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SHX15-1.6-H循環(huán)流化床蒸汽鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明
2018-05-04 12:58:46 來(lái)源：恒安鍋爐
循環(huán)流化床蒸汽鍋爐
設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書
文件號(hào):HA18020-WJ09
編制:張文杰
校對(duì):董 濤
審核:夏 超
河南省恒安鍋爐有限公司服務(wù)電話：0394-6771818
二○一八年三月
SHX15-1.6-H循環(huán)流化床鍋爐采用了中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所與我公司聯(lián)合研制的高效、節(jié)能、低污染的外循環(huán)流化床燃煤新技術(shù)，它具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、高效脫硫、NOX排放低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等諸多優(yōu)勢(shì)，既符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，也符合國(guó)家的能源環(huán)保政策，是傳統(tǒng)燃煤鍋爐技術(shù)理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
一、技術(shù)規(guī)范
產(chǎn)品型號(hào)： SHX15-1.6-H
額定蒸發(fā)量： 15t/h
額定蒸汽溫度： 204℃
額定蒸汽壓力： 1.6MPa
給水溫度： 104℃
燃燒方式 沸騰燃燒
燃料消耗量 3654.2kg/h
一次風(fēng)溫度： 80℃
二次風(fēng)溫度： 20℃
金屬耗重： 65.6t（本體29.7t）
設(shè)計(jì)熱效率： 84.6%
脫硫劑： 石灰石 粒度：0～2mm
脫硫效率： 84%（Ca/S=2）
受熱面積：
爐膛： 114 m2
對(duì)流管束： 248 m2
鑄鐵省煤器：478 m2
空氣預(yù)熱器：105 m2
鍋爐水容積：
水壓試驗(yàn)： 14.5 m3
鍋爐運(yùn)行： 12 m3
水壓試驗(yàn)壓力： 2.0MPa
鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要指標(biāo)：
排煙溫度 160℃
排煙處過(guò)量空氣系數(shù) 1.4
爐膛溫度 850℃～950℃
排污率 5%
排煙處含氧量 5.43%
設(shè)計(jì)燃料 褐煤 Qner，ar=11500KJ/Kg粒度：0～20mm ( 0～2 mm≤20%)
鍋爐安全穩(wěn)定工況范圍： 40%～100%
安裝后的外形尺寸：10400×7350×10730(長(zhǎng)×寬×高)mm(含平臺(tái))
二、技術(shù)特性
循環(huán)流化床鍋爐的核心結(jié)構(gòu)是由燃料密相區(qū)、稀相區(qū)、分離器及返料器組成的循環(huán)燃燒系統(tǒng)。燃料進(jìn)入密相區(qū)與空氣混合，流化并燃燒，熾熱的高溫?zé)煔鈹y帶大量正在燃燒的固體顆粒沖刷稀相區(qū)，一邊燃燒，一邊將燃燒釋放的熱量傳遞給其中的受熱面，加熱其工質(zhì)（水），未燃燼的固體顆粒進(jìn)入分離器，被收集下來(lái)，通過(guò)返料器重新送入密相區(qū)，反復(fù)循環(huán)燃燒，從而大幅度提高燃燒效率；同時(shí)脫硫劑（石灰石）與燃料中的硫在物料循環(huán)當(dāng)中不斷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而有效提高了脫硫效率；燃燼的固體細(xì)小顆粒隨高溫?zé)煔馓右莩龇蛛x器，沖刷對(duì)流受熱面和尾部受熱面，經(jīng)除塵器除塵后排入大氣。
1、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理，決定其有如下其它燃煤技術(shù)難以比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：- 效能顯著，熱效率高
- 煤種適應(yīng)性廣
- 負(fù)荷調(diào)節(jié)性好
b.負(fù)荷調(diào)節(jié)速度較快，平均每分鐘可達(dá)5%。- 清潔燃燒，保護(hù)環(huán)境
a.燃料中摻加石灰石，可經(jīng)濟(jì)脫硫，Ca/S摩爾比為1.5～2時(shí)，脫硫效率可達(dá)84%左右。
b.NOx的排放量可控制在200ppm以下。
c.爐渣活性好，含碳量低，可作水泥熟料及建筑材料。
⑤點(diǎn)火方便，壓火時(shí)間長(zhǎng)
循環(huán)流化床鍋爐容積熱負(fù)荷較高，其密相區(qū)截面積僅為傳統(tǒng)流化床鍋爐的1/3～1/2，同時(shí)密相區(qū)為絕熱室，因此點(diǎn)火方便快捷，壓火時(shí)間*長(zhǎng)可達(dá)20個(gè)小時(shí)。
⑥結(jié)構(gòu)緊湊，維修量少
由于循環(huán)流化床鍋爐機(jī)械傳動(dòng)件很少，同時(shí)無(wú)埋管受熱面，所以可從根本上消除爐排傳動(dòng)的故障和埋管磨損，延長(zhǎng)運(yùn)行周期，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
三、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
SHX15-1.6-H循環(huán)流化床鍋爐整體結(jié)構(gòu)為雙層布置，下層主要為出渣、放灰和排污；上層為鍋爐的操作運(yùn)轉(zhuǎn)層。鍋爐的標(biāo)高以操作面為零米算起。操作面距地面不宜小于4米。
鍋爐本體采用雙鍋筒橫置式自然循環(huán)，散件出廠，工地現(xiàn)場(chǎng)組裝。鍋爐上鍋筒為φ1200×16，中心標(biāo)高9200；下鍋筒為φ900×14，中心標(biāo)高3700，安裝完畢后外圍尺寸為10400×7350×10730(長(zhǎng)×寬×高)。
鍋爐的設(shè)計(jì)符合TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、JB/T10094-2002《工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件》和TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》。鍋爐現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)符合GB50273-2009《鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；爐墻現(xiàn)場(chǎng)砌筑應(yīng)符合GB50211-2004《工業(yè)爐砌筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定；鍋爐的水質(zhì)應(yīng)符合GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的要求；鍋爐的煙氣排放應(yīng)符合GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
①循環(huán)燃燒系統(tǒng)
循環(huán)燃燒系統(tǒng)由流化床、爐膛、高溫旋風(fēng)分離器及返料器組成，燃料煤經(jīng)設(shè)在爐前的2臺(tái)螺旋輸煤機(jī)送入流化床，螺旋給煤機(jī)直徑為Φ219。流化床截面為1150×2000；燃燒所需的空氣分為一次風(fēng)（占50～60%）、二次風(fēng)（占50～40%），一次風(fēng)由經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器送入流化床下部風(fēng)箱，經(jīng)布風(fēng)板和耐熱鑄鋼風(fēng)帽進(jìn)入流化床，將燃料吹起并流化并燃燒；二次風(fēng)由二次鼓風(fēng)機(jī)送入流化床上部二次風(fēng)箱，由流化床內(nèi)部設(shè)置的噴管射入流化床。流化床流化速度控制在4.5～6.5m/s，爐膛上部流化速度控制在3.0～4.5m/s。在爐膛上部部分物料隨高溫?zé)煔庖?/span>23-25 m/s的速度切向進(jìn)入兩個(gè)直徑為φ1600高溫旋風(fēng)分離器，進(jìn)行氣固分離。分離器的阻力在1200Pa以下，被分離下來(lái)的未燃燼物料通過(guò)兩個(gè)返料器重新送入流化床循環(huán)燃燒。
②水冷系統(tǒng)
水冷系統(tǒng)主要由爐膛水冷壁管、上下鍋筒、對(duì)流管束組成。水冷壁管為φ60×3鍋爐管（20 GB3087-2008），受熱面積114m2，煙氣與管子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式為縱向沖刷。
上鍋筒內(nèi)徑為12O0mm，壁厚為16mm，筒身由Q245R鋼板卷焊而成，封頭是用同種鋼板沖壓而成。
下鍋筒內(nèi)徑為9O0mm，壁厚為14mm，筒身由Q245R鋼板卷焊而成，封頭是用同種鋼板沖壓而成。
在上下鍋筒之間布置有對(duì)流管束，全部采用φ51×3鍋爐管（20 GB3087-2008），布置受熱面積248m2，煙氣為三回程混合沖刷。
鍋爐的正常水位在上鍋筒中心線下50mm處，*高安全水位在正常水位上75mm，*低安全水位在正常水位下75mm。
③省煤器
省煤器為鑄鐵省煤器，分上下兩級(jí)布置，受熱面積478m2。
④空氣預(yù)熱器
空氣預(yù)熱器采用煙氣與空氣交叉流向結(jié)構(gòu)，由φ50×1.5電焊管和鋼板組焊而成；管內(nèi)煙氣作縱向沖刷，管外空氣作橫向沖刷，受熱面積105m2。一次風(fēng)預(yù)熱溫度為80℃。為使管箱在熱狀態(tài)下能自由膨脹，管箱上部裝有膨脹節(jié)。為防止煙氣對(duì)管子的磨損，空氣預(yù)熱器管箱上方加裝防磨套管。
⑤爐墻
爐墻采用重型爐墻結(jié)構(gòu)，分前后兩部分組成，前部的高溫物料循環(huán)系統(tǒng)采用耐磨耐火磚與保溫紅磚構(gòu)成，后部的對(duì)流受熱面采用普通粘土耐火磚與保溫紅磚。流化床、分離器上部及尾部受熱面上下部均布置檢查門，兩個(gè)返料器設(shè)有清灰門。所有砌墻材料如耐火磚、保溫層、耐火混凝土等均由用戶按本廠所提供的爐墻圖自行訂購(gòu)。
⑥鍋內(nèi)裝置
鍋內(nèi)裝置采用百葉窗分離器加勻汽孔板和水下孔板的結(jié)構(gòu)形式。
⑦鋼架和平臺(tái)扶梯
本爐構(gòu)架全部為鋼結(jié)構(gòu)，可在地震烈度七度以下地區(qū)安全運(yùn)行。當(dāng)安裝在地震烈度七度以上的地區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮采用加斜撐的辦法予以加固，鋼架散裝出廠，在現(xiàn)場(chǎng)安裝。
四、鍋爐范圍內(nèi)管道、儀表和安全附件
鍋爐采用單管（Φ89×4）給水，給水通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，經(jīng)過(guò)省煤器后引入上鍋筒。
在上鍋筒左右封頭上設(shè)有兩只就地水位計(jì)，分別為雙色和板式水位計(jì)，以便直接觀察水位，另配電接點(diǎn)水位計(jì)一只，可在控制室操作臺(tái)上監(jiān)督水位，并可在其二次儀表電氣系統(tǒng)中引入高低水位的報(bào)警系統(tǒng)。
上鍋筒設(shè)置DN80、DN100全啟式彈簧安全閥兩只，整定壓力分別為為1.664MPa、1.696MPa；安全閥總的排放量為22.3t/h。
在上鍋筒設(shè)置有高置和低置壓力表。在下鍋筒、下集箱的*低處，均裝有排污閥，可進(jìn)行定期排污；上鍋筒裝有連續(xù)排污閥和爐內(nèi)水處理用的加藥管，連續(xù)排污量應(yīng)為鍋爐額定蒸發(fā)量的5%。
鍋爐的高低水位連鎖保護(hù)裝置、蒸汽超壓報(bào)警和連鎖裝置應(yīng)根據(jù)本產(chǎn)品提供的《鍋爐各項(xiàng)保護(hù)裝置整定值》一致，以保證鍋爐的安全運(yùn)行。
六、輔機(jī)配套（輔機(jī)總耗電量226.5kw）
鍋爐輔機(jī)如引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、水泵、除塵器和自控系統(tǒng)等由設(shè)計(jì)院根據(jù)本公司所提供的《熱力計(jì)算匯總》及《煙風(fēng)計(jì)算匯總表》設(shè)計(jì)并選型，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r重新校核。
1 一次風(fēng)機(jī) 9-26 No7.1D 右 90°(帶調(diào)風(fēng)門) 1臺(tái)
H=12078Pa Q=14643m3/h 電機(jī)功率 110 KW 轉(zhuǎn)速: 2900r/min
2 二次風(fēng)機(jī) 9-19 No9D 右 90°(帶調(diào)風(fēng)門) 1臺(tái)
H=4297Pa Q=9233 m3/h 電機(jī)功率 30 KW 轉(zhuǎn)速:1450 r/min
3 引風(fēng)機(jī) Y6-41-11 No11.7D 左 0° (帶調(diào)風(fēng)門) 1臺(tái)
H=4550Pa Q=37753 m3/h 電機(jī)功率 132KW 轉(zhuǎn)速:1450 r/min
4 電動(dòng)給水泵JGGC18-16×14(采用變頻調(diào)節(jié)給水) 1臺(tái)
Q=18t/h H=220m 電機(jī)功率 22KW 轉(zhuǎn)速:2950 r/min
5 螺旋給煤機(jī) LS-200（I） （采用變頻調(diào)節(jié)）2臺(tái)
電機(jī)功率 3KW 轉(zhuǎn)速:1250-125 r/min
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