发电厂锅炉培训资料.doc
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1、 发电运行部前 言本培训教材是根据中电投新疆能源有限公司乌苏热电分公司2300MW机组锅炉相关设备说明书,结合其它辅助设备资料编写而成。目的是为了集控值班人员能够尽快掌握锅炉设备的理论和生产实际所编写的培训教材。由于仍有部分技术资料不全,加上编写人员技术水平的限制、编写时间紧等,本培训教材中难免会有不妥之处。因此对于培训教材中存在的问题和意见,请随时提交发电运行部。相信随着认识的提高和不断实践,这部培训教材也会日臻完善。本培训教材适用于集控运行人员、辅控运行人员、值长、专业技术人员及有关生产管理人员。目 录第一章 锅炉本体设备结构及特性- 3 -第一节 锅炉概况- 3 -第二节 锅炉本体设备结
2、构、特性- 13 -第二章 300MW机组锅炉运行操作导则- 21 -第一节 锅炉设备运行设计要求- 21 -第二节 300MW锅炉运行操作导则- 25 -第三章 锅炉辅机设备及系统- 39 -第一节 风烟系统- 40 -第二节 送风机- 46 -第三节 引风机- 54 -第四节 一次风机- 59 -第五节 空气预热器- 63 -第六节 锅炉火检及冷却风系统- 68 -第四章 制粉系统及点火燃烧系统- 70 -第一节 制粉系统- 70 -第二节 制粉设备及技术参数- 71 -第三节 制粉系统的运行- 80 -第四节 锅炉燃油系统- 84 -第五节 等离子点火- 86 -第六节 直流燃烧器- 9
3、2 -第五章 锅炉除渣、除灰系统- 97 -第一节 风冷式机械除渣系统- 97 -第二节 气力除灰系统- 113 -第三节 灰场灰水处理系统- 121 -第六章 锅炉电除尘器- 121 -第一节 概 述- 121 -第二节 电除尘器参数、容量/能力- 122 -第三节 性能要求- 122 -第七章 厂用空压机系统- 126 -第一节 系统概况- 126 -第二节 空压机相关设备- 128 -第三节 操 作- 134 -第八章 烟气脱硫装置- 137 -第一节 概 述- 137 -第二节 石灰石石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺系统- 140 -第九章 启动锅炉- 148 -第一节 概 况- 148
4、 -第二节 设备规范- 150 -第十章 锅炉在线监测系统- 152 -第一节 锅炉炉管泄漏监测系统- 152 -第二节 锅炉飞灰在线测碳系统- 156 -第三节 锅炉电除尘器- 160 -第一章 锅炉本体设备结构及特性第一节 锅炉概况一、锅炉概述本期工程装设两台330MW燃煤具有工业和采暖抽汽的抽凝式发电机组,锅炉由上海锅炉厂有限公司提供,为燃煤、亚临界、自然循环、单汽包、单炉膛、四角切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、紧身封闭、全钢构架悬吊结构、直流燃烧器四角布置,冷一次风正压直吹式制粉系统,固态连续干式排渣煤粉炉,空气预热器采用三分仓回转式(容克式)预热器。烟气设置脱硫和脱硝(SCR预留)
5、处理装置。1. 锅炉技术特性:上海产亚临界锅炉容量和主要参数:主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等与汽轮机的参数相匹配,主蒸汽温度541,最大连续蒸发量(BMCR)为1180t/h,最终与汽轮机的VWO工况相匹配。锅炉型号:SG-1025/17.5-M723型 主要参数:保证热效率: 93.56过热蒸汽: 最大连续蒸发量(B-MCR)1180t/h 额定蒸发量(BRL)1029t/h 额定蒸汽压力17.5MPa.g 额定蒸汽温度541再热蒸汽: 蒸汽流量(B-MCR/BRL)1015.2/893t/h 进口/出口蒸汽压力(B-MCR)3.86/3.66MPa.a 进口/出口蒸汽压力(BRL)3
6、.39/3.21MPa.a 进口/出口蒸汽温度(B-MCR)328/541 进口/出口蒸汽温度(BRL)316/541 给水温度(B-MCR /BRL)280/272 注:压力单位中“g”表示表压。“a”表示绝对压(以后均同)。锅炉BRL工况对应于汽机TRL工况、锅炉B-MCR工况对应于汽机VWO工况。锅炉配置:每台炉配备两台三分仓回转式空预器、两台动叶可调轴流式送风机、两台静叶可调轴流式引风机(注:引风机无变频设计)。制粉系统有五台电子称重式给煤机, 五台中速辊式磨煤机、两台离心式一次风机和两台离心式密封风机组成。对于设计煤种,正常运行四台磨煤机可以满足锅炉BMCR工况运行要求,其中有一台备
7、用。每台磨煤机有四根出粉管与锅炉四角一层喷燃器相对应。 锅炉二次风采用大风箱结构,燃烧器为四角切圆燃烧方式,每角燃烧器可上下摆动,最大摆角为30;顶部有两层燃尽风,可以有效降低NOX的排放(不大于400mg/Nm3)。二、锅炉组成:锅炉吸热部分称为锅(包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器等)产生热量的部分称为炉(包括炉膛、燃烧器)还有给煤机、磨煤机、送、引、一次风机等重要辅机。三、自然循环原理和循环倍率自然循环的形成:下降管引入水冷壁的水吸收炉膛内火焰的辐射热量后,形成汽水混合物,工质密度降低,在下降管与水冷壁之间密度差成为循环动力源,实现了自然循环。含汽率:一个单位质量水进入水冷壁吸热后,所产
8、生的蒸汽比例。循环倍率:单位质量炉水除以其进入水冷壁吸热后所产生的蒸汽量。也可以理解为一单位质量水经过多少次循环后可以全部变成蒸汽。四、锅炉结构、受热面吸热方式和汽水流程:省煤器作用?布置在烟气温度较低的锅炉尾部1、收烟道中低温烟气的热量,降低锅炉排烟损失,提高锅炉热效率,节省燃料。2、提高了进行入汽包的水温,减少了筒壁与给水之间温度差,使热应力降低提高锅筒寿命。汽包的作用?1)汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽,保证锅炉正常的水循环;2)汽包中存有一定的水量,因而有一定的蓄热能力,在工况变化时可以减缓汽压变化的速度;3)汽包中装有各种汽水分离装置,可以保证蒸汽品质;4) 汽包上装有水位
9、计、安全阀、事故放水门、压力表等附件,用以控制汽包水位,监视汽包压力,可以保证锅炉汽包的安全工作。空预器作用:利用烟气余热加热燃烧所需要的空气的热交换设备,降低了排烟温度,提高锅炉热效率。过热器作用:将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽,增加蒸汽的做功能力,提高电厂的循环热效率。再热器作用:将汽轮机高压缸排汽再一次加热,使其温度和过热汽温相等或相近,然后再送到中、低缸膨胀做功,提高电厂循环热效率,降低了汽轮机排汽湿度,提高末级叶片的安全性。锅炉传热方式:辐射传热:物体以电磁波的形式向外传递热量。任何物体只要温度高于绝对零度,都能向外辐射电磁波,只是温度不同向外辐射的热量不同。对流传热:由于流
10、体(液体或气体)位置的变化而发生的热量传递。水冷壁辐射传热为主。墙再、前屏、后屏半辐射半对流方式,尾部烟道的低过、省煤器主要是对流传热。锅炉设备中热损失:主要包括( 排烟热损失 )、(化学不完全燃烧 )、(机械不完全燃烧)、(散热损失 )、( 灰渣物理损失 )等。 五、煤1、煤是我厂唯一的燃料。2、煤的组成:元素分析包括C、H、O、N、S、A、M工业分析包括水分(W)、挥发分(V)、固定碳(C)、灰分(A)。3、煤发热量:煤完全燃烧放出的全部热量高位发热量,包括煤燃烧后所产生的水蒸气凝结放出的汽化潜热。低位发热量,不包括水蒸气的汽化潜热。为防止尾部受热面、空预器低温腐蚀,大容量锅炉排烟温度均在
11、120度以上,所以汽化潜热未被利用。在锅炉计算时发热量是指低位发热量。氢是煤中发热量最高的物质,120MJ/kg。4、标准煤:发热量为29270 KJ/kg的煤为标准煤。5、煤燃烧后残存的灰分是各种矿物成分组成的混合物。灰在一定高温下,会变形软化熔化流动。煤灰的熔融特性是判断锅炉运行是否会结渣的主要因素之一。在还原性气体(C0、NO)环境中,灰软化熔化温度会降低,所以锅炉长期欠氧燃烧,很容易结焦结渣。6、煤燃烧后产生的二氧化硫,三氧化硫,氧化氮NOX污染大气。7、挥发分:煤在加热过程中析出气体物质,如碳氢化合物、氢、一氧化碳等可燃性气体组成。8、不同的煤种在燃烧影响很大,无烟煤含碳量高、发热量
12、高,但挥发低,难以点燃。 烟煤中等碳化程度,挥发分含量较高,发热量也较高,容易着火燃尽,贪煤是介于无烟煤和烟煤之间,褐煤发热量最低、挥发分含量。六、制粉系统: 1.电子称重式给煤机结构图:2.自动称重调速原理图:3.中速辊式磨结构图:4.粗粉分离器4.1粗细不同的煤粉被热空气携带进入内外锥体间,由于流通截面变大,气粉混合物流速降低,最粗的煤粉在重力作用下被分离落回磨煤机。4.2在离心力作用较粗的煤粉,较粗的煤粉进一步被分离出来,用分离器挡板调节煤粉细度。煤粉细度:取一定数量的煤粉通过标准筛孔尺寸的进行筛分,留在筛面上的煤粉质量占原煤粉总质量的比例。 如 R90=22% 表示为筛孔内边长为90u
13、m,未被筛下去的占22%,R90=16%煤粉较细。5)磨组三处密封风:磨盘、拉杆、磨辊密封风。6)燃烧器,直流燃烧器周界风作用:1、冷却一次风喷口,防止喷口烧坏或变形。2、直流煤粉火焰着火首先从外边缘开始,少量热空气和煤粉火焰及时混合,补充氧量,有利于稳定燃烧。3、周界风速度比煤粉气流速度高,防止气流偏斜,托住煤粉,防止煤粉从主气流中分离出来引起不完全燃烧。4、高速周界风有利于卷吸高温烟气,促进着火。但周界风过大,在煤粉气流与高温烟气之间形成“屏蔽”。AA层二次风,1、托住火焰。2、从煤粉气流中分离出来少量粗煤粉,遇到AA层二次风,防止不完全燃烧。燃尽风,旋流方向与煤粉气流旋流方向相反1、扰动
14、、减弱煤粉气流旋流。2、提供必要O2量,有效的降低NOX排放。锅炉的受热面的安全运行.A. 结渣(结焦)过程,炉膛内火焰中心的温度15001700度,在这个温度下,煤灰粒子处于熔化状态.设计合理的锅炉具有必要的冷却能力,在水冷壁和炉膛出口附近温度可以降到灰熔点以下,但由于设计不合理、人员操作不当、燃烧中心偏斜、灰粒冲墙以及超负荷运行,使水冷壁和炉膛出口烟温过高,熔灰不能凝固,碰到水冷壁就会粘结成渣。危害:1、其传热热阻增加,水冷壁吸热不足,锅炉出力下降.2、炉膛出口烟温升高,主、再热汽温升高,容易造成超温。3、燃烧损失增大,甚至烧毁燃烧器。4、大焦块掉落会冲灭煤粉火炬,引起MFT。B. 水冷壁
15、的高温腐蚀:高温腐蚀与是否结渣无关,高温腐蚀主要分为硫酸盐型和硫化物型两种,前者多发生于过热器和再热器,后者多发生于炉膛水冷壁。原因:当炉内供风不足,S因缺氧生成H2S,烟气中H2S气体直接与水冷壁中纯金属反应。损坏水冷壁。含灰气流的冲刷可加剧高温腐蚀的速度。C. 锅炉四管泄漏在全厂非停事故占很大比例。是影响机组安全稳定运行的主要原因之一。D. 低温腐蚀, 烟气中的水蒸汽凝结后与SO2,SO3反应生成H2SO3、H2SO4,附着金属表面产生腐蚀.原因:1) 炉水品质长期不合格,使管内壁结垢,造成传热恶化。2) 管材质量不良,制造有缺陷,焊接质量不良。3) 燃烧器和吹灰器安装角度不对,水冷壁管受
16、到冲刷。4) 锅炉长期低负荷运行,燃烧调整不当,使水冷壁受热不均,定期排污量过大,水循环不良。5) 锅炉严重缺水运行。6) 炉膛结焦严重,掉大焦砸坏水冷壁。7) 给水温度变化频繁,使省煤器金属产生疲劳。8) 防磨板损坏,飞灰磨损严重。9) 燃烧调整不当,火焰中心上移或火焰偏斜,造成过热器区域烟温升高或烟气侧热偏差过大。10) 水冷壁结焦,使炉膛出口烟温升高。11) 结焦堵灰严重,形成烟气走廊,使流通部分烟气流速增大,加速冲刷磨损。12) 减温水使用不当,造成蒸汽侧热偏差过大;减温器内喷嘴脱落,堵塞管口或造成流量分配 不均。13) 吹灰器安装不正确,对过热器管造成冲刷磨损。 暖风机系统:在冬季,
17、暖风机投入可以提高空气温度,防止空预器低温腐蚀.暖风机加热气源来自辅汽联箱的高温高压蒸汽(350度,1.5Mpa) 在锅炉各角由上至下分别是:燃尽风、燃尽风、F层二次风、D层燃料风、ED层油二次风、E层燃料风、BE2层二次风、BE1层风、B层燃料风、CB层油二次风、C层燃料风、AC层油二次风、A层燃料风、AA层二次风。七、风机:一次风机为离心式风机,特点:水平对称布置,垂直进风,水平出风,风量少风压高,风机负荷由入口导叶调节。引、送风机为轴流风机,特点:水平布置,垂直进风,水平出风,风量大风压低,引风机为静叶调节,送风机为动叶调节。静叶不随轴转动,动叶随轴一起转动(类似电风扇)。油站:1、引风
18、机电机润滑油站是用于引风机电机轴承的润滑、冷却和过滤,保证电机轴承的正常工作,引风机风机轴承冷却通过两台轴承冷却风机。2、送风机液压润滑油站是用于风机动叶片液压调节和循环润滑风机主轴承的供油装置。送风机电机轴承是油脂,自然冷却。3、一次风机电机润滑油站是用于一次风机电机轴承的润滑、冷却和过滤,保证电机轴承的正常工作。4、风机轴承冷却通过工业水冷却。八、锅炉风烟调节锅炉为什么要维持一定的负压?1.如果锅炉压力变正,高温烟气和火苗将从一些孔门外喷,影响环境卫生,危及人身安全。2.造成炉膛结焦,降低锅炉效率。3.燃烧器、炉墙等过热变形。4.负压太大,风机电耗增加。5.锅炉漏风增加,烟气量增加,加强尾
19、部受热面磨损。6.使火焰中心上移,汽温上升,燃烧不稳,可能拉断火焰。锅炉为什么要维持一定的氧量?锅炉氧量是监视锅炉燃烧状况和风/粉比例的一个重要参数。氧量低,引、送风机的电耗下降,但机械、化学不完全燃烧损失增加,锅炉效率下降。炉膛内煤粉有可能燃烧不完全,在烟道发生二次燃烧。生成还原性气体较多,使灰的熔点下降,锅炉容易结渣。氧量太高,风机出力增加,厂用电增加,烟气带走炉膛热量增加,排烟温度升高,锅炉排烟损失增加。氧量大汽温也不好控制。一般氧量维持3.44.2%之间。第二节 锅炉本体设备结构、特性一、锅炉结构概述燃烧器:采用四角切圆燃烧方式,20只直流燃烧器、四角切圆布置分五层布置于炉膛内,沿炉膛
20、高度方向热负荷及烟气温度分布更均匀。过热器系统:过热器为辐射-对流型受热面。过热蒸汽系统采用两级喷水减温,一次左右交叉。采用横向节距较宽的屏式受热面,有效防止管屏挂渣。再热器系统:高温再热器布置于水平烟道,低温再热器布置于后竖井前烟道内。再热汽温通过尾部烟气挡板调节,在低再出口至高再进口管道上设置喷水减温器,一次左右交叉。省煤器:较低的烟气流速并装设防磨盖板等能有效的减少受热面的磨损。锅炉容量和主要参数:主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等与汽轮机的参数相匹配,主蒸汽温度541,最大连续蒸发量(BMCR)为1180t/h,最终与汽轮机的VWO工况相匹配。乌苏热电厂锅炉受压部件水容积:水循环系统
21、259M3 ( 其中锅筒53.5 M3)过热器系统350M3省煤器系统130M3再热器系统180M3总水容积919.5M3二、锅炉运行条件概述1. 锅炉运行方式:带基本负荷并参与调峰。锅炉规范:SG-1025/17.5-M723型最大连续蒸发量:1180t/h锅炉负荷类型:锅炉带基本负荷并能调峰,锅炉不投油最低稳燃负荷30% BMCR。锅炉额定负荷工况(BRL)时的锅炉蒸发量:1118t/hBMCR耗煤量:设计煤种: 141.3 t/h 校核煤种: 136.81 t/h2. 锅炉变压运行,采用定滑定的方式,锅炉压力负荷曲线与汽轮机相匹配。3. 制粉系统:采用中速磨正压直吹冷一次风制粉系统,每炉
22、按配5台中速磨煤机(设1台备用),煤粉细度按200目筛通过量为75%。4. 给水调节:机组配置350% B-MCR容量的电动调速给水泵。5. 汽轮机旁路系统:采用30%容量二级串联旁路。6. 锅炉运行在35100%B-MCR范围过热蒸汽能维持其额定汽温;在50100% B-MCR时再热蒸汽能维持额定汽温。三、锅炉结构设计1. 锅炉构架锅炉采用紧身封闭布置,在运行层12.6m标高的锅炉钢构架范围内设置栅格平台。炉顶采用大罩壳密封结构,设置轻型钢屋盖及其侧封。锅炉运转层标高确定为12.6米。从锅炉第一排柱至最后一排柱均必须配备全部主副钢架(包括空气预热器部分)。锅炉本体采用紧身封闭,炉顶设置保温封
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