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摘要:详细介绍大型流化床机组锅炉侧热工测点布置情况,列举关键几项测点安装质量控制要点
关键词:300MW、循环流化床锅炉、主要设备、测点布置、安装、质量控制、要点
中图分类号: C35 文献标识码: A
300MW循环流化床锅炉主要由单炉膛、4个高温绝热分离器、4个回料阀、尾部对流烟道、8台冷渣器和1个空气预热器等部分组成。水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。采用单炉膛、裤衩形双布风板结构,燃烧室(炉膛)蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷屏结构。炉膛内布置高温再热器和二级过热器,以增加过热器系统和再热器系统的辐射受热面积,使过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。
锅炉共采用四个内径约8米的分离器,布置在燃烧室两侧墙,外壳由钢板组成,内衬耐磨耐火材料,分离器上部为圆筒形,下部为锥形。每个分离器回料腿下布置一个非机械型回料阀,回料为自平衡式,流化密封风用高压风机供给。回料阀外壳由钢板制成,内衬绝热材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采用拉钩、抓钉和支架固定。
炉膛、分离器、回料阀构成了循环流化床锅炉的核心部分——物料热循环回路,煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应,产生的烟气分别进入四个分离器,进行气固两相分离,经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。
尾部采用双烟道结构,上部被中隔墙过热器分为前烟道和后烟道,前烟道中布置有低温再热器,后烟道中布置有高温过热器及低温过热器,上部烟道为膜式包墙过热器所包覆,下部为单烟道,自上而下依次布置有省煤器及空气预热器,空气预热器采用管式空气预热器。为了达到布袋除尘器温度要求,空预器出口采用开式水冷却方式的烟气换热
过热蒸汽温度由布置在各級过热器之间的二级喷水减温器调节,减温器分别布置在低温过热器与二级过热器、二级过热器与末级过热器之间,减温水来自锅炉给水,高加前。再热蒸汽温度以尾部烟道烟气挡板作为主要调温手段,通过调节烟气挡板的开度,改变流经低温再热器侧的烟气量,达到调温目的。两级再热器之间的连接管道上布置有喷水减温器用于微调,低温再热器进口管道上布置有事故喷水减温器,用于紧急状况下控制再热器进口汽温。
循环流化床燃烧用风分级送入燃烧室,以降低NOx的生成量,除从布风板送入的一次风外,还从燃烧室下部锥段分二层不同高度引入二次风。脱硫剂采用石灰石,以气力输送方式分八点送入回料阀斜腿,分八路进入炉膛。
锅炉启动采用床上启动燃烧器和床下启动燃烧器结合的启动方式,以节省启动用油。床下布置有两只启动燃烧器(热烟发生器),床上布置八只启动燃烧器。
主要设备热工测点布置情况:
⑴ 单炉膛:密相区上、中、下部床温22支,床压16点;炉膛上部压力前后压力测点20支,冷风室及燃烧室温度3支,压力8支;炉顶高温再热器、中温过热器出入口集箱金属壁温44支。
⑵ 4个旋风分离器:出入口温度各16支个,立管温度4支;高低料位8套。
⑶ 4个回料阀:入口流化风压力12点;入口流化风流量12套;回料腿压力8点;回料腿温度8支。
⑷ 尾部对流烟道:烟气温度18支;烟气压力20点;烟气分析仪(氧化锆)4套;过热器烟气挡板执行器2台;再热器烟气挡板执行器2台;低温过热器、高温过热器、低温再热器出口集箱金属壁温45支;左右侧长伸缩吹灰器36台。
⑸ 管式空预器:出入口温度4支;出入口压力4点;烟气分析仪(氧化锆2套,飞灰含碳2套);左右墙固定式吹灰器40台。
⑹ 2套床下启动燃烧器:温度4支;壁温4支;启动用一次风风量8套;运行用一次风风量6套;启动用一次风风门执行器8台;运行用一次风风门执行器2台。
⑺ 8套床上启动燃烧器:热二次风风量8套;热二次风风门执行器8台。
⑻ 水循环系统:汽包金属壁温6支;汽包压力6套;汽包水位6套;汽包水位电视2套;汽包电接点水位计1套;四大管道汽水温度24支;四大管道汽水压力16点;各个集箱及管道疏水金属壁温14支。
⑼ 8个冷渣器:出入口冷却水温度24支;出入口冷却水压力32点;冷却水进水流量8套;出入口渣温16支。
⑽ 8台(流化AB、一次AB、二次AB、引风AB)风机及系统:出入口温度14支;出入口压力12点;热二次风风量12套;热二次风风门执行器28台;冷二次风风门执行器2台;机械量仪表(水平、垂直振动)32套;落煤管密封风风门执行器16台。
安装质量控制要点:
⑴金属壁温安装:用角磨将被测部分的金属壁打磨出金属光泽,将铠装热电偶热端的集热块焊到打光的金属壁上,焊前必须检查,保证集热块与管壁接触面无间隙后,方可施焊,以减少测量误差。热电偶的冷端引到就地智能前端或接线盒,确保接线维护方便。 同一走向的铠装热电偶应整齐、美观,引出部分采用电缆管及穿腊管保护措施。
⑵炉膛、旋风分离器、尾部对流烟道、床下启动燃烧器的压力、温度取源部件安装:循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,煤、石灰石等固体颗粒在空气的作用下处于流动状态,通过旋风分离器、回料阀实现高温物料循环回路。比起一般的锅炉,炉膛料床密相区、旋风分离器入口及本体内部、尾部对流烟道入口、床下启动燃烧器点火风道就得采取防磨措施,减少流态化固体对设备的磨损。炉膛内(标高22000~4500 mm),敷设耐磨浇注材料δ=120mm,旋风分离器锥形往上至尾部对流烟道入口内衬耐磨耐火材料δ=300mm,旋风分离器锥形往下至回料阀内衬耐磨耐火材料δ=200mm,尾部对流烟道入口内部接近水冷壁内100mm厚的保温层和外4mm厚的耐磨不锈钢护罩。当在以上部件本体进行压力、温度取样时,伸入长度比其耐磨防护层多出10 mm,并在末端用塑料布做临时封堵,防止浇注施工时倒灌,对取源部件取样口造成封堵,在浇注施工内部预制模板拆除后,低温烘炉和测温元件安装及压力表管敷设引致二次仪表前,对取源部件孔统一进行一次检查疏通,保证取源部件安装位置能如实检测介质参数。
⑶循环流化床锅炉的运行基于流态化的高温物料悬浮燃烧。燃烧风量是运行人员调整燃烧的的重要依据,其测量的准确性直接影响到锅炉的经济安全运行。本机组选用了插入式多喉径流量装置,其的大信号、防堵性能优越的特点,结合巴类流量计多点均速的流量测量技术,将多个外形设计为子弹头形状的双喉径流量装置组合在一起,然后将各自的高、低压取压室分别相互串联,最后引出差压信号。从而达到多点差压(流速)平均的目的,克服了由于安装直管段不足、节流件前后阻力件及管道内部支撑件等阻流件引起的流场畸变造成的测量误差。安装时,应尽量避免管道阻力件对流量的影响。尽量避开弯头、阀门在管道中形成的涡流区。确保插入式文丘里流量测量装置插入管道的中心线上,其全压管测量管必须正迎流束方向安装,为保证焊接不变形,安装时不应拆开法兰,需要整体安装,并紧固螺丝,确保严密性。
循环流化床锅炉由于其结构的特殊性,所安装的热工仪表测量、保护仪表与常规煤粉炉相比,有许多类似之处也有明显的区别。以上就一些区别,拿大唐鸡西B厂#1机组锅炉热工安装为例,列举和总结了整个施工过程中做法和注意重点,为后来再建同类基础提供参考和借鉴。
参考文献
1、杨建华 循环流化床锅炉设备与运行(第二版) 北京 中国电力出版社 2010.5
2、叶江祺热工测量和控制仪表的安装(第二版)北京 中国电力出版社1998.6
作者简介:袁福优,1980年05月04日,男,壮,广西环江县,大专,助理工程师,电力系统自动化,国有大型电力施工企业技术管理工作。
关键词:300MW、循环流化床锅炉、主要设备、测点布置、安装、质量控制、要点
中图分类号: C35 文献标识码: A
300MW循环流化床锅炉主要由单炉膛、4个高温绝热分离器、4个回料阀、尾部对流烟道、8台冷渣器和1个空气预热器等部分组成。水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。采用单炉膛、裤衩形双布风板结构,燃烧室(炉膛)蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷屏结构。炉膛内布置高温再热器和二级过热器,以增加过热器系统和再热器系统的辐射受热面积,使过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。
锅炉共采用四个内径约8米的分离器,布置在燃烧室两侧墙,外壳由钢板组成,内衬耐磨耐火材料,分离器上部为圆筒形,下部为锥形。每个分离器回料腿下布置一个非机械型回料阀,回料为自平衡式,流化密封风用高压风机供给。回料阀外壳由钢板制成,内衬绝热材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采用拉钩、抓钉和支架固定。
炉膛、分离器、回料阀构成了循环流化床锅炉的核心部分——物料热循环回路,煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应,产生的烟气分别进入四个分离器,进行气固两相分离,经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。
尾部采用双烟道结构,上部被中隔墙过热器分为前烟道和后烟道,前烟道中布置有低温再热器,后烟道中布置有高温过热器及低温过热器,上部烟道为膜式包墙过热器所包覆,下部为单烟道,自上而下依次布置有省煤器及空气预热器,空气预热器采用管式空气预热器。为了达到布袋除尘器温度要求,空预器出口采用开式水冷却方式的烟气换热
过热蒸汽温度由布置在各級过热器之间的二级喷水减温器调节,减温器分别布置在低温过热器与二级过热器、二级过热器与末级过热器之间,减温水来自锅炉给水,高加前。再热蒸汽温度以尾部烟道烟气挡板作为主要调温手段,通过调节烟气挡板的开度,改变流经低温再热器侧的烟气量,达到调温目的。两级再热器之间的连接管道上布置有喷水减温器用于微调,低温再热器进口管道上布置有事故喷水减温器,用于紧急状况下控制再热器进口汽温。
循环流化床燃烧用风分级送入燃烧室,以降低NOx的生成量,除从布风板送入的一次风外,还从燃烧室下部锥段分二层不同高度引入二次风。脱硫剂采用石灰石,以气力输送方式分八点送入回料阀斜腿,分八路进入炉膛。
锅炉启动采用床上启动燃烧器和床下启动燃烧器结合的启动方式,以节省启动用油。床下布置有两只启动燃烧器(热烟发生器),床上布置八只启动燃烧器。
主要设备热工测点布置情况:
⑴ 单炉膛:密相区上、中、下部床温22支,床压16点;炉膛上部压力前后压力测点20支,冷风室及燃烧室温度3支,压力8支;炉顶高温再热器、中温过热器出入口集箱金属壁温44支。
⑵ 4个旋风分离器:出入口温度各16支个,立管温度4支;高低料位8套。
⑶ 4个回料阀:入口流化风压力12点;入口流化风流量12套;回料腿压力8点;回料腿温度8支。
⑷ 尾部对流烟道:烟气温度18支;烟气压力20点;烟气分析仪(氧化锆)4套;过热器烟气挡板执行器2台;再热器烟气挡板执行器2台;低温过热器、高温过热器、低温再热器出口集箱金属壁温45支;左右侧长伸缩吹灰器36台。
⑸ 管式空预器:出入口温度4支;出入口压力4点;烟气分析仪(氧化锆2套,飞灰含碳2套);左右墙固定式吹灰器40台。
⑹ 2套床下启动燃烧器:温度4支;壁温4支;启动用一次风风量8套;运行用一次风风量6套;启动用一次风风门执行器8台;运行用一次风风门执行器2台。
⑺ 8套床上启动燃烧器:热二次风风量8套;热二次风风门执行器8台。
⑻ 水循环系统:汽包金属壁温6支;汽包压力6套;汽包水位6套;汽包水位电视2套;汽包电接点水位计1套;四大管道汽水温度24支;四大管道汽水压力16点;各个集箱及管道疏水金属壁温14支。
⑼ 8个冷渣器:出入口冷却水温度24支;出入口冷却水压力32点;冷却水进水流量8套;出入口渣温16支。
⑽ 8台(流化AB、一次AB、二次AB、引风AB)风机及系统:出入口温度14支;出入口压力12点;热二次风风量12套;热二次风风门执行器28台;冷二次风风门执行器2台;机械量仪表(水平、垂直振动)32套;落煤管密封风风门执行器16台。
安装质量控制要点:
⑴金属壁温安装:用角磨将被测部分的金属壁打磨出金属光泽,将铠装热电偶热端的集热块焊到打光的金属壁上,焊前必须检查,保证集热块与管壁接触面无间隙后,方可施焊,以减少测量误差。热电偶的冷端引到就地智能前端或接线盒,确保接线维护方便。 同一走向的铠装热电偶应整齐、美观,引出部分采用电缆管及穿腊管保护措施。
⑵炉膛、旋风分离器、尾部对流烟道、床下启动燃烧器的压力、温度取源部件安装:循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,煤、石灰石等固体颗粒在空气的作用下处于流动状态,通过旋风分离器、回料阀实现高温物料循环回路。比起一般的锅炉,炉膛料床密相区、旋风分离器入口及本体内部、尾部对流烟道入口、床下启动燃烧器点火风道就得采取防磨措施,减少流态化固体对设备的磨损。炉膛内(标高22000~4500 mm),敷设耐磨浇注材料δ=120mm,旋风分离器锥形往上至尾部对流烟道入口内衬耐磨耐火材料δ=300mm,旋风分离器锥形往下至回料阀内衬耐磨耐火材料δ=200mm,尾部对流烟道入口内部接近水冷壁内100mm厚的保温层和外4mm厚的耐磨不锈钢护罩。当在以上部件本体进行压力、温度取样时,伸入长度比其耐磨防护层多出10 mm,并在末端用塑料布做临时封堵,防止浇注施工时倒灌,对取源部件取样口造成封堵,在浇注施工内部预制模板拆除后,低温烘炉和测温元件安装及压力表管敷设引致二次仪表前,对取源部件孔统一进行一次检查疏通,保证取源部件安装位置能如实检测介质参数。
⑶循环流化床锅炉的运行基于流态化的高温物料悬浮燃烧。燃烧风量是运行人员调整燃烧的的重要依据,其测量的准确性直接影响到锅炉的经济安全运行。本机组选用了插入式多喉径流量装置,其的大信号、防堵性能优越的特点,结合巴类流量计多点均速的流量测量技术,将多个外形设计为子弹头形状的双喉径流量装置组合在一起,然后将各自的高、低压取压室分别相互串联,最后引出差压信号。从而达到多点差压(流速)平均的目的,克服了由于安装直管段不足、节流件前后阻力件及管道内部支撑件等阻流件引起的流场畸变造成的测量误差。安装时,应尽量避免管道阻力件对流量的影响。尽量避开弯头、阀门在管道中形成的涡流区。确保插入式文丘里流量测量装置插入管道的中心线上,其全压管测量管必须正迎流束方向安装,为保证焊接不变形,安装时不应拆开法兰,需要整体安装,并紧固螺丝,确保严密性。
循环流化床锅炉由于其结构的特殊性,所安装的热工仪表测量、保护仪表与常规煤粉炉相比,有许多类似之处也有明显的区别。以上就一些区别,拿大唐鸡西B厂#1机组锅炉热工安装为例,列举和总结了整个施工过程中做法和注意重点,为后来再建同类基础提供参考和借鉴。
参考文献
1、杨建华 循环流化床锅炉设备与运行(第二版) 北京 中国电力出版社 2010.5
2、叶江祺热工测量和控制仪表的安装(第二版)北京 中国电力出版社1998.6
作者简介:袁福优,1980年05月04日,男,壮,广西环江县,大专,助理工程师,电力系统自动化,国有大型电力施工企业技术管理工作。