1000MW超超临界火电机组锅炉设计说明书
专题1锅炉设计说明书一、概述本次为浙江国华宁海电厂二期2×1000MW扩建工程机组超超临界锅炉提出的方案是上海锅炉厂有限公司采用Alstom Power 公司Boiler GmbH（以下简称APBG公司）的技术，总体方案是在该公司为外高桥二期、三期设计的2×900MW超临界和2×1000MW超超临界锅炉的基础上，根据本工程燃煤特性、蒸汽参数特点以及相关要求进行设计的。锅炉的系统、性能设计由上海锅炉厂有限公司与技术支持方APBG公司联合进行，性能保证将由技术支持方APBG公司负责。本方案提供1000MW等级螺旋管圈水冷壁方案。对于本工程，卖方认为锅炉设计时主要考虑采用成熟先进的超临界锅炉技术，以确保机组的可用率和获得高的经济性；炉膛尺寸及燃烧设备的选用保证炉膛及炉膛出口处受热面不结渣、高的燃烧效率、低负荷稳燃、降低NOx排放、防止低温受热面飞灰沾污和磨损、防止炉内受热面的腐蚀和锅内高温蒸汽氧化等。卖方有信心为浙江国华宁海电厂提供二台技术既成熟又可靠、性能优良、环保水平高、质量优等、交货及时、服务到位的1000MW超超临界锅炉，产品性能、质量符合国际一流火力发电厂的要求。二、锅炉的主要技术规范本方案锅炉为1000MW等级超（超）临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、采用单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。设计煤种/校核煤种为神华煤。1、 锅炉设计容量和参数蒸汽参数按与上海汽轮机有限公司提供的1000MW超超临界汽机热平衡参数相匹配，也可以同国内相同容量级汽机制造商的汽机相匹配。投标文件以锅炉出口蒸汽参数27.56MPa(a)/605/603为准，除7、技术数据表外，其它文字部分均适合于蒸汽参数26.25MPa(a)/605/603方案。对应于蒸汽参数26.25 MPa(a)/605/603方案的7、技术数据表单列于附件1方案二中。最终锅炉主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等要求与汽轮机的参数相匹配，不调整价格。名 称单位BMCRBRL过热蒸汽流量t/h30912943过热器出口蒸汽压力MPa(g)27.4627.34过热器出口蒸汽温度oC605605再热蒸汽流量t/h2580.92465.4再热器进口蒸汽压力MPa(g)6.065.78再热器出口蒸汽压力MPa(g)5.865.59再热器进口蒸汽温度oC374366再热器出口蒸汽温度oC603603省煤器进口给水温度oC2982952、设计条件煤种煤种设计煤种校核煤种项目活鸡兔矿煤变动范围乌兰木伦矿工业分析1. 工业元素及可磨性分析全水分Mt%14.00±416.50干燥基水份Mad%5.906.70灰分 Aar%7.04±513.07碳 Car%63.2556.38氢 Har%3.403.37全硫 St,ar%0.50±0.30.58氧 Oar %11.189.44Nar%0.640.66高位发热值Qgr,arMJ/kg24.5022.15低位发热值Qnet,arMJ/kg23.39±2.3420.98干燥无灰基挥发份Vdaf%33.1938.00哈氏可磨性指数HGI62552. 灰熔点DT(变形温度)10801060（10501150）ST(软化温度)11201080（11001200）HT(半球温度)11801120（11101250）FT(熔融温度)12201450（11501300）3. 灰成分SiO2%26.3145.01 (3050)Al2O3%12.6614.99 (920)TiO2%0.480.41 (0.41.5)Fe2O3%20.666.11 (620)CaO %18.0918.21 (1535)MgO %1.081.18 (0.81.8)K2O %0.701.20 (0.22.0)Na2O%0.430.82SO3%16.206.69 (812)MnO2%0.060.46其它%3.334.922) 点火及助燃用油油种：#0轻柴油粘度(20时)：3.08.0 mm2/s凝固点：不高于0闭口闪点：不低于55机械杂质：无含硫量：不大于1.0%水份：痕迹灰份：不大于0.02%比重：817 kg/m3低位发热值Qnet,ar41800 kJ/kg3) 气象条件累年平均大气压： 1013.4hPa累年平均气温： 16.4极端最高气温： 39.7累年平均最高气温： 21.0极端最低气温： -9.6累年平均最低气温： 12.7年最高气温高于等于35日数： 6d累年平均相对湿度： 82累年最小相对湿度： 5累年平均水汽压： 17.3hPa累年平均降水量： 1715.5mm最大一日降水量： 355.7mm最长连续降水日数： 17d过程降水量： 749.2mm累年平均蒸发量： 1314.0mm累年平均雾日数： 16.6d累年平均雷暴日数： 42.6d累年最大积雪深度： 26 cm累年平均风速： 4.57 m/s累年最大风速： 26 m/s 风向：NW (1974.8.19)全年主导风向： NW (15)五十年一遇基本风压值： 0.6 KN/m2雪压值： 0.4 KN/m2主厂房零米地坪标高： 6.85m(85国家高程)4) 给水品质和蒸汽品质的要求给水品质：锅炉给水质量标准（按CWT工况设计，即联合水处理工况设计）总硬度：0 mol/L溶解氧： 30300 g/L(加氧处理)铁：10g/kg铜：3g/kg二氧化硅： 15g/kgpH值（CWT工况）：8.09.0 （加氧处理）电导率(25)：0.15 S/cm钠：5g/kg锅炉补给水质量标准：电导率(25)：0.15 S/cm二氧化硅：20g/kg蒸汽品质：钠：5 g/kg二氧化硅：15 g/kg电导率(25)：0.15 S/cm铁：10 g/kg铜：3 g/kg5）锅炉运行条件及模式锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。锅炉按变压运行方式设计，采用定滑定运行或纯滑压运行的方式，定滑定运行的变压运行的范围按30%90%BMCR；定压运行的范围按030%BMCR和90%100%BMCR。纯滑压运行方式的变压运行的范围按30100%BMCR。制粉系统：中速磨冷一次风机直吹式制粉系统，每炉配6台磨煤机，五运一备，设计煤粉细度R90=17%。给水调节：机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台启动用电动调速给水泵。根据锅炉启动旁路设置情况，推荐的电动给水泵容量为40%B-MCR，具体的关于电动给水泵容量的推荐意见详见专题4。汽轮机旁路系统：卖方根据自身经验提出的旁路设置的推荐意见具体详见专题4：启动系统专题说明、汽机旁路及电动给水泵配置的推荐意见。空预器进口冷风加热方式：在二次风道上设热风再循环。3、锅炉性能保证值1) 最大连续蒸发量（MCR）：3091t/h；2）在BRL工况下，锅炉保证热效率不小于 93.72%(按低位发热量)；3）空气预热器的漏风率在BMCR工况下，投产第一年内不高于6 %，运行1年后不高于 8 %。一次风漏风率不高于35 %；4）锅炉最低不投油稳燃负荷不大于30%B-MCR；5）烟、风压降实际值与设计值的偏差不大于10%；6）锅炉出口NOx的排放浓度：不超过300mg/Nm3(O2=6% 干基)；7）过热器、再热器、省煤器的实际汽、水侧压降数值不超过设计值；8）滑压运行在35%100%B-MCR范围过热蒸汽能维持其额定汽温；在50100% B-MCR时再热蒸汽能维持额定汽温；4、锅炉特点APBG为本工程提供的是超超临界塔式直流锅炉。Alstom Power公司数十年在设计和安装燃用各种各样燃料的锅炉上的经验确保了本工程的设计是成熟而且安全的，并且具有很高的可用率。该锅炉具有如下特点：1）锅炉系统简单；2） 锅炉具有很强的自疏水能力，具备优异的备用和快速启动特点；3）均匀的过热器、再热器烟气温度分布；4）均匀的对流受热面烟气流场分布；5）采用单炉膛单切圆的燃烧方式，在所有工况下，水冷壁出口温度分布均匀；6）采用低NOx同轴燃烧系统（LNTFSTM）；7）过热器采用煤水比加两级八点喷水，再热器采用燃烧器摆动、低负荷过量空气系数调节和在进口装设事故紧急喷水和两级再热器中间装设微量喷水；8）无水力侧偏差，过热器、再热器蒸汽温度分布均匀；9）过热器、再热器受热面材料选取留有较大的裕度；10）不同受热面之间无管子直接焊接（没有携带偏差）；11）受热面布置下部宽松，无堵灰；12）运行过程中锅炉能自由膨胀；13）悬吊结构规则，支撑结构简单；14）受热面磨损小；15）占地面积小；为了降低超超临界锅炉因过热器和再热器出口汽温的提高所导致的高温段管子烟气侧高温腐蚀和管内高温氧化，在受热面材料选用上采用大量的高档次奥氏体钢管。5、锅炉整体布置锅炉为1000MW等级燃煤汽轮发电机组，超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构塔式锅炉、露天布置燃煤锅炉。锅炉燃用煤种为神华煤。制粉系统采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统，5台磨运行带锅炉BMCR工况。锅炉总体布置见附图1-1。炉膛宽度23160mm，炉膛深度23160mm，水冷壁下集箱标高为4000mm（暂定），炉顶管中心标高为117910mm（暂定）。锅炉炉前沿宽度方向垂直布置6只外径/壁厚为F610/80mm的汽水分离器，每个分离器筒身上方布置1根内径为F240mm和4根外径为F219.1mm的管接头，其进出
