华能玉环工程初步设计 第四卷 热机部分 负责单位：国家电力公司华东电力设计院 工程设计甲级 0900011-sj 工程勘测综合类甲级 090001-kj 参加单位：浙江省电力设计院 建设部设证甲级 120001-sj 建设部勘证甲级 120001-kj 2004 年 3 月 上海 卷册检索号 30-F302101C-J01 33-F302101C-J01 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 华 能 玉 环 工 程 初 步 设 计 第四卷 热机部分 负责单位 参加单位 批 准： 审 核 ： 校 核： 编 制： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 华能玉环工程初步设计 总目录 序号 名 称 卷册检索号 第一卷 总的部分 30 － F302101C － A 33 － F302101C － A 第二卷 电力系统部分 30 － F302101C － X 33 － F302101C － X 第三卷 总图运输部分 30 － F302101C － Z 33 － F302101C － Z 第四卷 热机部分 30 － F302101C － J 33 － F302101C － J 第五卷 运煤部分 30 － F302101C － M 33 － F302101C － M 第六卷 除灰渣部分 30 － F302101C － CY 33 － F302101C － CY 第七卷 电厂化学部分 30 － F302101C － H 33 － F302101C － H 第八卷 电气部分 30 － F302101C － D 33 － F302101C － D 第九卷 热工自动化部分 30 － F302101C － K 33 － F302101C － K 第 十 卷 建 筑结构 部分 建 筑 部分 30 － F302101C － T01 33 － F302101C － T01 结构 部分 30 － F302101C － T02 33 － F302101C － T02 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 序号 名 称 卷册检索号 第 十 一卷 采暖通风及空 气 调节 部分 30 － F302101C － A 33 － F302101C － A 第 十 二卷 水 工部分 30 － F302101C － S01 33 － F302101C － S01 第 十 三卷 环 境保护 30 － F302101C － P 33 － F302101C － P 第 十 四卷 消防 部分 30 － F302101C － S02 33 － F302101C － S02 第 十 五卷 劳 动 安全及 工 业卫生 30 － F302101C － Q31 33 － F302101C － Q31 第 十 六卷 节约 能 源及原材料 30 － F302101C － Q32 33 － F302101C － Q32 第 十 七卷 施 工 组织大纲 部分 30 － F302101C － Q33 33 － F302101C － Q33 第 十 八卷 运 行组织及 设计 定员 部分 30 － F302101C － Q34 33 － F302101C － Q34 第 十 九卷 概算 部分 30 － F302101C － E 33 － F302101C － E 第二 十 卷 主要 设 备材料清 册 30 － F302101C － Q35 33 － F302101C － Q35 第二 十 一卷 水 文气 象报告 30 － F302101C － W01 33 － F302101C － W01 第二 十 二卷 厂 区岩土 工程勘测 报告 30 － F302101C － G05 33 － F302101C － G05 第二 十 三卷 脱硫 部分初步设计 预 设计 30 － F302101C － E 5 CY-A 33 － F302101C － E 5 CY-A PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 说 明 书 目 录 1 、 概述 .................................................................................................... 1 1.1 设计 依据 ....................................................................................................... 1 1.2 建设 规模 ....................................................................................................... 1 1.3 电厂 性质 ....................................................................................................... 1 1.4 主要 设计 原则 ............................................................................................... 1 1.5 设计 范围与 分工 ........................................................................................... 2 1.6 主 机 型式、 参 数及主要技术规范 .............................................................. 2 2 、 燃料 .................................................................................................... 4 2.1 燃料来源及特性 ................................................................................................4 2.2 锅炉燃料消耗量 ................................................................................................6 3 、 锅炉 设 备、燃烧 制 粉 系统 、启 动系统 及辅助 设 备 的 选择 .......... 6 3.1 设 备选择 总 原则 ........................................................................................... 6 3.2 锅炉 设 备 ....................................................................................................... 6 3.3 燃烧及 制 粉 系统 配置 ...................................................................................8 3.4 燃烧及 制 粉 系统设 备选择 ...........................................................................9 3.5 燃油 系统 （ 图 F302101C-J-22 ） .............................................................. 20 3.6 锅炉启 动系统 ....................................................................................................21 4 、 热力系统 及主要辅助 设 备选择 ..................................................... 26 4.1 设计编制 原则 ............................................................................................. 26 4.2 热力系统的 主要 设计 原则及特点 ............................................................ 28 4.3 主要辅助 设 备 的 选择 ........................................................................................ 44 5 、 系统运 行方式 ..................................................................................55 5.1 机 组启 动 条 件 及启 动系统 .........................................................................55 5.2 主要控 制 方式 ............................................................................................. 55 5.3 机 组启 动 方式 ............................................................................................. 56 5.4 机 组 运 行方式 ............................................................................................. 56 5.5 机 组停 用 及事故处 理 .................................................................................57 5.6 机 组及辅 机系统的 安全保护 和 运 行 注意 事 项 ........................................57 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 6 、 主 厂 房布 置 ......................................................................................58 6.1 主 厂 房 设计的 主要原则 .............................................................................58 6.2 主 厂 房布 置及主要 尺寸 的 确 定 ................................................................ 58 6.3 检 修起吊 设 施 ............................................................................................. 62 7 、 辅助 设 施 .......................................................................................... 64 7.1 修 配 车间 、 金属 试 验室 .............................................................................64 7.2 压缩 空 气 站 及 系统 ............................................................................................ 64 7.3 柴 油 发 电机 .........................................................................................................64 7.4 主 厂 房杂 用 水 系统 ............................................................................................ 64 7.5 大 宗 气 体 系统 .....................................................................................................64 7.6 氧 气 和乙炔 系统 .................................................................................................65 7.7 保 温 材料 ............................................................................................................. 65 8 、 建 议和需 要 解决 的 问题 ................................................................. 65 8.1 石子 煤 排出 系统 ................................................................................................65 8.2 锅炉启 动系统 ....................................................................................................66 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 1 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 1 、 概述 1.1 设计依据 (1) 华能玉环电厂 筹 建 处 2004 年 2 月 6 日“关于 华能玉环电厂初步设计的 委托书” (2) 华能国 际 电力 股份有限 公司 / 华东电力设计院设计合 同 ( 暂缺 ) (3) 电力 规 划 设计总院电 规 总 土水 [2003]1 号 《 华能玉环电厂工程 可 行性 研究 预 审 查 会议纪 要 》 (4) 电力 规 划 设计总院电 规 总 土水 [2003]69 号 《 华能玉环电厂工程 可 行性 研究 审 查会 议纪 要 》 (5) 《 华能玉环电厂工程 可 行性 研究收口 报告 》 (6) 华能国 际 电力 股份有限 公司 2003 年 11 月 28 日《 华能玉环电厂工程 预 初步设计 评 审 会议纪 要 》 (7) 电力 规 划 设计总院 2004 年 3 月 4 日《 华能玉环电厂工程初步设计 主要 设计 原则 和 主要辅 机 选型原则 讨论会纪 要 》 (8) 电力 规 划 设计总院电 规 总 土水 [2004]5 号 《 华能玉环电厂工程厂 区 总 体 规 划 及 总 平面布 置 专题 报告 评 审 意见》 (9) 华能玉环电厂三 大主 机 技术 协议 (10) 华能玉环电厂工程三 大主 机第一 次 设计 联络会会议纪 要 1.2 建设规模 华能玉环电厂一 期 工程 新 建 2 × 1000MW 超超临界 、 凝汽 式燃 煤机 组 。 电厂 规 划容 量 为 4 × 1000MW 机 组 ，并留有 再扩 建的 余地 。 1.3 电厂性质 华能玉环电厂 1000MW 超超临界 参 数、 凝汽 式 机 组 在 电力系统 中 主要 承担基 本负 荷 ， 还具 有 快速跟踪 负 荷变 化 和 带 部分负 荷 的能力 ， 机 组采 用 带补 汽 阀 调节 的 定 —滑 运 行方 式 。 1.4 主要设计原则 结 合工程 实 际 情况 ， 优 化设计 方 案 。 ·贯彻 “ 安全 可 靠 ， 经济适 用 ， 符 合国 情 ” 的 十 二 字 建设 方 针； ·贯彻 节约 用 地 ， 节约 用 水 ， 保护 环 境 的设计 原则 ； · 主 厂 房 的 布 置 形 式采 用 汽 机 房 、 除 氧间 、 煤 仓 间 、锅炉 房 的 顺 序 排 列； PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 2 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 · 燃烧 制 粉 系统 采 用一 次 风 机 正 压 直吹 式 系统 ； ·烟囱 出口 烟 气 含尘浓度不 大 于 100 mg/Nm 3 ； · NOx 值不 超 过 360mg/Nm 3 ； · 热力系统 采 用单 元 制 ； 主 厂 房 采 用 钢 结构 。 1.5 设计范围与分工 本 专 业 的设计 范围主要 涉 及 1000MW 超超临界 参 数 单 轴 凝汽 式 机 组 属于 热机 范围 的 整套 设 备 和 系统 ， 包括 锅炉、 汽 机 及 其相应 的热力系统 、燃烧及 制 粉 系统 、 仪 用 和 厂用 压 缩 空 气系统 、脱硫 系统 、燃油 系统 、主 厂 房和 各 辅助 车间布 置、 各 系统 所 需 配备 的 辅助 设 备 和 设 施 以 及 管道连接 、保 温 设计 等 。 1.6 主机型式、参数及主要技术规范 1.6.1 锅炉 锅炉 为 哈尔滨 锅炉 厂 有限 责 任 公司 生 产 的 超超临界 参 数 变 压 运 行 垂直管圈 水 冷壁直 流 炉 ， 单 炉 膛 、 一 次 中 间 再 热 、采 用八 角双火焰切圆 燃烧方式、 平 衡 通风、 固态 排 渣 、全 钢悬 吊 结构 Π 型锅炉、 露天 布 置燃 煤 锅炉 。 锅炉（ B-MCR 工 况 ）主要 参 数 如下 ： 表 1.6-1 锅炉主要技术数据（ BMCR 工 况 ） 编号 项 目 单 位 设计煤 种 校核煤 种 1 过 热 蒸 汽 流 量 t/h 2952.54 2952.54 2 过 热 蒸 汽压 力 MPa(g) 27.46 27.46 3 过 热 蒸 汽温 度 °C 605 605 4 再 热 蒸 汽 流 量 t/h 2446 2446 5 再 热 器进 口压 力 MPa(g) 6.14 6.14 6 再 热 器 出口压 力 MPa(g) 5.94 5.94 7 再 热 器进 口温 度 °C 377 377 8 再 热 器 出口温 度 °C 603 603 9 省煤 器入 口温 度 °C 298 298 10 预 热 器进 口 一 次 风 温 度 °C 25.8 25.8 11 预 热 器进 口 二 次 风 温 度 °C 23 23 12 预 热 器 出口 一 次 风 温 度 °C 314.4 316.4 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 3 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 1.6.2 汽 轮 机 编号 项 目 单 位 设计煤 种 校核煤 种 13 预 热 器 出口 二 次 风 温 度 °C 323.7 325.9 14 锅炉 排 烟 温 度 （ 未 修 正 ） °C 123.1 130.6 15 锅炉 排 烟 温 度 （ 修 正 后 ） °C 121.7 123.1 16 锅炉保 证 效率 （ LHV ） BRL 工 况 % 93.65 17 锅炉 不 投 油 最低稳 定 负 荷 %BMCR 35 35 18 空 气 预 热 器漏 风 率 （ 一年 内 ） % 6 6 19 空 气 预 热 器漏 风 率 （ 一年 后 ） % 8 8 20 NOx 排 放 量 mg/Nm 3 360 360 名称 单位 数 值 型式 / 超超临界 、 一 次 中 间 再 热 、 凝汽 式、 单 轴 、 四 缸 四 排汽汽 轮 机 制 造 厂 商 / 上海 汽 轮 机 有限 公司 和 西门 子联 合设计制 造 型 号 / N1000-26.25/600/600 （ TC4F ） 额 定 功率 MW 1000 额 定主 蒸 汽压 力 MPa(a) 26.25 额 定主 蒸 汽温 度 °C 600 额 定 热 再 热 蒸 汽压 力 MPa(a) 5.35 额 定 热 再 热 蒸 汽温 度 °C 600 额 定 背 压 kPa(a) 4.4/5.4 保 证热 耗 率 kJ/kW.h 7316 转 速 r/min 3000 转向 （ 从 汽 轮 机 向 发 电机 看 ） / 顺 时 针 抽 汽 级 数 级 8 汽 轮 机 外 形 尺寸 （ 长×宽×高 ） m 29 X10.4X 7.75( 汽 机 中 心线 以 上 ) PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 4 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 主要 热力参 数 详 见 表 4.1 。 1.6.3 发 电机 发 电机 为 上海 汽 轮 发 电机 有限 公司 和 西门 子联 合设计制 造 的 水 氢氢 冷 却 、 无刷励磁 汽 轮 发 电机 。 发 电机 主要技术 参 数 ： 铭牌功率 1000 MW 额 定 容 量 1056MVA 额 定 电 压 27kV 功率因素 0.9 效率 99% 励磁 方式 无刷励磁 冷 却 方式 定 子 线 圈 水 冷 、定 子 铁芯 、 转 子 绕 组 氢 冷 2 、 燃料 2.1 燃料来源及特性 本 期 工程设计煤 种 采 用 神府 东 胜 煤 ， 燃 煤 从矿 区 由神朔 、 朔黄铁路至黄骅港下 水 转 万吨 级海 轮 ， 经 我 国东 南沿 海 航 道 进乐 清 湾港 东 航 道直 抵 电厂 专 用煤 码头 。 校核煤 种 采 用 晋北 煤 。 锅炉点 火 及助燃采 用 0 号 轻 柴 油 。 2.1.1 煤 质 资 料 ： 名 称 及 符 号 单位 设计煤 种 ( 神府 东 胜 煤 ) 校核煤 种 ( 晋北 煤 ) 工 业 分 析 收 到 基 全水 分 Mar % 14 9.61 空 气 干燥 基 水 分 Mad % 8.49 收 到 基 灰分 Aar % 11 19.77 收 到 基 挥 发 分 Var % 27.33 22.82 收 到 基固 定 碳 FCar % 47.67 47.8 收 到 基 低 位 发 热 量 Qnet,ar kJ/kg 22760 22440 哈 氏 可 磨 系 数 HGI 56 54.81 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 5 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 2.1.2 油质 资 料 ： 油 种 ： #0 轻 柴 油 粘 度 (20 °C时 ) ： 1.2~1.67 o E 凝 固 点 ： 不 高 于 0 °C 闭 口 闪 点 ： 不 低 于 65 °C 机 械 杂 质 ： 无 含 硫量 ： 不 大 于 1.0% 水 份 ： 痕迹 名 称 及 符 号 单位 设计煤 种 ( 神府 东 胜 煤 ) 校核煤 种 ( 晋北 煤 ) 元 素 分 析 收 到 基 碳 Car % 60.33 58.56 收 到 基 氢 Har % 3.62 3.36 收 到 基 氧 Oar % 9.95 7.28 收 到 基 氮 Nar % 0.69 0.79 收 到 基 全硫 St,ar % 0.41 0.63 灰 熔 融 性 变形 温 度 DT °C 1130 1110 软 化 温 度 ST °C 1160 1190 流 动 温 度 FT °C 1210 1270 灰 分 分 析 二 氧 化 硅 SiO 2 % 36.71 50.41 三 氧 化二 铝 Al 2 O 3 % 13.99 15.73 三 氧 化二 铁 Fe 2 O 3 % 13.85 23.46 氧 化 钙 CaO % 22.92 3.93 氧 化 镁 MgO % 1.28 1.27 五 氧 化二 磷 P 2 O 5 % -- 三 氧 化 硫 SO 3 % 9.3 2.05 氧 化 钠 Na 2 O % 1.23 1.23 氧 化 钾 K 2 O % 0.72 1.1 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 6 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 灰 份 ： 不 大 于 0.025% 比重 ： 817 kg/m 3 低 位 发 热 值 Q net,ar 41800 kJ/kg 2.2 锅炉燃料消耗量 表 2.2-1 3 、 锅炉设备、燃烧制粉系统、启动系统及辅助设备的选择 3.1 设备选择总原则 本 期 工程系国 内 首 次 采 用 大 容 量 超超临界凝汽 式 发 电机 组 并 由 国 内 主 机设 备 厂 商 供 货 ， 国 内 主 机设 备 制 造 厂 与 国 外 有 类 似 大 容 量 机 组业 绩 的制 造 厂 进 行技术 合 作 ，并 得 到 该 技术 支持 方 对 于 设 备 在 技术、性 能 和 质量 上的 保 证 。 除 主 机设 备 设计 和 制 造 必须得 到 国 外 制 造 厂 技术 支持 和 保 证 之 外 ， 在 工程设计 指导思 想 上 应 选 用 具 有 成熟 运 行 经 验 、安全 可 靠 的 配 套 辅 机设 备 ， 以 使机 组安全 可 靠地 投入商 业 运 行 。 华能玉环工程初步设计 阶段 主 机设 备 已 确 定 ， 辅助 设 备 尚 未 招 投 标 ， 故 无 法提供 辅助 设 备 制 造 厂家的厂名 ， 仅 表 明 设 备 所 需 的 规范及 初步的电动机 功率 。 3.2 锅炉设备 锅炉 为 哈尔滨 锅炉 厂 有限 责 任 公司 生 产 的 超超临界 参 数 变 压 运 行 垂直管圈 水 冷壁直 流 炉 ， 单 炉 膛 、 一 次 中 间 再 热 、采 用八 角双火焰切圆 燃烧方式、 平 衡 通风、 固态 排 渣 、全 钢悬 吊 结构 Π 型锅炉、 露天 布 置燃 煤 锅炉 。 锅炉炉 膛 由 垂直管 膜 式水 冷壁 构 成 。 在各 水 冷壁 下 集箱引 出 的 水 冷壁 入 口 管 段 上 ， 按 名称 单位 设计煤 种 （ BMCR ） 校核煤 种 （ BMCR ） 备 注 一 台 炉 一 小 时 燃 煤 量 t/h 365.7 372.7 一 天 按 20 小 时 计 算 ， 一年 按 5500 小 时 计 算 。 一 台 炉 一 天 燃 煤 量 t/d 7314 7454 一 台 炉 一年 燃 煤 量 t/a 2011350 2049850 二 台 炉 一 小 时 燃 煤 量 t/h 731.4 745.4 二 台 炉 一 天 燃 煤 量 t/d 14628 14908 二 台 炉 一年 燃 煤 量 t/a 4022700 4099700 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 7 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 不 同 的 回 路 设 有 不 同 孔径 的 节 流 孔 圈 ， 以 控 制 各 回 路 水 冷壁管 的 流 量 ， 保 证合 理 的 质量 流 速 和 水 冷壁 沿 炉 膛 宽 度 方 向 和 四 周 方 向 吸 热 均匀 。 水 冷壁 设 有 中 间 混 合 联 箱 ， 保 证 水 冷壁 出口 任 意 两根 管 子 之 间 的 温 度 偏差均 不 高 于 35 o C 。 炉 膛 上部 布 置 屏 式 过 热 器 ， 沿 烟 气 流 程 方 向 分 别 设 置 二级 过 热 器 和 三级 过 热 器 ， 折 焰 角 上 方 布 置 有 四级 过 热 器 。 在 水 平 烟道 处 布 置 了 垂直 二级 再 热 器 。 尾 部 竖井 分 隔成前 后 两 个 烟道 。 前 部 布 置水 平 一级 再 热 器 和 省煤 器 。 后 部 布 置水 平 一级 过 热 器 和 省煤 器 。 在 分 烟 道 底 部设 置 了 烟 气 调节 挡板装 置 ， 用 来 分 流烟 气 量 ， 以 控 制 再 热 蒸 汽出口温 度 。 烟 气 通 过 调节 挡板 后 又汇集 在 一 起 经 两个尾 部 烟道 引 入 左右 各 一的 回 转 式空 气 预 热 器 。 过 热 器 配置 三级 喷 水 减 温 装 置 ， 且左右 能分 别 调节 。 在任 何 工 况 下 （ 除 高 加 全 切 和 35% 最低稳 燃 负 荷 外 ） ， 过 热 器 喷 水 的总设计 流 量 为 7% B-MCR 工 况 下 过 热 蒸 汽 流 量 。 再 热 器 采 用 烟 气 挡板 及 摆 动 燃烧 器 调 温， 喷 水 减 温 仅 用 作 事故 减 温。 再 热 器 喷 水 减 温 器 喷 水 总设计 流 量 为 3.5% B-MCR 工 况 下 再 热 蒸 汽 流 量 。 过 热 汽温 在 35% ～ 100%B-MCR 、 再 热 汽温 在 50% ～ 100%B- MCR 负 荷 范围 内 ， 蒸 汽温 度 保 持 稳 定 在 额 定 值 ， 偏差 不 超 过 ± 5 °C 。 每台 锅炉 的 炉 膛 配备 墙 式 吹 灰 器 116 台 ， 对 流 受 热 面 配备 伸 缩 式 吹 灰 器 52 台 ， 空 气 预 热 器 配备 伸 缩 式 吹 灰 器 4 台 。 锅炉采 用 无 分 隔墙 的八 角 反 向 双火焰切圆 燃烧方式 。 每台 锅炉 共 设 有 48 只 直流 燃烧 器 ， 在 热 态 运 行 中 一 、 二 次 风 均 可 上 下 摆 动 ， 摆 动 角度 能 达 到 设计 值 ， 最 大 摆 角 为 ± 30 ° 。 燃烧 器 共 分 6 层 ， 每 层 设 8 只 燃烧 器 ， 每 层 燃烧 器由 同 一 台 磨 煤机 供 给 煤 粉 。 在 燃烧 器 上 部设 有 过 燃风 喷 嘴 ， 目 的 是降 低 NOx 的 生 成 量及 降 低 机 械 未 完 全燃烧 损失 和 防 止 燃烧 器 区 域 受 热 面 的 高 温 腐蚀 。 锅炉采 用二级 点 火 方式 ： 高 能电 火 花 点 火 器 － 主油 枪 －煤 粉燃烧 器 。 油燃烧 器 的总 输 入 热 量 按 30%B-MCR 计 算 。 锅炉 省煤 器 、空 气 预 热 器下 部设 置 灰 斗 。 但 根 据锅炉 厂 目 前 的 布 置 ， 省煤 器 灰 斗 以 下 只 有 约 2m 的 净 空 ， 无 法 满足 省煤 器 灰 斗 下 净 空 距离 至 少 需 要 4m 的除灰设 备 布 置要 求 。 这 个 问题 在 锅炉 一 联会和 与锅炉 厂的工 作 会 上 业主、 设计院 和 锅炉 厂 经 多 次讨论， 目 前 还 未 有解决 方 案 。 锅炉 设计的 主要 尺寸 及数据 炉 膛 断 面 （ 宽× 深 ×高 ） 32084 × 15670 × 66400 mm 炉 膛 容 积 28000 m 3 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 8 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 炉 膛 有 效 辐射 受 热 面 （ EPRS ） 11500 m 2 （ 含 分 隔屏 和 后 屏 过 热 器 ） 6400 m 2 （ 不含 分 隔屏 和 后 屏 过 热 器 ） 燃烧 器 区 域 受 热 面 积 1353 m 2 上 排 一 次 风 中 心到 屏底 距离 22.4m 炉 膛 容 积 热负 荷 82.7kW/m 3 炉 膛 截 面 热负 荷 4.59MW/m 2 燃烧 器 区 域 壁 面 热负 荷 1.72MW/m 2 炉 膛 有 效投 影辐射 受 热 面 热负 荷 201.3kW/m 2 炉 膛 出口 烟 气 温 度 1000 °C 屏 式 过 热 器 底 部 烟 气 温 度 1300 °C 3.3 燃烧及制粉系统配置 3.3.1 烟 风 系统 （ 图 F302101C-J-19 ） 3.3.1.1 锅炉 烟 风 系统 采 用 平 衡 通风方式 ， 满足 锅炉 在 燃 用设计煤 种时从 启 动 至最 大 连 续 蒸 发 量（ BMCR ） 的 风量 和排出 烟 气 量 的 需 要 ， 且 满足 燃 用校核煤 种 的 需 要 。 锅炉启 动 时 向 油燃烧 器 提供 燃烧风 。 3.3.1.2 在 空预 器 出口 的二 次 风 管 上 引 一 路 热 风 再 循 环 管 至 送 风 机 入 口 风 道 ， 以 加热 空预 器进 口 二 次 风 ， 防 止 空预 器低 温 腐蚀 及 堵 灰 。 热 风 再 循 环 风量 将 由 制 造 厂 根 据 传 热 元 件的 保护性 能 确 定 。 3.3.1.3 系统 内 的 送 风 机 、 引 风 机 和 一 次 风 机 在 汽 机 额 定 工 况 运 行 时 获 得 最高效率 ，并 具 有 较 宽 的 调节范围 。 3.3.1.4 在 锅炉 低 负 荷 时 ， 烟 风 系统的设计 和布 置 ， 能使 送 、 引 风 机 、 一 次 风 机 、空预 器 满足 单 侧 运 行 的 要 求 。 3.3.1.5 每台 锅炉配 有 二 台 密封 风 机 ， 一 台 运 行、 一 台 备 用 ， 向磨 煤机 及 磨 煤机 进 口 风 门 提供 密封 风 。 锅炉 冷 一 次 风 向 给 煤机 和 磨 煤机 出口 风 门 提供 密封 风 。 3.3.1.6 每台 锅炉 分 别 配 有 火焰 监视 冷 却 风 机 ， 向 炉 膛 电 视摄像 机 、 泄 漏 探 测 器 、 导 管 和 火焰 监 测 器 提供 冷 却 风 。 3.3.2 制 粉 系统 （ 图 F302101C-J-20 ） 3.3.2.1 制 粉 系统 选择 按 照 华能玉环电厂工程的设计煤 种 的 收 到 基 挥 发 分 为 27.33% ， 哈 氏 可 磨 系 数 为 56 ， PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 9 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 适 宜 选 用 中速 磨 煤机 直吹 式 制 粉 系统 。 配 中速 磨 煤机的 直吹 式 制 粉 系统一 般 有 三 种 ： 1 ） 负 压 直吹 式 制 粉 系统 2 ） 正 压 热一 次 风 机制 粉 系统 3 ） 正 压 冷 一 次 风 机制 粉 系统 负 压 直吹 式 制 粉 系统 排 粉风 机的 磨 损严 重 ， 检 修 工 作 量大 ， 且 排 粉风 机的 效率 也 低 ； 正 压 热一 次 风 机 及 其 制 粉 系统 处 在 高 温 条 件 下 工 作 ， 对 设 备要 求较 高 ， 且 风 机 耗 电 较多 ； 正 压 冷 一 次 风 机制 粉 系统 ， 一 次 风 机 不 易 磨 损 且 耗 电 较少 ， 但 对 空 气 预 热 器 的 结构要 求较 高 ，需 采 用三分 仓 空 气 预 热 器 。 目 前 国 内外 大 容 量 机 组锅炉 基 本上 均 采 用三分 仓 结构 的 空 预 器 。为 了减 少 空预 器 中 漏 风量 ， 本工程的 空 气 预 热 器 采 用 径 向 、 轴 向 和 环 向 密封 系统 ， 密封 系统 采 用自动 控 制 调 整 间 隙 的 双 密封 技术 。 在 运 行 中 可 自动 跟踪 密封 间 隙 ， 使 其在任 何 工 况 下 保 持 最 小 密封 间 隙 ， 减 少 了 空预 器 的 漏 风量 ，为 冷 一 次 风 机系统的 采 用 提供了 有 利 的 条 件 。 故 本 期 工程制 粉 系统 采 用 正 压 冷 一 次 风 机 中速 磨 煤机 直吹 式 制 粉 系统 。 3.3.2.2 采 用 正 压 冷 一 次 风 机 中速 磨 煤机 直吹 式 制 粉 系统 ， 一 台 锅炉 将 配置 6 台 高效 可 靠 的 中速 磨 煤机 和 皮 带 称 重 式 给 煤机 ， 5 台 运 行、 1 台 备 用 。 煤 粉 细 度 为 200 目 筛 中 通 过 量 不 小 于 78% 。 每台 磨 煤机 出口 引 出 4 根 煤 粉 管道 （ 管 径 为 φ 711.2X10 ） 至 炉 前 经 煤 粉 分 配 器 分 成 8 根 煤 粉 管道 （ 管 径 为 φ 508X10 ） ， 炉 前 煤 粉 分 配 器 保 证煤 粉 的 均匀 分 配 。 在 八 角 煤 粉燃烧 器 前 ， 煤 粉 管道经过浓 淡 分 离 器进 行 二 次 分 配 后 接 入 煤 粉 喷 嘴 。 在 BMCR 工 况 下 ， 煤 粉主 管道 的 流速 为 26.4m/s ， 煤 粉 支 管道 的 流速 为 26.5m/s 。 在 35 ％ BMCR 工 况 下 ， 煤 粉主 管道 的 流速 为 22.9m/s ， 煤 粉 支 管道 的 流速 为 23.0m/s 。 3.3.2.3 原 煤 仓 采 用 空 气 炮 ， 内 衬 不 锈 钢 板 等 措 施保 证煤 在 最 大水 分 时 ， 原 煤 仓 及 落 煤 管不 堵 煤 。 3.3.2.4 煤 粉 管道 弯 头 考虑 防 磨 措 施 ， 其 使用 寿命 大 于 10 年 。 3.3.2.5 煤 粉燃烧 系统 在 35%B-MCR 到 100%B-MCR 使用 2 至 5 台 磨 煤机运 行 。 3.4 燃烧及制粉系统设备选择 锅炉通风方式 为平 衡 通风 ， 采 用 正 压 冷 一 次 风 中速 磨 煤机 直吹 式 制 粉 系统 ， 主要辅助 设 备 的 选型 和 规范 如下 。 3.4.1 磨 煤机 3.4.1.1 磨 煤机 形 式 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 10 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 对 于 正 压 冷 一 次 风 机 直吹 式 制 粉 系统 ， 目 前 国 内 制 造 厂 生 产 的 中速 磨 煤机 有 两 种 ： MPS 磨 和 HP 磨 。 MPS 磨 煤机 是德 国 Babcock 公司 60 年 代 为 辗 磨 硬 质 烟 煤 而 研 制的 。 沈阳 重 型 机 器 厂 、 北 京 电力设 备 总厂 于 1985 年分 别引 进 了 MPS 磨 生 产 技术 。 经过 对引 进 技术 的 消 化 吸 收， 两 家厂 对 MPS 磨进 行 了 一 定 的 优 化 ， 如 采 用 新 型 分 离 器 、 旋 转 喷 嘴 等 ， 现 已 形 成了 较 为 完 整 的 产 品 系 列 。 在 目 前 国 内 的 300MW 、 600MW 机 组 上 已 有 大量 运 行 实 绩 。 HP 型 磨 煤机 是美 国 CE 公司 在 RP 型 磨 煤机的 基 础 上 改 进 、 创 新发 展 起 来 的一 种高 性 能 先 进 的 浅碗 式 磨 煤机 。 上海 重 型 机 器 厂 在 80 年 代 引 进 了 CE 公司 RP 磨 的 整套 生 产 技术 ， 现 在 已 具 有 向 用 户 提供 RP 磨 及 HP 磨 两 种 系 列产 品 的 生 产 能力 。 HP 磨 采 用 了 RP 磨 的 基 本 形 式 ， 其 结构主要 由 齿 轮 减 速 箱 、 磨 辊 和 加 载 装 置、 磨 碗 、 分 离 器 等 部分 组 成 。 在 目 前 国 内 的 300MW 、 600MW 机 组 上 也 已 有 大量业 绩 。 3.4.1.2 磨 煤机 数量 中速 磨 煤机的 台 数 宜 根 据锅炉 容 量、 燃烧 器 数量、 燃烧区 热负 荷 、 单 只 燃烧 器 热负 荷 、 主 厂 房布 置、 投资 及 运 行 费 用 和 检 修 条 件 等 综合 考虑 确 定 。 参 考 国 外 燃 用 烟 煤的 大 容 量 百 万 千瓦 等 级 锅炉 磨 煤机 配置 ， 一 般 在 5~7 台 ， 其中 考虑 有 1 台 及 1 台 以 上的 备 用 磨 。 由 于 本 期 工程设计煤 种 的 结 焦 性 较 强 ， 单 只 燃烧 器 的热负 荷不 宜 太 大 ； 此 外 汽 轮 机 将 采 用四 缸 四 排汽 结构 ， 主 厂 房 纵 向长 度 介 于 双轴双速 汽 轮 机 和 单 轴 五 缸 六 排汽汽 轮 机的 主 厂 房 长 度 之 间， 故选 用 布 置 6 台 中速 磨 煤机 是较 为 合 适 的 。 3.4.1.3 磨 煤机 出 力 每台 锅炉配置 6 台 HP 型 或 MPS 型 中速 磨 煤机 ， 5 台 运 行、 1 台 备 用 。 在 磨 制设计煤 种时 ， 除 备 用 外 的 磨 煤机 磨 损 后 期 的总 出 力 不 小 于 锅炉 最 大 连 续 蒸 发 量（ BMCR ） 时 燃 煤 量 的 110% ；在 磨 制校核煤 种时 ， 全 部 磨 煤机 在 检 修 前 的总 出 力 不 小 于 锅炉 最 大 连 续 蒸 发 量 时 的 燃 煤 消耗量 。 煤 粉 细 度 为 200 目 筛 孔 通 过 率 ≥ 78 ％ 。 磨 煤机 带 旋 转 分 离 器 。 3.4.1.4 磨 煤机计 算 表 3.4-1 项 目 单位 设 计 煤 种 HP 磨 MPS 磨 设计煤 种 神府 东 胜 煤 原 煤 水 分 % 14 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 11 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 项 目 单位 设 计 煤 种 HP 磨 MPS 磨 可 磨 性 系 数（ 哈 氏 ） HGI 56 煤 粉 细 度 （ 对 磨 煤机 要 求 ） 78% 通 过 200 目 磨 煤机 台 数 6 台 磨 煤机运 行 台 数 5 台 锅炉 煤 耗量 t/h/ 台 365.7 365.7 磨 煤机 应 有出 力 t/h/ 台 73.1 73.1 磨 煤机设计 出 力 t/h/ 台 80.5 80.5 磨 煤机 出 力 修 正 系 数 0.807 0.895 磨 煤机计 算 基 本 出 力 t/h/ 台 99.7 89.93 磨 煤机 型 号 HP1103 Dyn ZGM133G 磨 煤机 实 际 基 本 出 力 t/h/ 台 104.4 93.8 磨 煤机计 算 出 力 t/h/ 台 84.2 83.9 磨 煤机负 荷 率 % 86.8 87.2 磨 煤机 裕 量 % 15.2 14.7 磨 煤机 最 大通风量 t/h 144.4 171.8 磨 煤机 最 小 通风量 t/h 101.1 127.0 磨 煤机计 算通风量 t/h 130.6 149.4 磨 煤机 密封 风量 t/h 7.4 6.3 磨 煤机电动机 轴 功率 kW 850 1000 磨 机 出口 风粉 混 合 物 温 度 °C 76.0 75.9 风粉 比 1.87 2.12 磨 机 进 口 干燥 剂 温 度 °C 266.5 245.2 调 温 风 温 度 °C 26 26 热一 次 风 温 度 °C 314 314 调 温 风 比 例 % 16.85 24.29 最 大通风量 时磨 煤机 阻 力 Pa 4500 7050 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 12 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 注 ： 由 于 磨 煤机 尚 未 招标 ， 磨 煤机的 型 号的 选择 是 根 据 我 院 现 有 资 料 而 定 的 。 3.4.3 中速 磨 石子 煤 处 理 方式 每台 中速 磨 产 生 的 石子 煤 最 大 排 放 量约 0.372t/h 。 磨 煤机 石子 煤 排 放 方式 目 前 有 多 种 方式 ： 水 力 喷 射 、 人 力 铲 运 、 机 械提 升 和 机 械 铲 运 等 。 但 相 对 来 说 水 力 喷 射 式 系统 不 可 靠 ， 且 由 于 管道 泄 漏 易 污染 环 境 ； 人 力 铲 运 劳 动 强 度 高 ， 机 械 水 平 太 低 。 因 此 机 械提 升 和 机 械 铲 运 是较 为理 想 的 两 种 方式 。 机 械提 升 的 方式 需 通 过 振 动输 送 机 、 斗 链 提 升 机 袋 将 石子 煤 排 放至 石子 煤 仓 ， 由 汽车 定 期 将 石子 煤运 走 。 机 械提 升 方 案 设 备 较多 ， 系统 复 杂， 投资 较 大 ， 但 劳 动力 需 求 量 小 。 机 械 铲 运 方式 由 操 作 人 员定 期 将 磨 煤机 石子 煤 斗 中 的 石子 煤 卸 入 可 移 动的 石子 煤 箱 ， 用电 瓶铲 车 运 走 。 采 用机 械 铲 运 方式 系统 简 单 ， 投资 省 ， 对 环 境 影 响 小 ， 但 需 要 一 定 的 劳 动力 。 3.4.4 给 煤机 每台 锅炉配置 6 台 能 适应中速 磨 煤机 正 压 直吹 式 制 粉 系统运 行 的 给 煤机 ， 5 台 运 行 ， 1 台 备 用 ， 每台 给 煤机的 出 力 不 小 于 磨 煤机计 算 出 力的 1.1 倍 ，为 10-100t/h 。 其 设计 压 力 不 小 于 0.35MPa 。 通 过 调节 给 煤机的 转 速 ， 控 制 给 煤 量 以 满足 锅炉 需 要 。 配置 具 有 储存 和 计 算 功 能的计 量 仪 表 ， 精 度优 于 ± 0.5% 的煤 量 称 量 ， 设 有 断 煤 信 号自动 清 扫 装 置及 密封 风 装 置 。 3.4.5 原 煤 仓 每台 锅炉 设 置 6 只 钢 制 原 煤 仓 ， 煤 仓 材料采 用 碳 钢 ， 锥 体 部分 采 用 不 锈 钢 内 衬 ， 锥 斗 的 水 平 夹 角 将 不 小 于 70 ° 。 根 据 运煤 专 业 卸 煤 方式 的 不 同， 原 煤 仓 的 形 状 可 分 为 两 种 形 式 。 当 采 用 卸 料 小 车 卸 煤 时 ， 原 煤 仓 的 开 口为 矩 形 ， 从 上 到下 分 别 为 长 方 体， 方 圆 节 和 圆 锥 。 当 采 用 犁 煤 器 卸 煤 时 ， 原 煤 仓 的 开 口为 圆形 ， 从 上 到下 分 别 为 圆 柱 体和 圆 锥 。 每台 原 煤 仓 的 几 何 容 积 为 908m 3 ， 有 效 容 积 为 772 m 3 ， 设计煤 种 按 5 只 煤 仓 计 算 能 满足 锅炉 BMCR 负 荷 下 9.4 小 时 耗 煤 量 ， 符 合 《 火 力 发 电厂设计 技术规 程 》 的 要 求 。 3.4.6 密封 风 机 配置 100% 容 量 的 密封 风 机 2 台 ， 供 给 6 台 磨 煤机 以 及 前 插 板 门 的 密封 风 ， 防 止 煤 粉 外漏 。 密封 风 机 吸 风 取 自一 次 风 机 出口， 经过 滤 器后 吸 入 密封 风 机 。 单 台 磨 煤机 密封 风量 为 1.75 ～ 2.06kg/s ， 按 6 台 磨 运 行 计 算 所 需 密封 风量 为 10.5 ～ 12.36kg/s ， 规定风量 裕 度 10 ～ 20% ， 按 15% 计 算 ， 密封 风 机 进 口 风量 为 12.08 ～ 14.2kg/s 。 提 升 压 头 为 3.5kPa, 规定 压 头 裕 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 13 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 度 20 ～ 40% ， 按 30% 计 算 ， 密封 风 机 提 升 压 头 为 4.6kPa 。 3.4.7 一 次 风 机 3.4.7.1 风量、 压 头 的计 算 本工程 采 用 两台 50 ％ 容 量 的一 次 风 机 。 一 次 风 机的 风量 包括 锅炉 在 最 大 连 续 蒸 发 量 时 所 需 的一 次 风量、 全 部 磨 煤机的 密封 风量 和 制 造 厂 保 证的运 行 一年 后 的 空 气 预 热 器漏 风 量 。 一 次 风 机 风量 裕 量 40% 、 另 加 温 度 裕 量（ 按 夏季 室 外 大 气 温 度 计 算） ； 一 次 风 机 压 头 裕 量 30% 。 一 次 风 机 风量 计 算 见 表 3.4-2 表 3.4-2 一 次 风 机 风量 计 算 项 目 单位 风 机 风量 计 算 单 台 磨 煤机 入 口 热 风量 kg/s 29.78 热一 次 风 总 量 kg/s 148.88 单 台 磨 煤机 入 口 冷 风量 kg/s 6.03 冷 一 次 风 总 量 kg/s 42.56 空预 器 一 次 风 漏 风 率 ％ 30 单 侧 预 热 器进 口 一 次 风量 kg/s 106.34 BMCR 工 况 一 次 风 机 质量风量 kg/s 127.62 一 次 风 机 进 口温 度 °C 17 一 次 风 计 算空 气 密 度 kg/m 3 1.21 BMCR 工 况 一 次 风 机 容 积 风量 m 3 /s 105.48 风量 裕 度 % 40 夏季 通风 温 度 °C 34.7 夏季 通风 温 度 下 空 气 密 度 kg/m 3 1.14 TB 工 况 一 次 风 机 容 积 风量 m 3 /s 156.68 TB 工 况 一 次 风 机 质量风量 kg/s 178.67 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn ECEPDI/ZPEPDI 热机部分 说明书 工程检索号： 30-F302101C / 33-F302101C 第 14 页 2004 年 3 月 华能玉环电厂工程初步设计 一 次 风 系统 阻 力计 算 见 表 3.4-3 表 3.4-3 一 次 风 系统 阻 力计 算 3.4.7.2 一 次 风 机 形 式 的 选择 一 次 风 系统的 特点 是 风量 较 小 ， 而 风 压 要 求较 高 ， 风量 随着 机 组 的负 荷变 化 而 变 化 ， 其变 化 范围 比 较 大 ， 风 机 选型 时 需 考虑 空预 器 的 漏 风量、 磨 煤机 切 换 时 通风量 增 大 等 因素 ， 风量 裕 量大 ， 风 机的 风量 变 化 比 较 大 ， 而 一 次 风 系统 要 求 风 压 变 化 较 小 。 动 叶 可 调 轴流 风 机 具 有 结构 紧凑 、 效率高 、 效率 曲 线 平 坦 、调节性 能 好 及 检 修 维 护方 便 等优 点 。 由 于 动 叶 可 调 轴流 风 机的 压 力系 数 较 低 ，为 获 得 高 的 压 头 需 采 用 双 级 叶 轮 ， 其 制 造 要 求 相 对 较 高 ， 但 其 运 行 效率高 ， 尤 其 是 在变 负 荷 工 况 下 更 加 明 显 ， 选 用动 叶 可 调 轴流 式风 机 还 是 合 适 的 。 离 心 式风 机 具 有 结构 简 单 、 运 行 可 靠 、 价格 较 便 宜 等优 点 ， 但是 风 机 高效率 区范围 小 ， 在 机 组 部分负 荷 很 多 。 玉环电厂 在 电力系统 中 主要 承担基 本负 荷 ，同 时 也 要 能 够 满足 电 网 调 峰 运 行 的 要 求 ， 而 在 风 机的 调节特性及 整 个 机 组 运 行 的 经济 性 上 轴流 风 机 明 显 优 于 离 心 式 风 机 ， 因 此 本工程 推荐 采 用动 叶 可 调 轴流 式 一 次 风 机 （ 详 见《 三 大风 机 选型 说明》专题 报 项 目 单位 风 机 压 头 计 算 HP 磨 MPS 磨 系统 阻 力： 吸 风 道 Pa 23 23 消 音 器 阻 力 Pa 250 250 冷 风 道 Pa 92 92 预 热 器 阻 力 Pa 480 480 热 风 道 Pa 1128 1128 文 丘 利 400 400 磨 煤机 阻 力 Pa 4500 7050 煤 粉 管道 Pa 4285 4285 一 次 风 分 配 器 Pa 700 700 燃烧 器 阻 力 Pa 1570 1570 BMCR 工 况 一 次 风 机 静 压 升 Pa 13428 15978 风 压 裕 量 % 30 30 TB 工 况 一 次 风 机 静 压 升 Pa 17456 20771 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn