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外高桥第三发电厂工程

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卷册检索号
30-F105101S-J0203-01
外高桥第三发电厂工程
锅炉燃烧系统设计说明
(版本:R)
中国电力工程顾问集团华东电力设计院
工程设计甲级 090001-sj 工程勘察综合类甲级 090001-kj
2006 年6 月 上海
外高桥第三发电厂工程
锅炉燃烧系统设计说明
(版本:R)
批 准:
审 核:
校 核:
编 制:
目录
1.0 系统功能
1.1 功能说明
1.2 系统范围
2.0 系统设计准则
2.1 运行要求
2.2 设计要求
2.2.1 设计参数
2.2.2 规程、标准
2.2.3 辅机裕量的选择
3.0 系统说明、控制和操作
3.1 系统说明
3.1.1 二次风系统
3.1.2 一次风系统
3.1.3 密封空气系统
3.1.4 烟气系统
3.2 仪表及控制
3.2.1 送风机和二次风
3.2.2 引风机和炉膛压力
3.2.3 空预器
3.2.4 一次风机和煤/风系统
ECEPDI 锅炉燃烧系统设计说明
卷册检索号:30-F105101S-J0203-01 第 1 页
2006 年6 月 外高桥第三发电厂工程
1.0 系统功能
1.1 功能说明
锅炉燃烧系统将完成下列任务:
a—为实现最佳燃烧工况,向锅炉提供所需要的热风(二次风)。
b—向磨煤机提供热一次风,用于输送煤粉到炉膛,热一次风在研磨和输送
煤的过程中同时干燥煤。
c—向磨煤机提供冷一次风(调温风),用于降低进入磨煤机的一次风混和风
的温度,以防止磨煤机中的煤粉着火。
d—对给煤机和磨煤机供给密封空气。
e—干燥给煤机出口进入磨煤机的原煤。
f-将锅炉燃烧产生的烟气通过烟囱排放到大气中。
1.2 系统范围
系统范围表示在流程图F105101S-J0601-01 、F105101S-J0601-02 和
F105101S-J0701-01 中。系统包括满足1.1 节功能的一次风系统、二次风系统、
烟气系统、热风再循环系统、密封风系统。
2.0 系统设计准则
系统是按平衡通风的运行方式设计的。主要的辅机设备的数量、型式(型号)、
主要参数和制造厂如下:
送风机:FAF28-14-1,动叶可调轴流风机,BMCR 工况:Q=348.20m3/s,
P=4592Pa,每炉2 台(2X50%),上海鼓风机厂有限公司;
一次风机:PAF20-15-2,动叶可调轴流风机,BMCR 工况:Q=96.88 m3/s,
P=15306Pa 每炉2 台(2X50%),上海鼓风机厂有限公司;
引风机:静叶可调轴流风机,#7 锅炉:AN42e6(V17+2.5°),BMCR 工况:
Q=618.7 m3/s,P=3300 Pa,#8 锅炉:AN42+Xe6(V19+4°),BMCR 工况: Q=618.7
m3/s,P=4300 Pa,每炉2 台(2X50%),成都电力机械厂;
电气除尘器:三室四电场,BMCR 工况:处理烟气量(设计煤种):1572690Nm3/h,
运行效率>99.8%。每炉2 台(2X50%),浙江菲达环保科技股份有限公司;
密封风机:定速、电动、离心式密封空气风机,每炉2 台(2X100%),上海
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卷册检索号:30-F105101S-J0203-01 第 2 页
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重型机器厂配供;
空气预热器:三分格再生式空气预热器,每炉2 台(2X50%),一年后空预
器的漏风率不高于8%,一次风漏风系数不小于35%,上海锅炉厂。
2.1 系统设计准则
要求锅炉的燃烧系统都能保证如节1.1 中所述的功能,满足由启动到BMCR
不同运行工况下的需要。
2.2 设计要求
锅炉的燃烧系统设计应提供在环境空气温度和气压时的实际总空气量送入
锅炉炉膛,以燃烧设计煤种和校核煤种的煤量,并有一定的过剩空气系数(炉膛
出口的过剩空气系数为1.2)。上述的最大空气和烟气量能满足锅炉的最大连续
出力工况。
烟风系统可单侧运行。
一次风、二次风和烟气系统都分别设置左右侧联络管道,当两侧的辅机都正
常运行时,联络烟(风)道的作用是平衡两侧的压力。当一侧的一次风机、送风
机或引风机解列时,联络烟(风)道能使锅炉烟风系统仍然保持双列运行,两台
空预器继续运行,以最大限度地减少对锅炉燃烧的影响。联络烟(风)道在BMCR
工况下有不小于25%的通流能力。
采用二次风热风再循环的方式使得在锅炉排烟温度低或冷二次风温度低的
工况下避免空预器冷端腐蚀。热风再循环风量的设计考虑在冬季锅炉BMCR 工况
下,锅炉的排烟温度为118℃,空预器的冷端烟气温度和二次风温度之和不小于
150℃。
#7 炉不安装脱硝(SCR)装置,#8 炉同期安装脱硝(SCR)装置。#8 炉
的引风机压头考虑SCR 装置烟道和反应器阻力(约1000Pa)。
2.2.1 设计参数
燃烧设计煤种时,烟风系统在各负荷工况下的设计参数如下:
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BMCR TMCR THA
750
MW
50%
BMCR
30%
BMCR
高加停

BMCR
(冬季
工况)
锅炉燃烧
器处一次
风量
(kg/s)
153.9 152.7 150.5 118.3 89.9 58.6 152.7 154.3
锅炉燃烧
器处二次
风量
(kg/s)
793.2 773.5 740.9 559.6 438.5 272.3 773.5 794.4
空预器入
口一次风
量(kg/s)
207.8 206.8 203.5 169.4 123.2 83.1 199.3 206.0
空预器入
口二次风
量(含热
风再循环
风量)
(kg/s)
848.9 829.9 798.8 612.2 498.3 323.5 875.7 872.5
冷一次风
量(kg/s)
28.5 22.8 22.8 11.8 12.5 6.5 27.6 24.9
炉膛出口
湿烟气量
(kg/s)
1030.2 1007.4 969.6 737.4 574.8 360.0 1007.4 1031.9
空预器出
口湿烟气
量(kg/s)
1112.3 1087.6 1046.9 796.1 620.6 388.7 1087.6 1114.2
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2.2.2 规程、标准
锅炉燃烧系统设计符合《火力发电厂设计技术规程》(DLT5000-2000)和《火
力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T5121-2000)。
2.2.3 辅机裕量的选择
风机TB 点的风量风压裕量选择的原则如下:
风机 风量裕量 风压裕量 温度裕量
送风机 17% 30% 0
吸风机 17% 30% 0
一次风机 40% 30% 按夏季室外大气
温度计算
3.0 系统说明、控制和操作
3.1 系统说明
系统是按平衡通风的运行方式设计的,空气是在正压下供到炉膛中去,而烟
是在负压下被抽出来的。炉膛出口负压一般-200Pa。
3.1.1 二次风系统
二次风由两台动叶可调轴流式送风机提供。二次风经空气预热器预热,经锅
炉前、后墙风箱进入炉膛。调节风机可变节距动叶来控制通风量和风压。送风机
进口风道上装有消音器。
送风机出口风道上装有补偿器和电动隔离挡板。在该挡板之后装有连接两台
风机的联络母管,其通流能力为单台送风机额定出力的50%。正常运行时,用
以平衡两侧二次风风压;当其中一台送风机故障停运时,二次风通过联络母管,
仍可使停运送风机对应的空气预热器继续运行(即一台送风机对两台空气预热器
运行)。母管上装设一电动隔离挡板,该挡板常开,仅在一侧空气预热器和送风
机同时停运时才关闭。
采用容克式三分仓回转式空气预热器,一次风和二次风同时在空气预热器内
被加热。为防止空气预热器冷端腐蚀,在送风机入口的冷风管上接入热风再循环
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管道,在启动和低负荷运行时可以适当提高送风机进风温度。
空气预热器配备有吹灰系统,水冲洗系统。#8 炉由于设置的SCR 脱硝设备,
其空预器还配备高压水冲洗系统。
空预器出口的二次风(热风)经电动隔离挡板、热风联络母管进入锅炉前、
后墙两侧的分风箱接口,进入炉膛内。
空预器出口热风联络母管在两台空预器正常运行时,平衡风压;当单台空预
器运行时,仍可向两侧分风箱提供热二次风。
为了减少NOx 的排放,从锅炉的热二次风管道引出风管作为燃尽风,经
CCOFA、SOFA 燃烧器送入炉膛。
3.1.2 一次风系统
一次风由两台动叶可调轴流式风机提供,经空气预热器预热后进入中速磨煤
机。调节风机可变节距动叶来调整风机风量和风压。一次风机进口风道上装有消
音器。一次风机出口装有补偿器和电动隔离挡板。
一次风经三分仓空预器预热后,分别从炉左右侧汇集成炉前热一次风道母
管,并分别经气动插板式隔绝门及调节挡板接入每台磨煤机。空气预热器的一次
风进口侧不需要装设暖风器或采用热风再循环,这是因为,三分格转子被烟气加
热的传热板首先与一次风相遇,随后才与二次风相遇。因此,当一次风离开时传
热板还是热的,而不存在腐蚀问题。
空预器一次风的出口风道上装设补偿器及电动隔离挡板。
磨煤机调温用冷一次风,不经过空气预热器,直接由一次风机出口引来。引
出的冷一次旁路风道装设电动挡板门。左右两根旁路风道在炉前汇集成冷一次风
道母管,并分别经气动插板式隔绝门及调节挡板接入每台磨煤机前一次风进口。
通过磨煤机前热一次风调节挡板和冷一次风调节挡板的自动调节,可使磨煤
机进口获得满意的混合风温度和流量。温度要维持的足够高,以保证煤在磨煤机
内干燥适当,但不能达到引起磨煤机内或者煤粉管道内的煤着火的温度。在混合
之后进入磨煤机的空气总量借助于调节挡板控制。空气流量是以维持磨煤机内及
煤粉管道中合适的速度。
本工程磨煤机冷、热一次风支管上的插板门和调节挡板门均布置在垂直管道
上,为了保证在检修磨煤机时充分隔离磨煤机和一次风道,在磨煤机进口的水平
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布置的混和风道上另外设置了一个插板门。混和风道的插板门和热一次风支管上
的插板门应同时开启或关闭。
从磨煤机上游的混合风引出一支到给煤机落煤管的煤闸门下游,用于干燥进
入磨煤机的原煤。
3.1.3 密封空气系统
密封空气供给下列设备:
a—磨煤机,防止煤粉污染磨煤机的齿轮箱润滑油及煤粉漏到大气中。
b—给煤机,减少煤中的湿分引起的腐蚀及防止煤粉漏到大气中。
c—磨煤机一次风进口插板门,防止在磨煤机检修时,热空气进入磨煤机内。
磨煤机和磨煤机进口挡板的密封风采用集中供气系统,气源为与冷一次风串
联吸风增压。两台100%容量的离心式风机作密封风机(其中一台备用)。每台
风机进口均装设电动隔离挡板,出口装设逆止门和电动隔离挡板。
给煤机的密封风气源为冷一次风。
在每个用气点前有隔离挡板或隔离阀。
3.1.4 烟气系统
用两台静叶可调轴流式引风机来抽吸炉膛内的燃烧产物——烟气。
炉膛内燃烧生成的烟气经过锅炉尾部各受热面从省煤器出来,分两路进入两
台回转式空气预热器,空预器进口设有隔离挡板。烟气进入两组各为50%容量
的电气除尘器,除尘器后的烟气连接成一联络母管,母管上装有电动隔离挡板,
经两台50%容量的引风机及脱硫系统由烟囱排入大气。
引风机前后均装设补偿器及电动隔离挡板(引风机停用时关闭)。
为保证电除尘器效率(运行除尘效率≮99.7%),烟道布置考虑了烟气分配
的均匀性。
3.2 仪表及控制
3.2.1 送风机和二次风
锅炉左右侧热二次风管道母管分别设有二冗余压力变送器,用于二次风压力
调节,二次风压力由送风机动叶控制,使母管压力保持在一个恒定的压力;进入
锅炉每层每角均设有二冗余风量流量测量装置,分别用于对应的每层每角风量调
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节,其风量由其对应的风门档板控制,各风量总和作为总风量调节和保护;进入
锅炉风箱的二次风流量由在空预器二次风出口的机翼型装置进行测量,在测量装
置的入口处装有3 个温度和2 个压力测点进行温度和压力补偿。
热二次风旁路管道电动调节阀用来调节空预器冷端温度,防止空预器冷端腐
蚀;热二次风至送风机入口设有温度测量元件,用于空预器冷端控制时防止送风
机入口温度超过某一高值。
在DCS 的LCD 上至少有以下显示信号:
送风机马达状态,出口挡板状态
送风机动叶位置
送风机出口压力
二次风流量
送风机及其马达轴承温度
送风机马达电流
在DCS 的LCD 上至少有以下报警信号:
送风机跳闸
送风机故障
送风机喘振和失速
烟气内含氧量高/低
二次风量低于最低值
燃/风比偏差高
3.2.2 引风机和炉膛压力
锅炉炉膛设有六只测量炉膛压力的差压变送器,其中三只大量程变送器用于
炉膛保护,三只小量程变送器用于炉膛压力调节,其由引风机静叶控制。
在空预器A,B 入口处分别装有3 支氧化锆,用来测量烟气中的含氧量,用
于燃烧控制。
在DCS 的LCD 上至少有以下显示信号:
引风机马达状态和出口挡板状态
引风机静叶位置
引风机进出口压力
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炉膛压力
引风机及其马达轴承温度
所有除尘器挡板位置
除尘器进口和烟囱进口的烟气温度
引风机马达电流
引风机出口隔离挡板位置
在DCS 的LCD 上至少有以下报警信号:
引风机跳闸
引风机故障
炉膛压力高/低,高高/低低(用于保护)
除尘器进口温度高
引风机喘振和失速
3.2.3 空预器
空预器间隙调整由PLC 控制;空预器设有红外探头火灾报警系统。空预器
设有三冗余零转速开关用于保护。
在DCS 的LCD 上至少有以下显示信号:
空预器状态
所有挡板的状态
空预器进出口二次风与烟气温度
空预器进出口一次风温度
空预器空侧进出口压力
空预器烟气侧的进出口压力
所有轴承的温度
在DCS 的LCD 上至少有以下报警信号:
空预器停转
轴承温度高
空预器二次风侧进出口差压高
空预器烟气侧进出口差压高
冷端平均温度低
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卷册检索号:30-F105101S-J0203-01 第 9 页
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空预器密封调整故障
3.2.4 一次风机和煤/风系统
热一次风母管设有三冗余压力变送器用于一次风压力调节,一次风压力通过
一次风机动叶来控制,使母管压力保持在一个恒定的压力。一次风压力的设定值
是总燃料量的函数,同时根据投入的磨煤机台数进行修正。
磨煤机设有用于防爆和防火的温度测量元件。
在DCS 的LCD 上至少有以下显示信号:
一次风机马达状态,出口挡板状态
一次风机进口挡板位置
一次风机出口压力
一次风机及其马达轴承温度
一次风机马达电流
在DCS 的LCD 上至少有以下报警信号:
一次风机跳闸
一次风故障
一次风母管压力低

 

发表于 2009-8-30 23:56:52

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