【正文】 究的一些外部條件，2002年9月華東院和浙江省院配合業(yè)主委托其它單位進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)、氣象觀測(cè)、廠址水系調(diào)整和水庫(kù)安全性評(píng)價(jià)、岸灘穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、泥沙和溫排水?dāng)?shù)物模試驗(yàn)等專題的研究；同時(shí)對(duì)廠址區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步勘測(cè)；2002年9月25～29日華能國(guó)際電力股份有限公司組織華東院和浙江省院赴國(guó)內(nèi)三大動(dòng)力基地進(jìn)行主設(shè)備設(shè)計(jì)和制造能力的調(diào)研；2002年10月華能浙江分公司、華東院、浙江省院和浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院一同赴北方裝煤港口秦皇島港和黃驊港了解泊位等級(jí)和運(yùn)能情況；2002年10月28日中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司組織專家在北京對(duì)華能玉環(huán)電廠超超臨界機(jī)組選型報(bào)告進(jìn)行了評(píng)估；2002年10月31日～11月1日電規(guī)總院對(duì)玉環(huán)電廠接入系統(tǒng)方案進(jìn)行審查；2002年10月30日～11月4日中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司在杭州組織專家對(duì)本工程項(xiàng)目建議書進(jìn)行了評(píng)估，在專家評(píng)估意見的基礎(chǔ)上，華東院和浙江省院結(jié)合工程的進(jìn)展對(duì)可研方案進(jìn)行了調(diào)整；2002年11月15日華能國(guó)際電力股份有限公司又邀請(qǐng)專家對(duì)總平面布置方案和場(chǎng)地標(biāo)高問題進(jìn)行咨詢，根據(jù)咨詢意見華東院和浙江省院對(duì)方案進(jìn)行了進(jìn)一步論證；2002年12月10日華東院和浙江省院聽取了華能國(guó)際電力股份有限公司對(duì)玉環(huán)電廠工程可行性研究報(bào)告初稿的意見，并作了相應(yīng)修改。2002年12月25～27日國(guó)家電力公司電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院在浙江杭州市主持召開了華能玉環(huán)電廠可行性研究報(bào)告預(yù)審查會(huì)。根據(jù)可行性研究報(bào)告預(yù)審查意見，2003年4月21日完成了可行性研究收口報(bào)告，2003年6月18日完成了可行性研究報(bào)告（最終版）。2003年6月10日國(guó)家電力公司電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院以電規(guī)總土水（2003）69號(hào)文發(fā)出了關(guān)于華能玉環(huán)電廠可行性研究報(bào)告的審查意見。2003年7月間，華東電力設(shè)計(jì)院和浙江省電力設(shè)計(jì)院聯(lián)合完成了華能玉環(huán)電廠初步設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)計(jì)，華能國(guó)際電力股份有限公司于2003年11月5日6日進(jìn)行了內(nèi)部評(píng)審。2003年8月10月，華能國(guó)際電力股份有限公司組織了三大主機(jī)的招投標(biāo)，11月19日簽訂了三大主機(jī)設(shè)備合同。并于2004年2月11日13日在哈爾濱鍋爐廠召開了三大主機(jī)第一次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)。2003年12月31日，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院在杭州組織召開了廠區(qū)總體規(guī)劃及總平面布置專題報(bào)告評(píng)審會(huì)，2004年2月6日，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院在北京組織了初步設(shè)計(jì)主要原則及主要輔機(jī)選型討論會(huì)。2004年2月25日，華能國(guó)際電力股份有限公司在玉環(huán)電廠現(xiàn)場(chǎng)召開了總經(jīng)理現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì)，要求華東電力設(shè)計(jì)院和浙江省電力設(shè)計(jì)院一起在2004年3月底完成初步設(shè)計(jì)。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行垂直管圈水冷壁直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用八角雙火焰切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐、露天布置燃煤鍋爐。設(shè)計(jì)煤種：神府東勝煤；校核煤種：晉北煤。鍋爐（BMCR工況）主要參數(shù)如下：表1 鍋爐主要技術(shù)數(shù)據(jù)（BMCR工況） 編號(hào)項(xiàng) 目單 位設(shè)計(jì)煤種校核煤種1過熱蒸汽流量t/h295329532過熱蒸汽壓力MPa(g)3過熱蒸汽溫度℃6056054再熱蒸汽流量t/h244624465再熱器進(jìn)口壓力MPa(g)6再熱器出口壓力MPa(g)7再熱器進(jìn)口溫度℃3773778再熱器出口溫度℃6036039省煤器入口溫度℃29829810預(yù)熱器進(jìn)口一次風(fēng)溫度℃11預(yù)熱器進(jìn)口二次風(fēng)溫度℃232312預(yù)熱器出口一次風(fēng)溫度℃13預(yù)熱器出口二次風(fēng)溫度℃14鍋爐排煙溫度（未修正）℃15鍋爐排煙溫度（修正后）℃16鍋爐保證效率（LHV）BRL工況%17鍋爐不投油最低穩(wěn)定負(fù)荷%BMCR353518空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率（一年內(nèi)）%6619空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率（一年后）%8820NOx排放量mg/Nm3360360 鍋爐設(shè)計(jì)特點(diǎn) 采用的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)資料能滿足： (1) 點(diǎn)火方便、燃燒穩(wěn)定、安全；(2) 采取有效的防止?fàn)t膛和受熱面結(jié)渣的措施：l 選取合適的爐膛熱力參數(shù)；l 降低單只燃燒器的輸入熱功率。由于采用反向雙切圓燃燒，使煤粉燃燒 器的只數(shù)增加到224只，因此大大降低了單臺(tái)燃燒器的熱功率；l 選取合理的燃燒器區(qū)域化學(xué)反應(yīng)當(dāng)量，采用PM型主燃燒器，上部燃燼風(fēng)（OFA）及AA分級(jí)風(fēng)的MACT燃燒系統(tǒng)，降低爐內(nèi)NOx生成量及結(jié)渣傾向。l 燃燒器的合理位置和布置；l 選擇能夠防止對(duì)流受熱面出現(xiàn)任何結(jié)渣可能性的爐膛出口溫度；l 合理布置吹灰器；l 上下爐膛全部采用垂直型膜式水冷壁，不易出現(xiàn)螺旋管圈水冷壁可能出現(xiàn)的掛渣，而且即使局部出現(xiàn)結(jié)渣，吹灰后容易掉落。 (3) 采用反向雙切圓燃燒方式，保證燃燒室空氣動(dòng)力場(chǎng)良好，出口溫度場(chǎng)較均勻，爐膛出口同一標(biāo)高煙道兩側(cè)對(duì)稱點(diǎn)間的煙溫偏差不得超過50℃。爐膛出口和水平煙道沿爐寬煙速偏差不大于20%。由于水冷壁按爐膛熱負(fù)荷分布裝設(shè)不同節(jié)流孔圈控制流量，使每根水冷壁管吸熱情況基本相同，出口工質(zhì)溫度偏差很小。防止煙氣偏差的有效措施和經(jīng)驗(yàn)如下：l 采用燃燒器裝設(shè)在水冷壁前后墻上的反向雙切圓燃燒方式，可獲得沿爐膛水平斷面均勻的煙氣速度場(chǎng)和煙氣溫度場(chǎng)。l 過熱器采用三級(jí)六點(diǎn)噴水（左右各三）以盡量減少左右偏差，再熱器采用單級(jí)中間左右噴水（事故噴水）。l 水冷壁裝設(shè)中間混合集箱，能顯著減少垂直水冷壁沿爐膛四墻工質(zhì)出口溫度的偏差。l 水冷壁管入口按熱負(fù)荷分布及管子幾何尺寸，裝設(shè)不同孔徑節(jié)流孔圈以使各根水冷壁管吸熱與流量匹配。l 頂棚、包墻系統(tǒng)用多次匯集總管的方法進(jìn)行工質(zhì)的混合和分配，以盡量減少工質(zhì)側(cè)的偏差。 (4) 受熱面不產(chǎn)生高溫腐蝕，過熱器和再熱器高溫段全部采用奧氏體鋼，其高溫管段采用25Cr20Ni高熱強(qiáng)鋼，末級(jí)過熱器和再熱器布置在煙溫較低區(qū)； (5) 爐膛出口煙溫，無論燃用設(shè)計(jì)煤種或燃用校核煤種時(shí)，都保證爐膛出口以后的受熱面不結(jié)渣、不積灰。當(dāng)鍋爐出力在BMCR時(shí)，爐膛出口煙氣溫度不大于1000℃，比灰變形溫度（DT）低 110℃（校核煤），比灰的軟化溫度（ST）低 160 ℃（設(shè)計(jì)煤）； (6) 在各種運(yùn)行工況下，鍋爐爐膛設(shè)計(jì)使?fàn)t膛水冷壁管、管屏、過熱器和再熱器的任何部位都不直接受到火焰的沖刷； (7) 決定爐膛熱負(fù)荷時(shí)，對(duì)于鍋爐在BMCR工況下，確定的爐膛出口煙氣溫度在任何工況下受熱面不會(huì)結(jié)渣； 爐膛熱負(fù)荷數(shù)值如下： 爐膛截面熱負(fù)荷 MW/m2 爐膛容積熱負(fù)荷 kW/m3 (8) 爐膛布置的吹灰器能隨爐體膨脹。 鍋爐具有先進(jìn)的防止煤粉爆炸的措施和良好的防止內(nèi)爆的特性。燃燒室的設(shè)計(jì)承壓能力大于177。5800Pa，當(dāng)燃燒室突然滅火內(nèi)爆，瞬時(shí)不變形承載能力不低于177。8700Pa。 爐膛上、下部水冷壁均采用內(nèi)螺紋垂直管，爐膛內(nèi)螺紋管布置見下圖：上下部水冷壁之間設(shè)有混合集箱，渣斗底部有足夠的加強(qiáng)型厚壁管，允許的磨蝕厚度不小于1mm。鋼結(jié)構(gòu)足以防止渣落下造成的損害。（4頭內(nèi)螺紋管、螺旋導(dǎo)角為30℃）加扁鋼焊成。在由各水冷壁下集箱引出的水冷壁入口管段上，按不同的回路裝有不同孔徑的節(jié)流孔圈，以控制各回路水冷壁管的流量，保證合理的質(zhì)量流速和水冷壁出口溫度的均勻性。水冷壁節(jié)流孔圈的壽命與機(jī)組壽命相同。 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁，保證燃燒室的嚴(yán)密性，鰭片寬度完全適應(yīng)變壓運(yùn)行的工況。并確保在任何工況下鰭端溫度低于材料的最高允許溫度。 在任何工況下（尤其是低負(fù)荷及啟動(dòng)工況），保證在水冷壁內(nèi)有足夠質(zhì)量流速，以保持水冷壁水動(dòng)力穩(wěn)定和傳熱不發(fā)生惡化，特別是防止發(fā)生在亞臨界壓力下的偏離核態(tài)沸騰和超臨界壓力下的類膜態(tài)沸騰現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)中采用的防止膜態(tài)沸騰的措施如下：l 采用內(nèi)螺紋管。l 采用垂直水冷壁。l 允許鍋爐以定滑或定滑定方式運(yùn)行。允許主汽壓力在近臨界點(diǎn)區(qū)域無限制運(yùn)行，水冷壁可確保安全運(yùn)行。l 水冷壁入口裝設(shè)節(jié)流孔圈。l 垂直水冷壁采用足夠高的質(zhì)量流速，保證水動(dòng)力穩(wěn)定性的臨界質(zhì)量流速。 水冷壁管進(jìn)行水動(dòng)力不穩(wěn)定性和水冷壁管內(nèi)沸騰傳熱計(jì)算，確定不發(fā)生脈動(dòng)的界限質(zhì)量流速和管子最大壁溫及管子壁溫差。還進(jìn)行水冷壁管管壁溫度工況的校核，以保證管子的溫度和應(yīng)力在許用范圍內(nèi)。水冷壁管壁厚公差為正偏差。 對(duì)水冷壁管子及鰭片進(jìn)行溫度和應(yīng)力驗(yàn)算，無論在鍋爐啟動(dòng)、停爐和各種負(fù)荷工況下，管壁和鰭片的溫度均低于鋼材的許用值，應(yīng)力水平亦低于許用應(yīng)力，使用壽命保證不低于30年。 水冷壁制造嚴(yán)格保證質(zhì)量，每根水冷壁管材及制造廠內(nèi)對(duì)接焊縫均進(jìn)行100%無損探傷，鍋爐安裝后，水冷壁無泄漏。為減少垂直管圈水冷壁安裝焊口數(shù)量，將水冷壁入口所有三叉管全部在制造廠內(nèi)與下部水冷壁焊好，垂直管圈水冷壁安裝焊口數(shù)量為~19200。 對(duì)水冷壁進(jìn)行傳熱惡化計(jì)算。 水冷壁的水量和熱量分配均勻，保證沿爐膛寬度方向和四周方向吸熱均勻。水冷壁有足夠的動(dòng)力水頭，以防止水循環(huán)中出現(xiàn)停滯、倒流、不穩(wěn)定的水動(dòng)力等等，水冷壁設(shè)有中間混合聯(lián)箱，保證水冷壁中間混合聯(lián)箱入口和水冷壁出口任意兩根管子之間的溫度偏差均不高于35℃。相鄰兩管設(shè)計(jì)溫差為150 ℃，超過50℃可以正常運(yùn)行，不必采取特別措施。 最低直流負(fù)荷為25% BMCR。 對(duì)垂直水冷壁的管子彎頭，選擇適當(dāng)?shù)膹澢霃胶妥罴训膹澢に?，以控制彎頭的橢圓度及內(nèi)側(cè)波浪度。 垂直水冷壁管屏的端部加工準(zhǔn)確無誤，各管口平面與管屏嚴(yán)格保持90176。直角。 垂直水冷壁燃燒器水冷套的制作尺寸要求嚴(yán)格，制造中將充分考慮相鄰管子的節(jié)距是否合適，控制焊接變形，確保尺寸公差在許可范圍內(nèi)。 為監(jiān)視蒸發(fā)受熱面出口金屬溫度，在水冷壁管上裝有足夠數(shù)量的測(cè)溫裝置。測(cè)溫點(diǎn)元件在出廠前裝配完成。具體數(shù)量不少于以下要求： 水冷壁（向火背火面各半） 68個(gè)測(cè)點(diǎn) 水冷壁中間混合集箱 94個(gè)測(cè)點(diǎn) 水冷壁出口集箱 94個(gè)測(cè)點(diǎn) 共計(jì) 256個(gè)測(cè)點(diǎn) 水冷壁測(cè)點(diǎn)位置見下圖： 鍋爐設(shè)有膨脹中心，并在需監(jiān)視膨脹的位置合理布置裝設(shè)膨脹指示器，膨脹指示器的裝設(shè)便于在運(yùn)行工況巡視檢查。賣方提供鍋爐裝設(shè)膨脹指示器的數(shù)量及相應(yīng)的布置位置，見熱膨脹系統(tǒng)圖。爐頂密封按先進(jìn)成熟