锅炉的整体布置

锅炉各受热面的结构及布置形式-图文省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。

②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。

也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。

③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。

基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。

按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。

如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。

省煤器按所用材质又可分为铸铁式和钢管式，铸铁式耐磨损和耐腐蚀但不能承受高压。

钢管省煤器应用于大型锅炉，它是由许多并列（平行)图6-3错列布置省煤器的结构1—蛇形臂；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支承梁；6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管的管径为28～42mm的蛇形管组成。

蛇形管可以顺列也可错列。

为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。

管子多数为错列布置。

错列布置省煤器的结构如图6—3所示。

蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。

省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。

省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。

焊接鳍片管省煤器所占据的空间比光管式大约少20％～25％，轧制鳍片管省煤器可使外形尺寸减少40％一50％。

鳍片管和膜式省煤器还能减轻磨损。

这主要是因为它比光管省煤器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。

从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。

肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。

机械化工277塔式锅炉机组的结构与布置分析王 东（哈尔滨锅炉厂有限责任公司锅炉设计开发处，黑龙江 哈尔滨 150046）摘要：随着我国社会经济的不断提高，人们生活水平的日益增长，对于电力能源的需求量也在不断的增长，为了能够为人们提供安全、稳定的电能，现今国内的发电厂多采用塔式锅炉进行燃烧发电。

与以往所用的π型锅炉相比较而言，塔式锅炉具有结构稳定、节省土地资源、受热面广、布置便捷等优点，被600MW 及以上机组大量的使用，且效果良好，受到了人们的广泛关注。

除此之外，在国家时常提倡环保节能的条件下，塔式锅炉也正在以其所具有的多种优点而得到社会认可。

基于此，本文将重点阐述一下塔式锅炉机组的结构特点，并详细的分析塔式锅炉机组的布置特点与方法，希望可以为相关从业人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：塔式锅炉机组；结构特点；布置特点近些年来，社会各行各业的进步都离不开对电能的应用，因而火力发电厂的锅炉机组也在朝着大容量、高参数的方向发展。

塔式锅炉机组在欧洲的应用较为广泛，且运行成绩较好，我国是在1985年引进的该锅炉机组，且在实际的应用中发现塔式锅炉机组具有燃烬率高、受热面磨损不明显等优点，当然其也具有安装检修难度大、投资高、不适用于地震地区等缺点，为此，就需要积极的了解和掌握好塔式锅炉机组的结构与布置特点，这样才能将优点全面发挥，缺点尽力避免，从而提升发电厂的发电率。

为此，本文下面就此进行了详细的论述，以供参考。

1 塔式锅炉机组的结构特点 1.1 整体结构特点概括 塔式锅炉的外形为“瘦高型”，因而其占地面积是非常小的，可以有效的节约大量土地资源，高度是相比于π型锅炉要高出20%之多，这样的结构特性使得其抗震性能并不被看好。

但是塔式锅炉炉体固有频率低，与地震频率相差甚远，故而从数据上来说其抗震性是很高的。

然而在实际的安装过程中，出于安全因素的考虑，我们并不会在地震频发地带进行选址。

塔式锅炉的结构主要为全悬吊，其具有支撑力强、结构简单的特点，且受力单一均衡，没有应力集中的现象发生。

国电泰州电厂一期工程2×1000MW超超临界燃煤机组锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司在日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）的技术支持下，设计的超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX PM （Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx 分级送风燃烧系统、反向双切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府东胜、兖州、同忻煤。

锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2型。

其中HG表示哈尔滨锅炉厂，2980表示该锅炉BMCR 工况蒸汽流量，单位是t/h。

26.15表示该锅炉额定工况蒸汽压力，单位是MPa，YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤，设计序列号为2。

2.1锅炉技术规范2.2.1锅炉主要设计参数锅炉的最大连续蒸发量（B-MCR）为2980t/h。

在B-MCR工况下，锅炉出口主蒸汽参数26.25MPa(a)/605，再热蒸汽参数为 4.85MPa/603℃，对应汽机的入口参数为25.0MPa(a)/600/600℃锅炉型号：HG-2980/26.15-YM2，锅炉的主要设计参数见表2－1。

表2－1 锅炉的主要设计参数2.2.2锅炉设计条件锅炉的设计条件主要包括锅炉运行后主要燃用的煤种、点火及助燃用油，对锅炉给水及蒸汽品质要求，电厂的厂用电系统电压配置及配电原则，锅炉运行条件，年利用小时数和年可用小时数，机组运行模式等。

1.煤种泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核，各煤种的有关参数如表2－2所示：表2－2 煤种参数2.点火及助燃用油点火与助燃用油的有关参数见表2－3。

锅炉总体安装规范第一章的一般要求是，锅炉的总体安装需要按照GB-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》及GB-2004《工业炉砌筑工程施工及验收规范》中的相关要求进行。

第一节对安装现场的要求包括以下几点。

1.应按照土建设计完成安装范围内的设备基础（包括各处预埋件），并已通过相关标准的验收。

2.如果采用室内安装方式，锅炉房应该结顶，并且需要及时进行屋顶防水工程。

如果选择露天安装，应该事先考虑好施工方案，以确保建筑和安装工程都能够顺利进行。

3.安装现场应该配备可靠的消防设施、充足的照明和排水设施。

土建施工剩余材料和杂物应该清除干净。

4.存放设备的区域不能有积水，需要防雨淋，并且需要有足够的承载能力。

第二节安装前的其他要求。

1.在安装锅炉设备之前，需要妥善保管，避免丢失、损伤、腐蚀和变质。

2.设备应该按炉号、部件分类存放，并按照图纸说明进行领用，不得随意更改。

3.锅筒下面应该垫以木材，以防止锅筒外壁与地面接触或磨擦，以防损坏表面。

扎锅筒时，禁止穿在管孔中，当绕在短管上时，外壁应垫以木板或麻布，以防损坏表面。

4.管子和集箱堆放应该用木板垫平，管子与管子之间用木板隔开，以防压伤和损坏管子。

第三节一般安装顺序。

安装工作应尽量采取交叉平行、流水作业的方式进行。

安装的大致顺序如下。

1.安装风箱、布风板等燃烧设备（也可在水压试验之后安装），同时对钢架进行检查及校正。

2.安装钢架，影响锅筒、膜式水冷壁起吊的横梁及拉条，应待锅筒和膜式水冷壁起吊就位后再安装主。

3.安装平台扶梯，妨碍锅筒、膜式水冷壁、集箱安装焊接起吊的平台暂时不装。

4.起吊安装锅筒、膜式水冷壁。

安装锅炉管束、导汽管，对有过热器的锅炉交替地安装过热器，在安装过热器先安装集箱。

较小的过热器也可将其装好再吊装到位，然后安装下降管。

5.安装省煤器。

待本体安装好后，进行管道和阀门的安装。

安装空气预热器。

6.水压试验。

水压试验前需装好水位表、压力表、放水阀和空气阀，其余仪表应陆续在试运转前装好。

余热锅炉的整体布置
余热锅炉的整体布置影响着其功能和性能，一般遵循以下原则：
1. 烟气流程要合理，尽量做到串联的烟气流程，避免并联烟气流程。

2. 受热面应按高温、高压、低温、低压的顺序依次布置，并应满足给水蒸发和排烟温度的要求。

3. 省煤器和空气预热器应布置在烟气流程的下游段，避免烟气带风和低温烟气冷却受热面过快。

4. 对于锅炉的高温部分和低温部分之间，应设置膨胀节，使高温受热面在高温下自由伸缩，不受约束。

5. 受热面管子或烟道不得任意拆除，如需变更，应考虑其对锅炉热平衡、流动阻力、烟速、风量、蒸发量等方面的影响，并须重新核算。

6. 安装过程中要保持清洁，特别是对流动受热面和高温部件要特别小心，以防止涂层脱落或堵塞。

7. 余热锅炉的部件要满足结构强度和刚度要求，以确保安全稳定运行。

至于具体的布置结构，建议参考相关资料或咨询人士。

整体布置原则要结合具体设备和技术条件进行考虑。

常用的锅炉结构（三）(二) 双锅筒水管锅炉双锅筒水管锅炉也分为双锅筒纵置式和双锅筒横置式两种布置形式。

1 双锅筒横置式水管锅炉这种锅炉容量较小的型号有SHW(双横往)型、SHH(双横活)型等，工作压力为1.3MPa，蒸发量为2t/h或4t/h，如图2-11所示。

锅炉结构主要由上下两个横置的锅筒1和4，对流管束2和水冷壁管11等部分组成。

上锅筒较下锅筒略靠炉前，两个锅筒中心线的连线与水平线成80º交角。

水冷壁管从上锅筒前部接出，往下倾斜与水平线成15º交角，沿前墙直下至炉门上部，再穿过前墙与炉墙外横集箱焊接相连。

对流管束中设有三道隔烟墙。

第一道隔烟墙砌在炉膛后部的第一排管束右侧，约占整个炉膛内宽的三分之二。

第一排管束显露在隔烟墙外，吸收炉膛辐射热σ第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直相交。

第三道隔烟墙一般为铁板，与锅炉后墙相连。

烟气由炉膛左侧进入对流区后，顺着三个烟道呈'Z'形流动，横向冲刷管束，最后经引风机由烟囱排出。

水循环有两分系统。

一个是本体水循环系统，给水进入上锅筒后，由第三烟道的管束下降到下锅筒，将水中污垢沉积于下锅筒，水再由第一和第二烟道的管束上升到上锅筒，从而不断循环；另一个是水冷壁水循环系统，水由上锅筒两端的下降管流到炉前横集箱，经水冷壁管返回到上锅筒，产生的蒸汽进入蒸汽空间，分离出的水再参加循环。

这种锅炉的优点是：结构紧凑，制造容易；每排管束都弯成一定的弧度，富于弹性；有足够的炉膛容积，适于燃烧多样煤种。

缺点是：清理水垢困难，对水质要求严格；老式锅炉多数是手工操作，劳动强度大；没有尾部受热面，烟气流程较短，排烟温度较高。

图2-12是SHL20-13型锅炉结构。

锅炉本体主要由上、下锅筒、对流管束和水冷壁管及集箱等受压元件组成；尾部有铸铁省煤器和管式空气预热器。

上、下锅筒横置在同一垂直面上，上锅简直径较下锅筒稍大。

两个锅筒之间有三组对流管束，前组管束只有一排管子，位于炉膛烟气出口附近；后两组管束中间有二道隔烟墙。

三、锅炉本体布置及系统(一)锅炉本体概况锅炉本体采用单炉膛Ⅱ形(即原称倒-U 形)布置，一次中间再热，燃用煤粉，燃烧制粉系统为钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉，四角布置切圆燃烧方式，并采用直流式宽调节比摆动燃烧器(简称WR 燃烧器)，分隔烟道挡板调节再热蒸汽温度，平衡通风，全钢结构，半露天岛式布置，固态机械除渣。

锅炉本体布置简图见图2—1。

炉顶中心标高为59000mm ，汽包中心线标高为63500mm ，炉膛四周布置了膜式水冷壁。

炉膛上部布置了四大片分隔屏，分隔屏的底部距最上层一次风煤粉喷口中心高度为21160mm ，这对燃用低挥发分的贫煤(本 锅炉的设计燃料)有足够的燃尽长度。

为 使着火和燃烧稳定，除采用WR 燃烧器外，还在燃烧器四周水冷壁上敷设了适当的燃烧带(或称卫燃带)。

在分隔屏之后及炉膛折焰角上方，分别布置有后屏及图2-1 1025t ／h 亚临界参数自然循环锅炉简图1—汽包；2—下降管，3—分隔屏；4—后屏；5—高温过热器；6—高温再热器；7—水冷壁；8—燃烧器；9—燃烧带；10—空气预热器；11—省煤器进口集箱；12—省煤器；13—低温再热器；14—低温过热器高温过热器。

水平烟道深度为4500mm，其中布置有高温再热器。

水平烟道的底部不是采用水平结构，而是向前倾斜，其优点是可以减轻水平烟道的积灰。

尾部垂直烟道(后烟井)为并联双烟道，亦即分隔成前、后两个烟道、总深度为12000mm，前烟道深度5400mm，为低温再热器烟道，后烟道深度为6600mm，为低温过热器烟道，在低温过热器下方布置了单级省煤器。

过热蒸汽温度用两级喷水减温器来调节，而再热蒸汽温度的调节是通过烟气挡板开度的改变，调节尾部烟道中前、后两个烟道的烟气量，从而控制在锅炉负荷变动时的再热蒸汽温度。

尾部烟道下方设置两台转子直径为φ10330的转子转动的三分仓回转式空气预热器，这可使锅炉本体布置紧凑，节省投资。

水冷壁下集箱中心线标高为7550mm，炉膛冷灰斗下方装有两台碎渣机和机械捞渣机。