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1、F633C-J01-34燕山湖发电厂新建工程初步设计第四卷 热机部分说明书北京国电华北电力工程有限公司辽宁电力勘测设计院2007年11月批 准：朱鑫廉栾德跃审 核：贾凤英 张心阳赵永红编 写：张广文陈彬马菁华张宏强初步设计总目录卷 号名 称图 号第一卷总的部分F633C-A01第二卷电力系统部分F633C-X01第三卷总图运输部分F633C-Z01第四卷热机部分F633C-J01第五卷运煤部分F633C-M01第六卷除灰渣部分F633C-C01第七卷电厂化学部分F633C-H01第八卷电气部分F633C-D01第九卷热工自动化部分F633C-K01第十卷建筑结构部分F633C-T01第十一卷采
2、暖通风及空气调节部分F633C-N01第十二卷水工部分F633C-S01第十三卷环境保护F633C-P01第十四卷脱硫部分F633C-J02第十五卷消防部分F633C-S02第十六卷劳动安全及工业卫生F633C-Q01第十七卷节约能源及原材料F633C-Q02第十八卷施工组织大纲部分F633C-Q03第十九卷运行组织及设计定员部分F633C-Q04第二十卷概算部分F633C-E01第二十一卷主要设备材料清册F633C-Q05目 录1 概 述 1.1 设计依据 1.2 设计规模 1.3 主要设计原则 1.4 设计范围 1.5 主设备技术规范2 燃 料 2.1 燃料来源及特性 2.2 煤质及灰成分
3、分析资料 2.3 燃煤特性及设计对策 2.4 锅炉点火及助燃用油3 燃烧系统及辅助设备选择 3.1 锅炉燃煤量 3.2 燃烧及制粉系统 3.3 点火及助燃油系统4 热力系统及辅助设备选择 4.1 主要设计说明 4.2 汽轮机特性数据表4.3 热力系统的主要设计原则4.4 主要辅助设备选择 4.5 节约用水及减少工质损失的措施 4.6 热力系统的主要经济指标5 系统运行方式 5.1 机组启动条件及启动系统 5.2 机组启动方式 5.3 机组运行方式6 主厂房布置 6.1 概 述 6.2 主厂房布置的主要原则 6.3 主厂房布置主要尺寸 6.4 主厂房布置 6.5 检修起吊设施7 辅助设施 7.1
4、 机炉维修间 7.2 金属试验室 7.3 材料库 7.4 空压机房 7.5 柴油发电机 7.6 启动锅炉房 7.7 锅炉燃油设施 7.8 大宗气体系统 7.9 保温材料1 概 述1.1 设计依据1.1.1 电力规划设计总院文件，电规发电200679号关于辽宁燕山湖发电厂2600MW新建工程可行性研究报告的审查意见(2006年3月3日)。1.1.2 国家电网公司国家电网发展函2005205号关于辽宁朝阳燕山湖电厂新建工程接入电网意见的函(2005年11月22日)。1.1.3 东北电网有限公司文件，东电发策2005341号关于印发燕山湖电厂新建2600MW机组工程接入系统设计(一次部分)审查意见的
5、通知(2005年8月24日)。1.1.4 中国电力投资集团公司东北分公司文件，中电投东北计营2005256号关于燕山湖发电厂新建工程设计和校核煤种的批复(2005年8月26日)。1.1.5 辽宁省环境保护局关于燕山湖发电厂新建工程污染物排放总量指标的复函(2005年9月12日)。1.1.6 国家环境保护总局环境工程评估中心文件，国环评估书2005634号关于燕山湖发电厂新建工程环境影响报告书的技术评估报告(2005年9月27日)。1.1.7 国家环境保护总局文件，环审20051016号关于对燕山湖发电厂新建工程环境影响报告书的批复(2005年12月26日)。1.1.8 电力规划设计总院文件，电
6、规发电2007240号关于辽宁燕山湖发电厂 2660MW新建工程亚临界空冷机组改超临界空冷机组的专题评审意见(2007年4月)。1.1.9 锅炉、汽轮机和发电机三大主机设备采购合同(2007年6月)。1.1.10 火力发电厂初步设计内容深度规定(DLGJ 9-92)。1.1.11 火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000)。1.2 设计规模本期工程建设2600MW国产超临界直接空冷凝汽式汽轮发电机组，同期建设脱硫系统，预留烟气脱硝的条件。电厂预留扩建的可能性。1.3 主要设计原则1.3.1 严格执行火力发电厂设计技术规程及有关规程、规范、导则。1.3.2 贯彻“安全可靠、经济适用、符合国
7、情”的建设方针，优化设计方案。1.3.3 贯彻节约用地、节约用水、节约投资、保护环境的设计原则。1.3.4 拟定合理的工艺系统，优化设备选型和配置，简化工艺系统、减少备用。1.3.5 本期工程建设2600MW超临界参数直接空冷汽轮发电机组，留有再扩建条件。1.3.6 主厂房采用汽机房、除氧间、锅炉房三列式布置方式，采用集中侧煤仓，取消集控楼。1.3.7 主厂房采用钢筋混凝土结构。1.3.8 给水系统设置335% BMCR容量电动调速给水泵。凝结水系统设置按2100% BMCR容量电动凝结水泵，一台变频调速，一台工频定速。1.3.9 热力系统采用单元制。1.3.10 燃烧系统采用前后墙对冲燃烧、
8、平衡通风系统。1.3.11 制粉系统采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统。1.3.12 脱硫系统采用全烟气石灰石 石膏湿法脱硫工艺，设GGH。脱硫剂按照石灰石块(粒径20mm)进厂设计，厂内设湿磨系统。1.3.13 空冷凝汽器采用直接空冷系统，空冷汽轮机采用国产机组。1.3.14 考虑到机组启动和空冷系统防冻要求，旁路系统暂按40%容量设计。1.4 设计范围1.4.1 主厂房内热机工艺系统(热力系统、烟风系统、制粉系统、直接空冷凝汽器系统、冷却水系统、锅炉燃油系统、仪用及厂用压缩空气系统、启动汽源系统等)的设计及主辅机设备的选型。1.4.2 主厂房的布置设计、直接空冷凝汽器的布置设计。1.4
9、.3 与本专业有关的附属车间及辅助设施的工艺设计，包括：供卸油设施、柴油发电机室、启动锅炉房等的工艺系统及布置设计。1.4.4 辅助设施(检修车间、金属试验室、材料库)仪器设备的配置。1.4.5 烟气脱硫系统的设计及管道、设备的布置。1.5 主设备技术规范目前已完成本工程主机的合同谈判工作，并签定了技术协议，确定本期工程锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造，汽轮机和发电机分别由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司和哈尔滨电机有限责任公司生产制造。1.5.1 锅 炉1.5.1.1 制造厂家：哈尔滨锅炉厂有限责任公司。1.5.1.2 型式和特点：超临界参数直流炉、一次中间再热、单炉膛平衡通风、型布置、前后
10、墙对冲旋流燃烧方式、全钢构架悬吊结构、紧身封闭、固态排渣煤粉炉。采用带循环泵的启动系统。炉顶采用金属密封大罩壳，屋顶为轻型金属屋盖。燃烧方式采用前后墙对冲方式。采用引进斗山巴布科克公司(Doosan Babcock)技术的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器(Low NOx Axial Swirl Burner-LNASB)，前墙布置4层，后墙布置3层，每层各有5只LNASB燃烧器，总共35只。同墙、同层的五台燃烧器由同一台磨煤机供应煤粉。在最上层燃烧器上方布置燃尽风(OFA)控制燃烧反应当量，实现分级燃烧，进一步降低NOx。炉膛出口过剩空气系数为1.19。本工程锅炉同步建设等离子点火设施。初步考虑在前
11、墙最下层装设5只等离子燃烧器，等离子点火燃烧器具有锅炉启动点火及锅炉低负荷稳燃两种功能，并可以在切断等离子电弧后作为普通主燃烧器正常使用。其它6层共30只燃烧器装设油枪，每台燃烧器配备1台点火器，相邻燃烧器之间不需要互相支持。锅炉采用三分仓空气预热器，采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台锅炉配备7台中速磨煤机，其中1台备用。锅炉燃烧器通过一、二次风的配风实现分级燃烧，并设有上层燃烬风，减少NOx的排放量，NOx的排放值在BMCR工况下含氧量为6%时不高于400mg/Nm3。炉膛设计压力绝对值不低于6.65kPa，炉膛设计最大瞬时承受压力绝对值不低于9.98kPa。过热蒸汽温度采用二级喷
12、水减温调节。再热蒸汽温度采用烟气挡板调节，再热器上设有喷水减温器，作为事故备用。锅炉带基本负荷，并具有变负荷调峰能力。锅炉采用定 滑 定运行方式。在35100% B-MCR范围内，过热蒸汽能维持其额定汽温；在50100% B-MCR范围内，再热蒸汽能维持其额定汽温，其允许偏差均在5之内。锅炉点火方式为等离子点火及高能电火花点燃轻油、然后点燃煤粉两种方式。当燃用设计煤种时，锅炉不投油最低稳定燃烧负荷为35% BMCR。锅炉最低直流负荷为30% BMCR。启动系统容量与锅炉最低直流负荷匹配为30% BMCR。锅炉启动系统为内置式，包括一体式启动分离器(包括贮水箱)、启动循环泵、大气式疏水扩容器、集
13、水箱、疏水泵、水位控制阀等。锅炉主要尺寸：锅炉深度(不包括脱硝)51200mm锅炉宽度50000mm锅炉大板梁标高84800mm水冷壁下集箱标高8000mm炉膛宽度22187mm炉膛深度16840mm1.5.1.3 主要参数(BMCR工况)(1) 过热蒸汽流量：1930t/h(2) 过热器出口蒸汽压力：25.4MPa.g(3) 过热器出口蒸汽温度：571(4) 再热蒸汽流量：1634.6t/h(5) 再热器出口蒸汽压力：4.26MPa.g(6) 再热器出口蒸汽温度：569 (7) 省煤器进口给水温度：281(8) 省煤器进口给水压力：31.262MPa.g(9) 空预器出口排烟温度(修正后)：
14、140(10) 锅炉保证热效率(按低位发热量，BRL工况)：92.15%(11) 锅炉不投油最低稳燃负荷：35% BMCR1.5.2 汽轮机1.5.2.1 制造商：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司。1.5.2.2 型式和特点：单轴、三缸四排汽、超临界、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机。机组的铭牌出力(TRL)为600MW。报警背压为60kPa，跳闸背压为70kPa，铭牌进汽量下的阻塞背压为6.8kPa。汽轮机铭牌出力(能力工况下)，汽轮发电机组保证出力为600MW。汽轮发电机组最大连续出力(TMCR)为640.189MW。在额定工况条件下，高压加热器全部停用，汽轮机保证出力为600MW。汽轮机在V
15、WO工况下的出力为670.511MW，主蒸汽流量为1930t/h，与锅炉BMCR工况出力相匹配。汽轮机在铭牌进汽量下的阻塞背压工况出力为649.334MW阻塞背压工况和TMCR工况为何处理如此相近，看了协议，和协议一致，但是，如果如此，13kPa.a难道已接近阻塞被压了。，与发电机最大连续出力相匹配。汽轮机采用高中压缸联合启动方式。1.5.2.3 汽轮机主要参数)：(1) 额定功率(THA)600MW(2) 铭牌出力(TRL)600MW(3) 最大连续出力(TMCR)640.189MW(4) VWO工况出力670.511MW(5) 主蒸汽压力24.196MPa(a)(6) 主蒸汽温度566(7
16、) 主蒸汽流量(THA)1693.12t/h(8) 热耗率(THA)7715.7kJ/kWh(9) 再热蒸汽压力(THA)3.667MPa(a)(10) 再热蒸汽温度(THA)566(11) 再热蒸汽流量(THA)1444.17t/h(12) 额定背压13kPa(13) 阻塞背压6.8kPa(14) 转速3000r/min(15) 旋转方向(从机头向发电机方向看)顺时针(16) 给水加热级数7级(17) 给水温度(THA)272.61.5.3 发电机技术规范1.5.3.1 制造商：哈尔滨电机有限责任公司。1.5.3.2 型式和特点：水氢氢冷却汽轮发电机，静态励磁。发电机具体结构详见电气专业说明
17、书。在额定功率因数和额定氢压条件下，发电机额定功率与汽轮机额定功率相匹配，发电机最大连续出力与汽轮机在铭牌进汽量下的阻塞背压工况的出力相匹配。1.5.3.3 主要参数(1) 额定功率600MW(2) 额定容量667MVA(3) 最大连续容量721.5MVA(4) 额定功率因数0.90(滞后)(5) 额定转速3000r/min(6) 额定电压20kV(7) 频率50Hz(8) 效率99%(计及励磁系统损耗)(9) 励磁方式自并励静止励磁(10) 氢气压力0.4MPa(g)2 燃 料2.1 燃料来源及特性本工程年用煤量约450万吨，设计煤种及校核煤种均采用内蒙古白音华煤田二号露天矿褐煤。白音华煤田
18、二号露天矿矿区面积30.19km2，煤炭地质储量10.5亿吨，规划年生产能力1400万吨，预计服务年限49年。燕山湖发电项目筹建处已致函内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限公司，白音华煤电函200421号关于燕山湖发电项目申请用煤的复函已同意向燕山湖发电厂供煤，并签订了用煤协议书。2.2 煤质及灰成分分析资料根据业主提供的资料，设计和校核煤种的煤质和灰成分分析资料如下表。项 目单位设计煤种校核煤种工业分析Mad%14.2015.00Vdaf%47.9746.91Aar%15.9919.12Mar%29.6033.00元素分析Car%40.2535.23Har%3.282.69Oar%9.748.65N
19、ar%0.710.63St.ar%0.430.68低位发热量 Q.pkJ/kg1451012570哈氏可磨性系数HGI4250变形温度DT12901230软化温度ST13401260流动温度FT15001320灰成份SiO2%56.8758.61Al2O3%27.9322.87Fe2O3%2.073.01CaO%3.736.53MgO%1.090.92SO3%3.723.89Na2O%0.640.49K2O%1.271.29TiO2%0.680.96MnO2%0.090.061其他%1.911.3692.3 燃煤特性及设计对策按发电厂煤粉锅炉用煤技术条件(GB/T 7562-1998)，本工程
20、设计煤种和校核煤种均属于高挥发分、中等灰分、高全水分、偏低硫分、偏低软化温度、低热值褐煤，两种煤质的理化特性相差不大。本工程煤质的灰熔点温度低，结渣倾向严重。锅炉设计时必须采取措施避免水冷壁、燃烧器区域和炉膛出口受热面结渣。本工程煤质的水分含量大，导致酸露点温度较高，必须采取措施防止锅炉尾部受热面的低温腐蚀。本工程煤种的挥发分很高，易着火，易燃尽。因此进入炉膛的煤粉细度可以放粗。水分对制粉系统的影响很大。根据火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000)的相关内容，可以选择风扇磨煤机制粉系统或者中速磨煤机制粉系统。本工程燃料特性对锅炉本体及制粉系统的影响和相应的设计对策，见锅炉及制粉系统选型
21、专题报告(F633C-J01-37)。2.4 锅炉点火及助燃用油锅炉燃油采用-10号轻柴油。采用汽车运输进厂。油质的特性数据见下表： 项 目单位平均值运动粘度(20)10-6m2/s3.08.0密度(20)Kg/m3832.4闭口闪点65凝点-10碳(残留)%0.3硫%0.5灰份%0.01水份%痕迹低位发热量kJ/kg418003 燃烧系统及辅助设备选择3.1 锅炉燃煤量3.1.1 锅炉燃煤量的计算原则a) 锅炉的年运行利用小时数按5500小时计算；b) 锅炉日平均运行小时数按20小时计算；c) 燃煤量按锅炉BMCR工况计算； d) 锅炉热效率按92.05%计算。3.1.2 锅炉燃煤量见下表燃
22、煤量计算表项 目单位设计煤种校核煤种1600MW2600MW1600MW2600MW小时耗煤量t/h388.20776.40448.70897.40日耗煤量t/d7764.0215528.048973.9817947.96年耗煤量104t/a213.51427.02246.78493.563.2 燃烧及制粉系统3.2.1 燃烧及制粉系统配置烟风系统图见图F633C-J01-01。制粉系统图见图F633C-J01-02。本工程设计煤种和校核煤种，其干燥无灰基挥发分分别为47.97%和46.91%，哈氏可磨性指数分别为42和50，收到基全水分分别为29.6%和33%，外在水分Mf分别为17.95%
23、和21.18%。两煤质均属于属于高挥发分、高水分、难磨的褐煤。磨煤机及制粉系统的选择主要根据煤质的燃烧特性、煤粉水分、煤粉细度和煤的磨损特性，并结合设备运行的可靠性和经济性来进行选择。针对本工程的煤质特点，制粉系统选型的关键是适应高水分煤质，具备符合锅炉运行要求的干燥出力，磨制出细度符合要求的煤粉。并且选择的制粉系统应具有良好的可靠性和经济性。燃用褐煤时首先应考虑制粉系统的干燥出力问题。中速磨煤机的结构本身决定了它所使用的入口干燥剂温度只能低于400，一般用热风作干燥剂，干燥能力受到限制；风扇磨煤机能抽取温度在9001000的高温炉烟作为干燥介质，干燥能力很强，再配以热风和冷炉烟，系统的干燥出
24、力调节幅度大，对煤的水分变化适应能力强。根据电站磨煤机及制粉系统选型导则(DL/T 466-2004)的相关内容，设计煤种宜采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，校核煤种宜采用风扇磨煤机直吹式制粉系统。风扇磨煤机作为一种转动机械，设备结构简单，制造方便，占地面积少，金属耗量小。其叶轮和机壳护甲具有耐高温、耐磨特性。其制粉系统采用的干燥剂可由热炉烟、冷炉烟和热空气混合组成，运行中可根据燃煤水分，调节这三种介质的比例，控制方便灵活，水分适应性好。但风扇磨研磨件寿命短，持续运行时间短，检修频繁，制粉系统漏风大。电厂运行的经济性和可靠性差。中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统具有系统简单、安全
25、可靠，运行、操作、检修方便等优点，其厂用电低，运行中能源耗量少，运行经济性较好，且噪音小、密封性好、便于形成良好的生产环境。国内配中速磨直吹式制粉系统的锅炉本体的设计制造技术已经成熟，燃烧高水分褐煤的燃烧技术也有一定经验。中速磨的制粉系统国内有成熟的设计、制造技术，其安全性、可靠性高，其防爆标准已与国际通用标准接轨。中速磨研磨件寿命长，检修工作量少，电厂运行经济性和可靠性高。从主、辅机制造运行的经验上(包括锅炉主机和磨煤机及制粉系统的国内配套习惯上)以及从电厂运行的经济性和可靠性上，我们推荐本工程采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统。本工程通过适当提高干燥热风温度(控制在400以下)，适当提
26、高锅炉一次风比率和风粉比率，控制磨煤机出口温度，选用适宜的煤粉磨制细度，中速磨煤机磨制褐煤是可行的。经过详细的制粉系统计算，我们认为本工程采用中速磨煤机制粉系统，在同时满足下面三个条件下，其干燥出力完全能够满足锅炉各种运行工况(包括BMCR工况)下燃烧的要求。1) 磨煤机入口热风温度低于400；2) 空气预热器的设计能够提供符合温度要求的一次热风；3) 一次风率满足锅炉燃烧要求。关于本工程制粉系统选型及论证请详见锅炉及制粉系统选型专题报告(F633C-J01-37)。本工程制粉系统选用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统。通过干燥出力计算，并结合锅炉制造厂的意见，本工程制粉系统的选择为每台锅炉配
27、7台中速磨煤机。对于设计煤种，6台磨煤机可满足锅炉MCR工况运行的要求，其中1台备用。对于校核煤种，7台磨煤机全部投运时满足锅炉MCR工况运行的要求，符合火力发电厂设计技术规程的要求。锅炉炉膛前墙和后墙在不同高度共布置了七层燃烧器，其中前墙布置了4层，后墙布置了3层。每台磨煤机引出5根煤粉管道连接到炉膛前墙(或后墙)的同一层燃烧器。根据锅炉负荷的变化可以停用任何一台磨煤机和对应层的燃烧器。磨煤机密封系统采用每台锅炉配2台离心式密封风机，其中1台运行，1台备用。与磨煤机的配置对应，每台锅炉配7台电子称重式给煤机。每台锅炉配2台动叶可调轴流式送风机。每台锅炉配2台动叶可调轴流式一次风机。每台锅炉配
28、2台动叶可调轴流式引风机，脱硫系统设增压风机，与锅炉引风机分开设置。烟风系统采用平衡通风方式，空气预热器为三分仓回转式空气预热器。送风机和一次风机并排布置，在空预器一、二次风入口分别设有暖风器。二次风经送风机、暖风器、空预器后进入锅炉主风箱。一次风在进空预器前分为两路，一路经空预器加热作为磨煤机制粉用热风；另一路不经空预器，作为磨煤机调温风，以调节磨煤机出口介质温度。在磨煤机入口前的冷一次风母管上引出一路作给煤机的密封风，另引出一路经密封风机增压后作为磨煤机的密封风。制粉系统的设计满足有关设计规定的要求，从给煤机到磨煤机出口的所有要求承受内压的部件均按承受0.35MPa(g)的内部爆炸压力设计
29、。为防止空预器冷端堵灰，在空预器冷端和热端均安装一个伸缩式吹灰器。每台空预器配有一台主电动机、一台备用电动机。在省煤器出口至空预器入口区域内按SCR法预留烟气脱硝装置，在炉后风机房上部预留有安装空间。从空预器出来的烟气通过静电除尘器除尘后再经引风机被送至主烟道。烟气从主烟道再次被引出，100%容量的烟气经脱硫处理后返回主烟道(烟气脱硫设有烟气旁路)，最后通过烟囱排入大气。两台锅炉共用一座210米烟囱，出口内径10.5米。燃烧系统计算成果见下表(BMCR工况，每台炉)：序号名 称单位设计煤种校核煤种1锅炉实际耗煤量t/h388.20448.702锅炉计算燃煤量t/h386.26446.463理论
30、空气量(干)Nm3/kg4.1373.5794理论烟气量(湿)Nm3/kg4.8264.2605一次风机出口一次风温30306送风机出口二次风温25257空预器出口一次风温3933948空预器出口二次风温3713769空预器出口排烟温度(修正后)14014310空预器进口一次风量m3/s223.76276.4211空预器进口二次风量m3/s373.38333.1912空预器出口烟气量(湿)m3/s1015.991041.0413空预器出口烟气比重(湿)kg/m30.83910.829714引风机进口烟气量(湿)m3/s1054.931080.0115引风机进口烟气比重(湿)kg/m30.853
31、50.8445制粉系统计算成果见下表(BMCR工况)：序号名 称单位设计煤种校核煤种1锅炉实际燃煤量(每台炉)t/h388.20448.702磨煤机投运台数台673要求每台磨煤机出力t/h64.7064.104磨煤机设计出力t/h71.27868.0005磨煤机出力富裕系数1.1021.0616煤粉细度%35357磨煤机进口热风温度(混合前)3833848磨煤机进口冷风温度30309磨煤机进口混合风温度304.65335.6610磨煤机出口风温656511磨煤机进口热风量(每台炉)m3/s354.18466.3112磨煤机进口冷风量(每台炉)m3/s47.0634.2713磨煤机进口混合风量(
32、每台炉)m3/s401.59500.843.2.2 燃烧及制粉系统设备选择3.2.2.1 磨煤机磨煤机型式的选择：在前面3.2.1节中已经针对本工程煤质特性，对磨煤机及制粉系统选型进行了分析，推荐本工程采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统。采用中速磨煤机制粉系统的关键是核算其干燥出力，包括磨煤机的出力、锅炉一次风率满足锅炉燃烧的要求，锅炉空气预热器可以提供温度符合要求的热风等。磨煤机台数的配置要避免锅炉燃烧器区域热强度过大，造成结渣；考虑锅炉燃烧设备的配置；并基于当前磨煤机厂家的设计、制造能力和产品业绩，确保制粉系统设备的安全可靠。本工程煤质为高水分褐煤。褐煤的可磨性(HGI)随着温度的
33、变化而变化，而且关系比较复杂。火力发电厂制粉系统设计计算技术规定(DL/T 5145-2002)规定：对于MPS类型的中速磨煤机，在磨制高水分褐煤时，磨煤机出力需要通过试磨来确定；对于HP类型的中速磨煤机，在磨制高水分褐煤时，磨煤机出力最终取决于热平衡计算的结果。由于本工程目前处于初步设计阶段，磨煤机没有进行相应的试磨工作。在制粉系统的选型设计中，我们分别咨询了MPS型和HP型中速磨煤机厂家。在咨询中我们了解到，对于高水分褐煤，MPS磨的选型非常依赖试磨工作，如果不进行试磨，磨煤机出力的计算还是沿用烟煤的计算方法，只是在对水分修正系数的处理上，采取更加保守的数值，在对煤的可磨性系数的修正上仍按
34、照烟煤的计算公式计算，没有考虑褐煤高水分对可磨性系数的影响。因此，这样选出来的磨机的可信度不高。对于HP磨，在不进行试磨的情况下，厂家根据磨制褐煤的经验，采用热平衡的方法进行干燥出力计算，指导磨煤机的选型工作。本工程现阶段制粉系统的计算完全按照HP型磨机厂家提供的热平衡计算方法进行的。根据磨煤机的选型计算，本阶段初选的磨煤机型号为HP1163，其设计煤种设计出力为71.278t/h，出力储备系数1.102。最终磨煤机型式和出力储备系数将在设备招标和试磨后确定，且根据火力发电厂设计技术规程的要求，在磨制设计煤种时，除备用磨煤机外其它磨煤机BMCR工况运行时储备系数不低于1.1；在磨制校核煤种时，
35、全部磨运行应保证锅炉BMCR工况耗煤量。磨煤机台数的选择：本工程每台炉配置7台中速磨煤机，与炉膛前后墙分布的同层燃烧器相对应，炉膛前后墙在高度上共布置了7层燃烧器。燃用设计煤种时，BMCR工况下6台磨煤机运行、1台备用。根据锅炉负荷的变化可以停用任何一台磨煤机和对应的燃烧器。磨煤机耐压0.35MPa，并设有通惰化蒸汽的设施。3.2.2.2 给煤机每台锅炉配置7台能适应中速磨煤机正压直吹式制粉系统运行的电子称重式给煤机，出力为880t/h。给煤机按照耐压0.35MPa设计。3.2.2.3 原煤仓每台锅炉设置7座原煤仓，每座原煤仓的有效容积为690m3，按设计煤种6座煤仓储量能满足锅炉MCR负荷8
36、.4小时耗煤量；校核煤种按7座煤仓储量，能满足锅炉MCR负荷8.6小时的耗煤量，均符合火力发电厂设计技术规程的要求。为了防止堵煤，在方台形金属小煤斗部分内衬不锈钢材料。并在仓壁上设置空气炮或疏松装置。原煤仓上部通有惰化气体。3.2.2.4 密封风机每台锅炉7台磨煤机配置100%容量的密封风机2台，1台运行，1台备用，供给磨煤机的密封风，防止煤粉外漏。密封风机由一次风机出口取风，经过滤器后吸入密封风机。3.2.2.5 一次风机每台锅炉配置2台50%容量的一次风机，一次风系统的特点是风量小、风压高，当风量变化时，风压变化小。一次风机的风量包括锅炉燃用设计煤种、在最大连续蒸发量时所需的一次风量、磨煤
37、机的密封风量、给煤机的密封风量和制造厂保证的空气预热器的漏风量。由于配置三分仓空预器，一次风机的风量裕量较大，正常运行时风机的负荷率较低，动叶可调轴流式风机的效率比离心式风机高出较多，低负荷时更为明显，厂用电节省较大。故本期工程选用动叶可调轴流式风机。风机风量为198.62m3/s，全压为15104.2Pa。风机的风量裕量取35%并加温度裕量，风机的压头裕量取30%。风机入口装有消声器。3.2.2.6 送风机本工程送风机的型式选择为动叶可调轴流式风机，它具有调节范围广，运行效率高，经济性好，检修工作量小等特点，可以满足机组在调峰和变负荷下运行。送风机的风量选择计算取锅炉燃用设计煤种和锅炉在最大
38、连续蒸发量时所需的二次空气量及空气预热器的漏风量之和。风机风量为216.72m3/s，全压为4065.2Pa。风机的风量裕量取5%并加温度裕量，风压裕量取10%。风机入口装有消声器。3.2.2.7 空气预热器每台锅炉配备两台三分仓回转容克式空气预热器。每台空气预热器除配有主电机和备用电机外，还配有盘车装置，可满足空气预热器启动和低速转动的需要。每台空气预热器均设有消防装置、火灾和停转报警装置和清洗装置等。空气预热器漏风率第一年内小于6%，运行一年后小于8%。3.2.2.8 引风机大型电站引风机入口的含尘浓度均不高于300mg/Nm3，可选择动叶可调轴流风机或静叶可调轴流风机。动叶可调轴流风机的
39、特点：1) 动叶可调轴流风机由于有一套液压调节系统，结构上比较复杂，风机初投资较高。2) 动叶可调轴流风机效率曲线近似呈椭圆面，长轴与烟风系统的阻力曲线基本平行，风机运行的高效区范围大。风机耗功少，运行费用低。3) 动叶可调轴流风机压力系数小，则风机达到相同风压时需要的转子外沿线速度高，作为引风机，含尘气流对叶轮的磨损问题比其它型式的风机要大些，不作耐磨处理时，一般只能承受150mg/Nm3的含尘量。为了提高叶片的使用寿命，可采用钢叶片表面喷焊耐磨层的措施。叶片经过耐磨处理后，含尘量应不高于300350mg/Nm3。4) 虽然动叶可调轴流风机有一套复杂的液压调节机构，但从国内运行的300MW、
40、600MW动叶可调轴流风机来看，其可靠性较高，检修工作量并不大。需要经常检修维护的部件主要是动叶片，动叶可调轴流风机的动叶片与轮毂是螺栓连接，叶片更换相对于其它型式风机简单得多。液压系统主要是液压缸密封件的检修维护、油系统漏油问题的解决。静叶可调轴流风机的特点：1) 静叶可调轴流风机结构上较简单，风机初投资较低。2) 静叶可调轴流风机效率曲线近似呈圆面，风机运行的高效区范围和风机效率低于动调风机，运行费用高于动叶可调轴流风机。3) 静叶可调轴流风机转子外沿的线速度较低，对入口含尘量的适应性比动叶可调轴流风机要好，含尘量一般应在400mg/Nm3下。4) 静叶可调轴流风机的结构比较简单，需要维护
41、的部分少。最主要的易磨件 后导叶已设计成可拆卸式，更换方便。5) 静叶可调轴流风机的失速区比其他类型风机宽。风机启动时，由于风量小、并能较快通过失速区，目前运行的大机组风机中这个问题并不很明显。在调峰机组上，低负荷长期运行有可能进入失速区，喘振现象就会比较突出，但现在制造厂已找到了解决方法 加装分流器，大负荷时风机效率不变，低负荷时效率则有所下降。引风机可选择动叶可调或静叶可调轴流式风机，这两种型式的引风机在600MW等级的机组上均有应用业绩。鉴于国家的环保政策日趋严格，电除尘器出口烟气含尘浓度较低，目前电除尘器出口烟尘排放浓度最高为100mg/Nm3。同时参照本工程初步设计原则审查会的纪要精
42、神，本工程现阶段暂按照动调引风机设计，以提高机组低负荷运行的经济性。引风机的风量选择计算取锅炉燃用设计煤种和锅炉在最大连续蒸发量时的烟气量、空气预热器中漏入烟气侧的风量及电气除尘器漏风量之和考虑。风机风量为656.9m3/s，全压为5446.1Pa(考虑了脱硝装置阻力)。引风机的烟气量裕量取10%并加不低于10的温度裕量，风压裕量取20%。3.2.2.9 锅炉尾部低温防腐措施本期工程锅炉排烟温度为140(修正后)，电厂所在地区多年平均气温为8.8，极端最低气温为-34.4。为防止空气预热器低温段的腐蚀，空气预热器进口一次风道和二次风道上加设暖风器，空气预热器的冷端受热面采用耐腐蚀的合金钢。3.2.2.10 烟风道选择计算结果表烟风煤粉管道介质流速计算成果见下表(设计煤种，BMCR工况)：序号名 称管径壁厚(mm)流量(m3/s)流速(m/s)推荐流速(m/s)1送粉管道711109.2324.6122.228.22一次风机出口冷风道260026004142.8421.2615253空预器出口热一次风母管320030004177.0918.5420254磨煤机调温冷一次风母管1320430.4422.5115255磨煤机进口热风道(调温后)18001800466.9320.8420256磨煤机进口冷风道72047.8419.701525
