一文弄懂干熄焦锅炉

陋室A居士 2019-06-10

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一、工作流程

1、烟气流

工艺流程中出来的烟气温度大约960℃，通过内衬砖墙的烟气通道从上端进入锅炉入口段，气流转90°，改为向向下流动，首先将热量传递给由前墙水冷壁拉稀而成的预置蒸发器的受热面，然后依次流经由水冷壁包围的高温过热器、低温过热器、光管蒸发器和鳍片管蒸发器，锅炉水冷壁设计成做为蒸发器的受热面管，吸收烟气流程中的辐射放热，随后烟气进入下部省煤器，吸收烟气的剩余热量加热给水。

烟气经过上述冷却过程，烟温降到180℃以下后，转过90°，沿水平方向从出口烟道引出锅炉。

2、水/蒸汽回路

从除氧器来的除氧水送至锅炉给水泵，升压后供给省煤器。给水在省煤器中加热后进入锅筒。锅筒的水通过自然循环系统加热，成为汽水混合物后，再送回锅筒。

（1）光管蒸发器系统

锅筒—蒸发器下降管—光管蒸发器入口集箱—光管蒸发器受热面—光管蒸发器出口集箱—光管蒸发器上升管—锅筒

（2）鳍片管蒸发器系统

锅筒—蒸发器下降管—鳍片管蒸发器入口集箱—鳍片管蒸发器受热面—鳍片管蒸发器出口集箱—鳍片管蒸发器上升管—锅筒

（3）水冷壁系统

锅筒—水冷壁下降管—水冷壁入口集箱—水冷壁—水冷壁出口集箱—水冷壁上升管—锅筒

（4）吊挂管系统

锅筒—吊挂管下降管—吊挂管入口集箱—吊挂管—吊挂管出口集箱—吊挂管上升管—锅筒

汽水混合物在锅筒中汽水分离，饱和蒸汽送往过热器，而被分离出来的水作为炉水落入锅筒，再次提供给循环系统。

饱和蒸汽在低温过热器中过热后进入减温器。向减温器喷水，使锅炉出口蒸汽达到设定温度。

经过减温的蒸汽在高温过热器中进行进一步过热，达到设定温度的主蒸汽，通过主蒸汽压力调节阀控制压力，作为发电用蒸汽送汽轮机。

二、系统组件介绍

1、锅筒

锅筒内径1600，直段长度8.1m，材料19Mn6.封头采用球形封头，中央有ф425的人孔。

循环水通过锅筒底部的三个管座进入下降管，汽水混合物通过7个横向布置的管座回到锅筒。在锅筒内部，汽水混合物首先受到挡板阻隔折流以利于水位的稳定并使汽水进行初步分离。随后，初步分离出来的蒸汽经过布置在锅筒蒸汽空间由波纹板和细密铁网构成的汽水分离器，使蒸汽中剩余的水分进一步分离，最大程度上获得干燥的饱和蒸汽。经过汽水分离后，饱和蒸汽由位于锅筒顶部一个单独的管座引出锅筒。

锅筒底部的其他管座分别与排水管和紧急防水管相连。压力表和安全阀的管座布置在锅筒顶部。在汽水空间还分别装有5对横向排列的管座，用于测水位，锅筒上布置2个就地双色水位计，2个平衡容器。

锅筒上布置有低压辅助蒸汽管座，在锅筒启动前及锅筒短期停炉前通入≥0.4Mpa的低压饱和蒸汽，用以锅炉启动前预热和停炉时防结露。

2、水冷壁

水冷壁由ф51*5的管子和扁钢组成，宽度*深度为5.088m*6.24m。水冷壁采用悬吊结构，通过侧墙水冷壁上集箱和后强水冷壁折弯处的吊杆悬吊与顶部梁格上，自由向下膨胀。

在烟气入口部位，前墙水冷壁后折弯14°形成预置蒸发器从后墙穿出，而后墙水冷壁向前倾15°延伸至烟气入口侧，形成炉顶。水冷壁下部为环形集箱，形成的烟气通道将包括高温过热器、低温过热器、蒸发器在内的受热面包围在其中，密封性能好，同时由于水冷壁内汽水混合物的冷却作用，使保温层厚度大大减少。

锅炉通过两根集中下降管下部的分配管向水冷壁下部环形集箱供水，水在水冷壁受热后形成汽水混合物进入上部的集箱，最后由顶部的汽水连接管引入到锅筒。

3、蒸发器

蒸发器分两级，光管蒸发器和鳍片管蒸发器。光管蒸发器顺列布置，受热面管子ф42*5，材料20G。鳍片管蒸发器错列布置，受热面管子ф42*5，材料20G。工质从蒸发器底部流向顶部，与烟气逆向流动。在蒸发器中形成的汽水混合物进入出口集箱后由汽水连接管直接引入到锅筒中进行汽水分离。锅筒炉水由蒸发器集中下降管引出进入并联的两级蒸发器。

4、吊挂管

采用38*6的管子，材料20G。锅炉通过集中下降管向吊挂管进口集箱供水，有吊挂管进口集箱引出后向上一次悬吊光管蒸发器，低温过热器，和高温过热器后，从顶部水冷壁穿出后进入吊挂管出口集。吊挂管进口集箱底部焊接吊板，通过销轴与鳍片管蒸发器管夹连接，悬吊鳍片管蒸发器。

5、过热器

过热器分为高温过热器和低温过热器，均为光管蛇形管束，顺列布置，通过吊挂管悬吊于锅炉顶部。高温过热器顺流布置，受热面管子ф42*6，材料12Cr1MoVG。低温过热器逆流布置，受热面管子ф34*4，材料12Cr1MoVG。

从锅筒上部引出的干饱和蒸汽先进入低温过热器进口集箱，与烟气逆向流动进入低温过热器出口集箱。经过减温减压器后进入高温过热器进口集箱，与烟气同向流动后进入高温过热器出口集箱，由主蒸汽管道引出。

6、省煤器

省煤器布置在锅炉下部由省煤器墙板构成的低温区域内。省煤器管束为螺旋鳍片管，由42根管子向上斜向绕制成错列管束，中间用压制弯头连接。给水进入省煤器进口集箱后，逆向烟气向上流动，进入省煤器出口集箱后，通过连管进入锅筒水空间。

省煤器为悬吊式结构，通过螺旋鳍片管管夹将管束悬挂于横梁上，横梁两端固定在省煤器墙板上，再通过省煤器墙板将力传递到标高平台。

7、减温水系统

锅炉主给水一部分送入干熄焦锅炉喷水减温器，根据二级过热器出口主蒸汽温度，通过自动调节阀调节进减温器的减温水量，从而保证干熄焦锅炉产生的过热蒸汽的温度达设定要求。

8、防磨装置

在水冷壁入口段敷设耐火浇注料，吊挂管采用双套管，局部使用三套管，高温过热上两排采用热喷涂，在预置蒸发器上布置有防磨盖板，在烟气通道的四周为防止烟气形成走廊，均布置有烟气挡板。

三、锅炉的启动运行

1、试运行的准备工作

锅炉首次启动前应至少满足以下条件：

(1) 锅炉安装工作结束

(2) 锅炉整体水压试验合格

(3) 松开所有弹簧支吊架的插销，且支吊架调整到位

(4) 安全阀能有效地作用

(5) 给水设备做好运行准备

(6) 辅助设备均处于备用状态

2、锅炉整体水压试验

锅炉承压系统及有关相焊接件安装完毕后，按照 JB/T1612-94 进行锅炉整体水压试验以最终检查承压部件的制造、安装焊接质量、材料质量或残余变形情况，并作最终消除缺陷处理。水压试验要点如下：

2.1 水压试验前应做好下列工作：

(1) 进行所试部件的内部清理和表面检查。

(2) 装置校验合格的压力表。

(3) 装设好排水管道和放空气阀。

2.2 试验压力以锅筒、水箱为测量基准点，试验时应装设两套以上经校验合格的压力表，锅炉整体水压试验压力为 1.25 倍锅筒设计压力，即 14.5MPa。

2.3 水压试验时水质和温度要求：

(1) 试验用水应为除盐水。

(2) 水压试验时，周围空气温度应高于 5℃，否则应有防冻措施。

(3) 试验水温不应低于露点温度和高于 50℃。

2.4锅筒、水箱上水位表只做工作压力试验，不参与超压试验。

2.5按 JB/T1612-94 技术条件进行锅炉整体水压试验。

2.6水压试验压力升降速度一般不应超过每分钟 0.3MPa。

2.7锅炉充满水后金属表面结露应清除，当压力升至试验压力的 10%左右时，应作初步检查，清除异常现象。

2.8 水压试验升至工作压力时，应进行全面检查，并且保证工作压力值无下降情况，则可继续缓慢均匀地升压，进行超压试验。在试验压力下保持 20 分钟后降至工作压力再进行全面检查。

检查期间压力应保持不变，检查中若无破裂、变形及漏水现象，则可认为水压试验合格。

2.9 整体水压试验后，应将水放尽，尤其是水压后至启动间隔时间较长时，更应考虑汽水系统内部的防腐措施。

3、化学清洗

化学清洗的目的是清除锅炉在制造安装过程中留在系统内的油污，铁锈等，在锅炉安装结束后、试运行前实施。清洗方式按按锅炉的条件、运行范围、工地处理设备，可采用不同的清洗工艺。锅炉化学清洗工作，可按《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的要求，在化学专业人员指导下，依照已批准的化学清洗方案及措施（或作业指导书）进行清洗。化学清洗前应该由清洗承包商作检查，如果不作检查可能会使清洗不够彻底无效。不正确的清洗方法会增加来回清洗的时间。

注意：酸洗法必须冲洗彻底以防损害。

4、管道的冲洗和吹洗

锅炉范围内的给水、减温水、过热器及其管道，在投入供水与供汽之前必须进行冲洗和吹洗工作，以清除积留在管路系统内的残留物质。

管道的冲洗和吹洗工作按 DL5031-94《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）中管道系统清洗的规定，临时管道的焊接必须有合格焊工施焊，靶板前的焊口应采用氩弧焊工艺。

锅炉过热器及其蒸汽管道吹洗时，被吹洗系统各处的吹管系数应大于 1。

5、烘炉

锅炉炉墙砌筑安装完毕后，在投入试运行前必须进行烘炉。根据锅炉炉墙材料和结构，需按以下烘炉升温曲线进行烘炉操作：

3、锅炉的运行及操作

3.1 锅炉运行上的监视事项

3.1.1 锅炉升压/降压时的压力监视

锅炉从冷却状态到升至操作压力，为了不让锅筒、过热器等主要部位产生急遽的热应力，升压时，锅炉水温上升速度要控制在每小时 55℃以下。按下面的启动压力温度线图，将温度换算成压力以进行控制、监视。另外，当进行热风干燥及焦炉升温时的升压时，锅炉水温上升速度要控制在每小时约 30℃。同时，降压时也要控制锅炉水温的下降速度，每小时 55℃以下。