600MW超临界锅炉技术培训手册.doc

镇江电厂600MW超临界压力锅炉技术培训手册上海锅炉厂2005年4月目 录第一局部 性能设计……………………………………………...3第二局部 超临界锅炉结构及汽水系统………………………..31第三局部 燃烧…………………………………………………...48第四局部 调试和运行…………………………………………...64第五局部 仪表与控制…………………………………………...85第一局部 性能设计一、设计思想及依据江苏镇江发电三期扩建工程2×600MW超临界锅炉是在引进ALSTOM美国公司超临界锅炉技术的根底上，结合上海锅炉厂燃用神府东胜煤的经验，并根据用户的一些特殊要求进行设计的锅炉本工程锅炉设计着重考虑：1） 采用成熟、先进的超临界技术，确保锅炉具有较高的可用率；2） 选用适宜的炉膛尺寸及热负荷指标，以保证炉膛不发生结渣；3） 采用先进的燃烧方式和燃烧设备，在保证炉膛不结渣的前提下，燃烧效率高、煤种适应性强、烟气温度及速度偏差小、NOx排放低；4） 采用成熟可靠的受热面布置方式，使得汽温偏差尽可能小，管材选用留有足够的裕度，有效保证受热面平安可靠；5） 具有较好的低负荷稳燃性能和较好的启、停及调峰性能；6） 尽量采用成熟结构，增加部组件通用化程度。

本超临界锅炉的设计是以锅炉技术协议、设计联络会纪要等资料为主要设计依据，在设计中贯彻如下精神：以美国ALSTOM公司方的初步设计及参考工程为样本，在保证合同协议中的各项技术性能指标和满足客户合理要求的前提下，对产品进行优化设计，以期望设计出用户满意的标志工程二、锅炉燃煤资料1、煤质资料镇江工程燃用的设计煤种为神府东胜煤，该煤种具有较强的结渣特性序号项 目符号 数 值单位 　　　设计煤校核煤　1应用基碳Cy63.0156.42%2应用基氢Hy4.333.46%3应用基氧Oy6.154.72%4应用基氮Ny1.251.2%5应用基硫Sy0.500.62%6应用基水Wy14.5010.00%7应用基灰Ay10.2623.58%8应用基低位发热量Qydw2300019980kj/kg14可燃基挥发物Vr35.6623.58%　15可磨度HGI5560　　灰熔点t1111613190C　　t2115613590Ct31196139916灰份分析二氧化硅 SiO239.2532.89%三氧化二铝 Al2O314.4824.31%三氧化二铁 Fe2O39.868.75%氧化钙 CaO22.2315.7%氧化镁 MgO0.860.96%二氧化硫 SO28.556.21%氧化钠和氧化钾 Na2O+ K2O2.332.56%2、煤质分析报告：1〕总体评价根据ASTM标准判断，本工程设计煤种为高挥发份烟煤、校核煤种为中等挥发份烟煤。

设计煤种水份含量中等,但是灰份含量相比照拟低校核煤种水份含量比拟低，但是灰份含量相比照拟高设计煤种，校核煤种的固定碳和挥发份的比例分别为1.36，2.15，在此范围内说明设计煤种具有较好的稳燃和燃烬特性,而校核煤种的稳燃和燃烬特性中等氮含量处于中等水平1.2-1.25%，这样炉内燃烧控制NOx可以到达标书规定的400 mg/Nm3〔O2=6%〕要求2〕灰成分分析及结渣指标判断结渣特性不结渣 轻微结渣 中等结渣 严重结渣镇江600MW超临界锅炉设计煤种校核煤种参数T3 或 FT °C (°F)> 1400(> 2550)1300 +100, -50(2370 +180, -90)1200 ± 50(2190 ± 90)< 1150(< 2100)11961399T1 或 IT °C (°F)< 1200(< 2190)< 1150(< 2100)< 1100(< 2021)11161319T3 – T 1 °C或 FT – IT (°F)< 60 和 T3 £ 1200(100 和 T3 < 2190)8080CaO (%)< 1010 to 2020 to 4040 和 S>1.9g/MJ HHV22.2315.7Na2O (%)< 11 to 33 to 5> 52.332.56Fe2O3 (%)< 77 to 1515 to 2525(参考 FeS2)9.868.75Fe2O3/CaO在任何情况下，假设 Fe2O3 < 70.5 to 0.7或1.4 to 1.8和Fe2O3 > 70.7 至 1.4和Fe2O3 > 100.440.56B/A¹ 0.5 ± 0.10.5 ± 0.10.660.49对于本工程燃煤特性，在采用APU公司燃料分析方法的根底上，还应用普华燃煤技术开发中心、西安热工研究院等单位煤质分析法进行判断，判断结果如下表所示：工程设计煤种校核煤种碱酸比 B/A—0.660.49SiO2/Al2O3—2.711.35G=SiO2*100/〔SiO2+Fe2O3+CaO+MgO〕—54.3656.42R=1.24B/A+0.28 SiO2/Al2O3-0.0023t2-0.019G+5.4—3.282.19结渣性判断—严重中等Ru1=B/A*(Na2O+K2O)—1.531.25燃料沾污性判断—沾污严重沾污严重Hm=A(SiO2+0.8Fe2O3+1.35Al2O3)/100—6.817.1磨损性判断—轻微磨损中等磨损着火稳定系数 Rw—5.704.83着火稳定系数判断—易稳定区中等稳定区燃料燃烬指数 Rj—35.19920.7燃料燃烬指数判断—易燃烬区中等燃烬区综合ALSTOM公司和国内对燃煤特性判断可知，本工程燃煤具有以下特性：1〕 设计煤种为高挥发分烟煤，具有较好的着火稳定性和燃尽特性；校核煤种为中等挥发份烟煤，着火稳定性和燃尽特性指标中等；2〕 综合灰熔点温度、酸碱比等指标判断，设计煤种的结渣特性严重，校核煤种中等；3〕 设计煤种/校核煤种沾污特性严重；4〕 从灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及磨损指数EI等综合判断，设计煤种属于轻微磨损，校核煤种磨损特性中等；根据以上对煤种分析，在本工程炉膛设计中将要重点考虑炉内结渣和水冷壁高温腐蚀。

同时对煤种变化和煤质变差后，煤粉的着火、燃烧的稳定、高效，煤质适应能力、负荷调节能力，低NOX排放、低负荷稳燃等方面，也将采取切实有效的措施另外还对尾部对流受热面的磨损问题作重要考虑三、锅炉型式及主要技术标准上海锅炉厂为镇江三期工程设计的是1913t/h超临界一次中间再热直流循环锅炉、单炉膛∏型布置、四角切向燃烧、摆动喷嘴、平衡通风、全钢架悬吊结构、露天布置、固态排渣制粉系统配正压冷一次风机直吹式送粉系统启动系统采用简单疏水扩容系统1、锅炉主要参数项 目单位BMCRBRL过热蒸汽流量t/h19131822过热蒸汽出口压力MPa25.425.3过热蒸汽出口温度℃571571再热蒸汽流量t/h15841514再热蒸汽进口压力MPa4.384.18再热蒸汽进口温度℃312307再热蒸汽出口压力MPa4.194.00再热蒸汽出口温度℃569569给水温度℃282279锅炉BRL工况对应于汽机TMCR工况〔进汽量等同于TRL工况〕、锅炉B-MCR工况对应于汽机VWO工况；2、设计制造标准超临界压力螺旋管圈直流炉建造技术标准主要清单如下：设计标准：1〕热力计算按Alstom-Power, USA标准。

2〕烟、空气动力计算按Alstom-Power, USA标准3〕汽、水动力计算按Alstom-Power, USA标准4〕受压件强度计算按美国ASME第I卷?锅炉及压力容器标准?2001版5〕ASME第II卷材料标准6〕ANSI/ASME B31.1?动力管道?7〕钢结构计算按GBJ17-88?钢结构设计标准?制造与验收技术条件：1〕SG0167 锅炉原材料入厂检验标准2〕SG0818 大型压力容器制造技术条件3〕SG0806 锅炉集箱制造技术条件4〕SG0805 蛇形管制造技术条件5〕SG0147 埋弧自动焊锅炉膜式管屏制造技术条件6〕SG0801 锅炉栓焊钢结构制造技术条件7〕SG0137 钢结构大型板梁制造技术条件8〕SG0824 容克式空气预热器制造技术条件9〕SG0165 锅炉水压试验技术条件10〕SG0501 包装通用技术条件11〕SG0601 涂漆通用技术条件12〕ASME IX 锅炉及压力容器焊接13〕ASME PTC4.1 性能验收试验标准3、锅炉性能保证值锅炉出力 1913t/h锅炉保证效率 93.55(按低位发热值，BRL工况)空气预热器漏风率 <6%(一年内)，<8%〔运行一年后〕最低直流负荷 30%BMCR不投油最低稳燃负荷 30%BMCRNOx的排放量 400 mg/Nm3〔干基，O2=6%〕4、锅炉主要的结构尺寸项 目单位镇江工程吴泾亚临界600mw炉膛宽度×深度mm×mm18816×1769619558×16940.5炉顶管标高mm7185074100冷灰斗角度mm5555上排燃烧器到屏底距离mm2093220210燃烧器上、下一次风喷口距离mm94609300下一次风喷口至冷灰斗转角处距离mm51475969水平烟道深度mm61088546后烟井深度mm13200127685、主要受热面结构特性主要受热面结构特性:工程部件排数根数管径mm节距mm受热面积m2横向纵向分隔屏3643241.3268850.81385.6后屏2042047.644.45896541424.7末级过热器〔后部〕8298438.122476.21882末级过热器〔前部〕8298438.122476.。