鍋爐培訓課件

1、超臨界機組集控運行技術講座,南京工程學院 王金平2008.08,,目錄,,鍋爐總體簡介,,鍋爐型式,本廠鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運行直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風、前后墻對沖燃燒、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型燃煤鍋爐,設計煤種為神府東勝煤，校核煤種為晉北煤,三井巴布科克技術,,主要參數(shù),,鍋爐整體布置圖,冷灰斗,燃燒器,省煤器,屏式過熱器,一級過熱器,末級過熱器,低溫再熱器,高溫再熱器,空預器,爐膛及水冷壁,,鍋

2、爐整體布置,,鍋爐汽水流程,,,,,,,,,,,,,,鍋爐設計特點,,鍋爐結構特點,,鍋爐本體,,性能要求,鍋爐帶基本負荷并參與調峰,鍋爐變壓運行，采用定－滑－定的方式，壓力－負荷曲線與汽輪機相匹配。,過熱汽溫在35％～100％BMCR、再熱汽溫在50％～100％BMCR負荷范圍內，保持在額定值，溫度偏差不超過5℃,鍋爐在燃用設計煤種時，能滿足負荷在不大于鍋爐的30％BMCR時不投油長期安全穩(wěn)定運行，并在最低穩(wěn)燃負荷及

3、以上范圍內滿足自動化投入率100％的要求。,鍋爐燃燒室的設計承壓能力不低于±5800Pa，當燃燒室突然滅火內爆，瞬時不變形承載能力不低于±8700Pa。,,鍋爐壓力負荷曲線,,鍋爐負荷效率曲線,,鍋爐啟動系統(tǒng),本鍋爐配有啟動系統(tǒng)，以與鍋爐水冷壁最低質量流量相匹配。,啟動系統(tǒng)為內置式啟動分離系統(tǒng)，包括四只啟動分離器、水位控制閥、截止閥、管道及附件等組成。,啟動分離器為圓形筒體結構，直立式布置,分離器的設計除考慮汽

4、水的有效分離，防止發(fā)生分離器蒸汽帶水現(xiàn)象以外，還考慮啟動時汽水膨脹現(xiàn)象,分離器帶儲水箱，鍋爐配置啟動循環(huán)泵,,啟動系統(tǒng)功能,鍋爐給水系統(tǒng)和水冷壁及省煤器的冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗，并將沖洗水通過擴容器和冷凝水箱排入冷卻水總管,滿足鍋爐冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、和極熱態(tài)啟動的需要，直到鍋爐達到30％BMCR最低直流負荷，由在循環(huán)模式轉入直流方式運行為止,只要水質合格，啟動系統(tǒng)可完全回收工質及其所含的熱量,在最低直流負荷以下運行時，貯水箱出現(xiàn)水位，

5、將根據(jù)水位的高低自動打開相應的水位調節(jié)閥，進行爐水再循環(huán),,啟動分離器示意圖,一根軸向蒸汽引出管,一根軸向飽和水引出管,6根汽水混合物引入管,,啟動系統(tǒng)示意圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,啟動系統(tǒng)優(yōu)點,在啟動過程中回收熱量和工質,開啟循環(huán)泵進行水沖洗。采用再循環(huán)泵系統(tǒng)，可以用較少的沖洗水量與再循環(huán)流量之和獲得較高的水速，達到沖洗的目的,再鍋爐啟動初期，渡過汽水膨脹期后，鍋爐不排水，節(jié)省工質和熱量,汽水分離器采用較小壁厚，

6、熱應力低，可使鍋爐啟動、停爐靈活,貯水箱水位控制,循環(huán)泵流量控制,啟動和升負荷期間貯水箱水位與循環(huán)泵流量特性參見下圖。在穩(wěn)定狀態(tài)下，再循環(huán)流量是由貯水箱水位確定的，循環(huán)流量是鍋爐負荷的函數(shù)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，給水流量是本生流量與再循環(huán)流量之間的差值。,循環(huán)泵流量控制,,省煤器,,,爐膛與水冷壁,經過灰斗拐點后，管帶以17.893°的傾角繼續(xù)盤旋上升。螺旋管圈水冷壁在標高43.61m處通過直徑為φ219mm、材料為SA-

7、335 P12的中間集箱轉換成垂直管屏，垂直管屏由1312根φ31.8mm、材料為SA-213 T12、節(jié)距為57.5mm的管子組成，垂直管屏（包括后水吊掛管）出口集箱的30根引出管與2根下降管相連，下降管分別連接折焰角入口集箱和水平煙道側墻的下部入口集箱,,,過熱器,經四只汽水分離器引出的蒸汽進入外徑為φ219mm的頂棚入口集箱，頂棚過熱器由192根φ63.5mm、材料為SA-213 T12、節(jié)距為115mm的管子組成

8、，管子之間焊接6mm厚的扁鋼，另一端接至外徑為φ219mm頂棚出口集箱。頂棚出口集箱同時與后煙道前墻和后煙道頂棚相接，后煙道頂棚轉彎下降形成后煙道后墻，后煙道前、后墻與后煙道下部環(huán)形集箱相接，并連接后煙道兩側包墻。側包墻出口集箱的24根φ168mm引出管與后煙道中間隔墻入口集箱相接，隔墻向下引至隔墻出口集箱，隔墻出口集箱與一級過熱器相連。除煙道隔墻的管徑為57mm外，煙道包墻的其余管子外徑均為φ44.5mm,一級

9、過熱器布置于尾部雙煙道中的后部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成，第1、2段水平過熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm，每片管組由4根φ57×8mm、材料為SA-213 T12的管子繞成。至第3段水平過熱器，管組變?yōu)?5片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組由8根φ51×6.6mm、材料為SA-213 T12的管子繞成，立式一級過熱器采用相同的管子和節(jié)距，并引至出口集箱,經一級過熱器

10、加熱后，蒸汽經2根φ508mm的連接管和一級噴水減溫器進入屏式過熱器入口匯集集箱。屏式過熱器布置在上爐膛，沿爐寬方向共有30片管屏，管屏間距為690mm。每片管屏由28根并聯(lián)管彎制而成，管子的直徑為φ38mm，根據(jù)管子的壁溫不同，入口段材質為SA-213 T91，外圈管及出口段采用SA-213 TP347H。從屏式過熱器出口集箱引出的蒸汽，經2根左右交叉的直徑為φ508mm連接管及二級噴水減溫器，進入末級過熱器。

11、,末級過熱器位于折焰角上方，沿爐寬方向排列共30片管屏，管屏間距為690mm。每片管組由20根管子繞制而成，管子的直徑為φ44.5mm，材質為SA-213 T91。蒸汽在末級過熱器中加熱到額定參數(shù)后，經出口集箱和主蒸汽導管進入汽輪機,過熱器進、出口集箱之間的所有連接管道均為兩端引入、引出，并進行左右交叉，確保蒸汽流量在各級受熱面中的均勻分配，避免熱偏差的發(fā)生,,,過熱器相關數(shù)據(jù),,低溫再熱器,低溫再熱器布置于尾部雙煙

12、道的前部煙道中，由3段水平管組和1段立式管組組成。1、2、3段水平再熱器沿爐寬布置190片、橫向節(jié)距為115mm，每片管組由5根管子繞成，1、2段的管子規(guī)格為φ63.5×4.3mm、材料為SA-210C，3段的管子規(guī)格為φ57×4.3mm、材料為SA-209T1a。立式低溫再熱器的片數(shù)變?yōu)?5片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組由10根管子組成，管子規(guī)格為φ57×4.3mm、材料為SA-213

13、 T22。,,,高溫再熱器,高溫再熱器布置于水平煙道內，與立式低溫再熱器直接連接，逆順混合換熱布置。高溫再熱器沿爐寬排列95片，橫向節(jié)距為230mm，每片管組采用10根管，入口段管子為φ57×4.3mm、材料為SA-213 T22，其余管子為φ51×4.3mm、材料為SA-213 T91及TP347。,,,再熱器相關數(shù)據(jù),,汽溫調節(jié)裝置,過熱器系統(tǒng)設有兩級噴水減溫器，每級減溫器均為2只。一級噴水減溫器裝在

14、一級過熱器和屏式過熱器之間的管道上，外徑為φ508mm，壁厚為84mm，材料為SA-335 P12；二級噴水減溫器裝在屏式過熱器和末級過熱器之間的管道上，外徑為φ508mm壁厚為68mm，材料為SA-335 P91,再熱蒸汽的汽溫調節(jié)主要采用尾部煙氣擋板調溫，本鍋爐在低溫再熱器入口管道配置2只事故噴水減溫器，減溫器的外徑為φ610mm，壁厚為25mm，材料為SA-106C。過熱器配置兩級噴水減溫裝置，左右分別調節(jié)。,過熱器一

15、級噴水減溫水量（BMCR）為58.7T/H；二級噴水減溫水量（BMCR）為58.7T/H?？偭髁坎怀^BMCR工況12.6％過熱蒸汽流量。,再熱器噴水減溫總流量約為3％再熱蒸汽流量（BMCR工況）。,,燃燒器布置圖,,燃燒器設計原則,增大揮發(fā)份從燃料中釋放出來的速率，以獲得最大的揮發(fā)物生成量；,在燃燒的初始階段除了提供適量的氧以供穩(wěn)定燃燒所需要以外，盡量維持一個較低氧量水平的區(qū)域，以最大限度地減少NOx生成；,控制和優(yōu)化燃料富

16、集區(qū)域的溫度和燃料在此區(qū)域的駐留時間，以最大限度地減少NOx生成；,增加煤焦粒子在燃料富集區(qū)域的駐留時間，以減少煤焦粒子中氮氧化物釋出形成NOx的可能；,及時補充燃盡所需要的其余的風量，以確保充分燃盡,,燃燒器喉部,三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）的經驗表明旋流燃燒器的喉口設計對燃燒器性能（火焰穩(wěn)定性、燃燒器區(qū)域結渣的控制等）和整個爐膛都有十分重要的影響。三井巴布科克公司（Mitsui Babcock）所有新設

17、計的LNASB燃燒器都安裝有一只專門設計的喉口。這個喉口有合理的旋角；喉口前緣由爐膛水冷壁管環(huán)繞；喉口表面鑲襯光潔的、導熱性能良好的碳化硅磚，不僅耐高溫、耐磨，而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口表面的溫度，有助于防止喉口部位結渣。大量運行經驗表明，采用這種結構的喉口可以完全消除燃燒器喉口區(qū)域的結渣。,,風煙系統(tǒng),,風煙系統(tǒng)流程圖,,省煤器,＃3爐,＃4爐,,,電除塵,A空預器,B空預器,引風機,,本鍋爐風煙系統(tǒng)為平衡

18、通風系統(tǒng)，即利用一次風機、送風機和引風機來克服氣流流通過程中的各項阻力。平衡通風系統(tǒng)不僅使爐膛及尾部煙道的漏風不會太大，保證較高的經濟性，而且還能防止爐內高溫煙氣外冒，對于運行人員的安全和鍋爐房島的衛(wèi)生條件均有好處。,,,送風機,一次風機,送風機,一次風機,鍋爐風煙系統(tǒng)圖,,二次風系統(tǒng),二次風系統(tǒng)的作用是供給燃料燃燒所需的大量熱空氣。,送風機出口的二次風流經空氣預熱器的二次風風倉。在空氣預熱器出口熱二次風道設置熱

19、風再循環(huán)管道；即在環(huán)境溫度比較低的時候，將空氣預熱器出口的二次熱風引一部分到送風機的入口，以提高進入空氣預熱器的冷二次風溫度，防止空氣預熱器的低溫腐蝕。,每臺空氣預熱器對應一組送風機和引風機。兩個空氣預熱器的進、出口風道都橫向交叉聯(lián)接在總風道上，用來向爐膛提供平衡的空氣流。,,一次風系統(tǒng),一次風系統(tǒng)的作用是用來干燥和輸送煤粉，并供給燃料揮發(fā)份燃燒所需要的空氣。,大氣經濾網和消音器進入一次風機，壓頭提升后，經冷一次風總管分為

20、兩路：一路進入磨煤機前的冷一次風管；另一路流經空氣預熱器，加熱成熱一次風后進入磨煤機前的熱一次風管，熱一次風和冷一次風混合后進入磨煤機。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風干燥并經煤粉管道輸送到燃燒器噴嘴噴入爐膛燃燒,一次風的流量取決與燃燒系統(tǒng)所需的一次風量和流經空氣預熱器的漏風量。密封風機風源來自冷一次風，并最終通過磨煤機而構成一次風的一部分。,一次風機出口到空氣預熱器進口不設置預熱裝置。,一次風系統(tǒng)圖,,煙氣系統(tǒng),煙氣系統(tǒng)

21、的作用是將燃料燃燒生成的煙氣流經各受熱面?zhèn)鳠岷筮B續(xù)并及時地排之大氣，以維持鍋爐正常運行。,引風機進口壓力與鍋爐負荷、煙道流通阻力相關。引風機流量決定于爐內燃燒產物的容積和爐膛出口后面的所有漏入煙道中的空氣量，其中最大的漏風量是空氣預熱器從空氣側漏入煙氣側的空氣量。,,送風機,送風機型式：動葉可調軸流式風機ASN2730/1400,運行方式：兩臺風機并聯(lián)運行,調節(jié)方式：液壓動葉調節(jié),布置方式：水平對稱布置，垂直進風，水平出風,安

22、裝地點：室外露天,生產廠家：沈陽鼓風機廠,,送風機性能曲線,,送風機葉片,送風機葉片為機翼形扭曲葉片，由鍛造制成，無雜質，密度高，葉片整體晶相結構緊密結合，過渡平滑，結構強度高。,無潤滑油系統(tǒng)，軸承采用油浴自潤滑，動葉采用液壓油驅動，液壓油壓和同類型設備相比較低（只需＞1.7MPa）。,,送風機技術數(shù)據(jù),,送風機性能數(shù)據(jù),,一次風機,一次風機型式：動葉可調軸流式風機AST-1792/1120,運行方式：兩臺風機并聯(lián)運行,調節(jié)

23、方式：液壓動葉調節(jié),布置方式：水平對稱布置，垂直進風，水平出風,葉輪級數(shù)：兩級,生產廠家：沈陽鼓風機廠有限公司,,一次風機性能曲線,,一次風機技術數(shù)據(jù),,一次風機性能數(shù)據(jù),,引風機,引風機型式：靜葉可調軸流式風機AN35e6（V13+40 ）,運行方式：兩臺風機并聯(lián)運行,調節(jié)方式：靜葉調節(jié),布置方式：水平布置，兩臺風機的冷卻風機對稱布置，可調節(jié)前導葉電動執(zhí)行機構安裝位置從電機一端看均在風機右側。臥式、垂直進氣。,生產廠家：成都電力機

24、械廠,,引風機工作原理,AN風機是一種子午加速風機，它由進氣室、前導葉、集流器、葉輪、后導葉和擴壓器組成。AN風機工作時，煙氣進入AN風機進氣室，經過前導葉的導向，在集流器中收斂加速，再經過葉輪的作功產生靜壓能和動壓能；后導葉又將煙氣的螺旋運動轉化為軸向運動而進入擴壓器，并在擴壓器內將煙氣的大部分動能轉化為靜壓能，從而完成風機的工作過程。,,引風機性能曲線,,引風機技術數(shù)據(jù),,引風機性能數(shù)據(jù),,軸流風機啟

25、動特點,軸流風機在零流量時功率達最大，并隨著流量的增加而下降，這一特點要求軸流風機在啟動時應帶負載，以免風機啟動功率過大。對于動葉可調軸流風機，在啟動時需要將動葉關閉。如圖所示：風機在同一轉速下升速，動葉關閉時啟動阻力大大低于動葉片開啟時的啟動阻力。所以軸流風機動葉關閉時啟動對于電動機來說是安全的。,,空氣預熱器,每臺鍋爐配有兩臺半模式、雙密封、三分倉容克式空氣預熱器，立式布置，煙氣與空氣以逆流方式換熱。預熱

26、器型號為31.5-VI（T）-1833-SMR，轉子直徑為Ф12935mm，傳熱元件總高度2000mm。,預熱器轉子采用半模式扇形倉格結構，熱端和熱端中間層傳熱元件采用DU板型。所有傳熱元件盒均制成較小的組件，檢修時可全部從側面檢修門孔處抽出，更換非常方便。冷端傳熱元件及元件盒的材料采用耐低溫腐蝕的Corten鋼制作，可保證使用壽命大于50000小時。,,空氣預熱器密封,雙密封結構簡圖,預熱器采用雙徑向、雙軸向密封系統(tǒng)。熱

27、端靜密封采用美國ALSTOM-API新結構，為迷宮式密封結構，既保證密封性能，又可使扇形板上下移動；冷端靜密封采用脹縮節(jié)式，既保證了不漏風，又可以調整扇形板位置；熱端和冷端靜密封由通常的單側密封改為雙側密封，既減少了漏風又提高了使用壽命。,,空氣預熱器軸承,預熱器采用可靠的導向和支承軸承。導向軸承采用雙列向心滾子球面軸承，導向軸承裝置本身可隨轉子熱脹和冷縮而上下滑動，并能帶動扇形板內側上下移動，從而保證扇形板

28、內側的密封間隙保持恒定。導向軸承結構簡單，更換、檢修方便，配有潤滑油冷卻水系統(tǒng)，并有溫度傳感器接口?？諝庥锜崞鞯闹С休S承采用向心球面滾子推力軸承，使用可靠，維護簡單，更換容易，配有潤滑油冷卻水系統(tǒng)。,,空預器中心傳動裝置,每臺予熱器配有一套中心傳動裝置，包括主電機、輔助電機和盤車裝置，電機配備變頻調速啟動裝置，實現(xiàn)軟啟動、無級變速。當主傳動電機發(fā)生故障時，能自動切換輔助電機投入運行，確保予熱器安全運行。一旦停轉

29、，轉子停轉報警器發(fā)出聲光報警。傳動裝置減速機齒輪全部為硬齒面，減速機體積小、重量輕，安裝調整方便，運行平穩(wěn)可靠。,中心傳動裝置,,空預器換熱元件,轉子采用半模式雙密封扇形倉結構(ALSTOM-API專利) ，其優(yōu)點是轉子中心筒和模式扇形倉是銷接結構，在工地不用焊接，不存在焊接變形。該空氣預熱器這種結構減小了工地焊接工作量，安裝速度快。,傳熱元件盒均制成較小的組件，檢修時熱端傳熱元件盒、中間層傳熱元件盒、冷端傳熱元件

30、盒全部抽屜式從側面檢修門孔處抽出，安裝、更換非常方便。,,空氣預熱器技術參數(shù),,靜電除塵器,生產廠家：浙江菲達環(huán)保科技股份有限公司,型式：干式、臥式、板式,振打方式：機械振打,設計除塵效率： >99.7％,保證除塵效率： >99.5％,室數(shù)/電場數(shù)： 2/4,,制粉系統(tǒng),,制粉系統(tǒng)的構成,制粉系統(tǒng)是將存于原煤倉的的煤磨制成細度合格的煤粉后，被輸送至燃燒器的所有設備所構成的系統(tǒng)。

31、,本廠鍋爐采用HP磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配6臺磨煤機。,,制粉系統(tǒng)的作用,將燃煤從原煤倉按與磨煤機出力相匹配的速度輸入磨煤機,向磨煤機提供一定溫度和數(shù)量的干燥劑——冷熱一次風，使原煤在經歷磨制過程的同時完成干燥過程；,使煤粉通過分離器進行粒度分級，保證輸入燃燒器的煤粉細度合格；,通過分離器的合格煤粉被一次風輸送，以一定的溫度和風煤比，均勻地分配到投運的燃燒器。,,給煤機,給煤機型式：電子稱重皮帶式給煤機給煤機型號：

32、CS2024HP型數(shù)量：每爐6臺給煤機主要設計參數(shù)（單臺給煤機）：給煤出力：7～68t/h機體密封風參數(shù)：密封風壓為磨煤機出口風壓＋500Pa 密封風風量：10Nm3/min 密封風溫度：常溫,稱量精度：±0.5% 控制精度：±1％主驅動電動機型號： B

33、PDZ-3/M100LB4（變頻）， 功率：3KW， 額定電壓：380V清掃鏈電動機型號： NP1-200/M80S6， 功率：0.37KW， 額定電壓：380V,,磨煤機,作用：磨煤機是整個制粉系統(tǒng)的核心設備，其作用是將原煤碾磨成細度、均勻度負荷燃燒技術要求的煤粉。本廠磨煤機選用HP磨煤機，一次風正壓直吹式制粉