【文章內(nèi)容簡介】 風(fēng)量 (每臺(tái)爐 ) m3/s 燃燒及制粉系統(tǒng)設(shè)備選擇 磨煤機(jī) 磨煤機(jī)型式的選擇： 在前面 節(jié)中已經(jīng)針對(duì)本工程煤質(zhì)特性，對(duì)磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型進(jìn)行了分析，推薦本工程采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)。采用中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的關(guān)鍵是 核 算其干燥出力，包括磨煤機(jī)的出力、鍋爐一 次風(fēng)率滿足鍋爐燃燒的要求，鍋爐空氣預(yù)熱器可以提供溫度符合要求的熱風(fēng)等。磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)的配置要避免鍋爐燃燒器區(qū)域熱強(qiáng)度過大，造成結(jié)渣 ；考慮鍋爐燃燒設(shè)備的配置； 并 基于當(dāng)前磨煤機(jī)廠家的設(shè)計(jì)、制造能力和產(chǎn)品業(yè)績，確保制粉系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠。 本工程煤質(zhì)為高水分褐煤。褐煤的可磨性 (HGI)隨著溫度的變化而變化，而且關(guān)系比較復(fù)雜?！痘鹆Πl(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定》 (DL/T 51452021)規(guī)定：對(duì)于 MPS 類型的中速磨煤機(jī)，在磨制高水分褐煤時(shí)，磨煤機(jī)出力需要通過試磨來確定；對(duì)于 HP 類型的中速磨煤機(jī)，在磨制 高水分褐煤時(shí)，磨煤機(jī)出力最終取決于熱平衡計(jì)算的結(jié)果。 由于本工程 目前處于初步設(shè)計(jì)階段 ，磨煤機(jī)沒有進(jìn)行相應(yīng)的試磨工作。在制粉燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 13 頁 系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)中，我們分別咨詢了 MPS 型和 HP 型中速磨煤機(jī)廠家。 在咨詢中我們了解到，對(duì)于高水分褐煤， MPS 磨的選型非常依賴試磨工作，如果不進(jìn)行試磨，磨煤機(jī)出力的計(jì)算還是沿用煙煤的計(jì)算方法，只是在對(duì)水分修正系數(shù)的處理上，采取更加保守的數(shù)值，在對(duì)煤的可磨性系數(shù)的修正上仍按照煙煤的計(jì)算公式計(jì)算，沒有考慮褐煤高水分對(duì)可磨性系數(shù)的影響。因此，這樣選出來的磨機(jī)的可信度不高。對(duì)于 HP 磨，在不進(jìn)行試磨 的情況下，廠家根據(jù)磨制褐煤的經(jīng)驗(yàn)，采用熱平衡的方法進(jìn)行干燥出力計(jì)算，指導(dǎo)磨煤機(jī)的選型工作。本工程現(xiàn)階段制粉系統(tǒng)的計(jì)算完全按照 HP型磨機(jī)廠家提供的熱平衡計(jì)算方法進(jìn)行的。 根據(jù)磨煤機(jī)的選型計(jì)算，本階段初選的磨煤機(jī)型號(hào)為 HP1163，其設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)出力為 ，出力儲(chǔ)備系數(shù) 。最終磨煤機(jī)型式和出力儲(chǔ)備系數(shù)將在設(shè)備招標(biāo)和試磨后確定，且根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，在磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)，除備用磨煤機(jī)外其它磨煤機(jī) BMCR 工況運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)備系數(shù)不低于 ；在磨制校核煤種時(shí)，全部磨運(yùn)行應(yīng)保證鍋爐 BMCR工況耗煤量。 磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)的選擇： 本工程每臺(tái)爐配置 7 臺(tái)中速磨煤機(jī)，與爐膛 前后墻分布 的同層燃燒器相對(duì)應(yīng)，爐膛 前后墻 在高度上 共 布置 了 7 層燃燒器。燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)， BMCR 工況下 6 臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行、 1 臺(tái)備用。根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化可以停用任何一臺(tái)磨煤機(jī)和對(duì)應(yīng)的燃燒器。 磨煤機(jī)耐壓 ，并設(shè)有通惰化蒸汽的設(shè)施。 給煤機(jī) 每臺(tái)鍋爐配置 7 臺(tái)能適應(yīng)中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)運(yùn)行的電子稱重式給煤機(jī)，出力為 8～ 80t/h。給煤機(jī)按照耐壓 設(shè)計(jì)。 原煤倉 每臺(tái)鍋爐設(shè)置 7 座原煤 倉，每座原煤倉的有效容積為 690m3，按設(shè)計(jì)煤種 6座煤倉儲(chǔ)量能滿足鍋爐 MCR 負(fù)荷 小時(shí)耗煤量；校核煤種按 7 座煤倉儲(chǔ)量，能滿足鍋爐 MCR 負(fù)荷 小時(shí)的耗煤量，均符合《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求。為了防止堵煤，在方臺(tái)形金屬小煤斗部分內(nèi)襯不銹鋼材料。并在倉壁上設(shè)置空氣炮或疏松裝置。原煤倉上部通有惰化 氣體 。 密封風(fēng)機(jī) 每臺(tái)鍋爐 7 臺(tái)磨煤機(jī)配置 100%容量的密封風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)， 1臺(tái)運(yùn)行， 1臺(tái)備用，供給磨煤機(jī)的密封風(fēng)，防止煤粉外漏。密封風(fēng)機(jī)由一次風(fēng)機(jī)出口取風(fēng)，經(jīng)過濾器后吸入燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 14 頁 密封風(fēng)機(jī)。 一次風(fēng)機(jī) 每臺(tái)鍋爐配置 2 臺(tái) 50%容量的一次風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是風(fēng)量小、風(fēng)壓高，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化小。一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)量包括鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種、在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所需的一次風(fēng)量、磨煤機(jī)的密封風(fēng)量、給煤機(jī)的密封風(fēng)量和制造廠保證的空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。 由于配置三分倉空預(yù)器，一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕量較大，正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷率較低，動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的效率比離心式風(fēng)機(jī)高出較多，低負(fù)荷時(shí)更為明顯，廠用電節(jié)省較大。故 本期工程選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 ，全壓為 。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕量 取 35%并加溫度裕量，風(fēng)機(jī)的壓頭裕量取 30%。風(fēng)機(jī)入口裝有消聲器。 送風(fēng)機(jī) 本工程送風(fēng)機(jī)的型式選擇為動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，它具有調(diào)節(jié)范圍廣，運(yùn)行效率高，經(jīng)濟(jì)性好，檢修工作量小等特點(diǎn)，可以滿足機(jī)組在調(diào)峰和變負(fù)荷下運(yùn)行。送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量選擇計(jì)算取鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種和鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所需的二次空氣量及空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量之和。風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 ，全壓為 。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕量取 5%并加溫度裕量，風(fēng)壓裕量取 10%。 風(fēng)機(jī)入口裝有消聲器。 空氣預(yù)熱器 每臺(tái)鍋爐配備兩 臺(tái)三分倉回轉(zhuǎn)容克式空氣預(yù)熱器。每臺(tái)空氣預(yù)熱器除配有主電機(jī)和備用電機(jī)外，還配有盤車裝置，可滿足空氣預(yù)熱器啟動(dòng)和低速轉(zhuǎn)動(dòng)的需要。每臺(tái)空氣預(yù)熱器均設(shè)有消防裝置、火災(zāi)和停轉(zhuǎn)報(bào)警裝置和清洗裝置等?？諝忸A(yù)熱器漏風(fēng)率第一年內(nèi)小于 6%，運(yùn)行一年后小于 8%。 引風(fēng)機(jī) 大型電站引風(fēng)機(jī)入口的含塵濃度均不高于 300mg/Nm3，可選擇動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)或靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)： 1) 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由于有一套液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，風(fēng)機(jī)初投資較高。 2) 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)效率曲線近似 呈橢圓面，長軸與煙風(fēng)系統(tǒng)的阻力曲線基本平行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的高效區(qū)范圍大。風(fēng)機(jī)耗功少，運(yùn)行費(fèi)用低。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 15 頁 3) 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)壓力系數(shù)小，則風(fēng)機(jī)達(dá)到相同風(fēng)壓時(shí)需要的轉(zhuǎn)子外沿線速度高，作為引風(fēng)機(jī)，含塵氣流對(duì)葉輪的磨損問題比其它型式的風(fēng)機(jī)要大些，不作耐磨處理時(shí)，一般只能承受 150mg/Nm3的含塵量。為了提高葉片的使用壽命，可采用鋼葉片表面噴焊耐磨層的措施。葉片經(jīng)過耐磨處理后，含塵量應(yīng)不高于 300～350mg/Nm3。 4) 雖然動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)有一套復(fù)雜的液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，但從國內(nèi)運(yùn)行的300MW、 600MW 動(dòng)葉可 調(diào)軸流風(fēng)機(jī)來看，其可靠性較高，檢修工作量并不大。需要經(jīng)常檢修維護(hù)的部件主要是動(dòng)葉片，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片與輪轂是螺栓連接，葉片更換相對(duì)于其它型式風(fēng)機(jī)簡單得多。液壓系統(tǒng)主要是液壓缸密封件的檢修維護(hù)、油系統(tǒng)漏油問題的解決。 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)： 1) 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上較簡單，風(fēng)機(jī)初投資較低。 2) 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)效率曲線近似呈圓面，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的高效區(qū)范圍和風(fēng)機(jī)效率低于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，運(yùn)行費(fèi)用高于動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。 3) 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子外沿的線速度較低，對(duì)入口含塵量的適應(yīng)性比動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)要 好，含塵量一般應(yīng)在 400mg/Nm3下。 4) 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡單，需要維護(hù)的部分少。最主要的易磨件 — 后導(dǎo)葉已設(shè)計(jì)成可拆卸式，更換方便。 5) 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的失速區(qū)比其他類型風(fēng)機(jī)寬。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)量小、并能較快通過失速區(qū)，目前運(yùn)行的大機(jī)組風(fēng)機(jī)中這個(gè)問題并不很明顯。在調(diào)峰機(jī)組上，低負(fù)荷長期運(yùn)行有可能進(jìn)入失速區(qū)，喘振現(xiàn)象就會(huì)比較突出，但現(xiàn)在制造廠已找到了解決方法 — 加裝分流器，大負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)效率不變，低負(fù)荷時(shí)效率則有所下降。 引風(fēng)機(jī)可選擇動(dòng)葉 可調(diào) 或靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)， 這兩種型 式的引風(fēng)機(jī)在 600MW等級(jí)的機(jī)組上均有應(yīng)用業(yè)績。 鑒于國家的環(huán)保政策日趨嚴(yán)格，電除塵器出口煙氣含塵濃度較低，目前電除塵器出口煙塵排放濃度最高為 100mg/Nm3。同時(shí)參照本工程初步設(shè)計(jì)原則審查會(huì)的紀(jì)要精神，本工程現(xiàn)階段暫按照動(dòng)調(diào)引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，以提高機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量選擇計(jì)算取鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種和鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的煙氣量、空氣預(yù)熱器中漏入煙氣側(cè)的風(fēng)量及電氣除塵器漏風(fēng)量之和考慮。風(fēng)機(jī)風(fēng)量為燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 16 頁 ，全壓為 (考慮了 脫硝裝置阻力 )。引風(fēng)機(jī)的 煙氣 量裕量 取 10%并加 不低于 10℃ 的溫度裕量，風(fēng)壓裕量 取 20%。 鍋爐尾部低溫防腐措施 本期工程鍋爐排煙溫度為 140℃ (修正后 )，電廠所在地區(qū)多年平均氣溫為 ℃，極端最低氣溫為 ℃。為防止空氣預(yù)熱器低溫段的腐蝕，空氣預(yù)熱器進(jìn)口一次風(fēng)道和二次風(fēng)道上加設(shè)暖風(fēng)器，空氣預(yù)熱器的冷端受熱面采用耐腐蝕的 合金鋼 。 煙風(fēng)道選擇計(jì)算結(jié)果表 煙風(fēng)煤粉管道介質(zhì)流速計(jì)算成果見下表 (設(shè)計(jì)煤種， BMCR 工況 )： 序號(hào) 名 稱 管徑 壁厚 (mm) 流量 (m3/s) 流速 (m/s) 推薦流速 (m/s) 1 送粉管道 φ 71110 ～ 2 一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)道 2600 26004 15～ 25 3 空預(yù)器出口熱一次風(fēng)母管 3200 30004 20～ 25 4 磨煤機(jī)調(diào)溫冷一次風(fēng)母管 φ 13204 15～ 25 5 磨煤機(jī)進(jìn)口熱風(fēng)道 (調(diào)溫后 ) 1800 18004 20～ 25 6 磨煤機(jī)進(jìn)口冷風(fēng)道 φ 7204 15～ 25 7 送風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)道 5600 30004 10～ 12 8 空預(yù)器出口熱二次風(fēng)道 (一 ) 3400 60004 15～ 25 9 空預(yù)器出口熱二次風(fēng)道 (二 ) 3400 34004 15～ 25 10 空預(yù)器出口垂直煙道 10996 32005 10～ 15 11 除塵器進(jìn)口煙道 4500 40005 10～ 15 12 除塵器出口煙道 45004 8005 10～ 15 13 引風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙道 7800 48005 10～ 15 14 總鋼煙道 640011 6005 10～ 15 15 密封風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道 φ8204 13～ 25 空預(yù)器出口熱一次風(fēng)母管 的管徑選擇兼顧到校核煤種，故選擇了較低的流速。 中速磨石子煤的處理方式 每臺(tái)磨煤機(jī)的石子煤排放量不大于磨煤機(jī)出力的 %，石子煤排放到布置在零米以上的石子煤斗中，然后采用電瓶叉車的輸送方式。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 17 頁 靜電除塵器 從本工程的煤質(zhì)資料分析，煤種的含硫量較低， Na2O 含量也較低，定性的認(rèn)為煤灰的比電阻較大，對(duì)收塵不利。同時(shí)，煤灰的 Al2O3和 SiO2含量較大，容易造成粉塵的二次飛揚(yáng)。同時(shí)，結(jié)合本工程的初步設(shè)計(jì)原則審查會(huì)會(huì)議紀(jì)要的精神，從設(shè)備安全、可靠性出發(fā)，本工程現(xiàn)階段按照五電場除塵器進(jìn)行設(shè)計(jì)。 每臺(tái)鍋爐配置二臺(tái)雙室五電場靜電除塵器。按照環(huán)保專業(yè)的要求，控制電除塵器出口含塵濃度不高于 100mg/Nm3(干基， 6%含氧量 )，本期工程最低除塵效率不應(yīng)小于 %?？紤]脫硫裝置不低 于 50%的粉塵脫除率，煙囪出口煙氣含塵濃度不高于50mg/Nm3(干基， 6%含氧量 )。根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)停 1個(gè)供電區(qū)后仍 應(yīng) 能保證除塵效率不小于 %。 煙 囪 本工程兩臺(tái)爐設(shè)有 100%容量的煙氣脫硫，采用設(shè)置 GGH 方案，脫硫后煙氣含硫量降低， 煙氣經(jīng) GGH(換熱器 )裝置后，溫度有所提高，但煙氣密度仍較大 ，仍需要考慮煙氣對(duì)煙囪的腐蝕。本工程兩臺(tái)爐合用一座 改進(jìn)型半 套筒式 鋼筋混凝土 煙囪。煙囪出口內(nèi)徑 ，高度為 210m。 點(diǎn)火及 助燃油系統(tǒng) 鍋爐點(diǎn)火和助燃用油采用 10 號(hào)輕柴油。 考慮到目前等離子點(diǎn)火技術(shù)已趨于成熟并且廣泛應(yīng)用，本工程考慮采用此項(xiàng)節(jié)油措施，并與鍋爐同步建設(shè)。 根據(jù)已投運(yùn)電廠的經(jīng)驗(yàn)和本工程來油情況，油罐采用 2500m 3。 鍋爐廠油燃燒器的總輸入熱量按 20% BMCR 設(shè)計(jì)。 本期燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)總出力按一臺(tái)鍋爐點(diǎn)火助燃，一臺(tái)鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃，以及 10%的系統(tǒng)回油量考慮。 本期工程新建設(shè) 1座供、卸油泵房，配有 2臺(tái) 100%容量的離心式供油泵 +1 臺(tái) 30%容量的離心式供油泵。系統(tǒng)最大用油量時(shí) 1 臺(tái)供油泵運(yùn)行、 1臺(tái)備用，鍋爐不 需點(diǎn)火、助燃時(shí)， 1 臺(tái) 30%容量油泵維持系統(tǒng)油循環(huán)，保持爐前供油母管壓力。系統(tǒng)設(shè)有 2 臺(tái)100%容量的卸油泵及必要的污油凈化裝置。 2臺(tái)卸油泵 1 臺(tái)運(yùn)行、 1臺(tái)備用。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設(shè)計(jì)院 第 18 頁 4 熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備選擇 主要設(shè)計(jì)說明 除輔助蒸汽系統(tǒng)按母管制設(shè)計(jì)外，其余熱力系統(tǒng)均采用單元制。熱力循環(huán)采用七級(jí)回?zé)岢槠到y(tǒng)，設(shè)有三臺(tái)高壓加熱器、一臺(tái)除氧器和三臺(tái)低壓加熱器，其中，7低壓加熱器布置于排汽裝置喉部。 汽輪機(jī)特性數(shù)據(jù)表 汽輪發(fā)電機(jī)組在各種工況下的特性數(shù)據(jù)見表 ～ 。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設(shè)計(jì) 第四卷 熱機(jī)部分說明書 北京國電華北電力工程有限