方便可靠。4．采用高效传热元件——开齿螺旋鳍片管，解决了燃机排气与工质间小温差、大流量、低阻力传热困难的问题。5．采用全疏水结构，锅炉疏排水方便，彻底。6．锅炉采用单排框架结构，全悬吊形式，受力均匀，热膨胀自由，密封性能好。7．采用内保温的冷护板形式，散热小，热膨胀量小。8．锅炉受热面及烟道、护板在考虑现场安装条件的基础上，尽量加大模块化程度，工艺精良，安装方便，周期短。9．锅炉受热面采用顺列布置，可以在规定的压降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的清理空间。10．优化选择各受热面内工质压降，使工质侧阻力降低且沿锅炉宽度方向流速均匀。本锅炉按室外布置设计，锅炉和烟气通道均按地震烈度七度设防。锅炉为正压运行，各区段烟通道系统均能承受燃机正常运行的排气压力及冲击力。杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035793二.锅炉规范(一)惠州项目1．燃机排气烟气参数（设计工况）：环境温度27.5℃大气压力1.0018bar湿度82%燃机燃料液化天然气燃机背压≤3300Pa燃机排气流量2243.8t/h燃机排气温度599℃燃机排气成分（V%）：N273.01CO23.80H2O9.97O212.30SO20.000Ar0.922．余热锅炉设计参数：a.高压部分最大连续蒸发量276.7t/h额定蒸汽出口压力10.22MPa（g）额定蒸汽出口温度540℃b.再热部分最大连续蒸发量307.4t/h额定蒸汽出口压力3.34MPa（g）额定蒸汽出口温度568.0℃冷再热蒸汽流量265.2t/h冷再热蒸汽压力3.52MPa（g）冷再热蒸汽温度395.9℃c.低压部分最大连续蒸发量48.9t/h杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035794额定蒸汽出口压力0.37MPa（g）额定蒸汽出口温度248℃d.中压部分最大连续蒸发量41.7t/h额定蒸汽出口压力3.48MPa（g）额定蒸汽出口温度276.2℃e.凝结水温度39.9℃f.低压省煤器1入口温度60℃g.低压省煤器1再循环量254.3t/h3．锅炉给水和补给水品质要求(GB/T12145-99)3.1给水质量硬度≤2.0μmol/L氧≤10μg/L（业主要求，高于国家标准7μg/L）铁≤30μg/L铜≤5μg/L油≤0.3mg/LPH(25℃)9.0-9.5联氨10-50μg/L3.2补给水质量硬度≈0μmol/L二氧化硅≤20μg/kg电导率（25℃）≤0.2μs/cm4．锅炉炉水和蒸汽品质(按GB/T12145-99)4.1锅炉炉水品质磷酸根2-10mg/L含盐量≤100mg/L电导率（25℃）≤150μs/cm杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035795二氧化硅≤2.0mg/kgPH(25℃)9.0-10.54.2锅炉蒸汽品质钠≤10μg/kg二氧化硅≤20μg/kg铁≤20μg/kg铜≤5μg/kg电导率（25℃）≤0.3μs/cm(二)前湾项目1.燃机排气烟气参数（设计工况）：环境温度27.8℃大气压力1.0018bar湿度82%燃机燃料液化天然气燃机背压≤3300Pa燃机排气流量2240.9t/h燃机排气温度600℃燃机排气成分（V%）：N272.95CO23.80H2O10.03O212.03SO20.000Ar0.922.余热锅炉设计参数：a.高压部分最大连续蒸发量277.67t/h额定蒸汽出口压力10.21MPa（g）额定蒸汽出口温度540℃杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035796b.再热部分最大连续蒸发量308.0t/h额定蒸汽出口压力3.34MPa（g）额定蒸汽出口温度568.0℃冷再热蒸汽流量266.1t/h冷再热蒸汽压力3.52MPa（g）冷再热蒸汽温度396℃c.低压部分最大连续蒸发量48.49t/h额定蒸汽出口压力0.37MPa（g）额定蒸汽出口温度248.2℃d.中压部分最大连续蒸发量41.58t/h额定蒸汽出口压力3.48MPa（g）额定蒸汽出口温度276.1℃e.凝结水温度39.6℃f.低压省煤器1入口温度60℃g.低压省煤器1再循环量246t/h3.锅炉给水和补给水品质要求(GB/T12145-99)3.1给水质量硬度≤2.0μmol/L氧≤10μg/L（业主要求，高于国家标准7μg/L）铁≤30μg/L铜≤5μg/L油≤0.3mg/LPH(25℃)9.0-9.5联氨10-50μg/L3.2补给水质量杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035797硬度≈0μmol/L二氧化硅≤20μg/kg电导率（25℃）≤0.2μs/cm4.锅炉炉水和蒸汽品质(按GB/T12145-99)4.1锅炉炉水品质磷酸根2-10mg/L含盐量≤100mg/L电导率（25℃）≤150μs/cm二氧化硅≤2.0mg/kgPH(25℃)9.0-10.54.2锅炉蒸汽品质钠≤10μg/kg二氧化硅≤20μg/kg铁≤20μg/kg铜≤5μg/kg电导率（25℃）≤0.3μs/cm杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035798三.锅炉结构1．总体概述本余热锅炉为三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，主要由进口烟道、锅炉本体（本体受热面和钢架护板）、出口烟道、主烟囱、高中低压锅筒、管道、平台扶梯等部件以及给水泵、排污扩容器等辅机组成。锅炉本体受热面采用N/E标准设计模块结构，由垂直布置的顺列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。燃机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再经出口烟道由主烟囱排出。沿锅炉宽度方向各受热面模块均分成三个单元，各受热面模块内的热面组成见下表：模块1模块2模块3模块4模块5模块6受热面名称再热器2再热器1高压蒸发器高压省煤器2高压省煤器1/中压省煤器低压省煤器2（凝结水加热器2）高压过热器2高压过热器1中压过热器/中压蒸发器低压过热器1/低压蒸发器低压省煤器1（凝结水加热器1）低压过热器2锅炉从入口法兰至尾部总长为50.6m，宽度约为20.3m（顶部平台宽度），高压锅筒中心标高为28.715m，中压锅筒中心标高为28.15m，低压锅筒中心标高为28.715m，烟囱顶部标高为80m。2．锅筒及内部装置高压锅筒内径为Φ1900mm，厚度105mm，直段长度13.434m，中压锅筒内径为Φ1250mm，厚度28mm，直段长度12.19m，低压锅筒内径为Φ2400mm，厚度20mm，直段长度12.8m。高压锅筒两端配球形封头，中低压锅筒两端均配椭球形封头，封头均设有人孔装置。筒体和封头的材料均为SA516-70。高中低压锅筒均通过两个活动支座搁置在钢架梁上。为保证锅炉正常运行时获得良好的蒸汽品质，按N/E标准锅筒内部装置在锅筒内设置了二级汽水分离装置。一级分离为圆弧挡板惯性分离器(BAFFLE)，二级分离为带钢丝网的波形板分离器（CHEVRON）。在锅筒内部还设置了给水分配管、紧急放水管、加药管和排污管等等，低压锅筒上还杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/035799设有供水管至高－中压给水泵。在锅筒上还设有水位计、平衡容器、电接点液位计、压力表和安全阀等必要的附件和仪表配置，以供锅炉运行时监督、控制用。在锅炉最大连续出力下，锅筒水位从正常水位到低低水位所能维持的时间为：高压：2.10分钟；中压：5.04分钟；低压：5.04分钟。3．过热器、再热器与减温器3.1高压过热器与减温器高压过热器分为高压过热器2（高温段）和高压过热器1（低温段），分别布置在模块1和模块2中，中间设置喷水减温器。高压过热器2横向排数为105排，纵向2排，为管径φ44.45的开齿螺旋鳍片管；高压过热器1横向排数为108排，纵向为4排管，为管径φ44.45的开齿螺旋鳍片管。高压过热器2管子材料为SA-213T91，高压过热器1管子材料为SA-213T22，鳍片材料均为SS409。高压过热器工质流程为全回路，工质一次流过锅炉宽度方向的一排管子。来自锅筒的饱和蒸汽通过饱和蒸汽连接管进入高压过热器1进口集箱，依次流经4排鳍片管，进入高压过热器1出口集箱，再由连接管引至喷水减温器，根据高压主蒸汽集箱出口汽温进行喷水减温后，进入高压过热器2进口集箱，再依次流经2排鳍片管进入高压过热器2出口集箱，由连接管引至由高压主蒸汽集箱引出。高压过热器汽温调节采用喷水减温形式，减温迅速，调节灵敏。3.2中压过热器中压过热器布置在模块4，横向排数63排，纵向排数1排，和中压蒸发器第一排管子交叉布置，为管径φ50.8的开齿螺旋鳍片管。中压过热器管子材料为SA-210A1，鳍片材料为碳钢。中压过热器工质流程为半回路，工质一次流过锅炉宽度方向的半排管子。来自中压锅筒的饱和蒸汽通过连接管进入中压过热器进口集箱，经过螺旋鳍片管被烟气加热后进入出口集箱，再由连接管引至中压主蒸汽集箱，并引出与汽机来的冷再热蒸汽混合后至再热器1进口集箱。中压过热器不设减温装置。杭州锅炉集团有限公司锅炉设计说明书03569SM/03579103.3低压过热器低压过热器分为低压过热器2（高温段）和低压过热器1（低温段），分别布置在模块4和模块5。低压过热器2横向排数为114排，纵向1排，为管径φ57.15的开齿螺旋鳍片管；低压过热器1横向排数为114排，纵向也为1排管，为管径φ57.15的开齿螺旋鳍片管。低压过热器管子材料均为SA-210A1，鳍片材料均为碳钢。低压过热器工质流程为全回路，工质一次流过锅炉宽度方向的一排管子。来自低压锅筒的饱和蒸汽通过饱和蒸汽连接管进入低压过热器1进口集箱，经过螺旋鳍片管被烟气加热后进入低压过热器1出口集箱，再由连接管引至低压过热器2进口集箱，经过螺旋鳍片管被烟气加热后进入低压过热器2出口集箱，并引至低压主蒸汽集箱。低压过热器不设减温装置。3.4再热器和减温器再热器分为再热器2（高温段）和再热器1（低温段），分别布置在模块1和模块2中，中间设置喷水减温器。再热器2横向排数为102排，纵向2排，为管径φ50.8的开齿螺旋鳍片管；再热器1横向排数为102排，纵向为4排管，为管径φ50.8的开齿螺旋鳍片管。再热器2和再热