运行人员培训资料

江苏新海发电有限公司1000MW机组——运行人员锅炉专业培训2011年元月课时安排1、1月17日锅炉本体2、1月20日锅炉本体、风烟系统3、1月21日除渣系统、脱硝系统4、1月28日复习第一章塔式炉特点上海锅炉厂有限公司在2004年从ALSTOM德国部引进了塔式锅炉的设计制造技术。塔式锅炉方案是上海锅炉厂有限公司在ALSTOM成功设计并投运的大量超临界、超超临界锅炉的基础上结合目前超临界、超超临界发展的趋势和用户的要求进行设计的。一、锅炉总体描述（1）塔式锅炉分为炉膛部分和尾部烟道部分，炉膛内部布置了所有的过热器、再热器和省煤器的受热面，尾部烟道仅仅起到了连接炉膛和空气预热器的作用，并没有布置任何的受热面。炉膛由膜式壁组成，采用下部螺旋管圈加上部垂直管圈的布置方式，炉底冷灰斗角度为55o。从炉膛冷灰斗进口到某一标高处炉膛四周采用螺旋管圈，管子以某一螺旋角度盘旋上升；在此上方至炉顶均为垂直管圈，垂直管圈分为两部分。螺旋管圈与垂直管圈的过渡采用中间集箱混合。炉膛上部沿烟气流动方向依次布置有一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。所有的受热面均为卧式布置。一、锅炉总体描述（2）过热器系统按蒸汽流向主受热面分为三级：吊挂管和第一级屏式过热器、第二级过热器、第三级过热器。其中第一级过热器和第三级过热器布置在炉膛出口断面前，主要吸收炉膛内的辐射热量。第二级过热器布置在第一级再热器和末级再热器之间，靠对流传热吸收热量。第一、第二级过热器逆流布置，第三级过热器顺流布置。过热器系统的汽温调节采用燃料/给水比和两级八点喷水减温，在第一级过热器和第二级、第二级和第三级过热器之间设置二级喷水减温并通过两级受热面之间的连接管道的交叉，一级受热面外侧管道的蒸汽进入下一级受热面的内侧管道，来减少烟气导致的热偏差。过热器喷水取自省煤器进口给水管道。一、锅炉总体描述（3）再热器受热面分为两级，即第一级再热器（低再）和第二级再热器（高再）。第二级再热器布置在第二级过热器和第三级过热器之间，第一级再热器布置在省煤器和第二级过热器之间。第二级再热器顺流布置，受热面特性表现为半辐射式；第一级再热器逆流布置，受热面特性为纯对流。再热器汽温采用燃烧器摆动调节，一级再热器进口连接管道上设置事故喷水，一级再热器和二级再热器之间的连接管道上设置有微量喷水并内外侧管道采用交叉连接，再热器喷水取自给水泵中间抽头。一、锅炉总体描述(4)尾部烟道下方设置两台转子受热面旋转容克式空气预热器。炉膛部分设有墙式蒸汽吹灰器和水力吹灰器。在炉膛上部受热面区域布置有长伸缩式吹灰器，在省煤器区域布置有半伸缩式吹灰器。每台空气预热器布置有2只伸缩式吹灰器（冷、热端各1只）。在炉膛出口左右侧均装有烟温探针，启动时用来控制炉膛出口烟温。一、锅炉总体描述(5)系统配置了带有安全功能的100%的高压旁路和65%的低压旁路，取消了过热器出口安全阀的设置。再热器出口配置了4台安全阀，再热器出口安全阀的容量为BMCR过热器出口流量加上高压旁路喷水量。再热器出口安全阀，结合了锅炉机组的高、低压串联旁路一起达到了保护过热器和再热器的目的。锅炉启动系统可采用带启动循环泵的系统，也可以采用简单疏水扩容式的启动系统。炉底排渣系统可采用机械刮板捞渣机出渣方式，也可采用干式出渣方式。锅炉设有膨胀中心及零位保证系统，炉墙为轻型结构带梯型金属外护板，屋顶为轻型金属屋盖。二、塔式锅炉的特点(1)塔式锅炉不同于其他锅炉炉型，其在结构设计上有如下几大特点。1）塔式锅炉采用单炉膛单烟道布置方式，整体占地面积小；采用下部螺旋管圈和上部垂直管圈布置的水冷壁结构型式；2）除了悬吊管外，各级受热面均呈卧式布置在炉膛上部，尾部烟道中没有任何受热面。EcoRH1SH2RH2SH3SH1二、塔式锅炉的特点(2)塔式锅炉的受热面布置方式有如下几大好处：塔式锅炉作横卧布置的各级受热面都能疏水，有利于停炉保养和起动时蒸汽通畅流动，具备优异的备用和快速启动特点，因此有利于延长对流受热面的使用寿命。横卧布置的各级受热面都能疏水，能排尽管内积水，使锅炉对过热器和再热器的酸洗成为可能。各级受热面呈横卧布置，启动阶段产生的氧化铁剥离物及金属颗粒极易被蒸汽冲走，并被旁路系统直接送入凝汽器。按德国规范，只有当凝结水合格，包括含铁量达标后才能冲转汽轮机，故SPE（即汽轮机固体粒子腐蚀）也就不再成为问题。二、塔式锅炉的特点(3)3）悬吊结构规则，支撑结构简单。塔式锅炉整个受热面的悬吊是通过过热器悬吊管来实现的，由于除了水冷壁外，所有的受热面均为卧式布置，所有进出口集箱均布置在炉前或炉后。所有的集箱是通过炉外悬吊管来实现的。4）塔式锅炉采用单烟道型式，在受热面部分，烟气流向没有90°急转弯，烟气流场均匀，均匀的烟气流场分布形成了均匀的过热器、再热器烟气温度分布，使得过热器、再热器蒸汽出口温度分布均匀。二、塔式锅炉的特点(4)5）塔式锅炉烟气流速方向和灰粒的重力方向相反，灰粒的运动速度低于烟速，所以同样的烟气流速条件下，塔式锅炉的磨损速率远低于其他炉型。同时灰粒的运动特点也有利于燃烬，在相同的煤粉细度情况下，塔式锅炉的燃烬率要高于其他炉型。二、塔式锅炉的特点(5)6）塔式锅炉的结构形式和受力体系不同于国内常规的双烟道布置的300MW、600MW和1000MW锅炉钢结构炉架。常规双烟道布置的锅炉钢架和平台框架以及空气预热器框架是一个整体，塔式将钢结构分成主体钢架和辅助钢架。塔式锅炉钢结构主要结构组成如下：筒式框架、大板梁和炉顶桁架、锅炉两侧辅钢架、炉前辅钢架、钢平台和空气预热器钢架。二、塔式锅炉的特点(6)筒式框架、炉顶平台、大板梁及其炉顶钢架作为锅炉钢结构中的主钢架，承受锅炉受热面的主要荷载。筒式框架是锅炉的主要受力结构，其不但承受垂直力，又是传递水平力的主要结构。筒式框架自己组成一个稳定结构，两侧辅钢架、炉前辅钢架和钢平台依附在筒式框架上。这就给安装带来一个好处，只要将筒式框架、炉顶平台、大板梁及其桁架安装完毕后就可以吊受热面，安装钢结构和受热面可以同时进行，对缩短安装周期带来益处。二、塔式锅炉的特点(7)7）过热蒸汽采用二级喷水减温和煤水比调节来实现对汽温的调节。再热蒸汽的调温手段为摆动燃烧器和低负荷过量空气系数调节和在进口装设事故紧急喷水和再热器之间装设微量喷水。8）没有尾部后烟井，也就没有复杂的包覆过热器系统，整个汽水系统比较简单。二、塔式锅炉的特点(8)9）燃烧系统采用低NOx同轴燃烧系统（LNTFSTM）；LNCFS是一种经过考验的成熟技术，迄今在全球范围内已有超过200台的新建和改造锅炉的成功运行业绩，总的装机容量大于62，000MW，LNCFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率，另外LNCFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。二、塔式锅炉的特点(9)采用的低NOx同轴燃烧系统能有效地降低NOx排放。外高桥二期＃5炉当主燃烧器区域的过量空气系数小于1.05时，NOx排放值小于350mg/Nm3。当主燃烧器区域的过量空气系数达到设计值0.95时，平均NOx排放值为250mg/Nm3，某些工况下NOx排放值小于250mg/Nm3。第二章本项目锅炉设备选型一、选型原则本期工程采用大容量超超临界凝汽式发电机组，由国内主机设备厂商——上海电气集团供货，本工程锅炉设备将采取自主设计制造的原则，如果遇到特殊的问题再与技术支持方联系解决。除主机设备设计和制造必须选用具有成熟可靠设备之外，在工程设计指导思想上选用具有成熟运行经验、安全可靠的配套辅机设备，以使机组安全可靠地投入商业运行。二、本项目锅炉本体介绍1、锅炉型式和主要参数：超超临界压力燃煤直流锅炉，一次中间再热、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢架悬吊结构。锅炉过热蒸汽流量为3048.5t/h，锅炉过热器出口压力为28.25Mpa.a，锅炉过热器出口温度605℃。2、锅炉的基本参数项目参数过热蒸汽最大连续蒸发量(B-MCR）3048.5t/h过热蒸汽额定蒸发量(BRL)2960t/h过热蒸汽额定蒸汽压力(过热器出口)28.25MPa(a)过热蒸汽额定蒸汽压力(汽机入口)27MPa(a)过热蒸汽额定蒸汽温度(过热器出口)605℃再热蒸汽蒸汽流量(B-MCR/BRL)2526/2456t/h再热蒸汽进口蒸汽压力(B-MCR/BRL)6.14/5.97MPa(a)再热蒸汽出口蒸汽压力(B-MCR/BRL)5.95/5.79MPa(a)再热蒸汽进口蒸汽温度(B-MCR/BRL)368/362℃再热蒸汽出口蒸汽温度(B-MCR/BRL)603/603℃再热蒸汽给水温度(B-MCR/BRL)297/295℃3、锅炉基本结构（1）炉膛由膜式壁组成，水冷壁采用螺旋管加垂直管的布置方式。从炉膛冷灰斗进口到标高68620mm(水冷壁中间集箱)处炉膛四周采用螺旋管圈，管子规格为Φ38.1mm，节距为53mm。在此上方为垂直管圈，垂直管圈分为两部分，首先选用管子规格为Φ38.1mm，节距为60mm，在标高89700（88450）mm，两根垂直管合并成为一根垂直管，管子规格为Φ44.5mm，节距为120mm。（具体分界见下图）3、锅炉基本结构（3）（2）炉膛上部依次分别布置有一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。锅炉炉前沿宽度方向垂直布置6只外径/壁厚为621.4/85.71mm的汽水分离器，每个分离器筒身上方布置1根内径为240mm和4根外径为219.1mm的管接头，其进出口分别与水冷壁和一级过热器相连接。当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，蒸发受热面出口的介质流经分离器前的分配器后进入分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部管接头进入两个分配器后进入一级过热器，而饱和水则通过每个分离器筒身下方1根内径为240mm的连接管道进入下方1只610/80mm贮水箱中，贮水箱上设有水位控制。采用带循环泵的启动系统，一路疏水至再循环泵，另一路接至大气扩容器中。（锅炉总图）3、锅炉基本结构（4）3、锅炉燃烧系统按配中速磨正压直吹式制粉系统设计，配置6台磨煤机，每台磨煤机引出4根煤粉管道到炉膛四角，炉外安装煤粉分配装置，每根管道分配成两根管道分别同两个一次风喷嘴相连，共计48只直流式燃烧器分12层布置于炉膛下部四角(每两个煤粉喷嘴为一层)，在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。4、锅炉设计的主要尺寸及数据（参考）炉膛断面（炉宽×炉深）21480×21480mm炉膛容积232383m3炉膛有效辐射受热面（EPRS）13117m2上排一次风中心到屏底距离28.63m炉膛容积热负荷72.75KW/m3炉膛截面热负荷5.106MW/m2燃烧器区域壁面热负荷1.136MW/m2炉膛有效投影辐射受热面热负荷176.60KW/m2炉膛出口烟气温度1008℃5、锅炉本体附属设备过热器汽温通过煤水比调节和两级喷水来控制。再热器汽温采用燃烧器摆动调节，一级再热器进口连接管道上设置事故喷水，一级再热器出口连接管道设置有微量喷水。尾部烟道下方设置两台三分仓受热面旋转容克式空气预热器。炉底排渣系统采用湿式机械出渣方式。锅炉运转层标高为17.0m。锅炉设有膨胀中心及零位保证系统，炉墙为轻型结构带梯型金属外护板，屋顶为轻型金属屋盖。锅炉拟采用微油冷炉点火技术。第一节汽水流程1、主汽系统第三章锅炉本体汽水系统给水省煤器水冷壁下部螺旋管圈水冷壁中间混合集箱水冷壁上部垂直管屏分配器汽水分离器分配器一级过热器二级过热器三级过热器汽机一级喷水减温二级喷水减温2、再热系统来自汽机高压缸排汽一级再热器二级再热器去汽机中压缸事故喷水微量喷水3、启动系统（带循环泵）汽水分离器贮水箱混合器再循环泵冷凝器大气扩容器给水管道集水箱省煤器第二节给水和省煤器（1）锅炉给水由锅炉炉前单路进入，经过主止回阀和电动主闸阀后，分左右两侧到省煤器进口集箱。与电