锅炉的水循环回路及蒸发受热面

第一节 锅炉的水循环回路及蒸发受热面

锅炉炉膛为矩形，宽14442mm，深12430mm。四周布置膜式水冷壁结构，以保证炉膛严密性。在炉膛的高热负荷区使用了抑制膜态沸腾性能优异的内螺纹管，内螺纹管为单螺纹,高度约为1mm,宽度约为4mm,升角约为24°，节距约32mm 。炉膛后墙布置有折焰角。

锅炉水循环的设计采用了控制循环锅炉技术，三台炉水循环泵由日本TORISHIMA（酉岛）公司采用KSB技术制造，泵的流量2050 m/h，两台泵运行可带100％BMCR。水循环系统采用集中供水，分散引入、引出方式。蒸发受热面采用无缝钢管和内螺纹管，炉膛四壁的管子外径均为φ45.0mm。水包代替全部下联箱，前后水冷壁下部组成内80度的V型炉底。水冷壁上联箱由40根φ168.3mm的导汽管与汽包相联，4根φ406.4mm的集中下降管,在14米处汇集于φ508mm的炉水泵入口联箱。三台炉水泵并列布置,正常运行时2台运行1台备用。炉水在泵内提高压头后进入炉底环形水冷壁下联箱(水包)。为了控制每根水冷壁管的流量以及相应的出口含汽率和膜态沸腾的裕度，确保水冷壁的安全，炉水经过下联箱管座附近设置的节流孔圈到达各水冷壁管中，节流圈孔径从10mm到16.5mm不等。在水冷壁上开有燃烧器孔、窥视孔、人孔及吹灰孔等。

汽包筒体长15.84m，总长度18.04m，上半部分内径为1669mm，下半部内径为1675mm。由于采用炉水泵后循环系统各部分允许有较高的阻力，汽包采用内夹层结构,便于快速启动停止变负荷。66只汽水分离装置，第一级是旋风分离器，第二级为顶部波纹板分离器。汽包上部没有布置均汽或洗汽多孔板。汽包整个筒体的直筒部分由三段六块钢板卷制后焊接。由于上筒体壁厚173mm下筒体壁厚167mm, 因此纵缝无法错缝焊接。汽包设计压力为20.1MPa,上部设有4个DRESSER公司生产的弹簧全启式安全阀。汽包正常水位为中心线下110mm,端部引出有连排管与事故放水管。汽包水位显示控制有就地光学双色云母水位计、电接点水位计以及远传差压式水位计。就地光学双色云母水位计水侧连接管下部有热补偿平衡管路与下降管连接，使得测量筒内液位接近真实水位。汽包用U型吊杆悬吊, 吊杆上部垫片角度与热膨胀方向一致，筒体下部有外伸导柱插入导向框架内引导膨胀。

炉水由4根下降管引到炉水循环泵，炉水升压后进入水冷壁下水包，经过890根水冷壁管加热成汽水混合物进入水冷壁上集箱，再由40根引出管导入汽包内外壁夹层并分配到每个旋风分离器。

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第二节 过热器的汽水流程

过热器依蒸汽流程可以分为: 包覆过热器、一级过热器、“分割屏”二级过热器、“后屏”三级过 热器。

炉顶及尾部烟道敷设了轻型炉墙，采用悬吊结构，设置了包覆过热器，所有包覆过热器均采用了膜式结构，以提高锅炉密封性能。

一级过热器为顺列逆流布置, 布置于尾部转弯烟室，设计采用了三种材料SA210-C,T1,T12。均流板以及防磨瓦的设计与省煤器相同。

二级过热器为6片布置于炉膛上部的分割屏,为了节约制造成本,设计采用了五种材料T1，T12，TP347H，CASE2199，T91与多种规格Φ54*5.7（5.8，6.3，8.7，*8.9），Φ50.8*5.3（5.4,5.8,5.9,9.0）。外圈管Φ54通流面积较大,管内有较多流量流过冷却以吸收由于位置不同而承受的较大热流密度。多种管材要求安装中采用多种手段避免错用焊材,检修换管时必须多加注意防止错用管材焊材。

三级过热器为26片后屏布置于炉膛折焰角上部,蒸汽流向为顺流。采用了四种材料T12，TP347H，CASE2199，T91与多种规格规格Φ54* 6.4，（6.5，7.4，9.3）；Φ48.6*5.9（6.7，7.4，7.9）,安装和检修中同样须多加注意。

二级过热器每片屏有两根缠绕管从二级过热器入口联箱引出,至三级过热器出口联箱,缠绕交叉两次夹紧6片二级过热器管屏与6片三级过热器管屏。规格为Φ63.5*6.2（7,7.2,7.3,9.4），材质为T1，T12，TP347H，CASE2199（变厚度，变材质，存在异种钢接头；同样需要检修中认真区分）。

过热器的流程为：汽包→顶棚过入口联箱→164根顶棚管（前部）→110根顶棚管（后部）→110根尾部烟道后包覆管→尾部烟道后墙出口联箱→尾部烟道左、右墙、前墙包覆入口联箱→162根尾部烟道侧包覆管、55根尾部烟道前墙悬吊管、110根尾部烟道前包覆管→尾部烟道出口联箱→2根一级过入口联络管→一级过入口联箱→440根一级过管道→一级过出口联箱→二级过入口联箱→440根二级过管道→二级过出口联箱→三级过入口联箱→468根三级过热器管→三级过出口联箱→主蒸汽管道。

过热器设有两级减温器,每级两个。一级减温器布置在一二级过热器之间蒸汽连接管上，两根连接管左右交叉布置以减少沿炉膛宽度的吸热不均。二级减温器布置在二三级过热器之间蒸汽连接管。主蒸汽温度（汽轮机MSV入口）在50%～100%BMCR范围内，主汽温度应保持 538±5℃。一级减温器用于调节二级过出口汽温（控制在480℃），二级减温器做为细调主要调节主汽温度。过热器喷水总量约为80t/h。

第三节 再热器的汽水流程

再热器依蒸汽流程可以分为:炉内辐射式一级再热器,布置于炉膛水平烟道的二级过热器与三级过热器。

一级再热器布置在40m—55m炉膛前墙以及左右墙前部，以减少蒸发受热面吸收的辐射热。再热器管排与水冷壁之间距离仅有75mm。

二级,三级再热器的特点是没有中间联箱避免了蒸汽流经联箱阻力,连接管为320根小径(等外径)连接管。二级为40片(8管圈),三级再热器为64片(5管圈)。设计要求降低流动阻力因此没有蒸汽左右交叉或混合手段,左右两侧出口汽温偏差略大于合同规定值10度。二级,三级再热器采用的钢材类似二,三级过热器。

再热器的流程为：高压缸排汽→一级再热器入口联箱→439根一级再热器管道→一级再热器出口联箱→2根二级再热器入口联络管→二级再热器入口联箱→320根二、三级再热器管道→三级再热器出口联箱→再热主蒸汽管。

再热汽温（中压联合汽门前）在60%～100%BMCR范围内，再热蒸汽温度应保持538±5℃。再热器采用改变燃烧器摆角来实现正常再热汽温的调节，当负荷大于140MW时，燃烧器摆角可自动调节。再热器喷水减温用于紧急情况，且喷水量不得大于2%ECR。

第四节 省煤器的汽水流程

省煤器为顺列逆流非沸腾式，位于尾部竖井烟道,一级过热器下部，空气预热器上部。省煤器分为上下两段，下段为水平蛇形管省煤器,顺列逆流布置。除了最上部一根管是光管外其余全部是外螺旋鳍片管。蛇形管采用φ45mm的螺旋鳍片管共330根，悬吊管采用165根φ57.1mm和165根φ50.8mm的钢管。采用扩展受热表面使得水平蛇形管管排数量减少,烟气流面积增加，烟气流动速度降低减轻了磨损。省煤器首排管不装设防磨瓦,在尾部烟道四周设计有方环形宽度约400mm的不锈钢均流板。在均流板上部设计有与各侧墙包墙管之间耐火浇注材料,防止形成烟气走廊(此项为三菱重工专利)。仅有在均流板附近管排才布置有不锈钢防磨瓦,保护管子避免过度磨损。省煤器上段为垂直悬吊管,承受低温水平蛇形管省煤器以及省煤器上方布置的一级过热器的重量载荷。

所有受热面采用顺列布置，为防止结渣和积灰，前后屏过热器分别采用了2088mm和522mm的特宽节距，烟气温度较高的二、三级再热器和过热器也采用了较宽的节距。整个对流受热面还布置了20台吹灰器。