600MW超临界风扇磨褐煤锅炉的设计和运行实践_木屑颗�；鷟秸秆颗�；鷟秸秆压块机|木屑制�；鷟生物质颗�；鷟富通新能源

1、锅炉的主要设计特点
    (1)本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接。螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，水冷壁吸热均匀，管间热偏差小，水冷壁出口的介质温度和金属温度均匀。
    (2)在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带焊接式张力板的垂直刚性梁系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部垂直水冷壁，保证锅炉炉膛自由向下膨胀。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
    (3)采用风扇磨直吹式制粉系统，每炉配8台磨煤机，BMCR工况下，6台运行2台备用。
    由于本工程煤质水分为40%左右，采用其他型式的制粉系统无法满足煤质的干燥要求，必须采用以高温炉烟为主要干燥介质的风扇磨制粉系统。对于风扇磨制粉系统，可以选择高炉炉烟十热风的双介质干燥剂，也可以选择高炉炉烟十冷炉烟十热风的三介质干燥剂。如果采用双介质干燥剂，系统布置简单、成本低。但在运行过程中，一次风系统中的含氧量很难控制，容易导致煤粉爆燃。所以，本工程从运行安全方面考虑，采用了三介质干燥剂。
    (4)在上炉膛分隔屏过热器区域布置8个高温炉烟抽烟
口，其中水冷壁左、右侧墙各3个，水冷壁前墙2个。通过该位置的8个抽烟口抽取高温炉烟用于干燥煤粉。
    (5)省煤器为H型鳍片管省煤器，传热效率高，受热面管组布置紧凑，烟气侧和工质侧流动阻力小，耐磨损，防堵灰，部件的使用寿命长。
    (6)为了保持过热器和再热器部件的横向节距并防止管屏晃动，采用蒸汽冷却夹管和蒸汽冷却间隔管结构。
    (7)过热器喷水系统设有二级喷水旁路系统，其作用是当锅炉处于直流负荷以上，由于溢流管路暖管流量造成贮水箱内水位升高时，可将工质排入过热器减温水系统，通过减温器喷入过热器，从而控制贮水箱水位。
    (8)锅炉尾部采用单烟道，尾部烟道内只布置低温再热器及省煤器。主要通过调节再热器减温水喷水量控制再热蒸汽温度。
    锅炉尾部烟道不设置低温过热器，过热器主要布置上炉膛高温辐射区域及高温对流区域。采用该布置方案，可以减少一级过热器受热面，降低汽水阻力；同时可以保证布置足够多的再热器受热面，从而保证再热器吸热量。
2、锅炉的基本设计方案
2.1省煤器及水冷壁
    在尾部烟道内低温再热器下方布置有省煤器管组，省煤器采用H型双肋片管。省煤器以顺列布置，以逆流方式与烟气进行换热。纵向节距为100 mm，纵向排数为24排；横向节距为104 mm，横向排数为194排。省煤器管规格为444.5×6.7 mm。
    锅炉采用膜式水冷壁。上部炉膛为垂直管圈，下部炉膛为螺旋管圈。炉膛断面尺寸为20402.3 mm×20072.3 mm。冷灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的488根直径∮38 mm、壁厚为7.3 mm、节距为53mm的光管组成的管带围绕成，经过灰斗拐点(标高为20.266 m)后，管带以18.736。的螺旋倾角继续盘旋上升。螺旋管圈水冷壁在标高59.521 m处通过中间集箱转换成垂直管屏。垂直管屏由1468根∮31.8×6.2，节距为55 mm的管子组成。前、后墙垂直管屏各由370根管子组成，两侧墙管屏各由364根管子组成。前、侧垂直管屏出口集箱和吊挂管出口集箱分别引出引出管与上炉膛两侧的各1根下降管相连。下降管向下再向后在折焰角后汇合成折焰角入口汇集集箱。从折焰角入口汇集集箱共引出50根连接管分别与折焰角入口集箱和水平烟道侧墙入口集箱相接。折焰角由368根管子组成，其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙，然后形成纵向5排水平烟道管束与出口集箱相连。水平烟道侧墙由100根管子组成，其出口集箱与水平烟道管束出口集箱共引出24根连接管连接4只启动分离器。
2.2过热器系统
    过热器系统按蒸汽流程分为顶棚包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和末级过热器，具体如下：
  分离器一炉膛顶棚管一尾部包墙及尾部吊挂管一包墙出口汇集集箱一分隔屏过热器入口集箱一分隔屏过热器一分隔屏过热器出口集箱一过热器一级减温器一后屏过热器入口集箱一后屏过热器一后屏过热器出口集箱一过热器二级减温器一末级过热器入口集箱一末级过热器一末级过热器出口集箱一主蒸汽管道一汽轮机。
2.3再热器系统
    再热器系统为两级布置，即：水平低温再热器十立式低温再热器以及末级再热器，具体流程如下：
    冷段再热管道（再热器冷段）→低温再热器入口联箱→水平低温再热器→立式低温再热器→低温再热器出口集箱→低再出口连接管→再热器喷水减温器→末级再热器入口连接管→末级再热器入口联箱→末级再热器→级再热器出口联箱一级再热器出口导管（再热器热段）。
2.4启动系统
    启动系统为内置式带再循环泵系统。锅炉负荷小于30%BMCR直流负荷时，分离器起汽水分离作用，分离出的蒸汽进入过热器系统，水则通过连接管进入贮水箱，根据贮水箱中的水位由再循环泵排到省煤器前的给水管道中或经溢流管排到疏水扩容器中。锅炉负荷在30% BMCR以上时，分离器呈干态运行，只作为一个蒸汽的流通元件。启动系统按全压设计。
    启动系统由如下设备和管路组成：①启动分离器及进出口连接管；②贮水箱；③溢流管及溢流阀；④疏水扩容器；⑤再循环泵及再循环管路；⑥最小流量管路；⑦过冷管；⑧循环泵暖管管路：⑨溢流管暖管管路；⑩压力平衡管路。
2.5汽温调节
    锅炉在本生点以上运行时；通过调节燃料量和给水量的比例来控制主汽温度，在本生点以下的负荷运行时主要依靠减温器系统来控制主汽温度。再热蒸汽汽温通过再热器减温器进行调整，另外，在低负荷时调整过量空气系数也能起到控制再热汽温的目的。
2.6燃烧器及空气预热器
2.6.1燃烧器
    燃烧器采用大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，在各风箱的出口处布置数量相同的燃烧器喷嘴。煤粉燃烧器采用水平浓淡低NOx燃烧器，分别布置在炉膛水冷壁的四面墙上，呈八角切向布置，每角燃烧器分上中下3组，共计40只煤粉喷口。
2.6.2空气预热器
    每台锅炉配有两台全模式、双密封、两分仓回转式空气预热器，立式布置，烟气与空气以逆流方式换热。预热器型号为33-VI(B)-2133(2333)-QMR，转子直径为15000 mm。预热器转子采用全模式扇形仓格结构，热端传热元件采用Q235-A.F材料，冷端传热元件采用搪瓷钢板。
3、锅炉运行情况
    伊敏三期工程#5、#6锅炉分别于2010年12月及2011年1月份通过168h试运行。锅炉在试运行期间，各系统运行正常，具有较强的带负荷的能力，主要参数均达到设计值。燃烧系统配风良好，燃烧稳定，火焰中心位置理想。从而致使锅炉热负荷分配比较均匀，水冷壁出口工质温度基本无偏差；炉膛左右侧没有明显的烟温偏差及汽温偏差。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
3.1主要设计参数及相应运行数据的比较
3.2锅炉在试运期间出现的问题
3.2.1省煤器受热面设计偏大
    在锅炉上大量地布置省煤器受热面，主要是为了降低空气预热器的入口烟温。由于本工程的省煤器受热面布置偏大，致使锅炉在启动初期短时间出现省煤器汽化的现象。为了避免此现象，运行人员在锅炉启动期间，加大了锅炉给水量，并增加贮水箱疏水管路的疏水量，从而在保证水冷壁最小流量的同时，减小了锅炉的再循环水量，从而避免了省煤器汽化现象。
3.2.2在额定负荷下，再热器减温水量大于设计值
    在额定负荷下，锅炉再热器减温水量的设计值为33.4t/h，在实际运行过程中，达到了42 t/h。通过对比运行数据后，分析原因如下：
    (1)高压缸排汽温度高于设计值约20℃；
    (2)锅炉在实际运行时掺入的冷炉烟量大于设计值；
    (3)锅炉干除渣装置的漏风量大于设计值；
    (4)在对低温再热器进行计算时，换热系数选取偏�。�
    (5)锅炉低温再热器受热面在投运初期比较清洁，没有粘污，致使受热面换热系数大于设计值。
4、结论
    燃用高水分褐煤锅炉的成功开发，提高了锅炉在褐煤领域对煤质的适应性，也提高了整个褐煤发电机组的效率。随着能源的进一步利用，大容量的超临界褐煤机组将突现出高效、低能耗的优势。解决了褐煤长途运输带来不安全、高成本、高消耗问题，将进一步促进经济发展。

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