无锡锅炉150吨高温高压循环流化床锅炉说明书要点.pdf

UG150/9.8M 锅 炉 说 明 书 嘉兴 JSM1(仅供参考 ) 编制 校对 审核 标准 审定 中华人民共和国 无 锡 华 光 锅 炉 股 份 有 限 公 司 （ 无锡锅炉厂 ） 2017 年 1 月 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 1 页 共 22 页 1 目录 一、前言 2 二、锅炉基本特性 2 1. 主要工作参数 2 2. 设计燃料 3 3. 安装和运行条件 4 4. 锅炉基本尺寸 4 三、锅炉结构简述 4 1. 炉膛水冷壁 5 2. 高效蜗壳式汽冷旋风分离器 6 3. 锅筒及锅筒内部设备 7 4. 燃烧设备 8 5. 过热器系统及其调温装置 10 6. 省煤器 11 7. 空气预热器 11 8. 锅炉范围内管道 12 9. 吹灰装置 12 10. 密封装置 12 11. 炉墙 12 12. 构架 13 13膨胀系统 14 14锅炉水压试验 14 15. 锅炉过程监控 14 四、 性能说明 16 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 2 页 共 22 页 2 一、 前言 我国电站锅炉的燃料主要以化石燃料为主；锅炉燃烧化石燃料所产生的烟 气，携带有 SO2、NOx 、粉尘等有害物质， 是我国许多城市雾霾产生的因素之一， 为此 2012 年国家颁布了火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011 ，要求新建 锅炉烟气有害气体排放中SO2100 mg/m 3、NO x100 mg/m 3；2014 年已在全国主 要省区逐步推广， 并推广到全国。2015年国家又颁布了环保法， 以法律的形式， 要求产生污染源的企业， 污染排放必须符合国家有关排放规定，为此我们无锡 华光锅炉股份有限公司，紧跟市场的需求，按照全新的低氮燃烧、低能耗设计 理念，设计制造出低排放、低能耗、高可靠性的新型环保循环流化床锅炉，来 满足用户最新的要求。 由于脱硫剂加大了NOx原始排放量，因此我们希望在锅炉尾部采用烟气脱 硫的工艺进行脱硫；我们在返料腿上设置了脱硫剂加入口，作为炉内临时石灰 石脱硫之用。 二、锅炉基本特性 1、主要工作参数 额定蒸发量 150 t/h 额定蒸汽温度 540 额定蒸汽压力（表压） 9.8 MPa 给水温度 215 锅炉排烟温度137 排污率1 % 空气预热器进风温度 30 锅炉计算热效率 91.5 % 锅炉保证热效率 91 % 燃料消耗量 24.3 t/h(设计煤种 ) 一次热风温度 175 二次热风温度181 一、二次风量比 50：50 循环倍率 20 25 灰渣比 7:3 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 3 页 共 22 页 3 2、设计燃料 （1）煤质分析资料： 名称符号单 位设计煤种校核煤种 煤 质 分 析 碳Car % 45.18 60.47 氢Har % 2.51 4.09 氧Oar % 6.35 17.35 氮Nar % 1.03 1.25 硫Sar % 0.68 0.60 全水分Mt % 14 4.34 灰分Aar % 30.41 11.97 干燥无灰基挥发分Vdaf % 39.59 36.85 低位发热值Qnet.ar kJ/kg 17358 21748 入炉给煤粒度：煤的入炉粒度要求：粒度范围010mm，50%切割粒径 d50=2mm。 入炉煤粒径分布与锅炉性能密切相关，请按本说明书中的“燃煤粒度（径）分布曲线”执 行。 研究证明，循环流化床锅炉的流化风量的大小是影响NOx原始排放的因素之一。流化 风量越大， NOx原始排放量就越高；反之亦然。而入炉煤的颗粒度的大小又影响流化风量的 大小；入炉煤颗粒度d50越大，所需流化风量就越大，反之亦然。因此要求：粒度范围0 10mm ，50% 切割粒径 d50=2mm ，13mm 颗料度所占的比例要 5% ，详见附图。 （2）点火及助燃用油 采用床下点火，点火及助燃用#0号轻柴油 2.9 锅炉给水质量标准 锅炉给水质量标准符合GB12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 3、安装和运行条件 地震烈度 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 4 页 共 22 页 4 4、锅炉基本尺寸 炉膛宽度（两侧水冷壁中心线间距离） 8450mm 炉膛深度（前后水冷壁中心线间距离） 4130mm 锅筒中心线标高 38000mm 锅炉顶板标高 42600mm 运转层标高 8000mm 操作层标高 5200mm 锅炉宽度（两侧柱间中心距离） 9900mm 锅炉深度（柱 Z1与柱 Z4之间距离） 17560mm 三、锅炉结构简述 锅炉为高温高压，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架型布置。 锅炉运转层以上露天，运转层以下封闭，在运转层8m标高设置混凝土平台。炉膛采用膜式 水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级四组对流过热器，过 热器下方布置三组省煤器及一、二次风各三组空气预热器。 本锅炉采用无锡华光锅炉股份有限公司最新型的低氮燃烧、低能耗循环流化床锅炉技 术，结合我公司多年来生产循环流化床锅炉的经验，是无锡华光锅炉股份有限公司开发的 第三代循环流化床锅炉产品。在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧 所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左 右两侧风道引入点火燃烧器后进入水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次 风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛，补 充空气，加强扰动与混合。燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热 交换。炉膛内的烟气 (携带大量未燃尽碳粒子 )在炉膛上部进一步燃烧放热。 离开炉膛并夹带 大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回 炉膛，实现循环燃烧。分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、 二次风空气预热器由尾部烟道排出。由于采用了新型低氮燃烧循环流化床技术，通过低床 温、低氧量、薄料层、分级送风等运行手段，能显著抑制低烟气中N0x的生成，显著降低 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 5 页 共 22 页 5 鼓风机的厂用电率，因而它更能适合日益严格的国家环保和节能减排的要求。 锅炉的水、汽侧流程如下： 给水经过水平布置的三组省煤器加热后进入锅筒。锅筒内的锅水由集中下降管、分配 管进入水冷壁下集箱、上升管、上集箱，然后从引出管进入锅筒。锅筒内设有汽水分离装 置。饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引至汽冷旋风分离器，然后依次经过尾部汽冷包墙 管、低温过热器、一级喷水减温器、炉内屏式过热器、二级喷水减温器、高温过热器，最 后将合格的过热蒸汽引向汽轮机。 1. 炉膛水冷壁 考虑到合理的炉膛流化速度，炉膛断面尺寸设计成8450 mm×4130mm，炉膛四周由管 子和扁钢焊成全密封膜式水冷壁。前后及两侧水冷壁分别各有105-60×5 与 51-60×5 根管子。前后水冷壁下部密相区处的管子与垂直线成一夹角，构成上大下小的锥体。锥体 底部是水冷布风板，布风板下面由后水冷壁管片向前弯与二侧墙组成水冷风室。布风板至 炉膛顶部高度为 29.4 m，炉膛烟气截面流速 4.6m/s。 后水冷壁上部管子在炉膛出口处向分离器侧外突出形成导流加速段，下部锥体处部分 管子让出二只返料口。前水冷壁下方有3 只加煤口，侧水冷壁下部设置供检修用的专用人 孔，炉膛密相区前后侧水冷壁还布置有二排二次风喷口。 前、后、侧水冷壁分成四个循环回路，由锅筒底部水空间引出2 根426×26 集中下降 管，通过 16 根159×10 的分散下降管向炉膛水冷壁供水。其中两侧水冷壁下集箱分别由 3 根分散下降管引入， 前后墙水冷壁下集箱分别由5 根分散下降管引入。 两侧水冷壁上集箱 相应各有 4 根159×10 连接管引至锅筒，前后墙水冷壁上集箱有10 根159×10 引出。 炉膛内设有 2 片水冷屏，由锅筒底部水空间2 根 219×16 的下降管分别引入水冷屏，经过 水冷屏后，再有 4 根 159×10 的引出进入锅筒。 水冷壁系统的集箱除前后上集箱合并成325的集箱外，其余均为 219×25。 炉膛水冷壁回路特性表： 回路前、后水冷壁侧水冷壁水冷屏 上升管根数与规格n- ×s 2× 105- 60×5 2× 51-60×5 2×16-60×5 水连接管根数与规格n- ×s 2× 5- 159×10 2×3- 159× 10 / 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 6 页 共 22 页 6 汽水引出管根数与规格n- ×s 10- 159×10 2×4- 159× 10 2×2-159×10 下降管根数与规格n- ×s 2- 426×26 2-219×16 水连接管与上升管截面之比0.37 0.45 0.87 引出管与上升管截面之比0.37 0.6 0.91 水冷壁、集箱、连接管的材料均为20G/GB5310。 为了运行、检修需要，水冷壁上设置了人孔、看火孔、温度测点、炉膛压力测量孔。 水冷壁顶部设置了4 只检修绳孔。 整个水冷壁重量由水冷壁上集箱的吊杆装置悬吊在顶板上，锅炉运行时水冷壁向下热 膨胀，最大膨胀量131mm。 2. 高效蜗壳式汽冷旋风分离器 （1） 分离器是循环流化床锅炉的重要组成部件，本锅炉采用的是中科院工程热物理研究 所的高效蜗壳式汽冷旋风分离器专利技术，在炉膛出口布置两只汽冷旋风分离器， 分离器直径 3600mm， 用34×5 的管子和鳍片组成膜式壁作为旋风分离器的外壳， 并采用蜗壳进口的方式形成结构独特的旋风分离器。具有分离效率高和强化燃烧的 优点。旋风分离器将被烟气夹带离开炉膛的物料分离下来。通过返料口返回炉膛， 烟气则流向尾部对流受热面。整个物料分离和返料回路的工作温度为850左右。 （2） 包覆分离器的汽冷受热面能够有效吸收物料后燃所产生的热量，防止返料器内高温 结焦，扩大煤种的适应性，同时由于耐火层薄还可以缩短锅炉的启动时间。 （3） 分离器内表面焊有密排抓钉，并浇注一层60mm 厚的特种耐磨可塑料，使整个分离 器的内表面得到保护，从而使分离器具有较长的使用寿命。 （4） 分离器出口管采用高温耐热合金制造，材质为16Cr25Ni20Si2。 （5） 分离器入口开设检修门，并保证其密封性。 （6） 返料器和立管内设有热电偶插孔及观察窗，以监视物料流动情况。 （7） 汽冷旋风分离器做为过热器受热面的一部分。 3. 锅筒及锅筒内部设备 锅筒内径 1600mm ，厚度为 90mm ，封头厚度为 90mm ，筒身长约 9000mm ，全长约 10860 mm ，材料为 P355GH 。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 7 页 共 22 页 7 锅筒正常水位在锅筒中心线以下180mm ，最高水位和最低水位离正常水位各50mm 。 锅筒内采用单段蒸发系统布置有旋风分离器、清洗孔板和顶部百叶窗等内部设备。 锅筒给水管座采用套管结构，避免进入锅筒的给水与温度较高的锅筒壁直接接触，降 低锅筒壁温温差与热应力。 锅筒内装有 30 只直径为 315mm 的旋风分离器，分前后两排沿锅筒筒身全长布置，汽 水混合物采用分集箱式系统引入旋风分离器。每只旋风分离器平均负荷为5 吨/ 时。 汽水混合物切向进入旋风分离器，进行一次分离，汽水分离后蒸汽向上流动经旋风分 离器顶部的梯形波形板分离器，进入锅筒的汽空间进行重力分离，然后蒸汽通过清洗孔板 以降低蒸汽中携带的盐份和硅酸根含量，经过清洗后的蒸汽再经过顶部百叶窗和多孔板又 进行二次汽水分离，最后通过锅筒顶部饱和蒸汽引出管进入过热器系统。清洗水量取百分 之百的锅筒给水，清洗后的水进入锅筒的水空间。 为防止大口径下降管入口产生旋涡和造成下降管带汽，在下降管入口处装有栅格及十 字板。 此外，为保证良好的蒸汽品质，在锅筒内装有加药管和连续排污管，为防止锅筒满水， 还装有紧急放水管。 锅筒上设有上下壁温的测量点，在锅炉启动点火升压过程中，锅筒上下壁温差允许最 大不得超过 50。同样，启动前锅炉上水时为避免锅筒产生较大的热应力，进水温度不得 超过 70，并且上水速度不能太快，尤其在进水初期更应缓慢。 锅筒采用两个吊架，悬吊在顶板梁下，吊点对称布置在锅筒两端。 4. 燃烧设备 燃烧设备主要有给煤装置、排渣装置、给石灰石装置、布风装置和点火系统及返料回 灰系统。 （1）给煤装置 本锅炉给煤机由用户自理。 给煤机与落煤管通过膨胀节相连，解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨胀差(膨胀值 120mm)。给煤装置的给煤量应能够满足在一台给煤装置故障时，其余2 台给煤装置仍能保 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 8 页 共 22 页 8 证锅炉 100% 额定出力。一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根400×250间距为 2.04m 的落煤管， 落煤管上端有送煤风， 下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和 引入的送煤风沿着落煤管滑落到下端在距布风板1350mm 处进入炉膛。给煤量通过改变给 煤机的转速来调整，给煤机内通入一次风冷风作为密封风，由于给煤管内为正压（约有 5000Pa的正压） ，给煤机必须具有良好的密封，故应在给煤机上设置密封风。 播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。 （2）布风装置 风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成，风室内浇注100mm 厚的中质保温混凝土。 防止点火时鳍片超温，并降低风室内的水冷度。 燃烧室一次风从左右两侧风道通过点火装置引入风室。风室与炉膛被布风板相隔，布 风板系水冷壁与扁钢焊制而成，布风板的横断面为8330×1900，其上均匀布置风帽。一次 风通过这些风帽均匀进入炉膛，流化床料。风帽采用耐磨耐高温铸钢，风帽横向节距为 160 mm，纵向节距为 170 mm。为了保护布风板，布风板上的耐火浇注料厚度为150 mm。 （3）排渣装置 煤燃烧后的灰分别以底渣形式从炉膛底部排出和以飞灰形式从尾部排出。煤的种类、 粒度和成灰特性等会影响底渣和飞灰所占份额。就本锅炉设计煤种和粒度要求而言，按底 渣占总灰量的 30%、飞灰占总灰量的70%。 底渣从水冷布风板上的两根219 水冷放渣管排出炉膛， 放渣管可接冷渣机， 每台冷渣 机按 3t/h 冷渣量配置，水冷放渣管中的水参与锅炉水循环，不需另接冷却水源。 底渣通过冷却输送装置，可实现连续排渣。出渣量以维持合适的风室压力为准。通常 运行时的风室压力为55007500Pa 。一般来讲定期排渣的大渣含碳量较低，能小于1%，而 连续排渣的大渣含碳量会有所升高。 （4）给石灰石 本台锅炉按添加石灰石脱硫设计，石灰石通过气力输送经二次风口送入炉膛。脱硫的 石灰石耗量每小时835Kg ，按钙硫比 2.2 计算。脱硫效率为85%。锅炉炉内脱硫仅作为临 时脱硫措施使用，建议用户使用尾部脱硫。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 9 页 共 22 页 9 （5）二次风装置 二次风通过分布在炉膛前后墙上的二次风管喷嘴分别送入炉膛下部不同高度的空间。 喷口风速50m/s 。运行时二次风压一般为50006500Pa 为了精确控制风量组织燃烧，降低NOx 原始排放量，一、二次风总管上均应由设计院 设计电动风门及测风装置。 （6）床下点火燃烧器 两台床下点火燃烧器并列布置在炉膛水冷风室后侧。由点火油枪、高能电子点火器及 火检装置组成。点火油枪为机械雾化，燃料为0#轻柴油。每支油枪出力600kg/h ，工作油 压 2.5Mpa ，油枪所需助燃空气为一次风。空气和油燃烧后形成850左右的热烟气。从水 冷风室上的布风板均匀送入炉膛。为了便于了解油枪点火情况，点火燃烧器设有观察孔。 点火用油量及风量： 油枪工作油压：2.5MPa 每只油枪喷油量：Q=600Kg/h 点火总风量38100Nm 3/h 其中混合风23300Nm 3/h 点火启动时，风室内温度监视采用直读式数字温度计，冷态启动时间一般6 小时。 锅炉冷态启动顺序如下： 首先在流化床内加装启动惰性床料，粒径 05mm，并且使床 料保持在微流化状态，启动高能点火器，把油点燃，850左右的热烟气通过水冷布风板进 入流化床，加热床料。床料在流化状态下升至550以上，维持稳定后开始投煤。可先断续 少量给煤，当床料温度持续上升后，加大给煤量并连续给煤直到锅炉启动完毕。 （7）返料回灰系统 旋风分离器下接有返料器，均由钢外壳与耐火材料衬里组成，耐火材料分内、外二层 结构，里层为高强度耐磨浇注料，外层为保温浇注料。 返料器内的松动风与返料风采用高压冷风，由小风帽送入，松动风与返料风的风帽开 孔数量有差别，返料风大，松动风小，并采用分风室送风。小风帽的材质为 ZG16Cr25Ni20Si2， 入口风管母管上要装设流量计、压力计和风量调节阀门。冷态起动总风量900Nm3/h，其中 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 10 页 共 22 页 10 上升段总风量 360 Nm3/h，水平段总风量 360 Nm3/h，下降段总风量 180 Nm3/h。返料器的布 风板还设有一根 108×4 放灰管。 5. 过热器系统及其调温装置 锅炉采用辐射和对流相结合，并配以二级喷水减温器的过热器系统。 饱和蒸汽从锅筒由6 根133×10 的管子引至旋风分离器下环行集箱， 蒸汽经膜式壁上 行到上环行集箱后引至尾部包墙的两侧上集箱，随后下行，流经两侧过热器包墙。再由转 角集箱进入后包墙、顶包墙和前包墙（包墙管均为51×5） ，前包墙出口下集箱作为低温 过热器入口集箱，低温过热器38×4.5 光管顺列布置。为减少磨损，一方面控制烟速，另 一方面加盖防磨盖板。过热蒸汽从低温过热器出来后，经连接管进入一级喷水减温器进行 粗调，减温可以通过调节减温水量来实现。过热蒸汽经一级减温后进入屏式过热器，屏式 过热器布置在炉膛上部，采用42×6，12Cr1MoVG 的管子， wing-wall结构形式，使屏过 不会产生磨损，再经连接管交叉后引至二级喷水减温器进行细调，最后经高温过热器加热 后引入出口集箱，高温过热器采用38×4.5 ，12Cr1MoVG 与 T91 的管子。减温水调节范围 控制在减温水设计值的50150% 以内。 主蒸汽出口电动闸阀Pw5414V、DN225 。 防磨结构上采用如下布置形式： （1） 高、低温过热器管均采用顺列布置，第1 排管子加防磨盖板，弯头也有防磨 板，防止磨损。 （2） 屏式过热器采用膜式过热器，仅受烟气纵向冲刷，在屏式过热器的下部浇注 耐磨浇注料，距布风板距离大于10 米。屏式过热器处的烟速为4.6m/s。 6. 省煤器 （1） 尾部竖井烟道中设有三组光管省煤器，均采用32×4 的管子，错列布置，上组 横向节距 101mm ，下两组横向节距为86 mm ，具有较好的抗磨性能。省煤器管的 材质为 20G/GB5310高压锅炉管。 （2） 省煤器管束最上排装设防磨盖板，蛇形管弯头与四周墙壁间装设烟气挡板。上 组省煤器的平均烟气流速控制在7.8m/s ，下两组省煤器的平均烟气流速控制在 7.2m/s 左右。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 11 页 共 22 页 11 （3） 在锅筒和下级省煤器之间设有再循环管道，以确保锅炉在启动过程中省煤器有 必要的冷却。 （4） 锅炉尾部烟道内的省煤器管组之间，均留有人孔门，以供检修之用。 （5） 省煤器出口集箱设有排放空气的管座和阀门，省煤器入口集箱上设有两只串联 DN20的放水阀。 （6）上下级省煤器之间布置留有足够空间供SCR 脱硝设备安装。 7. 空气预热器 （1） 在省煤器后布置3 组空气预热器，分别加热一次风和二次风。采用卧式顺列布 置。两组之间均留有800 mm以上的空间，便于检修和更换。 （2） 空气预热器管子迎风面前排管子采用42×3.5 的厚壁管。 （3） 每级空气预热器及相应的连通箱均采用全焊接的密封框架，以确保空气预热器的 严密性。 （4） 空气预热器下组采用耐腐蚀的搪瓷管。 8. 锅炉范围内管道 本锅炉给水操纵台的布置及给水操纵台至省煤器的管路由设计院布置，我公司提供阀 门。 给水操纵台为两路管道给水。 给水通过给水操纵台从锅炉右侧引入省煤器进口集箱。 锅筒上装有各种监督、 控制装置，如装有两只高读双色水位表， 三个低读电接点水位表， 三组平衡容器。二只安全阀以及压力表、连续排污管、紧急放水管、加药管、再循环管、 自用蒸汽管等管座。 定期排污设在集中下降管下端以及各水冷壁下集箱。 主汽集箱上装有生火和反冲洗管路，2 个安全阀，以及压力表、疏水、放气、旁路等管 座。 此外，在减温器和主汽集箱上均装有供监测和自控用的热电偶插座。为了监督运行， 装设了给水、锅水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样装置。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 12 页 共 22 页 12 在主汽集箱的右端装有电动闸阀，作为主蒸汽出口阀门。 9. 吹灰管孔 为了清除运行过程中受热面上的积灰，保证锅炉的效率和出力，本锅炉在尾部烟道侧 墙上预留了吹灰管孔。 10. 密封装置 本锅炉的顶棚管及包墙管分别采用60×5和51×5的管子与扁钢焊接组装成膜式壁 出厂，工地安装时再将各组件拼接在一起构成与炉膛水冷壁一样的全密封型壁面。尾部烟 道对流过热器蛇行管穿出处，管子上加护罩与密封罩焊接，以加强密封效果。 顶棚管、水冷风室与侧水冷壁之间的密封采用密封填块加焊折板的结构。工地安装时 应尽量在地面组装时将密封填块先焊好。 分离器与炉膛及尾部烟道之间的联接、屏式过热器穿过炉顶处均采用耐高温非金属膨 胀节。返料器下端采用耐高温不锈钢金属膨胀节。 11. 炉墙 炉膛、汽冷分离器及尾部包墙均采用膜式壁结构，管壁外侧为保温材料并罩上梯形波 纹外护板。炉墙上设有人孔门、观察孔和测量孔。炉膛内密相区四周、分离器内、料腿、 返料器等磨损严重区域采用敷设高温耐磨浇注料、可塑料、内衬等措施。分离器出口联接 烟道、省煤器外采用轻型护板炉墙。 炉墙厚度如下： 炉膛和包墙管： 200mm 顶棚： 200mm 分离器出口联接烟道： 350mm 省煤器 : 240mm 12. 构架 锅炉为室外布置，锅炉本体采用全钢构架，构架承受以下主要荷载：锅炉前部、中部、 尾部的全部悬吊重量，尾部的支撑重量，锅炉本体管道和检修的有效荷载，锅炉房范围内 各汽水管道烟风管道、运转层平台的局部荷载，司水小室、炉顶轻型屋盖及炉顶单轨吊的 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 13 页 共 22 页 13 荷载。 （1）各承重梁的挠度与本身跨度的比值不超过以下数值： 大板梁： 1/850 次梁： 1/750 一般梁： 1/500 空气预热器支撑大梁： 1/1000 （2） 平台和扶梯为栅格式，有足够的强度和刚度，运转层大平台的活荷载为8KN/m 2； 检修平台的活荷载为4KN/m 2；其余各层平台的活荷载为 2.5KN/m 2；扶梯的活荷载 2KN/m 2，平台宽度 1m 。护脚板高度 100mm ，扶梯斜度 45°，扶梯宽度 800 mm 。 平台、楼梯已按运行和检修需要设置，兼顾到避开锅炉本体管道、烟风道、空气 预热器等部件能抽出检修。 （3） 锅炉钢结构采用框架式全钢结构，以适应6 度地震区域。 （4） 锅炉各部件及相互之间有一定的膨胀间隙，可防止受热面由于膨胀受约束而变 形。 （5） 水冷壁四周外侧沿高度方向设置刚性梁，增加膜式壁刚度及承受炉内压力波动 的能力，刚性梁设计按8.7KPa 考虑。 （6） 本体炉墙范围的外护板设计采用彩色波纹板。波纹板之间采用拉铆钉结构连接 固定。 13膨胀系统 根据锅炉结构布置及支承系统设置膨胀中心，锅炉炉膛水冷壁、 旋风分离器及尾部包墙 全部悬吊在顶板上，由上向下膨胀，整台锅炉由前向后设置三个膨胀中心：炉膛中心线、 旋风分离器中心线及尾部烟道中心线。炉膛左右方向通过标高14.4m、21.2m、32.9m 三道 刚性梁平台与刚性梁间的限位装置，使其以锅炉中心线为零点向左右两侧膨胀，旋风分离 器 27.4m 设置导向装置，立管标高为14.8m 上设置导向装置，让分离器分别向下、向外膨 胀，尾部受热面则通过标高26.64m 刚性梁上的限位装置使其以锅炉对称中心线为零点向两 侧膨胀，空气预热器则以自己的支承面为基础向上、向前及向两侧膨胀。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 14 页 共 22 页 14 14锅炉水压试验 锅炉整体水压试验压力为13.4Mpa，水压试验水温为3070，环境温度在 5以上， 水压试验的升压速度 0.3MPa/min，水压结束后，泄压速度0.5MPa/min。 15锅炉过程监控 循环流化床锅炉与煤粉炉相比，在汽水侧的控制方式上基本相同。但在燃烧控制上却存 在很大差异。差异最大的是循环流化床锅炉特有的循环物料的监测调节及联锁保护。 循环流化床锅炉属于低温燃烧，它的火焰特征比煤粉炉差的很多。所以，它不设置炉膛 火焰监视系统（床下油点火装置例外） 。而更注重对炉膛的床温、床压的控制，以及风煤比 的监视、调节与联锁保护，注重对影响物料流化、循环、燃烧的各股风量的监控，从而确 保建立一个稳定的循环量，保证锅炉的燃烧与灰平衡、热平衡。 在热工控制方面， CFB锅炉有别于煤粉锅炉的主要方面有： 1. 闭环控制系统增加了下列内容： （1） 床温调节系统： （2） 床压调节系统； （3） SO2排放调节系统； 2. 联锁保护系统添加了以下功能： (1) 主燃料跳闸联锁增加一次风量低于最小值（炉内床料流化丧失）、高压风机出口压 力低于最小值 （回料阀物料流化丧失） 以及风、燃料比低于最低值达2min 以上等 反映热物料循环破坏而引起主燃料跳闸的条件。 (2) 增设投切燃料的床温联锁功能（相当于煤粉锅炉的投煤粉喷嘴的点火能量支持条 件） 。 (3) 炉膛清扫逻辑中增加了“停炉后，若床温足够高时，可以不经过炉膛清扫直接复 归 MFT继电器”功能，以此充分利用了CFB锅炉热物料的蓄热，不经炉膛清扫直 接热态启动。 (4) 当出现分离器入口或出口烟温大于480的情况，由于CFB炉内存在大量的热物 料，若汽包水位过低跳闸时，会造成水冷壁冷却不足；若过热器流量小于10% ， 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 15 页 共 22 页 15 且出入口汽压降小于11KPa时，会造成过热器冷却不够，这两种状况都会引起过 热保护动作，即将一次风机入口导叶关至0，且将风量主控切至手动。 (5) 由于 CFB锅炉的风机数量多，它的风机联锁更加复杂。 3. 监测系统中的一些参数测量难度较大 （1） 床温测量； （2） 床压测量； （3） 用于流化、燃烧的各个风量的测量。 本锅炉燃烧系统调控的基本原则是：按负荷要求调整给煤量；调煤的原则是加煤 前先加风，减煤后再减风。按负荷、煤和氧量调一、二次风总风量，一次风保证物料 流化和维持一定的物料循环量，通过调整一、二次风比例控制炉膛温度，调整引风机 开度控制炉膛出口的负压值。 除常规煤粉锅炉的自动或联锁保护装置外，根据循环流化床锅炉的特点，增加以 下要求： （1）料层压差 - 将布风板下风室压力和密相区顶部压力接入压差计，作为燃烧控 制和排渣的一项参数。 （2）悬浮段差压 将密相区顶部压力和炉膛出口压力接入差压计，作为锅炉循环 物料量控制的一项参数。 （3）密相区内安装带有防磨套管的热电偶来监视温度，热电偶露出炉墙的长度为 150200mm ，在控制室内用数字显示温度。 四、 性能说明 本锅炉除前述基本特点，还具有以下特殊性能： 1. 超负荷能力 本锅炉在设计时充分考虑了锅炉的超负荷能力，最大连续蒸发量可达150t/h ，并具有 短时 10% 的超负荷能力。尽管设计时已对炉膛、受热面、汽水分离设备、燃烧设备等作了充 分考虑和精心安排，但仍需指出不希望165t/h 负荷作为长时间的运行工况，否则锅炉的技 术经济性能与设计工况可能会出现一定的偏离，甚至影响锅炉的使用寿命。 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 16 页 共 22 页 16 2. 调温能力 为保证锅炉蒸发量在100%B-MCR 范围内、过热汽温达到 540，同时兼顾超负荷时调节 能力，本锅炉设计最大喷水量约为12t/h 。当负荷低于 50% 可在保证燃烧稳定的前提下通过 适当加大风量，提高炉膛出口过剩空气系数使汽温达到要求。（额定负荷时 =1.16） 3负荷能力 本锅炉的设计煤种为混煤，在燃用设计煤种时锅炉能够在30100% 额定负荷范围内稳 定燃烧。 4锅炉正常投产后，年连续运行小时6500 小时，累计运行小时 8000小时。 5本锅炉尾部 SO2原始排放浓度约为2243 mg/Nm 3 （Sar=0.68%） ； NOX 原始排放 100 mg/Nm 3 6. 锅炉尾部粉尘排放浓度（炉内不脱硫） 30.1 g/Nm 3(设计煤种 ) 7. 锅炉烟风阻力、流量统计： 烟气侧总阻力： 3500 Pa 烟气侧总流量： 147000 Nm 3/h 一次风总阻力： 10000 Pa 一次风总流量： 64600 Nm 3/h 二次风总阻力： 8000 Pa 二次风总流量： 64600 Nm 3/h 返料风阻力： 20000 30000 Pa 返料风流量： 1200 Nm 3/h 以上烟气侧是指锅炉末级空预器出口端，一、二次风侧是指锅炉一、 二次空预器进口端， 流量均为标准工况，数据均未考虑备用系数。 8. 锅炉本体汽水阻力： 汽侧总阻力： 0.9 MPa 水侧总阻力： 0.4 MPa 9. 锅炉本体水容积： 满水（水压）时：约90 m 3 运行时：约 65 m 3 10. 锅炉各部位出口过量空气系数： 炉膛： 1.16 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 17 页 共 22 页 17 汽冷分离器： 1.16 高温过热器： 1.16 低温过热器： 1.16 省煤器： 1.19 空气预热器： 1.25 四、附表与附图 1、设计煤种热平衡计算汇总表 燃料消耗量Bkg/h24318.1计算燃料消耗量 Bpkg/h 0.0960472 91.5966 23701.8 保热系数 0.9971锅炉热效率 gl% 散热损失 q5%0.29灰渣热散失 q6% 5.43296 化学未完全燃烧损失 q3%0.05机械未完全燃烧损失 q4%2.53442 锅炉排烟温度137.232排烟热损失 q2% 热 平 衡 计 算 名称及符号单位结果名称及符号单位结果 RO2 理论容积 VRO2ANm3/kg0.844832 4.47864 H2O 理论容积 VH2OANm3/kg0.524316N2 理论容积 VN2ANm3/kg3.54637 燃料支配热 Qppkcal/kg4154.42理论空气量 V0Nm3/kg 4032.66 外加热量 Qwjkcal/kg0燃料显热 Qxrkcal/kg0 低位发热量 Qrl.dwkcal/kg4146低位发热量校验 Qvkcal/kg 14 应用基Ay%30.41应用基Vr%39.59 应用基Sy%0.68应用基Wy% 2.51 应用基Oy%6.35应用基Ny%1.03 应用基Cy%45.02应用基Hy% 燃 料 计 算 名称及符号单位结果名称及符号单位结果 12 连续排污率 Ppw%1冷空气温度 tlk25 给水温度 tgs210给水压力 pgsMPa(a) 540 蒸汽出口压力 pgrMPa(a)9.8锅筒工作压力 pgtMPa(a)10.7 锅炉计算蒸发量Dt/h150额定蒸汽出口温度 tgr 结果 锅炉额定蒸发量 Det/h150锅炉负荷率R%100 名称及符号单位结果名称及符号单位 嘉兴 J-SM1 锅炉说明书第 18 页 共 22 页 18 703.321 711.061 / / / / 高过附加 受热 面 （蒸汽） / 82 817.283 634.469 1703.38 1302.02 360.668 368.745 150000 12.6293 15.0924 高温过热 器 38×4.5 657.2 817.283 634.469 1703.38 1302.02 458.013 540.134 779.374 831.013 177328 309.383 321.467 / / / / 转向室内 吊挂管 / 39.27 884.714 817.283 1858.51 1703.38 291.516 300.659 / / 3.53193 转向室过 热器包墙 管 51×5 92.5 884.714 817.283 1858.51 1703.38 347.339 360.668 689.624 703.321 / / / / 7122.7 1858.51 316.011 347.339 647.821 689.624 分 离器 （汽冷） / 88 899.394 884.714 / 485.305 737.361 796.547 / / / 炉膛内过 热器（屏 式） / 156.9 899.394 899.394 / / 398.573 工质流量kg/h 烟气平均速度m/s 工质平均速度m/s 工质进口焓kcal/kg 工质出口焓kcal/kg 烟气流量kg/h 烟气出口焓kcal/kg 工质进口温度 工质出口温度 烟气进口温度 烟气出口温度 烟气进口焓kcal/kg 名称及符号单位 管子规格mm 对流受热面积m2 143068 7.01662 0.61