1 工程概况
电厂二期扩建工程2×1000MW超超临界直流锅炉为上海锅炉厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、塔式燃煤锅炉。锅炉过热蒸汽出口压力27.56MPa，额定蒸发量3192t/h，出口蒸汽温度605℃。
制粉系统采用中速磨煤机正压直吹式系统，一台锅炉配置6台中速磨煤机和相应的皮带称重式给煤机。
烟风系统的配置为每台锅炉采用2×50％容量的三分仓立轴受热面回转式空气预热器、2×50％动叶可调一次风机、2×50％动叶可调轴流式送风机、2×50％动叶可调轴流式引风机、两组三室五电场静电除尘器。锅炉上设置脱硝设备，脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR）的方式、用液氨来制备脱硝剂的基本方案。
1.1 系统流程
1.1.1 主汽系统
1.1.2 再热系统
1.2 主要系统简介
1.2.1锅炉钢架
锅炉钢架全部采用钢结构形式，由主钢架、辅钢架、炉顶大板梁和平台扶梯四部分组成，主钢结构采用大六角高强度螺栓连接，副钢结构采用扭剪型高强度螺栓联接。
1.2.2 锅炉受热面
锅炉受热面主要布置在钢架的主立柱内，炉膛四周为水冷壁，水冷壁在标高63513mm以下部分采用膜式螺旋管设计；在标高67053.5mm以上的低通量区域和对流部分采用膜式垂直水冷壁设计；两者之间采用中间集箱连接，中间集箱标高66448mm。在105660mm以上采用非流体管包覆炉膛顶部。水冷壁系统通过吊杆悬吊，集箱外置。炉膛内部组件为省煤器、过热器、再热器蛇形管排，全部采用卧式布置，均通过一级过热器悬吊管悬吊。炉膛内部组件安装从上到下的顺序分为：一级过热器进口段、省煤器、一级再热器、二级过热器、二级再热器、三级过热器和一级过热器出口段。蛇形管排均前后排列，通过穿墙短管与炉膛外集箱连接；再热器的集箱均布置在炉后侧；过热器、省煤器集箱均布置在炉前侧。整个炉膛截面尺寸为21480mm×21480mm，高度达到73365mm。
水冷壁布置在K1轴线与K3轴线之间，从上到下共分为三个部分：垂直水冷壁、螺旋水冷壁、水冷壁灰斗。
一级过热器进口段布置在炉内组件的最上方，共89片管排组成，进口集箱散管管径为φ48×8.5mm，材质为：12Cr1MoVG。进口集箱水平布置在炉前。一级过热器出口段布置在炉内组件的最下方，共89片管排，出口集箱散管管径为φ48×9mm，材质为：SA213-T92。出口集箱水平布置在炉前和炉后。
省煤器布置在一级过热器进口段下方，共178片管排组成，进口集箱散管管径为φ42×6.5mm，材质为：SA-210C。进口集箱水平布置在炉前。出口集箱散管管径为φ42×6.5mm，材质为：SA-210C。出口集箱水平布置在炉前。
一级再热器布置在省煤器组件下，共178片管排组成，进口集箱水平布置在炉后标高100655mm，进口集箱散管管径为φ57×4 mm，材质为：15CrMoG。出口集箱水平布置在炉后，标高为93445mm，出口集箱散管管径为φ57×4 mm，材质为：SA213-T91。
二级过热器布置在一级再热器组件下，共89组管排组成，进口集箱水平布置在炉前，标高为93845mm，进口集箱散管管径为φ48×6.5 mm，材质为：SA213-T91。出口集箱水平布置在炉前，标高为86770mm，出口集箱散管管径为φ48×6.8 mm，材质为：SA213-Super304H。
二级再热器布置在二级过热器组件下，共44片管排组成，进口集箱水平布置在炉后，标高为79650mm，进口集箱散管管径为φ60×3.8 mm，材质为：SA213-Super304H。出口集箱水平布置在炉后，标高为87470mm，出口集箱散管管径为φ60×4.2mm，材质为：SA213-TP310HCbN。
三级过热器布置在二级再热器组件下，共22片管排组成，进口集箱水平布置在炉前标高73600mm，进口集箱散管管径为φ48×9 mm，材质为：SA213-TP310HCbN。出口集箱水平布置在炉前标高80350mm，出口集箱散管管径为φ48×10.2 mm，材质为：SA213-TP310HCbN。
1.2.3 锅炉辅助机械
本期工程根据设计煤种情况及电厂运行的经济性、可用率，磨煤机选用正压直吹式制粉系统，每台锅炉选用六台磨煤机，六台磨煤机可满足锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时燃煤量的115%。原煤仓来煤通过给煤机送入磨煤机，再由一次风机将经予热器加热后的热风和调温风混合后进入磨煤机，把磨制合格后的煤粉经煤粉管风力送入锅炉同一层燃烧器，在给煤机、磨煤机出口档板等处，为了防止细煤、煤粉泄漏，从而污染环境和燃料损失，布置有从密封风机来的密封风。根据锅炉负荷变化可以停用任何一台磨煤机。送风机采用2台动叶可调轴流式风机；引风机采用2台动叶可调轴流式风机；一次风机采用2台动叶可调轴流式风机。预热器采用2台三分仓立式回转式空气预热器。
1.2.4 锅炉烟风系统
空气经消音器进入一次风机后,在一次风机出口抽一路为冷一次风至炉前作为调温风，一次风机出口另一部分经预热器预热后作为热一次风,热一次风与调温风混合后进入磨煤机，把磨制合格的煤粉从磨煤机四根出口煤粉管输送到锅炉同一层燃烧器的煤粉喷嘴而进入锅炉；二次风经消音器和二次风机由预热器预热后经二次风道直接进入炉膛；燃烧后的烟气经炉膛、尾部烟道后进入脱硝装置，脱硝后进入空气预热器烟气侧,经预热器与一次风、二次风换热后进入除尘器,通过除尘器除尘后的烟气由引风机送入脱硫设备,再由烟囱排往大气中去。
1.2.4.1 一次风系统
空气被一次风机从大气中吸入，首先进入布置在烟道尾部的三分仓空预器，预热后的一次风经过热
一次风道至炉前与冷风汇合后进入磨煤机。
1.2.4.2 二次风系统
二次风属于助燃风，二次风也是用轴流式送风机从大气吸入。在进入炉膛前首先进入尾部烟道空预器，空气在预热器里被换热元件加热，经过加热的二次风通过热二次风道引入炉膛，二次风完成分级燃烧，使燃料完全燃烧而不产生过多的NOx。
二次风分上、下二层引入炉膛。上层通过SOFA向炉膛送风，下层通过大风箱后引入燃烧器和煤粉一道进入炉膛。
1.2.5 锅炉燃烧系统
燃烧器为四角切圆布置，锅炉点火采用分级点火系统，即高能点火装置点燃油系统→油系统点燃煤粉。锅炉使用的燃油来自电厂的一期工程的燃油系统。通过一期和二期间的连接管道进入油点火系统，燃油系统中另外设有压缩空气吹扫管路。
1.2.6 锅炉电气除尘器
本工程配备两台型号为FE三室五电场的静电除尘器，其位置布置于锅炉尾部和引风机之间，电除尘器设计收尘效率可达≥99.88％。
1.3 锅炉施工的特点
1.3.1锅炉钢架的特点
1000MW塔式锅炉钢结构主要特点是：主钢架位于整个塔式锅炉钢结构炉架的中间，由4根箱型立柱、柱间箱型横梁和箱型斜支撑组成。主钢架是锅炉的主要受力结构，其不仅承受垂直力，又是传递水平力的主要结构。主钢架自己组成一个稳定结构，两侧辅钢架、炉前辅钢架和钢平台依附在主钢架上。这就给安装带来一个好处，主钢架安装完毕后就可以吊受热面，安装辅助钢结构和受热面可以同时进行，对缩短安装周期带来益处。锅炉主钢架构件数量少，单件的重量相当重，这需要有相应起吊能力的大型机具才能满足施工需要，我们采用MK2500/140t吊车进行主钢架的吊装。同时，在主钢架吊装，永久平台扶梯尚未跟上的情况下，对施工的安全也提出了较高的要求。
1.3.2 螺旋水冷壁的安装
本工程不同于常规膜式垂直水冷壁的安装工作，相对国内600MW超临界机组螺旋水冷壁的安装困难更大，炉膛整体尺寸较大，相应的管排数量较多，误差的控制更为困难，施工作业难度增加。
1.3.3合金钢焊接特性控制要素
锅炉设备材质含有大量的合金钢材质，主要指T23、T12/P12、T91/P91、T92/P92、SUPER304、HR3C 等，其中T91/P91、T92/P92容易产生：焊接冷裂纹、焊缝韧性低、热影响区软化及Ⅳ型裂纹。这对焊接和热处理工艺要求较高，要求高素质的焊工施焊、严格按焊接工艺、热处理工艺操作。
1.3.4 锅炉镜面焊接
基于塔式锅炉的结构特点，受热面炉内组件的管排数量很多，使得管排间的节距很小，给焊接带来了意想不到的困难，这种困难主要体现在焊口的局部位置肉眼无法观察到，焊口位置困难，需采用镜面焊接。为此我方将采取加强对镜面焊接工艺强化培训，在焊接施工的安排中，加快受热面大件吊装，尽可能给焊口焊接留有足够时间来保证施工进度及焊接质量。
1.3.5锅炉焊接工作量
受压件金属材料合金含量高，对焊接工艺及热处理提出了较高的要求，锅炉焊接工作量大，焊口达72000多个，施工工期紧，从受热面吊装到锅炉水压仅10个月，施工强度加大，施工质量要求高，如何科学合理地协调焊接、热处理、金试等相关专业有条不紊的施工是关键。
1.3.6锅炉大板梁
大板梁采用叠制梁重377吨，单件最大重量达到105吨左右，安装高度达123600mm，采用一台MK2500/140t进行吊装。其特性起重能力大、速度快。最大起重能力可达140t，在140t情况下0～5.7m/s，以满足塔式锅炉安装主线进度。
1.3.7 控制穿墙管部位间隙
受热面蛇型管排的穿墙管密集，严格按照施工图纸控制穿墙部位间隙，是确保锅炉热膨胀畅通的关键。密封铁件数量多，控制焊接质量是确保锅炉密封性能的关键，为此在施工中特别需要加强对密封焊
