600MW等级亚临界自然循环燃油锅炉的设计.pdf

第 4期 2 0 1 3年 7月 锅炉制造 B0I LER MANUF ACTURI NG No ． 4 J u 1 ． 2 0 1 3 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 3 0 4 0 0 1 6 0 3 6 0 0 MW 等级亚临界 自然循环燃油锅炉 的设计 柳清华 哈尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 046 摘要 本文介绍了哈尔滨锅炉厂有限责任公司为 6 0 0 M W 等级 自然循环燃油锅炉设计方案、 预期运行性能 和设计特点。 关键词 锅炉； 燃油； 亚临界； 自然循环锅炉 中图分类号 T K 2 2 2 文献标识码 A De s i g n o f 6 0 0 MW S u b c r i t i c a l P r e s s u r e N a t u r a l C i r c u l a t i o n 0i l fi r e d B o i l e r L i u Q i n g h u a Ha r b i n B o i l e r C o ． ， L t d ． ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6， C h i n a Ab s t r a c t Th e d e s i g n s c he me， e x p e c t e d p e r f o r ma nc e a n d d e s i g n c h a r a c t e ris t i c s o f t h e b o i l e r f o r 6 0 0MW s ub c r i t i c a l p r e s s ur e na t u r a l c i r c u l a t i o n o i l fir e d b o i l e r a r e i n t r o d u c e d h e r e i n． Ke y wo r d s b o i l e r ；o i lfirin g； s u b c r i t i c a l p r e s s u r e；n a t ur a l c i r c u l a t i o n b o i l e r 1 锅 炉主要汽水参数 锅炉为亚临界参数汽包炉， 自 然循环单炉膛内 螺纹管加光管锅炉， 采用四角切圆燃烧方式 ， 一次再 热， 平衡通风， 露天布置， 全钢架悬吊结构箱式锅炉。 锅炉主要汽水参数见下表 1 。 2 锅炉结构简介 2 ． 1 整体布置 锅炉采用单炉膛的箱式布置 ， 炉膛截面尺寸 为 1 7 0 6 9 ． 21 6 1 7 8 ． 2 mm 宽 深 ， 后水冷壁 从 3 6 3 7 9 m m处与水平方 向成 3 5度角方 向拐向 炉膛上部 ， 将炉膛上部分成前 、 后两个烟道 ， 前烟 道从下到上依次布置有屏式过热器 即从过热器 吊挂管 下来 后 用三 叉 管分 叉后 下 部 的过 热管 屏 、 末级过热器 、 高温再热器、 三级过热器 ， 后烟 道从上到下依次布置有立式低温过热器 、 水平低 温过热器 、 低温再热器和 H型鳍片省煤器 。前烟 道通过过热器 吊挂管进行 吊挂 ， 后烟道通过后竖 井吊挂管进行 吊挂。 表 1 锅炉主要汽水参数 2 ． 2 锅简设计特点 锅筒简身采用 S A一 2 9 9 G r ． A材料钢板卷制， 内径 中1 8 3 0 m m， 壁厚 1 9 0 m m， 正常水位在锅筒 中心线上 5 1 m m， 筒身总长约 2 9 4 2 6 mm。 锅筒 内部设置 2 4 2只直径 2 9 8 mm锤形旋 风分离器 ， 另外锅筒 内部还 布置有二次分离器 和 干燥器。锅筒筒身顶部与垂直方 向成 2 0度角布 置有两排 2 8根 1 5 9 m m 的饱和蒸 汽分配管 ， 其 收稿 日期 2 0 1 21 1 2 8 作者 简介 柳清华 1 9 8 0一 ， 男， 工程 师， 2 0 0 3年 毕业于哈尔滨工程大学， 从事电站锅炉设 计工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 柳清华 6 0 0 MW 等级亚临界自然循环燃油锅炉的设计 1 7 中 1 2根进人顶棚 人 口集箱 ， 1 6根进入后 竖井 吊 挂管集箱。两侧 布置有 1 2 4根 1 5 9 m m汽水引 出管 ， 底部 与垂 直方 向成 3 0度 角布 置有 2 0根 1 2 7 mm给水管 ， 另外还有 两根连续排污管 、 紧 急放水和加药管布置在锅筒底部。本锅炉共设有 8根大直径下降管 ， 从锅筒底部 引出， 其 中两根规 格为 唾 l 5 5 9 m m、 6根为 5 0 8 m m。 2 ． 3 炉膛设计特点 炉膛四周采用全焊接膜式水冷壁结构 以保证 良好的气 密性 ， 采用 四个大切角以布置 四组 切向 油／ 气燃烧器， 保证 良好的切向燃烧， 也可以保证四 个角部回路 良好的吸收炉膛辐射热量 ， 消除角偶管 吸热偏 低 、 水循 环 特性 差 的缺 点。炉膛 宽 度为 1 7 0 6 9 ． 2 mm， 深度为 1 6 1 7 8 ． 2 1T l n l ， 其中炉膛上部前 烟道深度为 9 3 8 4 ． 2 F II l n ， 后烟道深度为 6 7 9 4 r n l ／ l 。 后烟道后部为顶棚管引出的包墙管 ， 水冷壁采用 3 ． 5 mm的管子 ， 管子中间的空隙以扁钢或圆钢 焊接， 从而达到对烟气的完全密封。其中， 前、 后水 冷壁管子 根数 均 为 2 2 3根 、 两侧 墙水 冷壁 各 有 2 0 8根 ， 因此全炉共有 8 6 2根水冷壁管 ， 水冷壁管 由冷灰斗拐点 到屏底为 q b 6 3 ． 5 m m 内螺纹管 ， 其 余部分为 3 ． 5 m m 的光管 ， 节距均为 7 6 ． 2 m m。 2 ． 4 燃烧器的设计特点 本锅炉采用四角切 圆布置的全摆动低氮燃烧 器， 燃烧器分九层两组布置 ， 采用此方案将更多的 降低燃烧器 区域的壁面热负荷 ， 较低的燃烧器区域 水冷壁热负荷 ， 将降低水冷壁的壁温 ， 提高 了出现 膜态沸腾 D N B 的临界热负荷和临界蒸汽干度 ， 提 高了防止出现 D N B的安全裕度， 从炉内角度看， 降 低燃烧器区域壁面热 负荷有利于防止高温腐蚀和 降低燃烧器区域烟温水平， 从而降低 N O x 生成量。 2 ． 5 过热器设计特点 本锅炉过热器系统采用 四级布置方式 ， 从汽 包 出口到主蒸汽出 口之 间均属过热器系统 ， 沿蒸 汽流动方向依次为 由锅筒引出的饱和蒸汽一顶棚 管一后竖井后包墙一后竖井水平低温过热器一后 竖井立式低温过热器一前竖井过热器 吊挂管一前 竖井屏式过热器一一级减温器一三级过热器一二 级减温器一末级过热器 。为 了降低烟速 ， 后竖井 立式低温过热器在水平低温过热器出来后两排并 到一排 ， 增加烟气流通截面积。 过热器调 温方式采用二级 喷水减 温进行 调 节 ， 第一级喷水减温器布 置在前竖井屏式过热器 和三级过热器之 间的两根连接管上 ， 左右各一根 作为粗调用 ， 第二级 喷水减温器布置在三级过热 器与末级过热器之间 的二根连接管上 ， 此两根连 接管左右交叉布置 ， 其上各一根减 温器作为细调 用 ， 因此过热器调温方式为二级四点式调温 。 2 ． 6 再热器设计特点 再热器系统采用二级布置， 在前竖井 中布置末 级再热器， 在后竖井中布置了低温再热器。汽机高 压缸来的排汽经冷再热管道进入低温再热器 ， 经连 接管送往末级再热器 ， 在二级再热器之间的两根连 接管上装有二只再热器 中间减温器 ， 在低再人口的 冷再热导管上装有二只再热器人 口事故用喷水减 温器。该炉选用较大 口径连接管 ， 两级管屏之间的 连接管弯头选用长半径弯头 ， 同时增加管屏根数 ， 减少单根管的缠绕长度 ， 以达到减小阻力的目的。 再热器调温方式采用烟气再循环作为再热蒸 汽汽温的主要调节手段 ， 而 以再热器 中间减温器 喷水作为辅助调节。 2 ． 7 省煤器设计特点 本锅炉省煤器采用 H型鳍片省煤器 ， 锅炉供 水经过给水管道单侧进入省煤器人 口集箱 ， 然后 进入到 H型鳍片省煤器蛇形管 中。给水在省煤 器中加热后 ， 经由两根省煤器 出 口导管引到锅炉 顶部 ， 然后通过 2 0根 q b 1 2 7 mm给水管引入到锅 炉锅筒内。与以上工程不 同该炉省煤器是通过后 竖井 吊挂管进行 吊挂 ， 受其间距限制 ， 省煤器横向 节距较大 ， H型鳍片较宽。 2 ． 8 锅炉受热面吊挂设计特点 锅炉所有受热面均通过吊挂或 固定装置悬吊 到构架钢梁上 。汽包 、 水冷壁 、 顶棚管及后包墙 、 顶棚集箱管道等均通过吊杆直接吊到构架顶部板 梁上面， 炉前集箱通过从屏过 出口集箱 到三级过 热器入 口集箱的四根旁路管进行吊挂 ， 其生根梁 一 端焊到旁路管上 ， 另一端焊到水冷壁管屏上面 ， 四根旁路管通过吊杆直接生根到炉顶板梁上。炉 后集箱 ， 低温再热器人 口集箱生根到其下部 的刚 性梁上 ， 低温再热器出 口集箱和低过人 口集箱通 过弹簧 吊架生根炉后 6 4米钢梁上面。炉膛 四周 大 口径管直接通过弹簧吊在其上一层钢结构上 。 3 结束语 本文简要介绍了该炉的整体布置 ， 该锅炉为 自 主研发技术设计制造的6 0 0 MW 等级亚临界 自然循 环燃油燃气锅炉 ， 开拓我国新的产品领域 ， 同时响 应了国家 自主产权 的号召 ， 降低了污染物排放。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m