锅炉设计说明书

江联重工股份有限公司 JG-136/9.8-Q型锅炉 设计说明书

Q13601-SM1

BPUC 2013年3月 江联重工股份有限公司 锅炉设计说明书 2 一、锅炉基本特性

1、主要工作参数 额定蒸发量 136t/h 额定蒸汽温度 540℃ 额定蒸汽压力（表压） 9.8MPa 锅筒工作压力 11.27MPa 给水温度 215℃ 排烟处过量空气系数 1.31 锅炉排烟温度 158.2℃ 排污率 ＜2% 空气预热器进风温度 20℃ 锅炉设计热效率 88% 设计燃料消耗量 118415Nm3/h 2、设计燃料 燃料特性 高炉煤气（煤气成份分析） 燃气成分 热值 Kcal/m3 CO （%） CO2 （%） H2 （%） N2 （%） CH4

（%） 高炉煤气 800 23.5 17.59 1.25 57.1 0.56

调节门前压力：5000~7000Pa 3、运行工况 负荷适应范围：本锅炉在燃用设计煤种时锅炉能够在30~110%（按技术协议）额定负荷范围内稳定燃烧。 4、地质气候条件 （1） 地震列度 抗震设防列度为8度 （2） 海拔高度 950米 （3） 基本雪压 1.25KN/m2 （4） 基本风压 0.7KN/m2 5、锅炉水质 锅炉给水满足GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准（工业锅炉应满足GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》）。 6、锅炉基本尺寸 炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离） 6140mm 炉膛深度（前后水冷壁中心线距离） 6140mm 炉膛顶棚管标高 25200mm 锅炉中心线标高 27700mm 锅炉最高点标高（集汽集箱） 30620mm 锅炉运转层标高 8000mm 锅炉宽度（两侧外排柱中心线距离） 18000mm 锅炉深度（前排钢柱至末排钢柱中心距离） 19320mm 江联重工股份有限公司 锅炉设计说明书 3 二、锅炉结构简述

本锅炉为单锅筒，自然循环，集中下降管，“H”型布置的燃烧煤气锅炉，锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道装设了两级对流过热器、蒸发器。炉顶、水平烟道转向室和尾部包墙均采用膜式管包敷。尾部竖井烟道中布置两级省煤器和两级空气预热器。 锅炉构架采用全钢结构， 按8度地震列度设计。炉膛、过热器和蒸发器全悬吊在顶板梁上。尾部空气预热器和省煤器支承在后部柱和梁上。

1、锅筒及锅筒内部设备 锅筒内径为φ1600mm，壁厚为100mm，筒身长8400mm，锅筒全长约为10200mm，材料为19Mn6。 锅筒正常水位在锅筒中心线以下180mm处， 最高水位和最低水位离正常水位各50mm。 锅筒采用单段蒸发系统，锅筒内部装有旋风分离器，梯形波纹板分离器，清洗孔板和顶部多孔板等内部设备。它们的作用在于充分分离汽水混合物中的水和蒸汽，并清洗蒸汽中的盐份，平衡锅筒蒸汽负荷，以保证蒸汽品质。 锅筒内装有直径为φ315mm的旋风分离器，分前后两排沿锅筒全长布置，采用分组连通罩式连接系统，这样可使旋风筒负荷均匀，获得较好的分离效果。每只旋风分离器平均负荷约5.9t/h。 汽水混合物从切向进入旋风分离器，在筒内旋转流动。由于离心力作用，水滴被甩向四周筒壁沿壁下流，汽水分离后，蒸汽向上流动，经旋风分离器顶部的梯形波纹分离器，进入锅筒汽空间进行重力分离，然后蒸汽通过平板式清洗装置，被从省煤器来的全部给水清洗，经给水清洗后的蒸汽再次进入汽空间进行重力分离，最后通过锅筒顶部的百页窗和多孔板再一次分离出水滴，蒸汽被引出锅筒后，进入过热器。为防止蒸汽高速抽出，在引出处装有阻汽挡板。 在每个集中下水管入口处装有栅格，以防止入口处产生漩涡和下降管带汽。 在锅筒内部还设有磷酸盐加药装置和连续排污装置，以改善锅水品质，另外还设有紧急放水管。 锅筒采用2组U型曲链片吊架，悬吊于顶板梁上。

2、炉膛水冷壁 考虑到高炉煤气是一种低热值气体燃料，其理论燃烧温度低，着火温度又比较高，为了保证燃烧的稳定性，在燃烧区域和炉底敷有卫燃带。 炉膛断面为正方形，深度和宽度均为6140mm。炉膛四周由φ60×5，节距为80mm的管子焊成膜式水冷壁。后水冷壁在炉膛出口下缘向炉内突起，形成折焰角。然后向上分二路，其中一路1/3的管束：节距240mm，垂直向上穿过水平烟道进入后水冷壁吊挂上集箱；另一路2/3的管束，节距120mm与水平线成40°角倾斜，形成水平烟道底部的斜包墙，然后以与水平线成7°倾斜角进入斜包墙上集箱。 水冷壁管采用过渡管接头（φ60×5，φ45×5）单排引入上、下集箱。炉膛前、后和两侧墙中各有76根上升管，其中前墙、两侧墙各有8根φ133×8引出管直接进入锅筒，而两江联重工股份有限公司 锅炉设计说明书 4 侧水冷壁管子与上集箱相接，再由引出管接入锅筒。引出管：后墙（包括斜底包墙）有10根φ108×6引出管。所有汽水引出管与锅筒相接，每面墙沿宽度分成三个管屏。 集中下降管从锅筒最低点引出，至8米运转层以下，再通过分配集箱引出24根φ133×8连接管分别引入水冷壁各下集箱，每根集中下降管引出6根φ133×8连接管供给炉膛管屏用水，每个管屏有独立的供给水和汽水引出管，形成单独的回路，有利于减少管屏的受热偏差。 为了减轻由于炉内燃烧而引起的水冷壁振动和防止因燃烧不稳定引起炉内爆炸而造成炉膛四壁的破坏，沿炉膛高度每隔3米左右设置一圈刚性梁。 为了满足运行、检修和监视的需要，在水冷壁上装设有人孔、看火孔，火焰监测孔，防爆门等用孔。 全部水冷壁重量都通过上集箱吊竿装置吊在顶板梁上。热态运行时，整体向下膨胀。

循环回路特性表 回路 1 2 3 上升管根数及规格（n-φ×s） 25-φ60×5 26-φ60×5 25-φ60×5 水连接管根数及规格（n-φ×s） 2-φ133×8 2-φ133×8 汽水引出管根数及规格（n-φ×s） 2-φ133×8 2-φ133×8 4-φ108×6 集中下降管根数及规格（n-φ×s） 4-φ325×20 水连接管与上升管截面比 0.41 0.39 0.41 汽水引出管与上升管截面比 1 1 1.1

3、过热器及汽温调节 本锅炉采用辐射和对流相结合，多次交叉混合，两级喷水调温的过热器系统。整个过热器由顶棚管、包墙管、屏式过热器和两级对流过热器组成。 饱和蒸汽自锅筒顶部由5根φ133×10连接管引入顶棚管入口集箱，然后经68根φ42×5mm，节距为90mm的顶棚管，进入到后部竖井后包墙管下集箱，在集箱经两端的锻造直角弯头，转入后侧包墙管下集箱，蒸汽由次下集箱沿后部竖井两侧向上到包墙管上集箱。此集箱中间用隔板把前、后侧包墙分开，每侧通过3根φ133×10mm的连接管引至此集箱的前部，再从水平烟道两侧引下至前侧包墙管下集箱，通过6根φ133×10mm的连接管引至竖井前包墙管下集箱，并沿竖井前包墙管上升至包墙管出口集箱。然后通过6根φ108×8mm的连接管把蒸汽引入二级过热器入口集箱。蒸汽以逆流方式通过第二级过热器蛇形管，然后从第二级对流过热器出口集箱两端以φ219×20mm的环行连接管引出，在管内进行一级喷水减温后进入屏式过热器。蒸汽顺流流过屏式过热器后，以左右两侧交叉方式进入第一级过热器两侧逆流冷段管束，然后进入二级喷水减温器。经减温后，又进行左右交叉混合，蒸汽再顺流通过第一级对流过热器的中间热段管束至出口集箱，最后用6根φ133×10mm的连接管引入集汽集箱，达到540℃的过热蒸汽由集汽集箱一端引出。 顶棚管，包墙管全部用20号钢管，第二级对流过热器蛇形管采用φ32×4mm，材料为20号钢。第一级对流过热器蛇形管采用φ42×5mm，材料为12Cr1MonVG，屏式过热器采用φ42×5mm，材料为12Cr1MonVG，屏式过热器沿炉宽方向布置成4片，节距为1440mm，对流过热器横向节距为90mm。 两级汽温调节均采用给水喷水减温。一级做粗调，二级做为细调，可以保证锅炉在70%江联重工股份有限公司 锅炉设计说明书 5 负荷运行时，汽温仍可达到额定参数。喷水水源取自给水操纵台前锅炉给水。 为了避免省煤器出口的沸腾，增加蒸发吸热量，在过热器后（转弯烟室的前部分）设置有一组蒸发器。蒸发器由φ32mm的螺旋翅片管组成，横向节距为90mm，纵向节距为160mm，下降管由φ159的下降供水，顶部由φ108的汽水引出管引至锅筒。蒸发器下集箱穿墙处采用金属膨胀结构，以保证密封与自由膨胀。

4、燃烧设备 本锅炉采用旋流式煤气燃烧器，燃烧器单层布置在锅炉炉膛下部燃烧室的左、右侧墙上。在燃烧器端部空气及煤气通道中设置旋流叶片，用轻柴油点火。每根油枪的用量为200kg/h，燃气侧和空气侧叶片的旋向一致，以保证空气与煤气的充分混合，获得满意的燃烧效果。 因锅炉所用燃料为高炉煤气，因此应装有自动点火装置及火焰监控装置。自动点火装置及火焰监控装置由用户自选。

5、省煤器 省煤器装设在尾部竖井中，采用双级布置，水和烟气逆流的布置方式。 上、下省煤器采用螺旋鳍片管，错列布置，采用支承结构，蛇形管束通过撑架，支撑梁传递到护板上，再支撑于构架的柱和梁上，沿烟道宽度方向布置69排，节距为90mm。 给水自左侧引入下级省煤器入口集箱（φ219），然后逆流向上。上级和下级省煤器之间用φ76的连接管交叉连接。省煤器出口用4根φ76的连接管引至锅筒。

6、空气预热器 采用立式、管式空气预热器，双级布置。上级管箱的高度为2.8米。管箱由φ40×1.5mm的钢管制成。下级管箱的高度为2.2米。管箱由φ40×1.5mm的钢管制成。为防止空气预热器震动，在管箱中装有防震隔板。整个预热器的重量通过横梁传递到构架柱子上。

7、锅炉范围内管道 给水首先单线引入给水操纵台，给水操纵台至锅炉给水管道由设计院布置。给水操纵台分成三条管路：DN125、DN80、DN32。分别为100%负荷、70%负荷和生火时用。给水通过给水操纵台后分为两路引向省煤器。 锅筒上装有两只高读双色水位表。另外锅筒上装有一台电接点水位表和三只水位自动调节装置等用的相应开孔。锅筒上还设有连续排污、磷酸盐加药、紧急放水和再循环管等用孔。 定期排污设在集中下降管下端，而每个水冷壁下集箱也设有疏水管。 锅筒及过热器集汽集箱上各装有一套全量安全阀。另外集汽集箱上还装有生火、排汽管路、反冲洗管路和疏水管路。