50-G17400-0 (REV.0) 锅炉说明书 第二章 锅炉受热面部件

锅炉说明书

BOILER INSTRUCTION

B&WB-1975/28.3-M锅炉

50-G17400-0 (REV.0) 第二章 锅炉受热面部件

北京巴布科克·威尔科克斯有限公司

BABCOCK & WILCOX BEIJING COMPANY LTD.

2015年12月

50-G17400-0 (REV.0) 锅炉说明书 第二章 锅炉受热面部件 共10页 第1页

目 录

1 炉膛及水冷壁................................................................................................................. 2 2 过热器 ........................................................................................................................... 5

2.1 顶棚和包墙 ........................................................................................................... 5 2.2 低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器 .......................................... 7 2.3 过热汽温调节 ....................................................................................................... 8 3 再热器 ........................................................................................................................... 8

3.1 再热器管组 ........................................................................................................... 9 3.2 再热汽温调节 ....................................................................................................... 9 4 省煤器 ......................................................................................................................... 10

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记录 编 制 贾晓梅 校 对 审 核 批 准 日 期 2015-12-03 日 期 2014-05-27 日 期 2014-11-27 日 期 2014-11-27 50-G17400-0 (REV.0) 锅炉说明书 第二章 锅炉受热面部件 共10页 第2页

1 炉膛及水冷壁

整个炉膛由下部垂直水冷壁和上部垂直水冷壁构成，水系统采用集中供水，分散引入、引出方式。下部螺旋水冷壁由614根水冷壁管组成，上部垂直水冷壁由1536根垂直水冷壁管组成。

螺旋水冷壁和垂直水冷壁均采用膜式全焊接结构，由钢管和扁钢制成。炉膛深度15935.7mm，宽21962.7mm，总高500mm（前后水冷壁下集箱中心线到炉膛顶棚管中心线）。

与水冷壁进口集箱相连的螺旋水冷壁管在炉膛四周以23°59’的螺旋角上升至炉膛折焰角下的51513mm标高处，通过焊接支撑板与上部垂直水冷壁管连接。螺旋水冷壁节距50mm，由Φ35×7mm,材料为12Cr1MoVG的内螺纹管，以及Φ35×6.5mm,材料为12Cr1MoVG的内螺纹管和光管加扁钢焊接而成，扁钢规格为8×15mm，材料为12Cr1MoV。光管布置在炉膛进口集箱一直延伸到20673mm标高处的区域，Φ35×6.5mm内螺纹管从20673mm标高延伸到45183mm标高，Φ35×7mm内螺纹管从45183mm标高延伸到螺旋水冷壁出口。

下部炉膛采用螺旋水冷壁使得在同样的炉膛周界长度下，水冷壁管数量可减少，从而在采用合理管径的情况下获得更高的质量流速。由于每一根管子都从炉膛底部开始沿炉膛周界螺旋上升到水冷壁中间集箱，每一根管子所经过的炉膛热负荷区几乎相同，每根管子的吸热量相近，使螺旋水冷壁管子的工质出口焓均匀，工质热偏差极小，可避免个别水冷壁管因热偏差过大导致的超温问题。下部炉膛的螺旋水冷壁大量采用多头内螺纹管，大大推迟和避免了传热恶化的发生，降低了水冷壁管安全运行所需要的最低质量流速，减少了水冷壁的压降和给水泵的功耗。

上部垂直炉膛的前水冷壁和侧水冷壁节距为49.2mm，由Φ32×8mm材料为12Cr1MoVG的光管加扁钢焊接而成，扁钢规格为8×17.2mm，材料为12Cr1MoV。为改善炉内高温烟气的充满度，在炉膛出口处由后水冷壁管弯成折焰角，折焰角深入炉内约1/3深度，后水冷壁折焰角和对流烟道炉底管节距为49.2mm，由Φ32×7mm、Φ32×8mm材料为12Cr1MoVG的光管加扁钢焊接而成，扁钢规格为8×17.2mm，材料为12Cr1MoV。后水冷壁前屏管束采用Φ76×16mm的12Cr1MoVG、SA-213T91拼接光管，节距为450mm。

从省煤器出口集箱来的水由1根Φ558.8×75mm，材料为SA-106C的大直径下降管引到标高7.5m的水冷壁下集箱，经34根Φ133×18mm材料为SA-106C的供水管分配到前后水冷壁进口集箱。经过螺旋水冷壁加热后进入水冷壁中间集箱，再从水冷壁中间集箱进入炉膛上部垂直水冷壁。垂直炉膛前水冷壁和两侧水冷壁内的工质进一步吸热后进入各自的上部集箱。后水冷壁的工质经过后水冷壁折焰角及对流烟道炉底管进入后水冷壁炉底管出口集箱，

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然后一路由10根Φ133×22mm，材料为12Cr1MoVG的连接管引到炉膛前屏下集箱，经后水冷壁前屏管束进入前屏上集箱。另一路由4根Φ133×22mm，材料为12Cr1MoVG的连接管引到对流烟道前侧包墙下集箱。从前水冷壁、两侧水冷壁、炉膛前屏上集箱和对流烟道前侧墙上集箱出来的工质由根Φ133×22mm材料为12Cr1MoVG的引出管导入水冷壁出口混合集箱。水冷壁和包墙工质流程如图2-1所示。

水冷壁进口集箱规格为Φ245×50mm，材料为SA-106C，水冷壁中间集箱规格为Φ273×55mm，材料为12Cr1MoVG，炉膛前屏下集箱为Φ245×50mm，材料为12Cr1MoVG，炉膛前屏上集箱和后水冷壁炉底管出口集箱为Φ219×45mm，材料为12Cr1MoVG，前水冷壁上集箱和侧水冷壁上集箱规格为Φ219×50mm，材料为12Cr1MoVG，水冷壁出口混合集箱为Φ526.5×76.5mm，材料为SA-335 P91。

水冷壁上开有燃烧器孔、OFA喷口孔、窥视孔、人孔及吹灰孔等。在炉膛的顶棚上布置有检修用的绳孔。风箱通过组合桁架焊在水冷壁上，水冷壁及其上面的炉墙与刚性梁均通过水冷壁吊挂装置吊在顶板上，并按设定的膨胀方向膨胀。螺旋水冷壁的管子为倾斜布置，不能传递垂直方向的荷载，需采用特殊的支撑体系。具体结构是在螺旋炉膛四周布置数条垂直绑带来承担螺旋炉膛垂直方向的荷载。垂直绑带与螺旋水冷壁在现场焊接。垂直绑带的顶端与传力板焊接，传力板通过支撑板与炉膛上部垂直水冷壁管焊接，螺旋水冷壁的重量通过垂直绑带传递给垂直水冷壁，再由垂直水冷壁通过顶部吊挂装置传递到顶部钢梁上。传力板、支撑板和绑带结构详图见图2-2所示。

膜式水冷壁以制造、运输和安装所允许的最大尺寸分片组装出厂。螺旋炉膛出口水冷壁中间集箱与螺旋炉膛过渡管组在厂内进行整体组装后分段出厂。

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图2－1 水冷壁和包墙工质流程示意图

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图2－2 传力板、支撑板和绑带结构示意图

2 过热器

过热器由顶棚、包墙、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器构成。 2.1 顶棚和包墙

顶棚位于炉膛和对流烟道上部，由Φ60×10mm的12Cr1MoVG的管子和扁钢焊成膜片，除屏式过热器前的炉膛顶棚为膜式壁结构外，其余顶棚均为鳍片管结构。顶棚管在穿管处弯管以便于过热器和再热器管子穿过。整个顶棚鳍片管和穿墙管处的密封结构是在鳍片上打上耐火可塑料后再置以高冠板结构的金属密封（如图2-3所示）。只要按照制造厂图纸要求精心施工，就能实现良好的炉顶密封。包墙绝大部分制成膜式结构，并根据运输条件最大限度地在厂内组装。

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图2－3 穿顶密封结构

顶棚管和包墙管的蒸汽流程如图2-1所示，来自分离器出口启动系统母管的蒸汽分成两路进入顶棚和对流烟道后侧包墙下集箱：

一路自分离器出口启动系统母管（Φ457.2×75mm、12Cr1MoVG）→24根Φ133×22mm、12Cr1MoVG

分离器出口连接管→顶棚管进口集箱

（Φ325×80mm、12Cr1MoVG）→292根Φ60×10mm、12Cr1MoVG组成的炉膛及对流烟道顶棚管→顶棚管出口集箱（Φ325×80mm、12Cr1MoVG）→194

根

Φ60×9.5mm、12Cr1MoVG管子组成的后包墙管组→后包墙管下集箱（Φ219×55mm、12Cr1MoVG），然后分为两路，其中一路→2×8

根

Φ133×22mm、12Cr1MoVG包墙下部连接管→尾部竖井后侧包墙管下集箱（Φ219×45mm、12Cr1MoVG）→2×79根Φ42×7mm、12Cr1MoVG管的尾部竖井后侧包墙管组→尾部竖井后侧包墙管上集箱（Φ219×45mm、12Cr1MoVG）→2×6根Φ133×22mm、12Cr1MoVG包墙上部连接管→隔墙管上集箱（Φ325×65mm、12Cr1MoVG）

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→194根上部散管（Φ60×12mm、12Cr1MoVG）、下部膜式壁（Φ60×9.5mm、12Cr1MoVG）管的隔墙管组→隔墙管下集箱（Φ325×80mm、12Cr1MoVG）。另一路自尾部竖井后包墙下集箱后有一部分蒸汽通过14根Φ133×22mm，12Cr1MoVG包墙下部连接管→前包墙下集箱（Φ219×55mm、12Cr1MoVG）→下部膜式壁194根（Φ60×9.5mm、12Cr1MoVG）管的前包墙管组→194根前包墙管组上部散管（Φ60×12mm、12Cr1MoVG）→尾部竖井前包墙管上集箱（Φ219×45mm、12Cr1MoVG）→12根Φ133×22mm，12Cr1MoVG包墙上部连接管→隔墙管上集箱（Φ325×65mm、12Cr1MoVG）。

另一路自分离器出口启动系统母管（Φ457.2×75mm、12Cr1MoVG）→2×3根Φ133×22mm、12Cr1MoVG分离器出口连接管→对流烟道侧包墙管下集箱（Φ219×55mm、12Cr1MoVG）→2×48根Φ42×7mm、12Cr1MoVG 对流烟道后侧包墙→对流烟道后侧包墙管上集箱（Φ219×55mm、12Cr1MoVG）→2×3根Φ133×22mm、12Cr1MoVG连接管→尾部竖井前侧包墙管下集箱（Φ219×45mm、12Cr1MoVG）→2×52根Φ42×7mm、12Cr1MoVG管的尾部竖井前侧包墙管组→尾部竖井前侧墙管上集箱（Φ219×45mm、12Cr1MoVG）→2×4根Φ133×22mm、12Cr1MoVG包墙上部连接管→隔墙管上集箱（Φ325×65mm、12Cr1MoVG）。两路蒸汽在隔墙上集箱（Φ325×65mm、12Cr1MoVG）汇合→194根上部散管（Φ60×12mm、12Cr1MoVG）、下部膜式壁（Φ60×9.5mm、12Cr1MoVG）的隔墙管组→隔墙管下集箱（Φ325×80mm、12Cr1MoVG）。

2.2 低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器

低温过热器位于尾部竖井后烟道内，由低温过热器散管、低温过热器水平管组和低温过热器出口管组组成，低温过热器散管由外径Φ60mm、壁厚9.5mm的15CrMoG（正偏差）的钢管组成。水平管组由外径Φ51mm，壁厚10mm、9mm、8mm的12Cr1MoVG钢管和外径Φ51mm、壁厚8.3 mm材质为15CrMoG的钢管分上、中、下三个管组组成，横向节距112.5mm，四管圈并绕，逆流顺列布置，沿炉宽有194片，由省煤器悬吊管悬挂。出口管组由Φ51×11mm、12Cr1MoVG钢管组成，横向节距225mm，八管圈并绕，沿炉宽有97片。低温过热器进口集箱置于烟气流中，低温过热器出口集箱置于顶棚管上部的顶护板内。

屏式过热器位于炉膛上部，由外径Φ51mm，壁厚6～8.3mm、材质为SA-213 T91和S30432钢管组成，横向节距1350mm，34管圈并绕分前后两组，沿炉宽布置14片。屏式过热器采用独特的发卡式结构，以减小同屏水力偏差。屏式过热器设有进口和出口集箱各一。

后屏过热器位于折焰角上方，顺流顺列布置，由外径Φ51、壁厚6～9.3mm材质为SA-213 T91和S30432的钢管组成，横向节距600mm，13管圈并绕，沿炉宽方向共有36片。

末级过热器也位于折焰角上方，顺列布置，由外径Φ51、壁厚7.3～12mm、材质为SA-213

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T91、SA-213 T92、SA-213TP310HCbN和S30432钢管组成，横向节距600mm，11管圈并绕，分前后两部分，出口段管束夹在中间，以减少烟气辐射热，保护出口段管束，末级过热器沿炉宽方向共有36片，末级过热器进口分集箱与管组在厂内组装整体出厂。

过热蒸汽从低温过热器出口集箱（ID324×90mm、12Cr1MoVG）经左右两根ID324×85mm、12Cr1MoVG

材质的导管进入过热器一级喷水减温器

（ID324×85mm、12Cr1MoVG）。然后经两根ID295×70mm、12Cr1MoVG的导管引入屏式过热器进口集箱（ID295×80mm、12Cr1MoVG），经屏式过热器受热面管子汇集到屏式过热器出口集箱（ID405×90mm、SA-335P91）。经两根ID324×60mm、SA-335P91管道进入过热器二级喷水减温器（ID324×60mm、SA-335P91）。蒸汽通过二级减温器进入后屏过热器进口集箱（ID324×60mm、SA-335P91），经后屏过热器管组后通过36根ID160×55mm、SA-335P91后屏过热器出口分集箱导入末级过热器进口分集箱ID160×55mm、SA-335P91，将蒸汽引入末级过热器管组。最后主蒸汽汇集到ID405×135mm、SA-335 P92的末级过热器出口集箱，并由集箱两端引出，经过过渡管接头与ID298.45×82mm、SA-335 P92的主蒸汽管道连接。 2.3 过热汽温调节

本锅炉过热器系统设有二级（共四点）喷水减温器，过热器一级喷水减温器布置在低温过热器出口集箱到屏式过热器进口集箱的管道上，过热器二级喷水减温器布置在屏式过热器出口集箱到后屏过热器进口集箱的管道上。减温器本体包括筒体、喷头、混合管及衬套等， 具体结构详见过热器一级喷水减温器图G17436-1-0， 过热器二级喷水减温器图G17436-2-1-0，G17436-2-2-0。每只减温器的喷水量由单独的调节阀来控制，喷水取自高加后主给水管道。

当锅炉在本生点以下负荷运行时，锅炉处于再循环（湿态运行）模式，即启动系统投入运行，这时的过热汽温控制完全依靠喷水减温器系统来控制，就象通常的汽包炉一样。

当锅炉在本生点以上负荷运行时，锅炉处于直流运行模式，此时启动系统热备用，过热蒸汽的汽温主要是通过调节燃料和给水的比例来控制。当负荷稳定时，过热器各级减温器喷水量维持在设定值（一级喷水量为主蒸汽流量的2%、二级减温器喷水量为主蒸汽流量的3%）。当负荷变动时，可以通过适当增加或减少喷水量来迅速调节汽温以满足对汽温控制的严格要求，各级减温器的最大设计喷水量是设定值的2倍。一旦锅炉负荷恢复稳定，过热器各级喷水量将回复到设定值。

3 再热器

再热蒸汽流程为：从汽机高压缸排出的蒸汽经锅炉两侧（Φ711.2×25mm、A691

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1/4CrCL22）再热蒸汽管道及左右各一的再热器喷水减温器（Φ711.2×25mm、A691 1/4CrCL22）后从锅炉两侧引入低温再热器进口集箱（Φ812.8×55mm、12Cr1MoVG），通过布置在尾部竖井前烟道的低温再热器水平管组进入再热器过渡管组和低温再热器出口管组，最后汇集到低温再热器出口集箱（ID715×35mm、SA-335P91）。经两根连接管道（Φ609.6×30mm、SA-335P91）及再热器中间喷水减温器（Φ609.6×30mm、SA-335P91）进入高温再热器进口集箱（Φ609.6×30mm、SA-335 P91），为了平衡烟温偏差造成的汽温偏差，蒸汽沿炉宽左右交叉一次。再热蒸汽经过布置在水平烟道的高温再热器管组最后汇集到高温再热器出口集箱（ID655×60mm、SA-335P92），然后经由锅炉两侧引入再热蒸汽出口管道（ID596.9×39mm、SA-335P92）。 3.1 再热器管组

低温再热器的4个水平管组由管径为Φ60mm、壁厚为4~4.5mm，材质为12Cr1MoVG和SA-210C钢管组成，逆流顺列布置，横向节距112.5mm，6管圈并绕，沿炉宽布置194片，其中上面三个水平管组的管片下端焊有上支承，支在位于相应的前包墙和隔墙的下支承上，全部重量通过包墙管、隔墙管传递到前包墙、隔墙的上集箱。最下面一组水平管组通过吊杆吊在前包墙下集箱和隔墙下集箱上。在水平管组弯头的上下方均设有防止形成烟气走廊的防磨挡板装置。过渡管组由Φ60×4.5mm，12Cr1MoVG钢管组成，横向节距225mm，12管圈并绕，沿炉宽有97片，与低温再热器出口管组相对应。低温再热器的出口管组布置在水平管组上方，由Φ51×4mm，材质SA-213T91和 Φ51×4.5mm，材质S30432的钢管组成，横向节距225mm，12管圈并绕，沿炉宽布置97片。

高温再热器为垂直管组，顺流顺列布置。管组由Φ51×4mm的S30432、SA-213TP310HCbN、SA-213 T92和SA-213 T91的钢管组成，横向节距225mm，12管圈并绕，沿炉宽方向共有97片。 3.2 再热汽温调节

再热器汽温主要通过布置在尾部竖井烟道底部的烟气调温挡板调节。通过自动调整挡板到适当位置来调节尾部竖井前、后烟道的烟气分配，以保证控制负荷范围内（50%BMCR到100%BMCR）的再热汽温保持在额定值，烟气调温挡板的结构和说明详见图G17497-0。

为适应变负荷或事故工况的需要，在低温再热器进口管道上布置再热器进口喷水减温器，在低温再热器出口集箱与高温再热器进口集箱之间的交叉管道上布置有再热器中间喷水减温器，每只减温器由单独的调节阀来控制。喷水取自锅炉给水泵的中间抽头。当锅炉负荷快速变化时，可用再热器喷水减温器来精确快速地控制再热汽温，当锅炉负荷稳定后应通过调温挡板调节将再热器喷水量回复到零。再热器一级减温器喷水量为再热蒸汽流量的0.9%，再热

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器二级减温器喷水量为再热蒸汽流量的2.1%，减温器的最大设计喷水量是设计值的2倍。

喷水减温器本体包括筒体、喷嘴装置和直套筒等，具体结构见图G17496-1-1-0、G17496-1-2-0，减温器在厂内组装完成。

4 省煤器

省煤器位于尾部竖井前后烟道下部的低烟温区，前烟道布置一组、后烟道布置两组与烟气成逆流布置的水平管组，均汇集到省煤器中间集箱。前烟道水平管组由Φ60×8.5mm、SA-210C钢管组成，后烟道水平管组由Φ51×7.5mm、SA-210C钢管组成，管组横向节距112.5mm，两管圈并绕，沿炉宽布置194片。

由水平管延伸成的两排悬吊管，既悬吊低温过热器水平管组，也悬吊省煤器水平管组，悬吊管由Φ60×12mm的SA-210C钢管组成，横向节距225mm，沿炉宽方向共有194根，穿过顶棚后进入省煤器出口集箱。

为减轻磨损，省煤器布置采用顺列布置，水平管组的前三排设防磨板，并在水平管组所有弯头的上下方均设有防止形成烟气走廊的防磨装置。

给水从锅炉右侧给水管道（Φ508×55mm、15NiCuMoNb5-6-4）引入省煤器进口集箱（Φ508.5×91.5mm、SA-106C），经水平管组进入省煤器中间集箱（Φ325×60mm、SA-106C），,最后经过悬吊管后进入省煤器出口集箱（Φ431.8×70mm、SA-106C）。两个出口集箱通过90°弯头和三通连到一起，经下降管导入水冷壁进口集箱。