一、工作流程
1、煙氣流
工藝流程中出來的煙氣溫度大約960℃,通過內(nèi)襯磚墻的煙氣通道從上端進(jìn)入鍋爐入口段,氣流轉(zhuǎn)90°,改為向向下流動(dòng)首先將熱量傳遞給由前墻水冷壁拉稀而成的預(yù)置蒸發(fā)器的受熱面,然后依次流經(jīng)由水冷壁包圍的高。
溫過熱器、低溫過熱器、光管蒸發(fā)器和鰭片管蒸發(fā)器,鍋爐水冷壁設(shè)計(jì)成做為蒸發(fā)器的受熱面管,吸收煙氣流程中的輻射放熱,隨后煙氣進(jìn)入下部省煤器,吸收煙氣的剩余熱量加熱給水。
煙氣經(jīng)過上述冷卻過程,煙溫降到180℃以下后,轉(zhuǎn)過90°,沿水平方向從出口煙道引出鍋爐。
2、水/蒸汽回路
從除氧器來的除氧水送至鍋爐給水泵,升壓后供給省煤器。給水在省煤器中加熱后進(jìn)入鍋筒。鍋筒的水通過自然循環(huán)系統(tǒng)加熱,成為汽水混合物后,再送回鍋筒。
(1)光管蒸發(fā)器系統(tǒng)
鍋筒—蒸發(fā)器下降管—光管蒸發(fā)器入口集箱—光管蒸發(fā)器受熱面—光管蒸發(fā)器出口集箱—光管蒸發(fā)器上升管—鍋筒
(2)鰭片管蒸發(fā)器系統(tǒng)
鍋筒—蒸發(fā)器下降管—鰭片管蒸發(fā)器入口集箱—鰭片管蒸發(fā)器受熱面—鰭片管蒸發(fā)器出口集箱—鰭片管蒸發(fā)器上升管—鍋筒
(3)水冷壁系統(tǒng)
鍋筒—水冷壁下降管—水冷壁入口集箱—水冷壁—水冷壁出口集箱—水冷壁上升管—鍋筒
(4)吊掛管系統(tǒng)
鍋筒—吊掛管下降管—吊掛管入口集箱—吊掛管—吊掛管出口集箱—吊掛管上升管—鍋筒
汽水混合物在鍋筒中汽水分離,飽和蒸汽送往過熱器,而被分離出來的水作為爐水落入鍋筒,再次提供給循環(huán)系統(tǒng)。
飽和蒸汽在低溫過熱器中過熱后進(jìn)入減溫器。向減溫器噴水,使鍋爐出口蒸汽達(dá)到設(shè)定溫度。
經(jīng)過減溫的蒸汽在高溫過熱器中進(jìn)行進(jìn)一步過熱,達(dá)到設(shè)定溫度的主蒸汽,通過主蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥控制壓力,作為發(fā)電用蒸汽送汽輪機(jī)。
二、系統(tǒng)組件介紹
1、鍋筒

鍋筒內(nèi)徑1600,直段長度8.1m,材料19Mn6.封頭采用球形封頭,中央有ф425的人孔。
循環(huán)水通過鍋筒底部的三個(gè)管座進(jìn)入下降管,汽水混合物通過7個(gè)橫向布置的管座回到鍋筒。在鍋筒內(nèi)部,汽水混合物首先受到擋板阻隔折流以利于水位的穩(wěn)定并使汽水進(jìn)行初步分離。
隨后,初步分離出來的蒸汽經(jīng)過布置在鍋筒蒸汽空間由波紋板和細(xì)密鐵網(wǎng)構(gòu)成的汽水分離器,使蒸汽中剩余的水分進(jìn)一步分離,最大程度上獲得干燥的飽和蒸汽。經(jīng)過汽水分離后,飽和蒸汽由位于鍋筒頂部一個(gè)單獨(dú)的管座引出鍋筒。
鍋筒底部的其他管座分別與排水管和緊急防水管相連。壓力表和安全閥的管座布置在鍋筒頂部。在汽水空間還分別裝有5對橫向排列的管座,用于測水位,鍋筒上布置2個(gè)就地雙色水位計(jì),2個(gè)平衡容器。
鍋筒上布置有低壓輔助蒸汽管座,在鍋筒啟動(dòng)前及鍋筒短期停爐前通入≥0.4Mpa的低壓飽和蒸汽,用以鍋爐啟動(dòng)前預(yù)熱和停爐時(shí)防結(jié)露。
2、水冷壁
水冷壁由ф51*5的管子和扁鋼組成,寬度*深度為5.088m*6.24m。水冷壁采用懸吊結(jié)構(gòu),通過側(cè)墻水冷壁上集箱和后強(qiáng)水冷壁折彎處的吊桿懸吊與頂部梁格上,自由向下膨脹。
在煙氣入口部位,前墻水冷壁后折彎14°形成預(yù)置蒸發(fā)器從后墻穿出,而后墻水冷壁向前傾15°延伸至煙氣入口側(cè),形成爐頂。
水冷壁下部為環(huán)形集箱,形成的煙氣通道將包括高溫過熱器、低溫過熱器、蒸發(fā)器在內(nèi)的受熱面包圍在其中,密封性能好,同時(shí)由于水冷壁內(nèi)汽水混合物的冷卻作用,使保溫層厚度大大減少。
鍋爐通過兩根集中下降管下部的分配管向水冷壁下部環(huán)形集箱供水,水在水冷壁受熱后形成汽水混合物進(jìn)入上部的集箱,最后由頂部的汽水連接管引入到鍋筒。
3、蒸發(fā)器
蒸發(fā)器分兩級,光管蒸發(fā)器和鰭片管蒸發(fā)器。光管蒸發(fā)器順列布置,受熱面管子ф42*5,材料20G。鰭片管蒸發(fā)器錯(cuò)列布置,受熱面管子ф42*5,材料20G。工質(zhì)從蒸發(fā)器底部流向頂部,與煙氣逆向流動(dòng)。
在蒸發(fā)器中形成的汽水混合物進(jìn)入出口集箱后由汽水連接管直接引入到鍋筒中進(jìn)行汽水分離。鍋筒爐水由蒸發(fā)器集中下降管引出進(jìn)入并聯(lián)的兩級蒸發(fā)器。
4、吊掛管
采用38*6的管子,材料20G。鍋爐通過集中下降管向吊掛管進(jìn)口集箱供水,有吊掛管進(jìn)口集箱引出后向上一次懸吊光管蒸發(fā)器,低溫過熱器,和高溫過熱器后,從頂部水冷壁穿出后進(jìn)入吊掛管出口集。
吊掛管進(jìn)口集箱底部焊接吊板,通過銷軸與鰭片管蒸發(fā)器管夾連接,懸吊鰭片管蒸發(fā)器。
5、過熱器
過熱器分為高溫過熱器和低溫過熱器,均為光管蛇形管束,順列布置,通過吊掛管懸吊于鍋爐頂部。高溫過熱器順流布置,受熱面管子ф42*6,材料12Cr1MoVG。低溫過熱器逆流布置,受熱面管子ф34*4,材料12Cr1MoVG。
從鍋筒上部引出的干飽和蒸汽先進(jìn)入低溫過熱器進(jìn)口集箱,與煙氣逆向流動(dòng)進(jìn)入低溫過熱器出口集箱。經(jīng)過減溫減壓器后進(jìn)入高溫過熱器進(jìn)口集箱,與煙氣同向流動(dòng)后進(jìn)入高溫過熱器出口集箱,由主蒸汽管道引出。
6、省煤器
省煤器布置在鍋爐下部由省煤器墻板構(gòu)成的低溫區(qū)域內(nèi)。省煤器管束為螺旋鰭片管,由42根管子向上斜向繞制成錯(cuò)列管束,中間用壓制彎頭連接。給水進(jìn)入省煤器進(jìn)口集箱后,逆向煙氣向上流動(dòng),進(jìn)入省煤器出口集箱后,通過連管進(jìn)入鍋筒水空間。
省煤器為懸吊式結(jié)構(gòu),通過螺旋鰭片管管夾將管束懸掛于橫梁上,橫梁兩端固定在省煤器墻板上,再通過省煤器墻板將力傳遞到標(biāo)高平臺。
7、減溫水系統(tǒng)
鍋爐主給水一部分送入干熄焦鍋爐噴水減溫器,根據(jù)二級過熱器出口主蒸汽溫度,通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)減溫器的減溫水量,從而保證干熄焦鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽的溫度達(dá)設(shè)定要求。
8、防磨裝置
在水冷壁入口段敷設(shè)耐火澆注料,吊掛管采用雙套管,局部使用三套管,高溫過熱上兩排采用熱噴涂,在預(yù)置蒸發(fā)器上布置有防磨蓋板,在煙氣通道的四周為防止煙氣形成走廊,均布置有煙氣擋板。
三、鍋爐的啟動(dòng)運(yùn)行
1、試運(yùn)行的準(zhǔn)備工作
鍋爐首次啟動(dòng)前應(yīng)至少滿足以下條件:
(1) 鍋爐安裝工作結(jié)束
(2) 鍋爐整體水壓試驗(yàn)合格
(3) 松開所有彈簧支吊架的插銷,且支吊架調(diào)整到位
(4) 安全閥能有效地作用
(5) 給水設(shè)備做好運(yùn)行準(zhǔn)備
(6) 輔助設(shè)備均處于備用狀態(tài)
2、鍋爐整體水壓試驗(yàn)
鍋爐承壓系統(tǒng)及有關(guān)相焊接件安裝完畢后,按照 JB/T1612-94 進(jìn)行鍋爐整體水壓試驗(yàn)以最終檢查承壓部件的制造、安裝焊接質(zhì)量、材料質(zhì)量或殘余變形情況,并作最終消除缺陷處理。水壓試驗(yàn)要點(diǎn)如下:
2.1 水壓試驗(yàn)前應(yīng)做好下列工作:
(1) 進(jìn)行所試部件的內(nèi)部清理和表面檢查。
(2) 裝置校驗(yàn)合格的壓力表。
(3) 裝設(shè)好排水管道和放空氣閥。
2.2 試驗(yàn)壓力以鍋筒、水箱為測量基準(zhǔn)點(diǎn),試驗(yàn)時(shí)應(yīng)裝設(shè)兩套以上經(jīng)校驗(yàn)合格的壓力表,鍋爐整體水壓試驗(yàn)壓力為 1.25 倍鍋筒設(shè)計(jì)壓力,即 14.5MPa。
2.3 水壓試驗(yàn)時(shí)水質(zhì)和溫度要求:
(1) 試驗(yàn)用水應(yīng)為除鹽水。
(2) 水壓試驗(yàn)時(shí),周圍空氣溫度應(yīng)高于 5℃,否則應(yīng)有防凍措施。
(3) 試驗(yàn)水溫不應(yīng)低于露點(diǎn)溫度和高于 50℃。
2.4鍋筒、水箱上水位表只做工作壓力試驗(yàn),不參與超壓試驗(yàn)。
2.5按 JB/T1612-94 技術(shù)條件進(jìn)行鍋爐整體水壓試驗(yàn)。
2.6水壓試驗(yàn)壓力升 降速度一般不應(yīng)超過每分鐘 0.3MPa。
2.7鍋爐充滿水后金屬表面結(jié)露應(yīng)清除,當(dāng)壓力升至試驗(yàn)壓力的 10%左右時(shí),應(yīng)作初步檢查,清除異常現(xiàn)象。
2.8 水壓試驗(yàn)升至工作壓力時(shí),應(yīng)進(jìn)行全面檢查,并且保證工作壓力值無下降情況,則可繼續(xù)緩慢均勻地升壓,進(jìn)行超壓試驗(yàn)。
在試驗(yàn)壓力下保持 20 分鐘后降至工作壓力再進(jìn)行全面檢查。檢查期間壓力應(yīng)保持不變,檢查中若無破裂、變形及漏水現(xiàn)象,則可認(rèn)為水壓試驗(yàn)合格。
2.9 整體水壓試驗(yàn)后,應(yīng)將水放盡,尤其是水壓后至啟動(dòng)間隔時(shí)間較長時(shí),更應(yīng)考慮汽水系統(tǒng)內(nèi)部的防腐措施。
3、 化學(xué)清洗
化學(xué)清洗的目的是清除鍋爐在制造安裝過程中留在系統(tǒng)內(nèi)的油污,鐵銹等,在鍋爐安裝結(jié)束后、試運(yùn)行前實(shí)施。
清洗方式按按鍋爐的條件、運(yùn)行范圍、工地處理設(shè)備,可采用不同的清洗工藝。鍋爐化學(xué)清洗工作,可按《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》的要求,在化學(xué)專業(yè)人員指導(dǎo)下,依照已批準(zhǔn)的化學(xué)清洗方案及措施(或作業(yè)指導(dǎo)書)進(jìn)行清洗。
化學(xué)清洗前應(yīng)該由清洗承包商作檢查,如果不作檢查可能會使清洗不夠徹底無效。不正確的清洗方法會增加來回清洗的時(shí)間。
注意:酸洗法必須沖洗徹底以防損害。
4、 管道的沖洗和吹洗
鍋爐范圍內(nèi)的給水、減溫水、過熱器及其管道,在投入供水與供汽之前必須進(jìn)行沖洗和吹洗工作,以清除積留在管路系統(tǒng)內(nèi)的殘留物質(zhì)。
管道的沖洗和吹洗工作按 DL5031-94《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》(管道篇)中管道系統(tǒng)清洗的規(guī)定,臨時(shí)管道的焊接必須有合格焊工施焊,靶板前的焊口應(yīng)采用氬弧焊工藝。
鍋爐過熱器及其蒸汽管道吹洗時(shí),被吹洗系統(tǒng)各處的吹管系數(shù)應(yīng)大于 1。
5、烘爐
鍋爐爐墻砌筑安裝完畢后,在投入試運(yùn)行前必須進(jìn)行烘爐。根據(jù)鍋爐爐墻材料和結(jié)構(gòu),需按以下烘爐升溫曲線進(jìn)行烘爐操作:
3、鍋爐的運(yùn)行及操作
3.1 鍋爐運(yùn)行上的監(jiān)視事項(xiàng)
3.1.1 鍋爐升壓/降壓時(shí)的壓力監(jiān)視
鍋爐從冷卻狀態(tài)到升至操作壓力,為了不讓鍋筒、過熱器等主要部位產(chǎn)生急遽的熱應(yīng)力,升壓時(shí),鍋爐水溫上升速度要控制在每小時(shí) 55℃以下。
按下面的啟動(dòng)壓力溫度線圖,將溫度換算成壓力以進(jìn)行控制、監(jiān)視。另外,當(dāng)進(jìn)行熱風(fēng)干燥及焦?fàn)t升溫時(shí)的升壓時(shí),鍋爐水溫上升速度要控制在每小時(shí)約 30℃。
同時(shí),降壓時(shí)也要控制鍋爐水溫的下降速度,每小時(shí) 55℃以下。
3.1.2 蒸汽溫度的監(jiān)視
注意鍋爐各部的蒸汽溫度不要超出下面的限制值,如果超出此限制值時(shí),請降低鍋爐進(jìn)口氣體溫度。
鍋爐蒸汽溫度的限制值(最高使用溫度)
低溫過熱器出口蒸汽溫度 490℃以下
高溫過熱器進(jìn)口蒸汽溫度 450℃以下
高溫過熱器出口蒸汽溫度 545℃
3.1.3 鍋爐水質(zhì)的監(jiān)視
鍋爐給水及鍋爐爐水按國家標(biāo)準(zhǔn)維持管理。
3.1.4 鍋筒的監(jiān)視
鍋爐運(yùn)行中,最危險(xiǎn)的狀況是鍋筒水位低下。
鍋筒設(shè)置了就地水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)及水位平衡容器,請不要過分依賴這些儀表,鍋爐日常運(yùn)轉(zhuǎn)中的水位計(jì)檢查至少每班進(jìn)行一次。
運(yùn)行中的水位請控制在±50mm 以內(nèi)。另外,鍋爐在產(chǎn)生蒸汽中,水的供給,哪怕是短時(shí)間也絕對不許停止。如果水位計(jì)上看不見水位時(shí),采取適當(dāng)?shù)奶幹茫⒓慈嫱V寡h(huán)氣體的通風(fēng)。
3.1.5 其他運(yùn)行監(jiān)視
(1) 壓力表的指示靈敏度低時(shí),有必要進(jìn)行檢查。請注意要保持壓力表截止閥的常開。另外,寒冷時(shí)期請注意輸送管、虹吸管等有可能凍住。壓力表進(jìn)行定期校準(zhǔn),如有必要請更換。
(2) 安全閥啟動(dòng)時(shí),讀出起跳壓力和回座壓力,將此讀數(shù)與安全閥調(diào)整壓力做比較,確認(rèn)安全閥的動(dòng)作和壓力表的準(zhǔn)確度。
(3) 其他有可能漏氣的地方要周期進(jìn)行檢查,確認(rèn)無異常。
(4) 要經(jīng)常注意各受壓部件有無泄漏,如果發(fā)現(xiàn)有異樣,請立即處理。耐壓部分的修補(bǔ)要在完全沒有壓力的狀態(tài)下進(jìn)行。
3.2 鍋爐的運(yùn)行操作
3.2.1 投焦前的各項(xiàng)準(zhǔn)備
(1) 鍋爐運(yùn)行前確認(rèn)以下事項(xiàng):
● 受壓件無異物
● 明確全體人員的所在位置
● 所有人孔及測量孔已關(guān)閉
● 用于啟動(dòng)的裝置及聯(lián)鎖裝置無異常
● 確認(rèn)鍋爐周圍的各個(gè)閥的動(dòng)作
(2) 鍋爐的暖管及升壓
除氧器啟動(dòng)后鍋爐給水泵運(yùn)行,向鍋筒送除氧水,蒸發(fā)器及水冷壁等的排污閥打開,升溫至約 100℃。另外,過熱器及主蒸汽管的疏水閥、放氣閥要事先打開。
升溫至 100℃后,向鍋筒緩慢吹入低壓蒸汽,操作各部的排污/疏水閥、放氣閥,鍋爐全體升溫,升壓(55 /H ℃ 以下,鍋筒壓力 0.4MPaG)。
投焦前閥門開閉狀態(tài)的確認(rèn),無特殊標(biāo)記的閥門按汽水系統(tǒng)圖所示。
(i) 起閉鎖作用的閥門
● 鍋爐給水泵放出閥
● 鍋爐給水調(diào)節(jié)閥、放出閥
● 減溫器注水總閥
●爐水緊急排放電動(dòng)閥,爐水連續(xù)排放節(jié)流閥
● 主蒸汽切斷閥、旁通閥
(ii) 起開放作用的閥門
● 鍋筒飽和蒸汽管放氣閥-微開
● 過熱器疏水閥-微開
●主蒸汽管疏水閥-微開
● 主蒸汽放散切斷閥-調(diào)整開
● 低壓蒸汽閥-調(diào)整開
●與鍋爐聯(lián)系的儀表及控制裝置的總閥
3.2.2 鍋爐的負(fù)荷
(1) 水位計(jì)按以下要領(lǐng)試驗(yàn)
(i) 疏水閥微開,水位計(jì)預(yù)熱。
(ii) 接著,適當(dāng)開大疏水閥。
(iii) 關(guān)閉水側(cè)閥,蒸汽從水位計(jì)向疏水管排出,確認(rèn)蒸汽連接管內(nèi)無異物。
(iv) 將水側(cè)閥微開。
(v) 關(guān)閉蒸汽閥,爐水從水位計(jì)向疏水管排出,確認(rèn)水連接管無異物。
(vi) 蒸汽側(cè)閥微閉。
(vii)疏水閥關(guān)閉,爐水水位立即回到水位計(jì)的正確位置。水面的不規(guī)則的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致水及蒸汽側(cè)管內(nèi)部分被堵塞,水面不能反映正確水位。水面穩(wěn)定后,將蒸汽側(cè)、水側(cè)閥門全部打開。
(2) 鍋爐加熱、升壓期間,要不斷檢查本體的熱膨脹量,調(diào)查各部是否適當(dāng)?shù)仨槕?yīng)熱膨脹。
(3) 投入紅焦后,注意鍋爐的出口溫度。
(4) 蒸汽產(chǎn)生,鍋筒的放氣閥猛烈排出蒸汽,鍋筒的壓力開始上升后,放氣閥關(guān)閉。另外,低壓蒸汽流量到 0 后,低壓蒸汽閥全閉。
(5) 升壓、升溫中的過熱器的保護(hù)。
(i) 升壓、升溫中過熱器內(nèi)及主蒸汽管內(nèi)的疏水由各疏水閥排放,各疏水閥通常在投焦時(shí)打開,升壓中適當(dāng)關(guān)小或關(guān)閉,斷續(xù)地打開使其排放。
另外,邊看鍋筒壓力邊在必要時(shí)手動(dòng)調(diào)整主蒸汽放散切斷閥。為避免過熱器的過熱和鍋筒壓力的急遽變化,要將蒸汽少量的放出一些。
(ii) 升壓中過熱器出口的的溫度計(jì)不一定能準(zhǔn)確地指示過熱器傳熱管內(nèi)的蒸汽溫度,一定要注意。
(6) 負(fù)荷升高后,鍋筒水位開始降低,手動(dòng)調(diào)整鍋爐給水泵出口旁通電動(dòng)閥,開始連續(xù)給水。
(7) 鍋筒壓力達(dá)到 5.0MPaG 前,手動(dòng)調(diào)整鍋爐給水泵出口旁通電動(dòng)閥。然后將鍋爐給水流量調(diào)節(jié)閥調(diào)成自動(dòng)控制,關(guān)閉鍋爐給水泵出口旁通電動(dòng)閥(鍋爐給水泵出口電動(dòng)閥全開)。
(8) 主蒸汽溫度調(diào)節(jié),在蒸汽壓力 5.0MPaG、蒸汽溫度 450℃前,不要使用自動(dòng)溫度調(diào)整裝置。
此前為了主蒸汽溫度不要達(dá)到 520℃以上,手動(dòng)調(diào)整主蒸汽溫度調(diào)節(jié)閥旁通閥。
參考資料:
《湖南煤化干熄焦鍋爐設(shè)計(jì)說明書》
《湖南煤化干熄焦鍋爐使用維護(hù)說明書》
《湖南煤化干熄焦操作規(guī)程》