杭州锅炉集团有限公司9F余热锅炉设计说明书.pdf

连封面 共13页 型号：NG-901FA-R 锅炉设计说明书 编号：03566SM 杭州锅炉集团有限公司 （杭州锅炉厂） 2004年10月 杭州锅炉集团有限公司 设计说明书 共12页 第1页 1 一. 前言 二. 锅炉规范 1. 燃机排气烟气参数（设计工况） 2. 余热锅炉参数（设计工况） 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. 锅炉水容积 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 设计说明书 共12页 第2页 2 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。

这类机组发电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，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、自然循环燃机余炉，它与S109FA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天然气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，可以在规定的烟气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，工质沿锅炉宽度方向流速分布均匀 本锅炉按室外布置设计，锅炉和烟气通道均按地震烈度六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 设计说明书 共12页 第3页 3 二.锅炉规范 1． 燃机排气烟气参数（设计工况）： 环境温度 15 ℃ 大气压力 1.013 bar 湿度 60 % 燃机燃料 天然气 燃机背压 ≤3980 Pa 燃机排气流量 2370.25 t/h 锅炉进口烟气温度 603.7 ℃ 燃机排气成分（V%）： N2 74.60 CO2 3.85 H2O 8.06 O212.60 SO2 0.00 Ar 0.89 2.余热锅炉参数（设计工况）： a. 高压部分 最大连续蒸发量 282.96 t/h 额定蒸汽出口压力 9.72 MPa（g） 额定蒸汽出口温度 566.6 ℃ b. 再热部分 最大连续蒸发量 312.015 t/h 额定蒸汽出口压力 2.10 MPa（g） 额定蒸汽出口温度 566.2 ℃ 冷再热蒸汽流量 271.245 t/h 冷再热蒸汽温度 365.8 ℃ c. 低压部分 最大连续蒸发量 41.437 t/h 额定蒸汽出口压力 0.31 MPa（g） 杭州锅炉集团有限公司 设计说明书 共12页 第4页 4 额定蒸汽出口温度 300.1 ℃ d. 中压部分 最大连续蒸发量 40.051 t/h 额定蒸汽出口压力 2.26 MPa（g） 额定蒸汽出口温度 297.2 ℃ e. 中压省煤器出口移出热量 温度 213.7 ℃ 流量 30.916 t/h f. 凝结水温度 35.1 ℃ g. 给水加热器入口温度 60 ℃ h. 给水加热再循环量 207.938 t/h 3.锅炉给水和补给水品质要求(GB/T12145-99) 3.1 给水质量 硬度 ≤2.0 μmol/L 氧 ≤7 μg/L 铁 ≤30 μg/L 铜 ≤5 μg/L 油 ≤0.3 mg/L PH(25℃) 9.0—9.5 联氨 10—50 μg/L 3.2 补给水质量 硬度 ≈0 μmol/L 二氧化硅 ≤20 μg/kg 电导率（25℃） ≤0.2 μs/cm 4. 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—10 mg/L 杭州锅炉集团有限公司 设计说明书 共12页 第5页 5 含盐量 ≤100 mg/L 电导率（25℃） ≤150 μs/cm 二氧化硅 ≤2.0 mg/kg PH(25℃) 9.0—10.5 4.2 锅炉蒸汽品质 钠 ≤10 μg /kg 二氧化硅 ≤20 μg/kg 铁 ≤20 μg/kg 铜 ≤5 μg/kg 电导率（25℃） ≤0.3 μs/cm 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（受热面模块和钢架护板）、出口烟道及烟囱、高中低压锅筒、管道、平台扶梯、本体雨棚等部件以及给水泵、再循环泵、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 受热面名称高压过热器2/再热器2 再热器1/ 高压过热器1 高压蒸发器/低压过热器2/中压过热器 高压省煤器2/中压蒸发器 高压省煤器1/中压省煤器/ 低压过热器1/ 低压蒸发器 给水加热器2/ 给水加热器1 锅炉从进口烟道法兰面至尾部出口烟囱平台外侧总长约为37.599m，宽度约为20.2m（包括炉顶平台宽度），高压锅筒中心标高为30m，中压锅筒中心标高为29.6m，低压锅杭州锅炉集团有限公司 设计说明书 共12页 第6页 6 筒中心标高为30.19m，烟囱顶部标高为60.264m 2． 锅筒及内部装置 高压锅筒内径为Φ1900mm，直段长度13.129m，中压锅筒内径为Φ1250mm，直段长度11.887m，低压锅筒内径为Φ2400mm，直段长度12.497m，高压锅筒两端配半球形封头，中压和低压锅筒两端配半椭球形封头，封头均设有人孔装置。

筒体和封头的材料均为SA-516Gr70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、紧急放水管和排污管等，低压锅筒上还设有至高中压给水泵的下降管道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： 2.06分钟； 中压： 5.03分钟； 低压： 5.00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φ50.8的开齿螺旋鳍片管；管子材料为T91，螺旋鳍片材料为409SS高压过热器1横向排数为108排，纵向为4排管，为管径φ50.8的开齿螺旋鳍片管管子材料为T22，螺旋鳍片材料为409SS。

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高压锅筒的饱和蒸汽通过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，由连接管引至高压主蒸汽集汽集箱 杭州锅炉集团有限公司 设计说明书 共12页 第7页 7 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3，横向排数33排，纵向排数1排，和低压过热器2并列布置在同一排上，为管径φ63.5的螺旋鳍片管；管子材料为SA210-A-1，螺旋鳍片材料为碳钢中压过热器工质流程为半回路，工质经上下两次流过锅炉宽度方向的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葙，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。

3.3 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3和模块5低压过热器2横向排数为66排，纵向1排，和中压过热器布置在同一排，为管径φ63.5的开齿螺旋鳍片管；管子材料为SA210-A-1，螺旋鳍片材料为碳钢低压过热器1横向排数为70排，纵向也为1排管，并列布置在低压蒸发器第一排上，为管径φ63.5的开齿螺旋鳍片管；管子材料为SA210-A-1，螺旋鳍片材料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葙 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96排，纵向2排，为管径φ57.15的开齿螺旋鳍片管；管子材料为T91，螺旋鳍片材料为409SS再热器1横向排数为96排，纵向为4排管，为管径φ57.15的开齿螺旋鳍片管，管。