廣州三鑫金屬科技有限公司
技術(shù)方案
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我們公司使用的是流化床鍋爐，磨損較為嚴(yán)重，現(xiàn)階段防磨措施主要有一下幾種
1.使用噴涂，噴涂絲材使用廣州三鑫公司的SX-801的專用防磨絲材，噴涂后硬度為HRC70左右。
2.爐膛內(nèi)增加梳形板或者防磨梁，降低貼壁流的濃度和速度。
3.定期對(duì)鍋爐防磨部位進(jìn)行檢查，防微杜漸。
：超臨界鍋爐特點(diǎn)
TPRI超臨界、超超臨界鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容發(fā)展及現(xiàn)狀主要參數(shù)鍋 爐爐型燃燒方式水冷壁起動(dòng)系統(tǒng)1000MW超超臨界鍋爐總體型式我國超臨界、超超臨界鍋爐發(fā)展及現(xiàn)狀引進(jìn)機(jī)組時(shí)間1992年2004年數(shù)量20臺(tái)單臺(tái)機(jī)組容量 300MW900MW總裝機(jī)容量11400MW首臺(tái)機(jī)組1992年6月華能石洞口第二發(fā)電廠1號(hào) 600MW機(jī)組電站容量MW參數(shù)鍋爐布臵型式燃燒方式水冷壁型式鍋爐制造商華能 石洞口第二發(fā)電廠260025.4/541/569型四角切圓燃燒螺旋管圈瑞士Sulzer美國CE華 能南京電廠230025/545/545型對(duì)沖燃燒垂直管屏前蘇聯(lián)華能營口電廠 230025/545/545型對(duì)沖燃燒垂直管屏前蘇聯(lián)華能伊敏電廠250025/545/545T型八角單 切圓燃燒垂直管屏前蘇聯(lián)盤山電廠250025/545/545T型對(duì)沖燃燒垂直管屏前蘇聯(lián)綏 中電廠280025.3/545/545T型對(duì)沖燃燒垂直管屏前蘇聯(lián)后石電廠660026.32/542/568型 八角雙切圓燃燒螺旋管圈日本三菱外高橋電廠290025.8/542/568塔型四角切圓燃燒 螺旋管圈德國Alstom引進(jìn)超臨界機(jī)組鍋爐概況我國超臨界、超超臨界鍋爐發(fā)展及現(xiàn) 狀國產(chǎn)600MW超臨界機(jī)組1995年前期科研和立項(xiàng)。2000年獲得國家批準(zhǔn)列為國家 “十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃華能沁北電廠2600MW為依托工程。2004年超臨界依托工 程華能沁北電廠2600MW超臨界國產(chǎn)機(jī)組分別于2004年11月和12月在相繼投產(chǎn)各 項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值最長連續(xù)運(yùn)行時(shí)間255天。20042008年已投運(yùn)、在建的機(jī)組超過 了300臺(tái)。超臨界鍋爐制造廠及技術(shù)支持方序號(hào) 制造廠 超臨界機(jī)組 技術(shù)支持方 哈爾濱鍋爐廠有限公司三井巴布科克 引進(jìn)技術(shù) 上海鍋爐廠有限公司阿爾斯通公司 ALSTOM 技術(shù)轉(zhuǎn)讓 東方鍋爐集團(tuán)股份有限公司巴布科克日立 公司 BHK 東方日立BHDB是東鍋和BHK的合資公司BHK負(fù)責(zé)基本設(shè)計(jì)。 北京巴布科克威爾科克斯有限公司 美國巴布科克威 爾科克斯公司 北京巴威是美國 BW在中國的合資公司采用BW技術(shù)。 武漢鍋爐股份有限公司阿爾斯通公司 ALSTOM 技術(shù)轉(zhuǎn)讓 我國超臨界、超超臨界鍋爐發(fā)展及現(xiàn)狀國產(chǎn)超超臨界機(jī)組2002 年“超超
臨界燃煤發(fā)電技術(shù)”被科技部列為“十五”863計(jì)劃華能玉環(huán)電廠1000MW超 超臨界機(jī)組為依托工程。2006年華能玉環(huán)電廠21000MW超超臨界機(jī)組分別于11月 和12月投產(chǎn)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)最先進(jìn)水平2號(hào)機(jī)組已連續(xù)運(yùn)行200多天。2007年華 能營口電廠2600MW超超臨界機(jī)組投產(chǎn)。600MW等級(jí)臨界機(jī)組已投運(yùn)7臺(tái) 1000MW已投10臺(tái)。超超臨界機(jī)組訂貨600MW等級(jí)超過60臺(tái)、10超超00MW超過100臺(tái)。 1000MW超超臨界鍋爐制造廠及技術(shù)支持方序號(hào) 制造廠 臨超超界機(jī)組 技術(shù)支持 哈爾濱鍋爐廠有限公司三菱重工MHI 引進(jìn)技術(shù) 上海鍋爐廠有限公司 阿爾斯通公司 ALSTOM 技術(shù)轉(zhuǎn)讓 克日立公司BHK 東方日立BHDB是東鍋和BHK的合資公司BHK負(fù)責(zé)基本設(shè)計(jì)。 北京巴布科克威爾科克斯有限公司美國巴布科克威 爾科克斯公司 北京巴威是美 國BW在中國的合資公司采用BW技術(shù)。 其它超臨界鍋爐350MW超臨界鍋爐哈爾濱 鍋爐廠設(shè)計(jì)制造螺旋管圈、前后墻對(duì)沖燃燒方式、型鍋爐。華能瑞金電廠2臺(tái)2008 年12月實(shí)現(xiàn)了雙投、華能東方電廠2臺(tái)年正在調(diào)試。華能長春熱電廠的2臺(tái)正在建設(shè)。 W型600MW超臨界鍋爐東方鍋爐廠正在設(shè)計(jì)制造。超臨界循環(huán)流化床鍋爐科技部科 研項(xiàng)目正在研究。超臨界、超超臨界鍋爐主要參數(shù)超臨界機(jī)組600MW、350MW鍋 爐25.4MPa/571/56924.2MPa/555/566。超超臨界機(jī)組600MW、1000MW鍋 26.25MPa/605/60325MPa/600/600。由于上汽廠汽輪機(jī)進(jìn)口參數(shù)選用6.25MPa/600/600的方案因此與上汽廠配套的鍋爐其主汽壓力有所提高約27.5MPa 左右。上海外高橋三期1000鍋爐壓力為27.9MPa 為目前國內(nèi)最高壓力。超臨界、超 超臨界鍋爐爐型型美國、日本、SIEMENS公司、前蘇聯(lián)、哈鍋、上鍋、東鍋、北 京巴布科克、武鍋。塔式ALSTOM公司、SIEMENS公司、上鍋1000MW、哈鍋00MW。 T型前蘇聯(lián)500800MW型爐?適用于切向燃燒方式和旋流對(duì)沖燃燒方式主要優(yōu)點(diǎn) 鍋爐高度較低安裝起吊方便水平煙道的受熱面可采用簡單的懸吊方式支吊受熱面易 于布臵成逆流傳熱方式尾部煙氣向下流動(dòng)有利于吹灰。主要缺點(diǎn)占地面積較大煙道 轉(zhuǎn)彎造成煙氣速度場和飛灰濃度場不均勻影響傳熱性能引起局部磨損折焰角與水平 煙道結(jié)構(gòu)復(fù)雜爐頂穿墻管多密封復(fù)雜易于造成爐頂漏煙。型爐特點(diǎn)塔式爐塔式爐 特點(diǎn)適用于切向燃燒方式及旋流對(duì)沖燃燒方式。過熱器、再熱器和省煤器等受熱面 依次水平布臵在爐膛上部易于疏水可減輕停爐后因蒸汽凝結(jié)在管內(nèi)導(dǎo)致管子內(nèi)壁腐 蝕并在鍋爐啟動(dòng)過程中不會(huì)造成水塞。管內(nèi)脫落的氧化皮在啟停過程中被蒸汽帶走 受熱面不已堵塞。磨煤機(jī)可圍繞爐膛四周布臵煤粉管道短供粉均勻。過熱器再熱器 管束均在前后墻面上水平方向引入或引出較型及T型布臵在爐頂頂棚引出密封要 簡單得多。煙氣向上流動(dòng)灰粒速度低于氣流速度一般磨損量能減少約30。煙氣速度、 飛灰濃度均勻減輕受熱面磨損。四角切向燃燒方式塔型爐的煙道煙氣能量不平衡問 題已不存在。占地面積小。鍋爐高度要比其他方式高安裝及檢修費(fèi)用將提高?；曳?較高的煤上部過熱器、再熱器大量積灰塌落入爐膛會(huì)引起燃燒不穩(wěn)甚至滅火。T型 爐T型爐特點(diǎn)T型適用于切向燃燒方式及旋流對(duì)沖燃燒方式。尾部受熱面布臵容易。 爐膛出口高度小高度方向煙氣熱偏差小。豎井內(nèi)的煙氣流速低磨損減少。占地面積 最大汽水管道連接系統(tǒng)復(fù)雜金屬消耗量大。適用多灰煙煤、無煙煤及褐煤等劣質(zhì)煤 前蘇聯(lián)應(yīng)用較多。燃燒方式切向燃燒方式四角切向燃燒六角切向燃燒八角切向燃燒 單切園、雙切園墻式切向燃燒墻式燃燒方式前墻燃燒方式對(duì)沖燃燒方式W 型火焰燃 燒方式也稱拱式燃燒 燃燒方式雙切園燃燒方式示意圖燃燒方式燃燒方式 燃燒示意圖切向燃燒切向燃燒特點(diǎn)著火穩(wěn)定性好對(duì)燃料變化的適應(yīng)性強(qiáng)燃燒效率高燃燒器上下擺動(dòng)可調(diào)節(jié)汽溫爐膛出口氣流的殘余旋引起煙溫偏差、流量偏差對(duì)過熱 器、再熱器管工作不利切向燃燒爐型四角切向燃燒型爐墻式切向燃燒型爐切向 燃燒塔式爐單爐膛雙切園燃燒型爐切向燃燒切向燃燒鍋爐的煙氣側(cè)熱偏差成因示 意圖 墻上切向燃燒墻式切向燃燒水冷壁壁溫對(duì)沖燃燒方式沿爐膛寬度方向熱負(fù)荷 分布均勻過熱器、再熱器區(qū)爐寬方向的煙溫分布更加均勻燃燒器具有自穩(wěn)燃能力W 型火焰燃燒方式著火穩(wěn)定性高煤粉火焰不易沖墻減少結(jié)渣NOx生成量高鍋爐本體造 價(jià)大適用于難燃的貧煤及無煙煤燃燒方式與爐型四角單切圓燃燒塔式爐四角墻式單 切圓燃燒型爐前后墻對(duì)沖燃燒型爐八角雙切圓燃燒型爐W 型火焰燃燒型爐 燃燒系統(tǒng)及燃燒器上海鍋爐廠1000MW鍋爐燃燒系統(tǒng)及燃燒器燃燒方式四角切園燃 燒制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)每臺(tái)磨帶2層燃燒器。 燃燒器LNTFS是這樣的一個(gè)系統(tǒng)為使當(dāng)揮發(fā)氮物質(zhì)形成時(shí)、非常關(guān)鍵的早期燃燒階 段中O2降低它把整個(gè)爐膛內(nèi)分段燃燒和局部性空氣分段燃燒時(shí)降低NOx的能力結(jié) 合起來在初始的富燃料條件下促使揮發(fā)氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化成N2因而達(dá)到總的NOx排放減 少。1.緊湊燃盡風(fēng)CCOFAb.2.可水平擺動(dòng)的分離燃盡風(fēng)SOFA3.預(yù)臵水平偏角的輔助 風(fēng)噴嘴CFS低NOx切向燃燒系統(tǒng)LNTFSTM的組成Burner Corner8.78738/10Close-Coupled Overfire Air CCOFA560 Lower Air230 230 Lower AirPulverized Coal740 700 880 700 700 Combined Upper Air OffsetAirPulverized CoalCombined Oil IntermediateAirCombined Upper Air OffsetAirPulverized Coal740 700 10 10 10 10 10 10 10 10 10Combined Oil IntermediateAirPulverized Coal880 Nozzle 4560 Nozzle 3560 Nozzle 2560 Nozzle 1560 10 10 10Separated Overfire Air SOFASeparated Overfire Air SOFAClose-Coupled Overfire Air CCOFAAll compartment dimensions shown in millimeters.660660660預(yù)臵水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴 CFS 東方鍋爐廠1000MW鍋爐燃燒系統(tǒng)及燃燒器燃燒方式前后墻對(duì)沖燃燒制粉系 統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)每臺(tái)磨帶8只燃燒器。燃燒器采 用旋流低NOx燃燒器48只煤粉燃燒器噴口20只燃燼風(fēng)噴口共68個(gè)噴口。燃燒器分3 層每層共8只前后墻各布臵24只旋流燃燒器在前后墻距最上層燃燒器噴口一定距離 處布臵有一層燃燼風(fēng)噴口每層10只前后墻各布臵10只。燃燒器采用“火焰內(nèi)NOx還 原”的思想在不降低火焰溫度的同時(shí)使得NOx的排放急劇減少。通過控制燃燒的進(jìn)程 產(chǎn)生還原性媒介質(zhì)與生成的NO反應(yīng)化合在火焰內(nèi)完成了NO的還原。同時(shí)火焰被維 持在高溫下以穩(wěn)定燃燒。二次風(fēng)漩流 煤粉濃縮 穩(wěn)燃環(huán)。中速磨煤機(jī)和燃燒器的 匹配圖 旋流燃燒器示意圖穩(wěn)燃環(huán)的效果 穩(wěn)燃環(huán)的效果 沒有穩(wěn)焰環(huán) 燃燒空氣 燒空氣一次風(fēng)和煤粉 快速點(diǎn)燃 逐步混合 傳統(tǒng)型旋流型 濱鍋爐廠1000MW鍋爐燃燒系統(tǒng)及燃燒器燃燒方式八角雙切園燃燒制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)每臺(tái)磨供一層8只燃燒器。燃燒器低Nox PM主燃燒器和MACT燃燒技術(shù)48只燃燒器96只煤粉噴口2層只燃燼風(fēng)噴口。特點(diǎn): 自身的著火能力強(qiáng)濃淡分離。2.能有效抑制NOX排放濃淡分離分級(jí)燃燒燃燼風(fēng)拉開燃燒器高度較高。煤粉管道布置圖低NOx PM 燃燒器超臨界、超超臨界鍋爐的水冷 壁螺線管圈垂直管圈螺線管圈水冷壁管徑和管數(shù)選擇靈活不受爐膛周界尺寸的限制 適應(yīng)不同容量機(jī)組和煤種的需要?？刹捎霉夤懿槐赜兄圃旃に囕^復(fù)雜的內(nèi)螺紋管。 不需在水冷壁入口處裝設(shè)節(jié)流孔圈。水冷壁出口工質(zhì)溫度偏差小?？谷紵蓴_能力 強(qiáng)。有良好的負(fù)荷適應(yīng)性在30的負(fù)荷下質(zhì)量流速仍高于膜態(tài)沸騰的界限流速能保持 一定的壁溫裕度。螺線管圈水冷壁水冷壁阻力較大給水泵電耗高。制造、安裝、檢 修工作量大、復(fù)雜。水冷壁支承和剛性梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜。水冷壁掛渣比垂直管嚴(yán)重。內(nèi) 螺紋垂直管圈水冷壁水冷壁阻力較小給水泵電耗低。傳熱特性較好。制造、安裝、 維修簡單。支承和剛性梁結(jié)構(gòu)簡單。結(jié)渣輕。內(nèi)螺紋垂直管圈水冷壁水冷壁管徑較 細(xì)內(nèi)螺紋管相對(duì)于光管來說價(jià)格較高一般高出1015。需裝設(shè)節(jié)流孔圈增加了水冷壁 和下集箱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性節(jié)流圈的加工精度要求高調(diào)節(jié)較為復(fù)雜。抗燃燒干擾能力低。 內(nèi)螺紋垂直管圈水冷壁水冷壁管徑較細(xì)內(nèi)螺紋管相對(duì)于光管來說價(jià)格較高一般高出 1015。需裝設(shè)節(jié)流孔圈增加了水冷壁和下集箱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性節(jié)流圈的加工精度要求 高調(diào)節(jié)較為復(fù)雜?？谷紵蓴_能力低。內(nèi)螺紋垂直管圈水冷壁低質(zhì)量流速內(nèi)螺紋垂 直管圈水冷壁低質(zhì)量流速的正流量響應(yīng)特性。垂直管水冷壁質(zhì)量流速更低700/ s。給水泵電耗更低。各管內(nèi)流量自動(dòng)分配不需用節(jié)流圈分配。最具發(fā)展前途超臨界 循環(huán)流化床鍋爐將使用低質(zhì)量流速內(nèi)螺紋垂直管水冷壁。超臨界、超超臨界鍋爐起 動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)流量啟動(dòng)壓力89MPa 國產(chǎn)超臨界、超超臨界鍋爐的起動(dòng)流量 制造廠 超臨界起動(dòng)流量30 30 25 30 30超超臨界起動(dòng) 流量 25 25/30 25-30 25-30 起動(dòng)分離器外臵式起停運(yùn)過程中投入運(yùn)行而在正常運(yùn)行 時(shí)解列于系統(tǒng)之外。內(nèi)臵式起停及正常運(yùn)行過程中汽水分離器均投入運(yùn)行所不同的 是在鍋爐啟停及低負(fù)荷運(yùn)行期間汽水分離器濕態(tài)運(yùn)行起汽水分離作用而在鍋爐正常 運(yùn)行期間汽水分離器只作為蒸汽通道。內(nèi)置式起動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)及布置分離器與儲(chǔ)水 分離、一體布置爐前、爐后爐。
600MW直流鍋爐水冷壁 介紹
600MW直流鍋爐
鍋爐采用π型布置，單爐膛，尾部雙煙道，全 鋼架，懸吊結(jié)構(gòu)，燃燒器前后墻布置、對(duì)沖燃 燒。 爐膛斷面尺寸為22.187m寬、15.632m深，水 平煙道深度為5.322m，尾部前煙道深度為 5.52m，尾部后煙道深度為8.28m，水冷壁下 集箱標(biāo)高為8.0m，頂棚管標(biāo)高為67.750m。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 下部螺旋盤繞上升， 從水冷壁進(jìn)口到折焰角下 一定距離（標(biāo)高52608.9 mm）處。 上部垂直上升 均為膜式壁結(jié)構(gòu) 兩者間由過渡水冷壁轉(zhuǎn)換連接
優(yōu)點(diǎn)： 既適合于變壓運(yùn)行及鍋爐調(diào)峰，又便于支吊和經(jīng)濟(jì)水冷壁總體結(jié)構(gòu)螺旋水冷壁管屏 ? 螺旋水冷壁管456 根， 管子規(guī)格Φ 38.1×7.5，材料SA213T2。 ? 冷灰斗的傾斜角度為55°，除渣喉口寬度為1.2432米。 冷灰斗處管子節(jié)距為50.8、49.827mm，中部螺旋管傾角為 19.471°，管子節(jié)距50.8 mm。 螺旋水冷壁管屏膜式采用雙面坡口扁鋼，厚度δ 6.4，材 料 15CrMo。 給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入規(guī)格為φ219×45mm、材料 為SA-106C的水冷壁下集箱（其標(biāo)高為8.0m），經(jīng)水 冷壁下集箱再進(jìn)入水冷壁冷灰斗?；叶凡糠值乃浔?由前、后水冷壁下集箱引出的436根直徑φ38mm、壁 厚為6.5 MWT 、材料為15CrMoG 、節(jié)距為53 （52.79）mm的光管組成的管帶圍繞成。
螺旋管屏上升過程中，將繞過前后墻各三層的煤粉燃 燒器和各一層的燃燼風(fēng)噴口形成噴口管屏。冷灰斗結(jié)構(gòu)過渡段水冷壁管屏 從傾斜布置的水冷壁轉(zhuǎn)換到垂直上升的水冷壁就需要過渡 結(jié)構(gòu)，即過渡段水冷壁。 螺旋水冷壁出口管幾乎每間隔1根管子直接上升成為垂 直水冷壁，另1根抽出到爐外，進(jìn)入螺旋水冷壁出口集 箱，再由連接管從螺旋水冷壁出口集箱引入到垂直水冷 壁進(jìn)口集箱，由垂直水冷壁進(jìn)口集箱拉出兩倍進(jìn)入垂直 水冷壁，螺旋管與垂直管的管數(shù) 比為3：1。這種結(jié)構(gòu)的過渡段水冷壁可以把螺旋水冷壁 的荷載平穩(wěn)地傳遞到上部水冷壁。上部水冷壁管屏 ，上部爐膛水冷壁與常規(guī)爐膛水冷壁沒有差異 ， 采用結(jié)構(gòu)和制造較為簡單的垂直管屏，垂直管屏管子規(guī)格 為Φ31.8×8.2，節(jié)距50.8； 膜式扁鋼厚δ6，材料為SA-387Gr2 水冷壁出口工質(zhì)匯入上部水冷壁出口集箱，后由連接管引 入水冷壁出口匯集集箱，再有連接管引入啟動(dòng)分離器過渡段水冷壁結(jié)構(gòu)簡圖 ， 螺旋管圈水冷壁在標(biāo)高46.459m處通過中間集箱轉(zhuǎn)換 成垂直管屏。 垂直管屏由1312根φ31.8×5.5 MWT、材料為 15CrMoG、節(jié)距為57.5mm的管子組成。前、后墻垂 直管屏各由385根管子組成，兩側(cè)墻管屏各由271根 管子組成。 前墻和兩側(cè)墻垂直管屏上升并與位于頂棚上方的出口 集箱相連接，后墻垂直管屏上升與標(biāo)高52.061m的 φ273×60后水吊掛管入口集箱相接，此集箱引出95 根φ76×12.5 MWT的吊掛管至標(biāo)高68.8m的吊掛管出 口集箱。 ， 在運(yùn)行過程中為監(jiān)控水冷壁的壁溫，在螺旋水 冷壁管出口裝設(shè)了73個(gè)壁溫測點(diǎn)，在前、側(cè)墻 垂直管屏和后水吊掛管出口共裝設(shè)了87個(gè)壁溫 測點(diǎn)。張力板系統(tǒng) 傾斜布置的螺旋水冷壁管承載能力弱，因此 需在其管壁外側(cè)設(shè)置焊接張力板來進(jìn)行其自 身重量和附加荷載的懸吊。 螺旋水冷壁前、后墻各布置11條張力板，兩 側(cè)墻各布置8條張力板，張力板從冷灰斗下部 一直向上延伸到螺旋水冷壁和垂直水冷壁的 過渡區(qū)。在過渡區(qū)張力板變?yōu)槭终菩偷膹埩?板，然后與焊接于垂直水冷壁管屏鰭片上的 手指型連接板連接，將荷載傳遞到上部水冷 壁。 每條張力板實(shí)際上是由兩根平行的鋼板組成的，間距 為50mm，每根鋼板的內(nèi)側(cè)與焊接于螺旋水冷壁鰭片 上的墊塊（槽型鋼）進(jìn)行焊接連接。墊塊起到傳遞荷 載和熱量的作用，每隔一根管子布置一塊，材料為 15CrMo。由于前后墻和側(cè)墻的荷載不同，前、后墻 的單根張力板寬度為150mm，兩側(cè)墻的單根張力板 寬度為90mm，厚度均為35mm，材料為15CrMo。螺 旋水冷壁前、后墻布置有一層燃燼風(fēng)噴口和三層煤粉 燃燒器噴口，雙根張力板在噴口（垂直方向）區(qū)域分 開成單根張力板繞過并再合成雙根張力板。每根張力 板間的連接處采用V型全焊透坡口。 張力板的設(shè)計(jì)和布置不僅考慮了承受的荷載， 也考慮了在不同工況下的鍋爐啟、停過程中管 子和張力板間的溫差引起管子的熱應(yīng)力、張力 板的熱應(yīng)力和因爐膛內(nèi)的煙氣壓力而產(chǎn)生的彎 曲應(yīng)力。
因此，鍋爐在啟、停過程中負(fù)荷變化 率不允許超過鍋爐運(yùn)行說明書中的規(guī)定值。剛性梁系統(tǒng) 剛性梁系統(tǒng)的作用：
（1）防止由于爐膛爆燃正壓、爐內(nèi)運(yùn)行負(fù)壓、 送/引風(fēng)機(jī)事故跳閘因素引起爐內(nèi)壓力變化損 壞受壓管墻，防止燃燒振蕩及煙氣壓力脈動(dòng) 引起爐墻低頻震動(dòng)，造成管墻管子附加低頻 彎曲疲勞而降低使用壽命。
（2）建立鍋爐整體膨脹中心、死點(diǎn)機(jī)構(gòu)和補(bǔ)償 裝置，使管墻各部位按設(shè)計(jì)確定的方向有規(guī)律 的膨脹，以便進(jìn)行鍋爐管道整體應(yīng)力分析，避 免因膨脹不暢產(chǎn)生附加應(yīng)力超限而拉裂管墻， 影響安全運(yùn)行。
（3）建立外荷載有序傳遞導(dǎo)向。鍋爐本體周圍 管道及其他附件所施加的荷載，地震力及露天 布置鍋爐所受的風(fēng)力等能通過導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)正確傳 遞到鋼架上，全部懸吊管墻設(shè)置合理導(dǎo)向和支 承裝置，保持平穩(wěn)無晃動(dòng)，膨脹時(shí)不受阻。 鍋爐上爐膛的垂直水冷壁布置了10層水平剛性 梁 尾部煙道包墻和豎井煙道共設(shè)置12層水平剛性 梁，上5層與上爐膛垂直水冷壁水平剛性梁標(biāo) 高相同 水平剛性梁的層間布置有校平裝置，此外，在 與水平煙道連接的后水兩側(cè)和后煙道前包墻的 兩側(cè)都設(shè)置了垂直剛性梁。螺旋管屏剛性梁結(jié)構(gòu) ? 螺旋管屏與垂直管屏的水平剛性梁裝配形式相 同，但其附件及傳遞荷載原理不同。螺旋管圈 承受垂直荷載的能力較差，所以必須加強(qiáng)螺旋 管圈的強(qiáng)度，采用焊接張力板來加強(qiáng)，使螺旋 管屏和焊在鰭片上的墊塊及張力板形成一體， 共同將垂直荷載傳遞到爐膛上部的垂直管屏上。零膨脹點(diǎn)的設(shè)置 鍋爐本體采用全懸吊結(jié)構(gòu)，使鍋爐本體的每個(gè)部分能 夠比較充分的熱膨脹，大大地減少了由于熱膨脹受阻 而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。鍋爐的自然熱膨脹中心除了與鍋爐 的幾何尺寸有關(guān)之外，還與溫度的分布有關(guān)。而鍋爐 在啟動(dòng)低負(fù)荷、滿負(fù)荷和停爐工況下溫度的分布是不 一樣的。因此，鍋爐的自然熱膨脹中心是隨著工況的 變化而變化的。為了進(jìn)行比較精確的熱膨脹位移計(jì)算， 以便進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)力分析和密封設(shè)計(jì)，需要有一個(gè)在 各種工況下都保持不變的膨脹中心，作為熱膨脹位移 計(jì)算的零點(diǎn)。這個(gè)膨脹中心就是所謂的人為的膨脹中 心，通過一定的結(jié)構(gòu)措施就能實(shí)現(xiàn)它。 鍋爐某些層剛性梁的內(nèi)綁帶與襯墊焊接，通過固定鋼 板將水平力傳到剛性梁上，通過擋塊作為約束來實(shí)現(xiàn) 零膨脹點(diǎn)。同時(shí)，利用與剛性梁和冷鋼結(jié)構(gòu)相鉸接的 剛性梁導(dǎo)向裝置，將剛性梁上的水平荷載傳遞到剛結(jié) 構(gòu)上。爐膛水冷壁共設(shè)置了4層導(dǎo)向裝置，尾部煙道 設(shè)置了2層導(dǎo)向裝置。 爐膛前、后墻及后煙道前、后墻的膨脹中心設(shè)置在鍋 爐對(duì)稱中心線；螺旋水冷壁側(cè)墻膨脹中心設(shè)置在距爐 膛后墻中心線1204mm處，垂直管屏水冷壁側(cè)墻的膨 脹中心設(shè)置在距爐膛后墻中心線
：環(huán)保焚燒爐特點(diǎn)
垃圾焚燒余熱鍋爐高溫腐蝕及其防腐方法研究 對(duì)垃圾焚燒余熱鍋爐內(nèi)部高溫腐蝕情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，并從鍋爐運(yùn)行、結(jié)構(gòu)改善以及選材等方面提出了防止高溫腐蝕方法。余熱鍋爐；高溫腐蝕；控制腐蝕
垃圾焚燒余熱鍋爐高溫腐蝕機(jī)理1.1 HCl 的產(chǎn)生機(jī)理 垃圾焚燒余熱鍋爐高溫腐蝕主要是由HCI 引起的。HCI 有兩個(gè)主要的途經(jīng)在垃圾焚燒的過程中釋放出來：
第一個(gè)途經(jīng)是：在有機(jī)的氯化物材料如廢塑料與皮革等的取代基被脫 除的時(shí)候釋放出來的?？偡磻?yīng)能夠表示為：
第二個(gè)途經(jīng)是：存在在垃圾中的NaCl會(huì)和別的物質(zhì)反 應(yīng)后產(chǎn)生 HCl。固體狀態(tài)的廢物里的無機(jī)氮化材料會(huì)含有 NaCl，這些物質(zhì)不光量大而且是處理垃圾的過程當(dāng)中的HCI 釋放出來的的一個(gè)重要途經(jīng)，產(chǎn)生HCI 的過程為 垃圾中NaCl、N、S、水分含量較高時(shí)，HCl 的生成機(jī) 以上的這些過程使得一些原本沒有揮發(fā)性氯的材料當(dāng)垃圾中的水含量比較大的時(shí)候，在后續(xù)的垃圾處理過程中也 會(huì)有 HCl 氣體的釋放現(xiàn)象產(chǎn)生，以此用塑料的含量多少來 測算HCl 在焚燒垃圾后的濃度是不科學(xué)的。廚房垃圾是HCI 的一個(gè)重要釋放途經(jīng)之一，因?yàn)楫?dāng)中有較多材料是含無機(jī)氯 的并且水分含量也不低。此外因?yàn)闊o機(jī)氯的原因，對(duì)于一些 塑料含量雖然少，熱值也不高的材料在焚燒處理后，也有可 能釋放較多的HCI。 由于各地區(qū)垃圾成分復(fù)雜性，氯含量隨垃圾成份不同會(huì) 有較大變化，HCl 析出量也不盡相同。
1.2 過熱器高溫腐蝕機(jī)理及積灰對(duì)腐蝕影響，對(duì)一體式焚燒余熱鍋爐過熱器來說，其煙氣的組成、溫 度以及負(fù)荷波動(dòng)的原因也會(huì)對(duì)過熱器產(chǎn)生腐蝕，并且腐蝕效 果遠(yuǎn)大于普通的燃煤式鍋爐過熱器。鍋爐內(nèi)的高溫腐蝕環(huán)境
垃圾焚燒鍋爐中腐蝕環(huán)境一體式余熱鍋爐過熱器高溫腐蝕是氯化物氣體（HCl） 和SO 、Cl氣體對(duì)管壁的間接和直接腐蝕，以及焦硫酸鹽和 堿金屬對(duì)管壁的熔鹽腐蝕。 在煙氣達(dá)到 770 以上的時(shí)候，氣體中的 RCl（這里的R 表示Na 等堿金屬元素）會(huì)在管壁凝結(jié)，并且和 氣體中的SO 生成的HCl氣體會(huì)往管壁處蔓延。當(dāng)器管壁的溫度達(dá)到 300～550 的時(shí)候R 就會(huì)融化，同時(shí)和氧化膜以及部分的SO 產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生堿焦硫酸鹽熔鹽池，這種物質(zhì)具有吸收灰粒的特點(diǎn)，從而形成灰層。久而久之隨著灰塵不斷加厚， 溫度就會(huì)慢慢升高。
兩種硫酸鹽的熔點(diǎn)和分解溫度如下：分子式 熔點(diǎn) 分解溫度 Na 2014年第30 硫化酸鹽與氧化膜反應(yīng)如下：3R (10)由于R 并無對(duì)管壁的防腐蝕作用，管壁就會(huì)不斷被氧化、被腐蝕。 實(shí)驗(yàn)說明，碳鋼材質(zhì)的管壁溫度大于等于310 的時(shí)候 就開始了高溫腐蝕作用，當(dāng)溫度繼續(xù)升高大于 等于400 的時(shí)候，高溫腐蝕速度將會(huì)大大的加快。高溫腐 蝕的高峰出現(xiàn)在670～680 合理設(shè)計(jì)煙氣流程煙氣流程設(shè)計(jì)目的在于獲得均衡的廢氣流動(dòng)模型，改善 煙道流體動(dòng)力場，使廢氣對(duì)管子的沖擊速度最小化，并實(shí)現(xiàn) 廢氣從第一煙道（焚燒爐膛）到余熱鍋爐第二、三煙道的平 穩(wěn)過渡，從而改善了磨損及腐蝕問題。 比較受熱面布置在垂直煙道（也稱立式）中和水平煙道 （也稱臥式）的區(qū)別：立式煙道的鍋爐具一 定高度，但水平占地面積較??；立式煙道內(nèi)受熱面的吊掛和 更換難度比臥式高；采用臥式煙道的鍋爐在長度方向上占地 大，一次性投資也較高；采用臥式煙道的垃圾焚燒鍋爐
煙道 內(nèi)布置的受熱面可靠性和使用年限一般比在立式煙道內(nèi)布 垃圾焚燒余熱鍋爐過熱器管道垂直和水平布置示意圖由于從焚燒爐出來的高溫?zé)煔庑枰谟酂徨仩t煙道中 保持850 以上并停留2 s，因此需要一定長度的煙道以使 得到達(dá)過熱器管束處煙溫不致過高。根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng) 限制進(jìn)入過熱器煙氣溫度不超過600～650 ，可增加鍋爐 高度從而延長煙道長度降低過熱器處煙氣溫度，或是在過熱器管束前布置一些蒸發(fā)受熱面。因此，應(yīng)考慮運(yùn)行安全性、場地限制、成本要求以及以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等 因素，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)余熱鍋爐進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 組織和控制好燃燒工況合理選擇一體式余熱鍋爐和焚燒爐采用的過量空氣系 數(shù)；合理布置設(shè)計(jì)二次風(fēng)和二次風(fēng)噴嘴，使燃燒產(chǎn)生煙氣均 勻、爐膛出口溫度波動(dòng)小和平隱。 合理布置過熱器流程和主蒸汽參數(shù)注意蒸汽溫度與受熱面熱負(fù)荷組合合理，使在滿足主蒸 汽參數(shù)的前提下過熱器壁溫不至于過高。 采用煙氣再循環(huán)在國外一些垃圾焚燒發(fā)電站中，已經(jīng)通過二次鼓風(fēng)將部 分煙氣送入燃燒室來提高鍋爐運(yùn)行的安全性。這樣可以增加 煙氣混合，增強(qiáng)擾動(dòng)，減少煙溫波動(dòng)從而減少高溫危險(xiǎn)區(qū)， 降低了高溫腐蝕的可能性。 適當(dāng)加厚可能處于腐蝕溫度區(qū)受熱面管壁厚度。腐蝕段布置在不受一體式余熱鍋爐煙氣氣氛影響的位置，或采 取手段使其不與煙氣直接接觸。 加入化學(xué)試劑向焚燒室內(nèi)加入化學(xué)試劑，如Ca(OH) 以降低煙氣中HCl 含量，促進(jìn)腐蝕沉積物的清除，降低潛 在腐蝕可能性 。其不利因素是，需要連續(xù)的向爐膛內(nèi)添加試劑，因此增加了運(yùn)行成本及煙道飛灰量。 采用振打式或超聲波清灰通過在線方法清洗換熱器管束以限制管壁沉積物的生 長，并減短電站停工檢修時(shí)間，如振打式、超聲波式及高壓 水洗式等。這樣可以有效地清除積灰，但也會(huì)增加過熱器管 束特定區(qū)域的沖蝕，有些清灰方法還需要鍋爐脫離工作生產(chǎn) 線完成。因此需要在不降低清灰效果的前提下，研究對(duì)管束 無副作用的清灰方法。 布置在立式煙道內(nèi)的蒸發(fā)受熱面進(jìn)行水循環(huán)安全計(jì)算，以防止出現(xiàn)汽水分層。
最重要的是垃圾源頭減少氯和硫化合物的存在量如通過垃圾分類焚燒、脫氯劑脫氯等方法可以從源頭上降低 進(jìn)入余熱鍋爐的HCl 含量。 垃圾焚燒鍋爐抗腐蝕材料、工藝及適用情況分析在垃圾焚燒余熱鍋爐的研究中，抗腐蝕材料及涂層是提 高鍋爐發(fā)電效率降低運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用的關(guān)鍵技術(shù)。前已廣泛應(yīng)用于垃圾焚燒爐的抗腐蝕工藝，如金屬噴涂外涂層、外表面焊層以及以碳鋼為基底外層采用高抗腐材料覆蓋 的加工工藝。 各種抗腐蝕工藝（下轉(zhuǎn)第78 2014年第30 計(jì)算機(jī)模擬Magmasoft 鑄造軟件可以模擬鑄件的凝固過程，提供鑄 件內(nèi)部組織是否致密的判據(jù)，幫助鑄造工藝人員制訂合理的 工藝方案，為確保推力頭鑄件一次生產(chǎn)成功，對(duì)該推力頭鑄 件的充型和凝固過程進(jìn)行了模擬。
3.1 鑄件的充型過程 利用Magmasoft 數(shù)值模擬軟件，對(duì)鑄件充型過程的流傳 進(jìn)行了數(shù)值模擬。鑄件在澆注過程中，鋼水充型平穩(wěn)，鋼水 流經(jīng)每個(gè)內(nèi)澆口的速度基本一致，上升平穩(wěn)，整個(gè)澆注過程 沒有出現(xiàn)紊流狀充型，避免了由于澆注而引起的沖砂、卷氣 等現(xiàn)象，從而使鑄件出現(xiàn)氣孔、砂眼的幾率大大降低。
3.2 鑄件的凝固過程 利用Magmasoft 軟件，對(duì)鑄件凝固過程的溫度場進(jìn)行了 數(shù)值模擬，如圖 3。預(yù)測了鑄件中可能出現(xiàn)的位置，從圖 的porosity判據(jù)上可以看出，鑄件本體上無縮孔、縮松缺陷 產(chǎn)生，工藝設(shè)計(jì)符合預(yù)期的效果，說明此工藝方案切實(shí)可行。 此種工藝方案合理可靠，可以保證鑄件尺寸精度及內(nèi)部質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，以后在生產(chǎn)中，遇到類似產(chǎn)品， 可以按照此工藝思路進(jìn)行生產(chǎn)。 由于推力頭鑄件屬厚大件，鑄件澆注時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)很大，容易造成粘砂，因此，澆注時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制澆注溫度。 此外，厚大件的冒口下方縮孔、縮松的傾向較大，因此應(yīng)保證有充足的鋼水澆注，防止缺陷產(chǎn)生。 研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)受熱管材表面幾毫米厚度的密集電焊涂層，其耐久性要比熱涂層好，其中，625 合金焊層就 具有極噴涂好的抗腐蝕性及粘附性。電焊涂層加工噴涂工藝大約在 1990 年開始廣泛使用，使用情況良好，涂層壽命一般可以
超過10 就防腐管材方面，根據(jù)不同運(yùn)行參數(shù)及煙氣條件，對(duì)于鍋爐不同部件材料適用情況也有很大不同。下面就過熱器防 腐材料方面做一些介紹。 一般情況下，對(duì)于一些小型余熱鍋爐或者蒸汽參數(shù)約為 350 甚至更低的區(qū)域，普通的碳鋼管就能夠適用，而對(duì)于 溫度高于 400 的高溫區(qū)域則需要管材具有較高的耐腐蝕 性。鐵基和鎳基奧氏體材料有較強(qiáng)的抗高溫腐蝕性能，可以 應(yīng)用于高參數(shù)垃圾余熱鍋爐的高溫受熱管。 Cr 和Ni 是耐熱合金中的兩個(gè)主要合金元素，Ni 加入到 Fe、Cr 合金中不但改進(jìn)了耐高溫腐蝕性能，而且也改進(jìn)了 機(jī)械強(qiáng)度。下面是當(dāng)前垃圾焚燒鍋爐設(shè)計(jì)中已得到廣泛應(yīng)用 的一些防腐材料及其適用情況。 Ni-Fe基高Cr 合金 對(duì)于一些高參數(shù)余熱鍋爐（400 /3.9 MPa），主要是使用奧氏體不銹鋼提高防腐性能，如309S、310S、25Cr-14- 20Ni 合金以及310HC 和NF709（310S改良合金）。對(duì)于 蒸汽溫度低于450 的鍋爐，由于各種Ni-Cr-Fe 合金在抗腐 蝕性上的差別不是很大，因此，310S 以及改良310S 合金材 料應(yīng)用的較多，可以降低一些成本。
為了防止煤粉爐的高溫腐蝕現(xiàn)象，人們往往用高鉻鋼來 做管壁材料，這是因?yàn)樵谶@種材料表面生成的密氧化層 Cr 主的，因?yàn)镃l、 Ni 會(huì)合成高熔點(diǎn)的NiCl 等高熔點(diǎn)的物質(zhì)，因此富含Cl的環(huán)境 下可以采用Ni 的基合金做材料。 高Cr、Mo-Ni基合金 對(duì)于高參數(shù)（溫度高于450 ）余熱鍋爐，采用具有優(yōu) 良的防腐性能的 625 合金以及 Sanicro 合成管。HC-22 JHN24合金中，Mo 含量要高于625 合金，具有良好的抗腐 。
然而，對(duì)于這種高M(jìn)o含量的合金，需要著重考慮 管材的選擇，因?yàn)樵诟邷貤l件下，由于長時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致 管材衰退老化，合金內(nèi)部成分會(huì)發(fā)生變化。 高Si-Cr-Ni合金 QSX3 QSX5是通過往改良后 310S 合金中加入約 3%Si 的材質(zhì)，具有很好的抗腐蝕性。而高Cr-Ni-Fe-Si（4%） 合金已經(jīng)在 500 /9.8 MPa過熱器管道上持續(xù)運(yùn)行了
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