【正文】 預(yù)熱器之外，磨煤機(jī)、給煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)等不但容量大而且都具有較優(yōu)良的性能。在爐膛上部的末級過熱器和末級再熱器管屏上裝有壁溫測點(diǎn)，鍋爐運(yùn)行時可以隨時在 CRT上調(diào)出金屬壁溫畫面、監(jiān)視壁溫數(shù)值和分布趨勢。另外在爐膛出口二側(cè)墻上各裝有 1支煙溫測量探針，在鍋爐啟動時，由這 2根鎳鉻 — 鎳硅熱電偶制成的煙溫探針來測量煙氣溫度，以控制啟動速度，使?fàn)t膛出口煙溫限制在 538C以下， 以確保再熱器的安全。 (6)對承壓部件采取了更完善的保護(hù)。 汽包采用了上厚下薄的不等壁厚簡體，內(nèi)設(shè)汽水混合物導(dǎo)流夾層，這與一般汽包相比，這種汽包結(jié)構(gòu)在鍋爐啟動和變負(fù)荷運(yùn)行中，汽包上下壁溫均勻，這極大地改善了汽包壁的溫度分布特性，為快速啟動創(chuàng)造了條件。配有 3臺英國泰勒公司生產(chǎn)的無填料鼠籠濕式感應(yīng)電動機(jī)單級離心泵作為循環(huán)動力。末級再熱器的高溫部分采用了 TP304不銹鋼。與一般鍋爐相比較，再熱器的特點(diǎn)是設(shè)計了輻射式再熱器， 對流再熱器呈逆流布置，末級再熱器也吸收部分爐內(nèi)輻射熱。另外在管屏數(shù)量上和管屏長度上有差別，中溫再熱器為 76屏、到高溫再熱器合并為 38屏。壁式再熱器布置在前墻，約占前墻水冷壁面積的 30％。與同類型的平圩電廠鍋爐相比，這部分受熱面減少了 719m178。 減溫器后的分隔屏過熱器和末級過熱器全部布置在爐膛上部， 直接吸收爐內(nèi)火焰的輻射熱量， 因此過熱器特性較好。 (3)過熱器由頂棚和包覆過熱器、 水平及立式低溫過熱器、 分隔屏過熱器和末級過熱器 (屏式 )等四部分組成。一次風(fēng)噴口外圈是燃料風(fēng) (周界風(fēng) )通道，燃料風(fēng)與一次風(fēng)呈４５ 186。燃燒器結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)是一次風(fēng)和二次風(fēng)相間布置。 (2)燃燒器。 2． 10 3． 2 Si02 ％ 50。) 113 92． 5 104 99． 09 爐膛斷面熱強(qiáng)度 (MW／ m178。 電 廠 北侖電廠 石洞口二廠 沙角 C廠 平圩電廠 爐膛寬度 (m) 19． 56 18． 82 19． 81 18． 52 爐膛深度 (m) 16． 432 16． 38 16． 15 16． 432 爐膛高度 (m) 57． 5 62． 2 59． 4 62． 5 表１－１－４ 爐膛設(shè)計特性數(shù)據(jù)及與同類型鍋爐比較 爐膛斷面積 (ma) 319． 08 312． 0 318． 0 305． 0 屏下容積 (m3) 10790 12220 12150 爐膛容積 (m3) 15020 16180 16300 16583 屏下容積熱強(qiáng)度 (kW／ m179。 。 燃燒器軸線與爐墻之間的夾角 ， 兩側(cè)墻為45176。除雙爐膛鍋爐以外，單爐膛鍋爐的爐膛寬深比通常小于 1． 1。 依據(jù)來源 DT (℃ ) ST (℃ ) 硅比 G 堿酸比 B／ A 鐵鈣比 Fe203／CaO 硅鋁比 Si02／A1203 最高結(jié)渣 等級 數(shù)值 1110 1190 63． 75 0． 469 5． 97 3． 20 CE公司 易結(jié)渣 中、低 易結(jié)渣 易結(jié)渣 Babcock 嚴(yán)重 嚴(yán)重 德國 嚴(yán)重 易結(jié)渣 嚴(yán)重 日本 嚴(yán)重 中等 中等偏重 中國 中等偏重 嚴(yán)重 嚴(yán)重 嚴(yán)重 嚴(yán)重 嚴(yán)重 在爐膛設(shè)計上，爐膛呈矮胖形，對某一些主要尺寸的確定過于大膽。 2．鍋爐設(shè)計的特點(diǎn) (1)設(shè)計煤種 。由于機(jī)組在不同負(fù)荷下空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子變形不同，因此設(shè)計了采用微機(jī)控制可以自動調(diào)節(jié)的可彎曲扇形板，能保證機(jī)組在不同工況下，該扇形板可在規(guī)定間隙內(nèi)跟蹤轉(zhuǎn)子變形進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使空氣預(yù)熱器的間隙在各種不同溫度工況下能控制在最小范圍內(nèi)、保證預(yù)熱器的漏風(fēng)最小。為防止空氣和煙氣之間泄漏，設(shè)計了徑向密封、周向密封及轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)。石子煤通過磨煤機(jī)下部排出口排人石子煤斗，上部裝有離心分離器，調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片角度可以改變煤粉細(xì)度。采用 6臺微機(jī)控制的重力式電子稱量給煤機(jī)、每臺出力 14～ 70t 。 (4) 制粉系統(tǒng) 該爐采用典型的正壓直吹式制粉系統(tǒng)，共配置 6臺HP— 983型碗式中速磨，在燃燒設(shè)計煤種正常運(yùn)行時 5臺磨即可帶 MCR負(fù)荷，一臺備用。過熱蒸汽采用一級噴水調(diào)節(jié)汽溫，減溫器布置在低溫過熱器與分隔屏之間。這兩級再熱器為串聯(lián)布置，與煙氣成逆流，吸熱量較大。 再熱器系統(tǒng)由壁式輻射再熱器和中溫再熱器及高溫再熱器三部分組成。高溫再熱器后為中溫再熱器，布置在折焰角后方的水平煙道內(nèi)，水平式低溫過熱器位于尾部煙道，布置在省煤器的上部，分上下兩層布置 。分隔屏后為高溫過熱器，呈屏式布置。 (3) 過熱器和再熱器系統(tǒng) 過熱器系統(tǒng)由五部分組成，其流程是：頂棚一包覆一低溫過熱器一分隔屏一末級過熱器。汽水混合物從汽包上部進(jìn)入，沿內(nèi)筒壁進(jìn)入分離器人口，以保證汽包壁受熱均勻。 (2) 水冷壁循環(huán)系統(tǒng) 該爐水冷壁基本上采用內(nèi)螺紋管組成，由鍋水循環(huán)泵提供輔助循環(huán)動力，故水循環(huán)有較好的安全性。燃燒器總高為 。另外，由于相鄰燃燒器火焰相互支持，使煤粉著火和穩(wěn)定有充分保證。最上層燃燒器標(biāo)高３２ .６１，至屏底距離為１６ .７ m，鍋爐頂棚管標(biāo)高為 ６６ .１６ m，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為１３ .７m。,除了爐膛上部被壁式再熱 器覆蓋部分采用光管水冷壁外，爐膛四周均為 Φ５１ mm內(nèi)螺紋管組成的膜式水冷壁。在鍋爐啟動期間 ， 部分鍋水也可從水冷壁下聯(lián)箱進(jìn)入省煤器再循環(huán)管 36， 以確保省煤器內(nèi)水流量 ， 以保證其安全 。 為確保各水循環(huán)回路出口含汽率均一 ，在水冷壁的下集箱 (水包 )內(nèi)的每根水冷壁管的入口處設(shè)置了孔徑為 ～板。 項(xiàng) 目 單 位 42．1％ MCR 50％ MCR 100％ MCR 再 熱 器 壓 降 kPa 8．0 10 18 爐膛 壓 力 kPa 0．124 0，124 0．124 爐膛至省煤器出口煙氣 壓 降 kPa 0．27 0．44 1．16 省煤器出口至 空氣 預(yù)熱 器出口煙氣 壓 降 kPa 0．39 0．67 1．66 空氣 預(yù)熱 器 進(jìn) 口煙溫 ℃ 277．2 297．8 353．9 排煙溫度 (未校／已校正 ) ℃ 103．9／110．6 103．3／108．9 130／135 空氣 預(yù)熱 器 進(jìn) 口 風(fēng) 溫 (平均 值 ) ℃ 27．8 27．8 27．2 空氣 預(yù)熱 器出口一次 風(fēng) 溫 ℃ 258 272 312 空氣 預(yù)熱 器出口二次 風(fēng) 溫 ℃ 260 277 322 省煤器 壓 降 kPa 34．7 41．7 138．9 空氣 預(yù)熱 器 進(jìn) 口二次 風(fēng)壓 kPa 1．2 1．22 2．25 省煤器出口 過 ?？諝庀禂?shù) 1．22 1．33 1．20 環(huán) 境溫度 ℃ 25 25 25 燃煤量 (按高位 熱值計 算 ) t／h 118．2 137．2 248．6 鍋 爐效率 (按低位 熱值計 算 ) ％ 93．69 93．52 92．8 (二 )鍋爐的整體布置 鍋爐的布置呈倒 “ U”形，在標(biāo)高為 上為全露天，有 6只原煤倉，標(biāo)高 17m層平臺上布置 6臺美國 STOCK公司生產(chǎn)的電子稱量式給煤機(jī)， 2臺送風(fēng)機(jī)和 2臺一次風(fēng)機(jī)沿爐膛中心線對稱布置，有 2臺導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的離心式引風(fēng)機(jī)。 第二節(jié) 600MW控制循環(huán)鍋爐 一、北侖電廠 600MW控制循環(huán)鍋爐的 總體介紹及設(shè)計特點(diǎn) 北侖電廠第一臺 600MW機(jī)組的鍋爐由美國燃燒工程公司 (CE)設(shè)計制造，其型式為亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環(huán)單汽包鍋爐，采用平衡通風(fēng)、直流式四角切向燃燒系統(tǒng)，設(shè)計燃料為山西晉北煙煤。 為此 ， 各公司在設(shè)計中都在爐膛燃燒熱強(qiáng)度和受壓部件強(qiáng)度選擇方面采取比較保守的方案 。 另一方面 ， 為滿足日益嚴(yán)重的環(huán)境保護(hù)方面的要求 ， 各鍋爐制造公司都從燃燒系統(tǒng)的設(shè)計上考慮了抑制和減少 NOx生成的措施 ， 基本方法是：1） 采用多個小容量燃燒器以擴(kuò)大燃燒區(qū)范圍 ， 降低爐內(nèi)溫度水平； 2） 采用低 NOx燃燒器； 3） 采用兩級燃燒； 4） 采用煙氣再循環(huán) 。 （ 4） 新設(shè)計的自然循環(huán)鍋爐上采用內(nèi)螺紋管以防止運(yùn)行中工質(zhì)偏離核態(tài)沸騰點(diǎn)以及增加機(jī)組的可靠性 ， 進(jìn)一步在一級過熱器之前裝設(shè)一旁路系統(tǒng) ， 以便在啟動及低負(fù)荷運(yùn)行時將過多的蒸汽引入到凝汽器去 ， 使過熱蒸汽溫度與汽機(jī)金屬溫度有良好的匹配 ， 并用飽和蒸汽調(diào)節(jié)汽溫 ， 保證鍋爐可以快速啟停和變負(fù)荷運(yùn)行 。 （ 3） 美國福斯特 由于循環(huán)倍率的降低 ， 使輔助循環(huán)泵的功率消耗下降 ， 這部分的得益完全可以補(bǔ)償因采用內(nèi)螺紋管而引起的成本增加 。 （ 2） 美國燃燒工程公司和三菱公司在其輔助循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上新設(shè)計了 “ CC＋ ”型的低倍率循環(huán)鍋爐 。 對此各公司都在其傳統(tǒng)的產(chǎn)品上做了不少改進(jìn)工作 。 為此 ， 德國的煤價即便高于美國 ， 在 1981年投運(yùn)的 Berg Kamen電站 B的 780MW機(jī)組仍采用 24． 4MPa、 540／ 540℃ 的參數(shù)等級 。 最終目標(biāo)是期望比現(xiàn)有的超臨界壓力機(jī)組 （ 24． 11MPa、 538／ 538℃ ） 的熱效率提高 6％ ～ 7％ 。 – 鍋爐的可用率 鍋爐的可用率是指在統(tǒng)計期間內(nèi)，鍋爐總運(yùn)行小時數(shù)及總備用小時數(shù)之和，與該統(tǒng)計期間總小時數(shù)的百分比，即 %1 0 0??? 統(tǒng)計期間總小時數(shù) 總備用小時數(shù)運(yùn)行總小時數(shù)可用率– 鍋爐事故率 鍋爐事故率是指在統(tǒng)計期間內(nèi)，鍋爐總事故停爐小時數(shù)，與總運(yùn)行小時數(shù)和總事故停爐小時數(shù)之和的百分比，即 %1 0 0??? 事故停爐總小時數(shù)總運(yùn)行小時數(shù) 事故停爐總小時數(shù)事故率 (二 ) 電站鍋爐技術(shù)發(fā)展動向 1．超臨界壓力機(jī)組的設(shè)計 1980年由美國電力研究所 （ EPRI） 召開的有關(guān)各種蒸汽參數(shù)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的討論會上 ， BBC（ ABB） 公司提出采用 3lMPa、 566／ 566℃ 這一檔參數(shù)的機(jī)組為最經(jīng)濟(jì)； CE公司提出 31MPa、 583／ 552／ 566℃ 這一檔參數(shù)機(jī)組的發(fā)電成本為最低廉 ， 并且將進(jìn)一步發(fā)展參數(shù)為 31MPa、 566／579／ 593t的機(jī)組 ， 以期望提高 2％ 的熱效率 。 2. 鍋爐凈效率 鍋爐凈效率是指扣除了鍋爐機(jī)組運(yùn)行時的自用能耗以后的鍋爐效率。 地震風(fēng)險也是選擇鍋爐布置型式考慮的因素 ， 地震風(fēng)險大的地區(qū) ， 應(yīng)避免采用塔式布置 。 采用切園燃燒方式鍋爐 ， 從減小爐膛出口煙溫偏差角度考慮 ， 應(yīng)選用塔式布置型式 。 燃料特性對鍋爐本體布置的影響 ? 煤的揮發(fā)份 ? 煤中的灰份 ? 灰渣的熔融性 ? 水份 ? 煤的含硫量 選用時應(yīng)重視煤質(zhì)特性 ， 特別是煤的灰分 。 5 亞臨界參數(shù)鍋爐，要再加裝墻式再熱器。 3 高參數(shù)鍋爐，蒸發(fā)吸熱比例更小，所以要在爐膛中加裝過 熱面，如頂棚過熱器和屏式過熱器。 為了減輕轉(zhuǎn)動機(jī)械及笨重設(shè)備施加給鍋爐構(gòu)架的負(fù)載，便把空氣預(yù)熱器、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器及煙囪等都布置在地面，形成半塔形布置 . 蒸汽參數(shù)和鍋爐容量對鍋爐本體布置的影響 隨著機(jī)組容量 ?， 鍋爐各受熱面比例的變化 預(yù)熱份額 ? 蒸發(fā)份額 ? 過熱及再熱份額 ?， 50%以上： 必須采用更多輻射式、半輻射式過熱器、再熱器 1 低參數(shù)，小容量鍋爐（工業(yè)鍋爐）的受熱面主要是蒸發(fā)受 熱面，除了爐膛水冷壁外，對流煙道還要放置鍋爐管束， 而且沒有空氣預(yù)熱器。 3） 安裝及檢修均較復(fù)雜 。 但這種方案也有如下缺點(diǎn)： l） 鍋爐本體高度很高 ， 過熱器 、 省煤器 、 再熱器等對流受熱面都布置在很高位