【文章內(nèi)容簡介】 板上。鍋筒的正常水位位于鍋筒中心線一下100mm處，最高和最低水位分別位于正常水位線以上和以下75mm。本鍋爐一次分離元件為立式柱形筒體的旋風分離器，規(guī)格為，共布置63個。飽和蒸汽經(jīng)過旋風分離器的一次分離之后向上運動通過平孔板式清洗裝置進行蒸汽清洗，緊接著進入二次分離元件均汽板進行二次分離，最后由飽和蒸汽引出管引至頂棚過熱器。另外本設(shè)計的鍋筒采用的是單端蒸發(fā)、定期排污，并且為了防止下降管入口處形成漩渦斗而將蒸汽帶入下降管而影響水循環(huán)，可在下降管入口處加裝保護裝置，本設(shè)計加裝的保護裝置為柵格，此外也可以裝十字擋板。 燃燒設(shè)備煤粉鍋爐的燃燒設(shè)備由爐膛、燃燒器、點火裝置、燃料制備系統(tǒng)和爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)組成。對爐膛的要求是：（1）應(yīng)有足夠的空間，能在盡可能低的空氣量下使燃料完全燃燒。（2）布置合適的受熱面，使爐膛出口煙氣溫度適當，保證其后的對流受熱面不結(jié)渣和安全工作。（3）與燃燒器配合使爐內(nèi)有良好的空氣動力工況，火焰充滿度高且不沖刷爐墻、不貼壁、不互相干擾，爐膛出口處煙氣的速度場、溫度場均勻。（4）不結(jié)渣。（5）保證水循環(huán)安全。（6）。（7）對燃料的通用性大。（8）具有抗內(nèi)、外爆的能力。具體到本設(shè)計為：，，水平截面為98409840mm的正方形，主體高度為18430mm，爐膛上部設(shè)有水平爐頂，下部為與水平成50176。傾角的冷灰斗，爐子出口煙氣溫度為1119℃。對燃燒器的要求是：（1）燃燒器出口燃料分布均勻，一、二次風的配風合理，混合適時。（2）能組織良好的爐內(nèi)空氣動力工況。（3）運行可靠，轉(zhuǎn)動靈活，負荷調(diào)節(jié)幅度大，對燃料有較好的適應(yīng)能力，流動阻力小，便于調(diào)節(jié)和自動控制，便于制造、安裝和檢修。（4）能與制粉系統(tǒng)及爐膛的特性匹配。（5）減少NOx的生成量。具體到本設(shè)計是：采用的是正四角直流燃燒器，單層布置，形成800切圓，均等配風，有六個一次風口、四個二次風口。最下一排燃燒器下邊緣距冷灰斗上沿距離為1920mm，燃燒器特性計算列于附錄Ⅰ表5。本設(shè)計的制粉系統(tǒng)為中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)。點火系統(tǒng)采用霧化重柴油外混式噴嘴，點火油噴嘴放在上中二次風噴口之中，用電弧自動點火裝置點火，燃燒器采用與水冷壁固定連接方式，在每只燃燒器上分配有專門的吊掛裝置，把燃燒器掛于爐膛水冷壁上。在熱態(tài)運行時，燃燒器隨水冷壁一起向下自由膨脹，為保證燃燒器切圓的形狀和位置，要求與燃燒器相連的二次風道要采取相應(yīng)的吸收膨脹的措施。 蒸汽過熱器及汽溫調(diào)節(jié)過熱器是將主蒸汽從飽和溫度加熱到額定過熱溫度的受熱面。按照傳熱方式，過熱器可分為對流、輻射及半輻射三類。按所處的位置及結(jié)構(gòu)，過熱器又分為布置在爐膛水冷壁上墻式過熱器、布置在爐膛上部的分隔屏和后屏過熱器、布置在對流煙道中的垂直式過熱器、水平式過熱器、爐膛頂棚及水平煙道與尾部煙道的包覆過熱器。現(xiàn)代大型鍋爐采用了多種形式的過熱器。有效的過熱器設(shè)計要求解決幾個問題。突出要解決的是：1. 要求的蒸汽溫度；2. 達到這一蒸汽溫度所需的過熱器受熱面面積；3. 要放置受熱面的爐煙溫度區(qū)；4. 最適于制造受熱面和支吊架的鋼，合金鋼或其他材料的種類；5. 流過管子的蒸汽流速（質(zhì)量流速），這受到允許蒸汽壓降的限制，但反過來，它又是控制管金屬溫度的主要因素；6. 受熱面的布置要滿足指望使用的燃料特性的要求，特別是關(guān)于管距，要避免積灰和結(jié)渣，或者采取措施將這樣的形成物在其形成的最初階段除去；7. 過熱器作為一種構(gòu)架本身的設(shè)計和型式。前6項中的任何一項發(fā)生變化，都會使其它各項隨之而變化。先進電站設(shè)計所要求的蒸汽溫度使過熱器設(shè)計人員和制造廠可以生產(chǎn)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的最高溫度。在這種情況下，經(jīng)濟要求對下述相互有關(guān)的兩個因素要作出決定。這兩個因素使：初始費用，也就是初投資和以后的維修費用（為使運行故障，停機和更換都減少到最少程度）。如果維修費用能大量減少，并在一段合理的合理的時間內(nèi)抵補超出的那部分初始費用，則較大的初始投資是有根據(jù)的。因此，要求的蒸汽溫度這一因素是根據(jù)對對其它五項因素組合的最佳值的計算和特定工程需要的現(xiàn)有的全部配合認識而定的。最近幾年的運行經(jīng)驗使得購買來安裝在美國的幾乎全部的大型機組都采用1000℉左右的蒸汽溫度作為主過熱和再熱的蒸汽溫度。要求的蒸汽溫度具體確定或規(guī)定下來以后，下一步需要考慮的就是達到這一過熱度所需要的受熱面積。需要的過熱器受熱面面積。需要的過熱器受熱面面積方法決定于余下的四項因素，由于相互關(guān)系不是單一的，所以受熱面面積必須通過試布置的方法來確定，即將它放置在看來令人滿意的爐煙溫度區(qū)。在所謂的標準鍋爐里，通過實際布置和通過先占據(jù)的過熱器受熱面空間就能很好地確定這一區(qū)域。在確定了試布置的和試規(guī)定管距的受熱面面積以后，就可以計算蒸汽質(zhì)量流蒸汽壓降和過熱器管金屬溫度。然后為管子，聯(lián)葙和其他部件選擇合適的材料，還可能需要對幾種布置進行比較，以便獲得最佳組合。它們應(yīng)考慮到以下幾點：1． 需要成本較低的合金；2． 在不危及管子溫度的情況下，得到一個較為合理的蒸汽壓力；3． 使蒸汽質(zhì)量流速較高，以便降低管子溫度；4． 采用不同的管距，在燃料種類不定的情況下，那將更好地防止積灰；5． 在知道了供給地燃料較為有利時，允許采用更小的管距，以便使布置更為經(jīng)濟；6． 在通風阻力值很緊要的地方，管子將布置成能減少裝置的通風阻力；7． 允許過熱器受熱面位于爐溫較高的區(qū)域，從而節(jié)約一些受熱面，與標準布置之差就可以得到補償。采用最佳的經(jīng)濟和運行特性，采用比較滿意的各種標準，就可能完成實際的設(shè)計。但是，還需要大量的經(jīng)驗，并使用正確的實際原則，才能獲得令人滿意的結(jié)果。輻射式過熱器布置在爐壁上，結(jié)構(gòu)與水冷壁相似，如包墻管、頂棚管過熱器等。半輻射式過熱器通常稱為屏式過熱器，是由節(jié)距很小的處于同一平面內(nèi)的一排管子組成的管屏，它既吸收熱爐膛內(nèi)的輻射熱，也吸收煙氣的對流熱，一般布置在爐膛上方。爐膛前上方的屏稱前屏，布置在爐膛后上方的屏稱后屏、布置在爐膛整個上方的成為大屏。屏式過熱器可垂直放置，也可水平放置。水平放置時疏水容易，但固定困難；垂直放置時則正好相反。我國多采用垂直放置。對流過熱器分為高、低溫二級。高溫過熱器在前，懸掛在鼻區(qū)上方。低溫過熱器在后，懸吊在水平煙道內(nèi)，過熱器均為蛇形管組。過熱器是將蒸汽從飽和溫度加熱到額定的過熱溫度。在鍋爐負荷或其它工況變動時，應(yīng)保證過熱溫度的波動處在允許的范圍之內(nèi)。在現(xiàn)代電站鍋爐中，蒸汽過熱器是鍋爐的一個必備的重要部件，在很大程度上影響著鍋爐的緊急性和運行安全性。在電站鍋爐中，提高過熱蒸汽的參數(shù)是提高火力發(fā)電站熱經(jīng)濟性的重要途徑。過熱蒸汽參數(shù)的提高受到金屬材料的限制。過熱器的設(shè)計必須確保受熱面管子的外壁溫度低于剛才的抗氧化允許溫度并保證其機械強度。本設(shè)計的屏式過熱器為：垂直放置，共14片，每片屏上有40根，橫向節(jié)距為700mm，縱向節(jié)距為50mm，每根的尺寸為：外徑42mm，壁厚5mm。具體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見附錄Ⅰ表8，熱力計算過程見附錄Ⅰ表9，屏式過熱器簡圖見附錄Ⅱ圖2。高溫對流過熱器分為冷段和熱段兩部分，工質(zhì)在冷段逆流，在熱鍛順流，外徑為42mm，壁厚為5mm，具體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見附錄Ⅰ表10，熱力計算過程見附錄Ⅰ表11，高溫對流過熱器結(jié)構(gòu)簡圖見附錄Ⅱ圖3。低溫對流過熱器采用的是純逆流布置，外徑為42mm，壁厚為5mm，具體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見附錄Ⅰ表12，熱力計算過程見附錄Ⅰ表13.汽溫調(diào)節(jié)采用兩級冷凝水減溫，因為噴水減溫是將水直接噴入過熱蒸汽中，使其霧化、吸熱蒸發(fā)，達到降低蒸汽溫度的目的。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)靈敏，減溫器出口的汽溫延遲時間僅為5～10s，調(diào)節(jié)幅度可達100℃以上，壓力損失小。其中一級減溫為粗調(diào)，二級為細調(diào)，第一級噴水量為8200kg/h,第二級減溫水量為5800kg/h，具有足夠的調(diào)節(jié)幅度，可以保證鍋爐在70%負荷運行時，汽溫仍可以達到額定參數(shù)。全部過熱器和集箱都通過吊桿裝置懸掛在鍋爐頂板梁上。蒸汽流程如圖所示：二次噴水減溫一次噴水減溫汽包頂棚管低溫對流過熱器屏式過熱器高溫對流過熱器冷段高溫對流過熱器熱段汽輪機圖3 蒸汽流程 省煤器省煤器的作用主要是：（1）降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料；（2）充當部分加熱受熱面或者蒸發(fā)受熱面。所以在現(xiàn)代鍋爐中，省煤器已成為不可缺少的一部分。在低壓鍋爐中，裝設(shè)省煤器主要是為了降低排煙溫度，提高鍋爐效率，一般仍不可能取消對流鍋爐管束。在中壓，特別是高壓和超高壓鍋爐中，由于給水溫度高，并采用了空氣預(yù)熱器，因此，省煤器的應(yīng)用主要是為了減少蒸發(fā)受熱面，以低廉的省煤器受熱面來代替價格昂貴的蒸發(fā)受熱面。此外，對鍋筒式鍋爐而言，尤其是工業(yè)鍋爐，給水經(jīng)省煤器提高溫度后再進入鍋筒，也減輕了鍋筒所承受的熱應(yīng)力影響。省煤器按材料可以分為鑄鐵式和鋼管式；按出口是否沸騰可分為沸騰式和非沸騰式。鑄鐵式省煤器是由一系列外側(cè)帶有方形肋片的鑄鐵通過180176。鑄鐵彎頭串接組成。其優(yōu)點是耐腐蝕、耐磨損。低壓鍋爐一般都沒有裝置良好的給水除氧設(shè)備，內(nèi)部容易發(fā)生氧腐蝕；同時由于給誰進省煤器時水溫很低，管外壁容易結(jié)露，煙氣中的SO2和SO3達露點后就在管外壁形成酸液而發(fā)生外部酸腐蝕。鑄鐵式省煤器的缺點是：不能做成沸騰式。否則容易發(fā)生水擊，損壞省煤器；鑄鐵省煤器管壁較厚，體積和質(zhì)量都較大；肋片間易積灰、堵灰；彎頭多，易滲水漏水。因此大部分低壓鍋爐都采用鑄鐵式省煤器。中壓鍋爐及以上或容量較大的低壓鍋爐常采用鋼管式省煤器。鋼管式省煤器一般都是蛇形管，可做成沸騰式，也可做成非沸騰式。管子可錯列，也可順列布置，鋼管直徑一般在28～38mm，以便于檢修和吹灰。蛇形管的平面可平行于前墻，也可以垂直于前墻。當平行于前墻時，省煤器收到磨損時更換容易，并且只需要更換幾排，故多采用。對于含灰量高的劣質(zhì)燃料，省煤器受熱面設(shè)計應(yīng)該采用防磨措施，才能有效的解決磨損問題，這除了在省煤器受熱面設(shè)計中采用大直徑的厚壁管和管束做順列布置外，主要是針對容易引起磨損的部位，裝設(shè)各種形式的防磨裝置。具體到本設(shè)計是：省煤器裝在尾部豎井部分，采用雙級交叉布置，錯列逆流。上下級省煤器都是支撐結(jié)構(gòu)，和空氣預(yù)熱器相交錯順次布置在運轉(zhuǎn)平臺上方，每兩個受熱面上是通過鋼梁支撐的，蛇形管通過支撐梁傳重到兩側(cè)爐板上。支撐梁的一端接鼓風機的吸風管使通風冷卻。為減輕煙氣中含灰對受熱面的磨損，在省煤器上下級每組管束上二三排和兩側(cè)靠爐墻的管子上加裝防磨蓋板?？紤]到燃用煤種的不同，省煤器與空氣預(yù)熱器之間留有一定的空間，以便可以調(diào)整相應(yīng)的受熱面。上級省煤器沿煙道深度方向為一體，而下級省煤器分為上下兩部分，中間留有1000mm的檢修空間；上下級省煤器沿煙道寬度方向均為左右對稱的兩部分，為雙面進水，蛇形布置，為鋼管式、沸騰式省煤器。上級省煤器共有20排，下級省煤器共有48排，上級省煤器縱向節(jié)距為60mm，下級省煤器的縱向節(jié)距為60mm，所用蛇形管外徑32mm，壁厚4mm。具體高溫省煤器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見附錄Ⅰ表17，其熱力計算過程見附錄Ⅰ表18，其結(jié)構(gòu)簡圖見附錄Ⅱ圖4。下級省煤器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見附錄Ⅰ表21，其熱力計算過程見附錄Ⅰ表22，其結(jié)構(gòu)簡圖見附錄Ⅱ圖6. 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器的作用：（1）降低排煙溫度提高鍋爐效率。（2）改善燃料的著火條件和燃燒過程，降低燃燒不完全損失，進一步提高鍋爐效率。對于著火困難的燃料，如貧煤、煙煤，常將空氣的預(yù)熱溫度達到400176。左右。（3）熱空氣進入爐膛，提高理論燃燒溫度，強化爐膛的輻射傳熱，進一步提高鍋爐的熱效率。（4）熱空氣還作為煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸粉介質(zhì)。鑒于以上幾點，現(xiàn)代鍋爐中空氣預(yù)熱器已經(jīng)成為鍋爐不可缺少的部件。按空氣預(yù)熱器的工作原理，空氣預(yù)熱器可以分為間壁導(dǎo)熱式和再生式兩種。間壁導(dǎo)熱式空氣預(yù)熱器是煙氣和空氣輪流地流過一種中間熱載體（金屬、陶瓷、液體等）來實現(xiàn)傳熱，當煙氣流經(jīng)中間載熱體時，把再熱體加熱；當空氣流經(jīng)載熱體時，載熱體本身受到冷卻，而空氣卻得到加熱。間壁導(dǎo)熱式空氣預(yù)熱器可以分為管式和板式，再生式空氣預(yù)熱器可分為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)和風罩轉(zhuǎn)等型式。管式空氣預(yù)熱器是由許多薄壁鋼管裝在上下級及中間管板上形成的管箱。最常用的電站鍋爐管式空氣預(yù)熱器分為有立式和臥式兩種。管式空氣預(yù)熱器按結(jié)構(gòu)形式可分為立式和臥式兩種。按材料可分為鋼管式、鑄鐵管式和玻璃管式等幾種。管式空氣預(yù)熱器以立式鋼管空氣預(yù)熱器應(yīng)用最多。其優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、漏風較小。其缺點為體積大、耗鋼材多,在大型鍋爐尤其是空氣預(yù)熱溫度要求較高時由于其體積大而引起尾部受熱面布置困難。管式空氣預(yù)熱器有單級布置和雙級布置兩種方式。單級布置較為簡單，但熱空氣溫度一般不超過300℃。當要求更高的熱空氣溫度時，就必須采用雙級布置。由于煙氣熱容量大于空氣，同時煙氣流量也大于空氣，所以煙溫的下降值小于空氣溫度的升高值。隨著空氣溫度的升高，空氣預(yù)熱器熱端的溫差△t逐漸變?。疄閭鬟f一定的熱量，溫差越小，則所需的傳熱面積越大，這就限制了單級空氣預(yù)熱器中空氣的溫升。在采用雙級布置時，應(yīng)按以下原則考慮布置方案：根據(jù)計算得出，取第一級空氣預(yù)熱器出口溫度等于給水溫度加10～15℃；第二級空氣預(yù)熱器入口煙溫不能超過530～550℃，以免空氣預(yù)熱器上管板燒壞；第一級省煤器出口水溫因低于40～50℃，以免水進入第二級省煤器時因氣塞而分配不均；在結(jié)構(gòu)上尾部受熱面不宜過長，過長時煙道布置困難．一般希望排煙煙道下緣標高在2m以上（以鍋爐房地面標高為零）；在滿足以上幾個原則下改變第一省煤器的吸熱量以尋求最經(jīng)濟的配合方案。立式預(yù)熱器是煙氣在管內(nèi)縱向流動，空氣在管外橫向流動沖刷的管子。臥式預(yù)熱器是煙氣在管外橫向沖刷管子，空氣在管內(nèi)縱向流動。總之是煙氣、空氣作相互垂直的總體流動趨勢呈逆向的流動。立式空氣預(yù)熱器的典型結(jié)構(gòu)是由鋼管、管板（上、中、下）、框架、聯(lián)通罩、導(dǎo)向板、墻板、膨脹節(jié)和冷、熱風道連接接口等組成。為了保證空氣流速和煙氣流速的合理比值，在進行空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須正確地選擇空氣預(yù)熱器的通道數(shù)目和進風方式。各種流程布置主要由鍋爐總體布置確定。大容量電站鍋爐的空氣預(yù)熱器流程大都采用雙面進風和多面進風，以減少空氣側(cè)流動阻力?？紤]到運輸、安裝和制造尺寸超限和起重設(shè)備等因素，管式空氣預(yù)熱器通常沿著鍋爐寬度方向均分成幾個管箱。管箱的高度或長度一般不