电厂主机运行规程.doc
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1、1第一篇第一篇 主主 机机 运运 行行 规规 程程1主机设备结构特性及技术规范主机设备结构特性及技术规范本厂三大主机为上海三大动力厂生产的产品。锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的 SG-420/13.7 M755 型超高压、中间再热、自然循环、固态排渣汽包炉;汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的 N13513.24/535/535 型超高压、中间再热、双缸双排汽单轴冷凝式汽轮机;发电机为上海电机厂生产的 QFS1352 型双水内冷三相交流两极同步发电机。锅炉结构特性及技术规范锅炉结构特性锅炉概况本锅炉为超高压中间再热自然循环锅炉,具有中间夹弄的型布置。前烟道为燃烧室,竖井烟道布置对流受热面,管式空预器
2、和低温省煤器独立布置于炉后,成为第三烟道。受热面采用吊和搁相结合的方式,即除低温省煤器、管式空预器和除渣设备是搁置外,其余所有受压的部组件均为悬吊式,通过炉顶大板梁支承混凝土柱顶上。炉膛断面尺寸深 9072mm,宽 9804mm。燃烧器正四角布置,切向燃烧,采用大风箱结构,炉膛与竖井烟道之间有 4500 mm 长的水平烟道。在炉膛后墙上部,布置有折烟角,使出口处形成缩口,改善气流在炉膛内的充满程度和炉内空气动力特性,并使炉膛出口烟气混合均匀,改善了对其后面受热面的冲刷。在炉膛上部出口处,按烟气流向先后布置有 6 片大屏过热器和 14 片后屏过热器,在后屏的后面,折烟角上方布置有 43 排高温过
3、热器,而 42 排高温再热器(机组投产后因再热汽温偏高,#14 炉封堵了甲侧乙侧方向 12 至 31 排的最外圈 20 根高再管子折合 4 排)布置在水平烟道高温过热器后,炉顶管和尾部包覆管均由膜式壁过热器组成。尾部烟道采用平行烟道形式,后竖井布置 84排(#1、2 炉因运行中发生泄漏,检修时封堵了 2 排)低温过热器,其下面布置有高温省煤器;前竖井布置 84 排(机组投产后因再热汽温偏高,#14 炉封堵了 10 排)低温再热器。在第三烟道内按烟气流向依次布置二级管式空预器、低温省煤器和一级管式空预器。锅炉汽温调节方式,过热蒸汽采用两级减温调节。再热蒸汽采用烟气挡板调节,其调节幅度在 7010
4、0%BMCR 负荷范围内维持过热汽温和再热汽温达到额定值在允许的误差范围内。2汽包及内部装置汽包中心标高为 47800 mm,布置在炉前距前水冷壁 3200mm 处,内径1600mm,壁厚为 92mm,材料为 BHW35,筒身长度 12240mm,包括封头在内总长度 14024mm,汽包筒壁上下各设有 5 个外壁温度测点,供运行时监视汽包上下壁温。汽包正常水位为汽包中心线下 150mm,正常最高和最低水位距正常水位50mm,汽包内部装置由旋风分离器、给水清洗孔板、顶部均流孔板组成。汽包的汽水分离采用两次分离,一次分离元件是 315mm 旋风分离器,共布置 48 只,单个分离器的平均蒸汽负荷为
5、8.75t/h 左右,旋风分离器出口装有导流板,进一步提高蒸汽分离效果;旋风分离器分离出的蒸汽经清洗孔板后进入顶部均流孔板二次分离,清洗孔板是利用给水过滤和清洗蒸汽中的盐份,提高蒸汽品质。锅炉给水由 12 根 10810 的管子从省煤器引入汽包,其中 6 根给水进入汽包作为清洗水用,另 6 根给水直接引至汽包底部设置的 4 只 37732 的大直径集中下降管附近,可防止下降管带汽及有效降低汽包上下壁温差;汽水混合物经水冷壁上集箱引出的 56 根 13312 管子进入汽包分离、清洗,饱和蒸汽最终从汽包顶部引出的 12 根 13312 管子进入炉顶过热器。汽包两端布置有二只 DN80 的弹簧安全阀
6、,汽包上另外还布置有连续水位计、平衡容器及排污、加药、取样、事故放水和启停时需要用的省煤器再循环管等管座。水冷壁系统炉膛四周全部采用 606,材料为 SA210C,光管加扁钢组成膜式水冷壁,管子节距为 76mm。前、后墙水冷壁管下部形成倾斜角为 55的冷灰斗,冷灰斗下面布置湿式水封除渣装置。膜式水冷壁的优点是:密封性好,减少炉膛漏风,提高经济性;使炉墙结构和支吊简单,采用敷管式轻型炉墙。炉水经 4 根集中下降管到 41950 分配集箱,每个分配集箱引出 13 根13312(共 52 根)下降支管进入水冷壁 14 个循环回路的 14 只下集箱,又经水冷壁管吸热形成汽水混合物上升到 14 只上集箱
7、,再经 56 根 13312 汽水引出管进入汽包。后墙水冷壁上部分为两路,一路组成折焰角并延伸组成水平烟道底部,另一路垂直上升组成后水冷壁悬吊管。燃烧器区域水冷壁上共布置 240的卫燃带(2010 年为缓解锅炉结焦将卫燃带面积减少为 120 ,并呈田字型布置)这对于提高燃烧器区域热负荷,对低挥发份无烟煤着火和稳燃有利。卫燃带采用成片整体布置,材料为高密度炭化硅,销钉密度不小于 2100 只/ ,销钉规格 1020,材料 12Cr1MoV。实际运行中发现水冷壁卫燃带顶部以上 2m 区域存在高温腐蚀和冲刷,检3修期间对以上区、燃烧器水冷套及销钉区部分光管使用 HDS88A 材料进行超音速电弧喷涂处
8、理,喷涂面积 133.5。为防止由于燃烧引起的较大的负压波动所导致水冷壁和炉墙的严重变形以至破坏 ,在炉膛外面设置了由工字钢组成的刚性梁,燃烧器区域的刚性梁与燃烧器连成一体以加强刚性,减少燃烧器区域水冷壁的振动。刚性梁在上下方向可随水冷壁一起膨胀,沿水平方向在结构上可保证自由膨胀。炉膛设计压力为5248Pa,在瞬间压力为8700 Pa 时不会产生永久变形。在水冷壁下集箱设有炉底蒸汽加热装置,汽源有 2 路分别取自厂用蒸汽母管和各炉再热冷段。采用炉底蒸汽加热装置后,可以缩短水冷壁产汽和建立水循环的时间、节约能源、减小汽包及炉管管壁温差,另外在冬天停炉后可以起到防冻保护作用。过热器系统由炉顶过热器
9、、包覆过热器、低温过热器、后屏过热器、高温过热器组成,蒸汽流程: 汽包 炉顶进口集箱 后隔墙下集箱 侧包覆墙下后集箱 侧包覆墙过热器上集箱 中隔墙上集箱 中隔墙下集箱 侧包覆墙下前集箱 前隔墙上集箱 前隔墙下集箱 水平包覆下集箱 水平包覆上集箱 低过进口集箱 低过出口集箱 一减 大屏 后屏进口集箱 二减 高过进口集箱 高过出口集箱。炉顶过热器及包覆过热器均为膜式结构,管径为 51,节距 S114mm,材料为 SA210C,15CrMoG。炉顶过热器悬吊在炉顶横梁上,在炉膛顶部处其受火焰辐射,属辐射式过热器,而在竖井烟道顶部属对流过热器;包覆过热器布置在竖井烟道左右两侧墙及前后隔墙上,属对流式过
10、热器,两侧墙包覆管是通过进口集箱悬吊在炉顶横梁上。低温过热器管径 54,节距 S114mm,二根套,材料为SA210C,15CrMoG。低温过热器属对流过热器,管系采用搁的形式,其重量由后包覆管系和隔墙管承受,并一起向下膨胀。大屏过热器为全辐射屏,横向节距 1368mm,每片由 24 根 42 管子组成型管屏;后屏过热器为半辐射屏,屏间横向节距 684mm,每片屏由 11 根42 管子组成 W 型。大屏过热器及后屏过热器材料均为 12Cr1MoVG 和钢研102(机组投产后因后屏过热器超温部分管材发生球化,检修时将#14 炉后屏过热器管夹弯头、外圈大弯头及出口侧下往上数第 2 根弯头下往上 2
11、000mm 管材更换为 TP304H) 。为保证大屏、后屏横向节距和运行中避免屏管有较大的晃动,分别设有大屏、后屏定位管,蒸汽从炉顶过热器进口集箱引出经定位管后进入后屏出口集箱。高温过热器属对流过热器,每排由 5 根 42 套管管子组成,材料为12Cr1MoVG 和钢研 102。高温过热器出口集箱布置一只 DN80 的弹簧安全阀,4连同汽包安全阀总排汽量大于 420t/h。在低温过热器的出口和后屏过热器出口分别布置一、二级减温器,其中一减保护屏式过热器不超温,二减调节过热器出口汽温维持额定值,在一、二级减温器中,蒸汽实现了混合和左右交叉,可以消除由于热力和水力偏差所造成的两侧蒸汽温度偏差。再热
12、器系统再热器两级布置,由高温再热器和低温再热器组成,再热器流程:高压缸排汽分左右两路经再热器事故喷水装置进入低温再热器管系和高温再热器管系,经高温再热器出口集箱进入汽轮机中压缸。低温再热器逆流布置,排间横向节距 114mm,每排由 4 根 57 套管管圈组成,沿蒸汽流动方向按计算管壁温度分别采用 20 号钢、15CrMoG 和12Cr1MoVG 材料(机组投产后因再热器超温严重割除了 10 排低温再热器管圈),低再管系重量通过搁的形式由过热器前包覆和隔墙管承受,一起向下膨胀;高温再热器顺列布置,排间横向节距 228mm,每排由 5 根 57 套管管圈组成,分别采用 12Cr1MoVG 和 SA
13、213T91 材料(机组投产后因再热器超温严重封堵了 4 排高温再热器管圈) 。再热器进、出口分别布置四只、二只口径为DN150 弹簧安全阀,其总排汽量大于 347t/h。在低再进口集箱之前布置有事故喷水装置,作为事故情况下处理调节再热汽温用,正常运行再热汽温主要是通过烟气挡板调节。烟气挡板分别布置在低温过热器和低温再热器烟道下方。为保护再热器的安全,在启、停和炉单独运行时,采用、级旁路系统;为保证低温再热器中的碳钢部分的安全,在冲转前,应严格控制高温再热器出口烟温不超过 500。省煤器省煤器两级布置,由高温和低温省煤器组成,其流程:给水分两侧进入低温省煤器,经炉外连接管进入低过侧高温省煤器,
14、最后由连接管进入汽包。高、低温省煤器管系均由两根 42 套管子组成,逆流顺列布置。低温省煤器共 95 排蛇型管,排间横向节距 100mm;高温省煤器共 84 排,排间横向节距 114mm,管系两端搁在后包覆管和隔墙管上。空预器分上、下两级布置,每级分为两组,均搁在空预器钢架的横梁上,除一级空预器下组管箱外,均采用 401.5 有缝钢管,节距S160mm,S242mm;一级空预器下组管箱采用 512,材料为 NS13耐硫酸腐蚀的有缝钢管,节距 S174mm,S250mm,管子规格增大,可有效防止管子堵灰。二级空预器上、下组管箱高度均为 5m,一级空预器上组管箱高度为 4.5m,下组管箱高度为 2
15、.5m。5燃烧器燃烧器为四角布置,切向燃烧。每角一次风喷口分三层布置,下层、中层燃烧器集中布置,燃烧器为 WR 型,其利用煤粉气流经过煤粉管最后一个弯头的离心力作用使大部分煤粉紧贴弯头外沿进入喷管,中间隔板将浓淡两股煤粉分开,并保持到出喷嘴以后的一段距离,喷嘴内安装一个 V 型钝体,煤粉混合物射流在钝体下游形成一个稳定的回流区,使火焰不断的稳定在稳流区中。锅炉采用热风制粉,一、二次风嘴均由耐热耐磨铸钢制成,二次风每角共7 层:第一层下二次风,布置有下层大油枪;二、三层周界风;第四层启旋风;第五层周界风;第六层上二次风,布置上层大油枪;第七层消旋风。启、消旋风的作用是一次风沿煤粉轴线进入炉膛,在
16、动量较强的启旋二次风冲击、引射下,被带入二、三次风旋转的火焰中,经这样的作用,一次风和二次风混合强烈,有助于煤粉完成燃烧,同时一次风被裹在炉膛中央,使得炉膛中央形成富燃烧区域,水冷壁周围形成富空气区域,从而减少一次风冲刷水冷壁的可能性。为消除烟温偏差,设置消旋风。为防止启停炉时,由于负压引起水冷壁管弯曲,二次风挡板借助于两侧压差引起的转矩使挡板自动打开,反之当炉膛发生爆炸,挡板会自动关闭。一、二、三次风配比如下表:锅炉点火装置采用高能电弧点火,直接点燃油枪,油枪采用机械压力雾化方式。油枪进油压力 2.5MPa,进油粘度3E。最大燃油量按锅炉蒸发量 30%计算,共 8 支点火油枪、4 支稳燃油枪
17、。为防止油喷嘴被烧坏,油枪停用时必须关闭油阀并退出油枪。油枪的进退由气缸带动,进气压力0.49MPa。当用蒸汽吹扫油枪及管路时,吹扫蒸汽必须通过 60 目的滤网,吹扫前应疏水。炉顶钢架锅炉采用露天布置,钢筋混凝土构架,双排柱,轻型炉墙。空预器采用独立的钢制构架。锅炉钢结构按地震烈度 7 度设计。本锅炉设膨胀中心,沿锅炉高度方向设两层导向装置,其标高为 19200,36900,将水平力传递给锅炉构架。名 称风 温 ()喷嘴出口风率 (%)风 速(m /S)一次风2801524二次风39060.245三次风12020.8526辅助设备锅炉采用钢球球磨机,中间储仓式,空预器出口的热风(390)作为干
18、燥剂的负压制粉系统。单炉配有二台 DTM350/700 型钢球球磨机,煤种的可磨系数 Kkm1.48,在燃料最大粒度 dmax30mm、R90 9%条件下,每台磨煤机出力为 38.05t/h ,锅炉燃料量为 Bk56.274t/h 时,磨煤机的备用系数为1.352。锅炉技术规范锅炉主要设计参数数 值 序号项 目单位 BMCRECR70%高加全切1汽包压力MPa15.382过热蒸汽出口流量t/h4203932943803过热蒸汽出口温度5405405405404过热蒸汽出口压力MPa13.7313.6313.4413.735再热蒸汽出口流量t/h3473252403476再热蒸汽出口温度5405
19、405405407再热蒸汽出口压力MPa2.492.331.742.468再热蒸汽进口温度3193122923199再热蒸汽进口压力MPa2.632.461.842.6010给水温度24123722116611省煤器进口压力MPa15.715.614.41512热风温度39839538239413排烟温度132129118120燃料特性(1) 燃煤特性序号项 目符 号单 位设计煤种校核煤种1应用基碳Cy%62.1157.362应用基氢Hy%2.562.13应用基氧Oy%2.662.154应用基氮Ny%0.920.795应用基硫Sy%0.930.96应用基水Wy%7.09.07应用基灰Ay%23
20、.8227.858应用基低位发热量QydwkJ/kg231492098879可燃基挥发物Vr%10.269.2610可磨度HGI7272t11350 1350t21450145011灰熔点t314501450(2) 灰渣特性序号项 目符 号单 位设计煤种校核煤种1三氧化二铁Fe2O3%6.356.352氧化钙CaO%3.363.363氧化镁MgO%0.560.564氧化钠Na2O%0.400.405氧化钾K2O%0.530.536二氧化硅SiO2%52.1452.147三氧化二铝AI2O3%30.1730.178氧化钛TiO2%1.651.659其它%4.84 4.84 (3) 0#柴油特性序
21、号名 称符 号单 位数 据1应用基硫Sy%0.2 2应用基水分Wy%痕迹3应用基灰分Ay%0.0254低位发热量Q dykJ/kg410305闪 点tSe656凝固点tN07恩氏粘度E01.21.67(20)8机械杂质%无9比 重rt/ m30.780.86锅炉主要尺寸序号项 目单 位数 据备 注1炉膛宽度mm9804两侧水冷壁中心线之间的距离2炉膛深度mm9072前后墙水冷壁中心之间的距离3汽包中心线标高mm478004锅炉运转层标高mm90005锅炉最高点标高mm53200主要承压部件的水容积8序号部件名称水压试验(m3)运行时(m3)1汽 包28142水 冷 壁62623过 热 器700
22、4再 热 器8305省 煤 器20206共 计26396锅炉热平衡数 值 序号项 目单位 BMCRECR70%高加全切1热风温度3983953823942排烟温度1321291181203排烟损失5.6115.5025.0555.0264化学不完全燃烧损失00005机械不完全燃烧损失444.546散热损失0.3830.3830.5470.3837锅炉计算热效率90.0190.1289.9090.598燃料消耗量kg/h569025370041558576449计算燃料消耗量kg/h5462551552396885533910一级过热器减温水量t/h17.1313.476.3233.6411二级
23、过热器减温水量t/h5.714.492.1111.2112再热器烟气份额4751654513炉膛容积热负荷kW/m3137.6129.9100.0139.414炉膛断面热负荷kW/m33949.33727.22869.44001.0热力计算数据汇总表序号名 称单位BMCR负荷ECR负荷70%负荷高加全切校核煤种1大屏进口汽温373.5372.7366.5366.3372.92大屏出口温度420.8421.1420.8417.2419.63后屏进口烟温11031083998110711034后屏出口烟温1013995919101710125后屏进口汽温420.8421.1420.8417.241
24、9.66后屏出口汽温485.7485.8486.3491.4485.77后屏烟气流速m/s7.46.95.27.57.58后屏工质流速m/s19.318.114.217.219.299高过进口烟温10139959191017101210高过出口烟温89688382389989311高过进口汽温473.7475.5479.9465.3471.912高过出口汽温54054054054054013高过烟气流速m/s10.19.47.110.210.214高过工质流速m/s18.717.613.616.818.715高再进口烟温89287981989588916高再出口烟温78777873478978
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