10000 9400 水位测量-蒸汽侧 9000
自由段(2050mm) 7350 减温水旁路阀开启水位
B溢流阀控制范围 (5250~7350 mm) 5250
4950 自由段(300mm)
A疏水阀控制范围 (2850~4950 mm) 2850
最低水位 (2300 mm) 550 水位测量-水侧 ( 0 mm) 0
图1 贮水箱水位控制范围
OFCV Opening Control12010052507350Valve Opening ?604020025002850.004950350045005500650075008500Water Level of Storage Vessel mmSmall OFCVLarge OFCV
图2 溢流阀开度控制
锅炉起动过程中为避免因负荷变化率过大而使贮水箱产生过大的应力,在贮水箱
上设置了两只热电偶分别监测内、外壁金属温度。通过监测温度变化率来限制机组的负荷变化率。贮水箱内外壁温差限制在25℃以内,内壁金属温度变化率限制在5℃/min,超过以上限制值将报警。
贮水箱悬吊于锅炉顶部框架上,下部装有导向装置,以防其晃动。
从贮水箱下部引出的溢流管为公用溢流管在锅炉右侧运转层以下又分成两路支管,规格为φ273×40,并与疏水扩容器相接。溢流支路上设置有手动闸阀、电动闸阀、启动调节阀(即溢流阀)和节流孔板各一只。由于锅炉启动过程中汽水膨胀发生的时间短,在贮水箱中水位升高迅速,因此要求溢流阀的动作时间快,溢流阀全开关时间为10s。安装在溢流阀后的节流孔板将控制溢流管路的压降和水量,并防止溢流阀发生汽蚀,因此溢流管路上的阀门和节流孔板应尽可能靠近疏水扩容器布置。
8.5. 过热器
过热器系统按蒸汽流程分为顶棚包墙过热器、低温过热器、屏式过热器和末级过热器。
来自分离器的连接管将蒸汽引到顶棚入口集箱。上炉膛和水平烟道上部的顶棚过热器管子之间焊接10mm厚的扁钢,另一端接至尾部包墙入口集箱。尾部包墙入口集箱同时与后烟道前墙和后烟道顶棚相接,蒸汽分成两路流动。后烟道顶棚到后部转弯90°下降形成后烟道后墙。后烟道前墙上部为两排通过烟气的管束,后烟道前、后墙与后烟道下部环形集箱相接,环形集箱又连接后烟道两侧包墙,每面侧包墙侧包墙出口集箱的与中间隔墙及吊挂管入口集箱相接。与后烟道前墙相似,中间隔墙上方为烟气流通的管束。中间隔墙向下进入隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱,隔墙出口集箱与一级过热器相连。后烟道包墙所有膜式管屏的扁钢厚度均为6mm。同时在中间隔墙及吊挂管入口集箱分别引出了过热器侧和再热器侧吊挂管,沿锅炉深度方向布置两排,来吊挂低温再热器;低过侧吊挂管沿锅炉深度方向布置两排,来吊挂低温过热器,过再热器吊挂管均引到中间隔墙吊挂管出口集箱,尾部烟道中间隔墙下部管自中间隔墙吊挂管出口集箱引入到隔墙出口集箱即一级过热器入口集箱。
低温过热器布置于尾部双烟道中的后部烟道中,由2段水平管组和1段立式管组组成,立式低温过热器穿过后烟道顶棚管连接至低温过热器出口集箱。
经低温过热器加热后,蒸汽经由低温过热器出口集箱端部引出的连接管和一级喷
水减温器并通过左右交叉后进入屏式过热器入口汇集集箱,并通过连接管连接到屏式过热器入口集箱。屏式过热器布置在上炉膛,从屏式过热器出口集箱引出的蒸汽通过出口连接管引至屏过出口汇集集箱,并经2根左右交叉的同规格的连接管及二级喷水减温器,进入末级过热器入口汇集集箱。
为防止屏底部管子翘出而挂焦,屏过采用夹块固定以确保热态运行时的平整,并且在管屏入口和出口段沿高度方向均采用了三层环绕管;同时,为保持屏间的节距而采用了汽冷的间隔管沿炉宽方向分别穿过屏过的入口和出口段。间隔管从屏式过热器入口汇集集箱引出,结束至末级过热器出口汇集集箱。为更合理的分配屏式过热器同屏管间的流量,在屏过入口集箱采用了直径不同的开孔。
末级过热器入口汇集集箱引出的连接管连接到末级过热器入口集箱。末级过热器位于折焰角上方,每片末级过热器均连接有入口及出口集箱各一只,在车间内焊接完成出厂。从末级过热器出口集箱引出的蒸汽通过出口连接管引至的末级过热器出口汇集集箱,并经出口汇集集箱两端引出的两根主蒸汽管道在炉前汇成一根管道引向汽轮机。
在两根主蒸汽管道上对称布置有4只弹簧安全阀和2只动力排放阀(PCV)。动力排放阀的整定压力比弹簧安全阀的整定压力低,这样可在过热蒸汽侧超压时首先动作,起到先期警报的作用。按照ASME规范的要求,动力排放阀和弹簧安全阀的总排量大于100%BMCR过热蒸汽流量。过热器进、出口集箱之间的所有连接管道均为两端引入、引出,并进行左右交叉,确保蒸汽流量在各级受热面中的均匀分配,避免热偏差的发生。
过热器系统设置两级喷水减温器,每级减温器均为2只。过热器减温水管路的最大设计通流量按12%BMCR。在减温水操纵台处,每路支管上均装设有一只流量测量元件、一只电动截止阀、一只电动调节阀和一只手动截止阀。为保证喷水减温后的汽温高于饱和温度,10%BMCR负荷下,二级喷水电动截止阀闭锁,减温水不能投用,20%BMCR负荷下,一级喷水电动截止阀闭锁,减温水不能投用。 8.6. 再热器
再热器分为低温再热器和高温再热器两段。
从汽轮机高压缸做功后的蒸汽进入到再热蒸汽冷段管道。在锅炉构架内,锅炉左侧布置一根再热器冷段管道,与尾部双烟道前部烟道中低温再热器入口集箱连接。
在两根再热器冷段管道上布置一只事故喷水减温器,减温器筒身规格和材质与管道相同。再热器喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头,总管在再热器减温水操纵台分成两支管路与再热器减温器连接。在每根支管上布置有电动截止阀、流量测量装置、手动截止阀和电动调节阀。再热器减温水管路的最大设计通流量为BMCR工况下再热汽流量的4.5%。在50%BMCR负荷下,再热器减温水管路上的电动截止阀闭锁,减温水不能投用。
低温再热器由三段水平管组和一段立式管组组成。
高温再热器布置于水平烟道内,与立式低温再热器直接连接,采用逆顺混合换热布置。高再出口汇集集箱左侧引出一根再热器热段管道将高温再热蒸汽送往汽轮机中压缸。出口管道上装设5只弹簧安全阀。安全阀全部布置于再热器出口,当安全阀动作时,可保证有全部流量的再热蒸汽来冷却再热器受热面管,使得再热器受到充分的保护。
8 热结构
锅炉的全部受压元件均采用悬吊结构,在正常运行工况下管子加扁钢焊接成的密封膜式壁炉膛和后烟道难以承受外界自然风力、地震、自重和附加负载、炉内负压、爆燃或脉动等荷载及运行中的各向膨胀,尤其在爆燃的非正常工况下还会受到更高的冲击压力。为保证受压元件管墙不被破坏、使锅炉有序膨胀、良好密封和荷载正确传递,故必须设计完整的锅炉本体框架。锅炉本体框架主要是由刚性梁系统组成,但对于采用螺旋水冷壁的直流锅炉还需设置张力板来悬吊螺旋水冷壁,并将与其连接的刚性梁系统及风箱的荷载传递到上部垂直水冷壁。
张力板和刚性梁等结构件不仅承受受压件的荷载和各种附加荷载,也因与受热元件的接触而接受热量的传递,因此称之为热结构。 9.1. 张力板系统
倾斜布置的螺旋水冷壁管承载能力弱,因此需在其管壁外侧设置焊接张力板来进行其自身重量和附加荷载的悬吊。
螺旋水冷壁前、后墙燃烧器区域各布置5条张力板,燃烧器以上区域各布置9条张力板,炉膛冷灰斗区域区域各布置9条张力板;两侧墙各布置3条张力板,张力板从冷灰斗下部一直向上延伸到螺旋水冷壁和垂直水冷壁的过渡区。在过渡区张力板变
为手掌型的张力板,然后与焊接于垂直水冷壁管屏鳍片上的手指型连接板连接,将荷载传递到上部水冷壁。
每条张力板实际上是由两根平行的钢板组成的,间距为50mm,每根钢板的内侧与焊接于螺旋水冷壁鳍片上的垫块(槽型钢)进行焊接连接。垫块起到传递荷载和热量的作用,每隔一根管子布置一块,材料为15CrMo。由于前后墙和侧墙的荷载不同,前、后墙的单根张力板宽度为150mm,两侧墙的单根张力板宽度为90mm,厚度均为35mm,材料为15CrMo。螺旋水冷壁前、后墙布置有一层燃烬风喷口和三层煤粉燃烧器喷口,双根张力板在喷口(垂直方向)区域分开成单根张力板绕过并再合成双根张力板。每根张力板间的连接处采用V型全焊透坡口。
张力板的设计和布置不仅考虑了承受的荷载,也考虑了在不同工况下的锅炉启、停过程中管子和张力板间的温差引起管子的热应力、张力板的热应力和因炉膛内的烟气压力而产生的弯曲应力。因此,锅炉在启、停过程中负荷变化率不允许超过锅炉运行说明书中的规定值。 9.2. 刚性梁系统
刚性梁系统的作用如下:
(1)防止由于炉膛爆燃正压、炉内运行负压、送/引风机事故跳闸因素引起炉内压力变化损坏受压管墙,防止燃烧振荡及烟气压力脉动引起炉墙低频震动,造成管墙管子附加低频弯曲疲劳而降低使用寿命。
(2)建立锅炉整体膨胀中心、死点机构和补偿装置,使管墙各部位按设计确定的方向有规律的膨胀,以便进行锅炉管道整体应力分析,避免因膨胀不畅产生附加应力超限而拉裂管墙,影响安全运行。
(3)建立外荷载有序传递导向。锅炉本体周围管道及其他附件所施加的荷载,地震力及露天布置锅炉所受的风力等能通过导向节点正确传递到钢架上,全部悬吊管墙设置合理导向和支承装置,保持平稳无晃动,膨胀时不受阻。
本锅炉上炉膛的垂直水冷壁布置了9层水平刚性梁,即刚性梁LVL1(EL57500)、LVL2(EL55200)、LVL3(EL52900)、LVL4(EL50600)、LVL5(EL48300)、LVL6(EL46100)、LVL6A(EL44597)和LVL7(EL43097)、LVL8(EL40797)。螺旋水冷壁和冷灰斗共布置了10层水平刚性梁,即LVL9(EL38133)、LVL10(EL33333)、LVL11(EL28488)、LVL12(EL23918)、LVL13(EL19918)、LVL14(EL15418)、LVL15(EL12612)、LVL16(10810)、
超临界直流锅炉说明书资料



