75t循环流化床锅炉详细参数说明书

****************循环流化床锅炉采购项目投标文件

目 录

技术部分

一、太锅集团开发的低耗能CFB技术介绍········································································· 4 二、技术规范 ···················································································································· 9

1、总则························································································································ 9 2、货物需求一览表 ······································································································ 9 三、技术规格 ···················································································································10

1、锅炉安装条件·········································································································10 2、锅炉运行条件·········································································································10 3、锅炉主要技术数据··································································································10 4、技术部分内容·········································································································20 5、专题论述················································································································27 6、包装及运输 ············································································································37 7、验收和保管 ············································································································37 8、锅炉保证值条件 ···································································································37 四、供货范围 ···················································································································39

1、一般要求················································································································39 2、供货范围················································································································39 五、技术资料及交付进度··································································································42

1、投标书文件与图纸资料···························································································42 2、配合电站设计提供的资料与图纸·············································································42 六、设计说明书················································································································44

1、前言·······················································································································46 2、锅炉设计条件及性能数据 ·······················································································46 3、锅炉总体及系统 ·····································································································48 4、主要部件················································································································53 5、防磨措施················································································································57 6、密封·······················································································································57 7、严密性试验 ············································································································58 8、锅炉安装及运行要求 ······························································································58

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9、特别说明················································································································58 附：太锅集团75T/H产品图纸

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技

术 部 分

TGJT

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太原锅炉集团开发的低能耗循环流化床技术介绍

太锅集团和清华大学合作，深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战，提出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法，形成了低能耗循环流化床锅炉全套设计导则，完成了低能耗循环流化床锅炉的产品结构设计，首台低能耗产品在山西离石大土河热电厂已运行两年，运行结果及测试数据均表明，低能耗能型循环流化床锅炉与常规产品比较：

节电30%以上 节煤3-6%

性能优异，可靠性高，连续运行时间为5000h,年运行时间8000h.

低能耗型循环流化床锅炉代表了流化床技术发展的最新方向，该技术在我公司75t/h级别、130t/h级别、220t/h级别以及更大容量循环流化床锅炉都得到了应用，显示出强大的技术优越性。 一、CFB锅炉面临的问题和对策

1.CFB锅炉三大突出优点

CFB锅炉相比煤粉炉而言，具有燃料适应性广、环保性能优异、负荷调节范围宽广三大突出优点，正是凭借这些技术优势，近二十年来，循环流化床燃烧技术得到飞速发展，在国内中小容量锅炉机组中取得了不可替代的市场地位，成为了国际上公认的商业化程度最好的洁净煤燃烧技术。

2.CFB锅炉面临的两大问题 2.1 可靠性

对于CFB锅炉运行的安全可靠性而言，尽管在解决了磨损、耐火材料、辅机系统三大问题后，CFB锅炉的可用率得到很大提高，但总体上与煤粉炉相比仍然有一定差距。

2.2 经济性

CFB锅炉运行的经济性与煤粉炉相比仍然有较大差距，如CFB锅炉煤耗高于煤粉炉1-3个百分点，厂用电率高于煤粉炉2-3个百分点。CFB锅炉主要辅机的功率比普通煤粉炉高出一倍多，使机组的厂用电率比较高，平均达到9％左右，这其中有锅炉本体结构设计方面的问题，同时也有系统布置复杂、辅机选配不合理方面的原因。

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3.CFB锅炉技术发展对策

3.1 CFB锅炉能否在以上两个方面特别是运行的经济性方面实现突破是国际循环流化燃烧技术的重大课题。CFB锅炉的理论研究和产品开发如果不能有所突破，CFB锅炉的发展将受到严峻挑战。

3.2 清华大学在总结了CFB锅炉设计理论的基础上提出了低能耗型CFB锅炉“定态设计”理论模型，从机理上阐明了解决循环流化床锅炉两大难题的技术方向及具体技术措施，形成了指导低能耗型循环流化床锅炉产品开发的全套设计导则及计算方法。

3.3 太锅集团应用低能耗型CFB锅炉设计导则和计算方法，开发出了75-480t/h节能型CFB锅炉系列产品，首台75t/h级别节能型产品已于2006年1月投入运行，并于2007年6月进行了详细的现场测试。测试数据表明：节能型CFB锅炉产品在运行的可靠性和经济性方面均实现了重大突破。 二、低能耗型CFB锅炉设计理论和方法

1. 低能耗型CFB锅炉理论基础

1.1 低能耗型CFB锅炉的技术优势就是节煤、节电和高可靠性，技术关键就是在低床压运行时，要维持炉膛物料浓度和流经分离器的循环物料量基本不变。对75t/h级别CFB锅炉而言，床压降降低到3kPa，不影响到锅炉的传热性能。

1.2 传统观念存在误区,认为：锅炉床压降的高低对循环量的影响很大，从而对炉内传热及锅炉负荷产生较大影响。实际上，床压降的提高对传热的贡献很小，而炉膛中下部物料浓度的增加必然带来磨损的加剧、风机电耗的增加等不利影响。

1.3 床存量降低后，二次风区域物料浓度降低，二次风穿透扰动效果增强，炉膛上部气固混合效果得以改进，提高了锅炉燃烧效率，降低了锅炉机组的供电煤耗。

1.4 床存量降低后，物料流化需要的动力减小，锅炉一、二次风机的压头降低，风机电耗下降，从而降低锅炉机组的厂用电率。

1.5 床存量降低后，炉膛下部物料浓度大幅度减小，从而可以减轻炉膛下部浓相区特别是防磨层与膜式壁交界处的磨损，提高锅炉机组的可用率

2. 低能耗型CFB锅炉流态确定

2.1 “定态设计”理论解决了开发低能耗型CFB锅炉的基础问题，即流态如何选择的问题，因为CFB锅炉技术研发一旦选定流态，有关床内物料质量、循环量、物料沿床高浓度分布、相应传热系数沿床高的分布、燃烧份额的分布等设计数据均需要从工程实践中逐步积累，并需要匹配相应的结构及辅机系统来保证，再更动流态十分困难。

2.2 低能耗型炉内流化状态在实际运行过程中具有可控性，当发生循环量或物料

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浓度漂移时，可以通过调整床存量而保持设计的流化状态不变。

3. 低能耗型CFB锅炉性能计算

3.1 低能耗型CFB锅炉性能计算采用了清华大学编制的“热力性能计算”软件。清华大学以定态设计理论为基础，研究总结了国内外数百台循环流化床锅炉的实际运行工况及相应煤种的大量数据，完成了以我国燃煤条件为基础编制的最佳状态参数的“热力性能计算”软件。

3.2 应用这一软件计算出的锅炉各种结构参数，充分考虑了环境地质条件、燃料、脱硫、锅炉汽水参数、司炉运行操作等各种因素的影响，成为锅炉设计时最基本的计算数据。

3.3 该软件在太锅35t/h、75t/h、130t/h、260t/h、480t/h锅炉产品上应用，获得成功

4. 低能耗型CFB锅炉设计导则

低能耗型CFB锅炉采用低床压运行方式以及相应的流态确定后，太锅和清华大学一起，建立了一整套具有自主知识产权的设计导则，包括: 锅炉各类性能及结构计算软件； 锅炉整体结构布置及受热面安排准则； 主要部件基本结构尺寸准则； 防磨密封膨胀技术准则； 炉墙设计准则；

烟风系统结构设计准则； 燃料基配准则；

辅机系统设计选配准则等等。

依据这些准则和规范，太锅形成了多项专利和专有技术 三、低能耗型CFB锅炉产品结构特征

1.产品开发的总体状况

1.1 太锅和清华大学合作开发的低能耗型的75-480t/h CFB锅炉产品系列采用高温绝热旋风分离的主流炉型，产品结构设计采用了多项专利和专有技术。

1.2 应用低能耗型技术的锅炉在整体布置、热量分配和部件方面均有不同，同时采用了一系列的结构变化。从而保证锅炉在较低风室风压下仍能达到相同的传热需要并在流态迁移后对燃烧产生积极的影响。

1.3 对锅炉核心部件结构进行优化，保证流化床内的物料达到要求的“品质”和“数

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量”，是节能型CFB锅炉最根本的结构保证。

1.4 核心部件的优化都从系统的角度考虑问题，部件之间相互关联、协调配合，共同支撑着系统高效可靠的运转

2.炉膛结构优化

2.1 按照清华大学定态理论确定的流态选取炉膛烟气流速和炉膛出口烟气中的物料携带量；

2.2 炉膛顶部采用失速区防磨结构；

2.3 给煤管和二次风管等与膜式壁采用厂内预制式连接密封结构； 2.4 炉膛下部交界处采用系统性防磨措施与让管结构相结合的方式； 2.5 规范炉膛内烟气温度压力测点的结构及位置；

2.6 炉膛出烟口结构的设计充分考虑了炉内烟气流场的分布并兼顾分离器入口烟道的优化设计。

3.低阻力、不漏渣的风帽结构

3.1 风帽设计吸取引进型钟罩式风帽不漏渣的结构特点，克服其容易磨损、阻力大和更换困难的缺点。

3.2 在风帽中增加易更换夹套，采取合理的风帽直径和风帽小孔结构型式，选取合理的风帽阻力，风帽磨损后只需更换夹套和风帽头，缩短了检修周期，减小了检修费用。

3.3 该风帽为太锅专利技术。 4.二次风结构优化

4.1 优化二次风在炉膛四周的布置位置； 4.2 优化二次风布置层数及喷口结构形式； 4.3 优化不同区域二次风量的配置； 4.4 优化二次风口的数量及喷口流速； 4.5 根据不同燃料特性优化选取二次风比例 5.分离器结构优化

5.1 优化分离器的结构模型；

5.2 分离器进口烟道采用足够长的加速段并优化其高宽比； 5.3 分离器中心筒采用偏置、缩径等一系列结构措施； 5.4 分离器圆筒截面根据优选的烟气上升流速来确定；

5.5 锥体角度尺寸与烟气流场相协调，同时与料腿结构相匹配。

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6.低阻力、大流率、小风量回料装置

6.1 优化回料装置的物料流动模型和回料阀阻力； 6.2 优化回料腿物料下降流速以及料腿直径； 6.3 优化返料隔墙结构形式及尺寸； 6.4 优化水平回料通道结构形式及尺寸；

6.5 按照清华大学绘制的《回料立管负压差移动床流动流谱》对返料风系统及返料风量进行优化设计和选取。

6.6 回料装置为太锅专利技术。 7.尾部烟道结构优化

7.1 分离循环燃烧系统结构优化后，对尾部烟道结构进行相应的优化；

7.2 尾部烟道结构及受热面排布与循环燃烧系统的设计相匹配，确保在尾部受热面不会出现磨损的同时又能很好的避免积灰，保证尾部受热面高效地进行换热。

8.提高锅炉部件的厂内装配率

8.1 为最大限度的减小现场安装质量不能保证给锅炉运行带来的隐患，太锅集团秉承在厂内进行最大化装配的设计理念。

8.2 对锅炉的一些关键部件，如水冷床、膜式壁密封塞块、炉膛出烟口、膜式壁的让管、炉墙护架等采用整体出厂的方式。

9.系统及辅机选配优化

9.1 对一二次冷热风系统、返料风系统、引风系统、给煤系统、石灰石脱硫系统、出渣系统等进行优化设计。

9.2 对一二次风机、罗茨风机、给煤机、冷渣器、吹灰器、耐磨耐火材料等提出选型规范。

结论：太锅集团与清华大学合作开发出了低能耗型CFB锅炉产品，新一代产品突破了常规产品面临的可靠性和经济性方面的瓶颈问题，显示了节煤、节电和高可靠性的突出优点，代表了CFB锅炉产品技术发展的最新方向，该技术应用于75级别、130级别、220级别及更大容量CFB锅炉后，将显示其更强大的生命力和技术优越性，必将从根本上解决种种弊端，为广大用户带来更大的经济效益。

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一 、技术规范

1、 总则

1.1. 本投标书适用于************锅炉项目，安装1台12MW背压式汽轮发电机组和3台75t/h次中温次高压循环流化床锅炉。锅炉为半露天布置。对设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面提出技术要求。

1.2. 太原锅炉集团有限公司在本投标书提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，本公司提供满足本规范书和标准要求的高质量产品及其服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。

1.3. 本投标书与招标方规范书的偏差表示在投标文件中的 “差异表”中。 1.4. 本公司执行招标方规范书所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。 1.5. 合同签订后按本规范（设备监造、检验和性能验收实验）的要求，本公司提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、试验、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方确认。

1.6.本公司提供能充分说明投标方案、技术设备特点的有关资料、图纸供招标方参考。

2、货物需求一览表

货物名称 规格型号 数量 交货期 交货地点 75T/H 循环流化床次高压中温锅炉

TG-75/5.29-M 3台 项目现场 9

二、技术规格

1.锅炉安装条件

1.1安装位置：******************。 1.2安装台数：3台 1.3环境条件

1.4设备布置方式：横向 露天布置 1.5操作平台标高：7m

2.锅炉运行条件

2.1运行方式：定压运行。 2.2给水温度：104℃。

2.3运行时间：锅炉在投产后的第一年内，锅炉连续运行时间4000小时，年运行小时数要求不小于7500小时。

3.锅炉主要技术数据

内容 蒸发量 工作压力 蒸汽温度 给水温度 减温方式 点火方式 排烟温度 锅炉效率 适用燃料 燃料低位热值 脱硫方式 一次风温度 二次风温度 负荷调节范围 运转层标高 锅筒中心标高 前后柱中心距 单位 T/h Mpa ℃ ℃ / / ℃ % KJ/Kg ℃ ℃ % m m m 10

投标数据 75 5.29 450℃ 104℃ 喷水减温 床下油点火 138℃ 89.2﹪ 混煤 炉内脱硫 142℃ 142℃ 30-110 7 29.5 13.7

左右柱中心距 m 7.5 锅炉设备技术数据

名 称 1、锅筒 设计压力 最高工作压力 汽包内径 汽包外径 汽包直段长度 汽包总长度 汽包中心标高 汽包材质 蒸汽净化装置型 汽包水容量 2、燃烧室 炉膛型式 炉膛尺寸（宽，深，高） 炉膛容积 炉膛总受热面积 炉膛设计计算截面面积 炉膛出口温度（B-MCR） 3、水冷壁 水冷壁设计压力 水冷壁循环方式 水冷壁管管型 水冷壁管外径 水冷壁管壁厚 水冷壁管材质 下降管外径 下降管壁厚 下降管材质 下降分配水管外径 下降分配水管壁厚 下降分配水管材质 11

单 位 MPa.g MPa.g mm mm mm mm m m3 mm m3 m2 m2 ℃ 数 值 5.82 6.23 1500 1608 8200 9950 29.5 20g/GB713 给水清洗 6.72 全密封膜式水冷壁 6230×3130×22010 429.2 444.5 19.5 914 5.9 自然循环 φ51×5 51 5 20G/GB5310 325 12 20G/GB5310 108 5 20G/GB5310 MPa.g mm mm mm mm mm mm 名 称 下降管与上升管的截面比 传热恶化临界热负荷与设计选用的最大热负荷的比值 4、过热器 过热器设计压力 过热器喷水减温水量 高温过热器受热面积 高温过热器片数 高温过热器后烟温 低温过热器受热面积 低温过热器片数 低温过热器后烟温 过热器受热面积总计 维持额定主汽温的最低负荷 过热器总压降（B-MCR） 各级过热器出口汽温（B-MCR） 调温方式 5、省煤器 设计压力（B-MCR） 设计进口温度（B-MCR） 设计出口温度（B-MCR） 受热面积（蛇形管） 省煤器压降（B-MCR） 进口烟气流速（B-MCR） 出口烟气流速（B-MCR） 省煤器管外径 省煤器管内径 省煤器管节矩 省煤器管材质 省煤器管的防磨设施 6、空气预热器 型式 数量 入口烟气温度（B-MCR） 单 位 MPa.g t/h m2 片 ℃ m2 片 ℃ m2 % MPa. ℃ MPa.g ℃ ℃ m2 MPa. m/s m/s mm mm mm ℃ 12

数 值 59.4 1.25 5.57 2.3 194 37 749 402.6 37 524.25 596.6 35 0.5 450/397.5 一级喷水减温 5.8 150 254.5 1146.9 0.45 7.2 5.7 32 26 80/38 20G/GB5310 防磨护瓦 立式管箱 2 322.8 名 称 出口烟气温度（B-MCR） 入口空气温度（B-MCR） 一次风出口温度（B-MCR） 二次风出口温度（B-MCR） 投运一年内的漏风系数 投运一年后的漏风系数 高温段传热元件面积 7、安全阀 汽包安全阀型式 汽包安全阀台数 汽包安全阀公称直径 汽包安全阀喉部直径 汽包安全阀排汽量（每台） 汽包安全阀起座压力 汽包安全阀回座压力 汽包安全阀制造厂家 过热器出口安全阀型式 过热器出口安全阀台数 过热器出口安全阀公称直径 过热器出口安全阀喉部直径 过热器出口安全阀排汽量（每台） 过热器出口安全阀起座压力 过热器出口安全阀回座压力 过热器出口安全阀制造厂家

单 位 ℃ ℃ ℃ ℃ m2 台 mm mm kg/h MPa.g MPa.g 台 mm mm kg/h MPa.g MPa.g 数 值 139 20 140 140 0.03 0.06 1988.2 全启型 1 100 65 68068 6.17 5.9 杭阀 全启型 1 100 65 48513 5.6 5.3 杭阀 锅炉热力特性（B-MCR工况）

排烟损失： q2= 5.01 % 化学不完全燃烧损失： q3= 0 % 机械不完全燃烧损失： q4=3.51 % 散热损失： q5=1.19 % 炉渣物理热损失： q6=1.09 % 计算热效率（按低位发热量）89.2 % 保证热效率（按低位发热量）89 %

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锅炉飞灰份额： % 炉渣含碳量（保证值）： % 飞灰含碳量（保证值）： %

脱硫效率（钙硫摩尔比为2时的保证值）： 85% 3.1锅炉简介

本锅炉燃用混煤。采用循环流化床燃烧方式，通过炉内加石灰石脱硫。锅炉露天布置，运转层标高7米。锅炉构架全部为金属结构。 3.2设计规范和技术依据

——1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 ——JB/T6696-1993《电站锅炉技术条件》

——DL/T5047-2005《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇） ——GB12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 ——GB10184-1988《电站锅炉性能实验规程》 ——GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》 ——GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》

等现行有关国家标准。 其中设计技术依据：

——锅炉热力计算按《锅炉机组热力计算标准方法》 ——强度计算按GB9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》 ——水动力计算按《电站锅炉水动力计算方法》

——烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》

等现行锅炉专业标准。

本技术规格中的规范、标准如有更新版本，以最新版本为准。 3.3 供用户资料

根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，并且保证用户进行锅炉安装、运行、维护和检修有必要的技术依据和资料，锅炉随机提供详尽的技术资料。 3.4 锅炉主要技术经济指标 3.4.1锅炉参数

额定蒸发量： 75t/h

额定蒸汽压力： 5.29Mpa（表压）

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额定蒸汽温度： 450℃ 额定给水温度： 104℃ 3.4.2技术经济指标

冷风温度： 20℃ 一次风预热温度： 142℃ 二次风预热温度： 142℃ 排烟温度： 138℃ 锅炉热效率： 89.2﹪ 脱硫效率： ≥90﹪ 燃料颗粒度要求： ≤10mm （其中小于1mm以下颗粒重量比不小于50﹪） 石灰石颗粒度要求： ≤2mm 排污率： <2﹪ 3.4.3燃料煤质分析报告单

水份（Mad%） 灰份（Ad%） 碳（Car） 挥发份（Vdaf%） 低位发热量Qnet.ar（KJ/kg） 硫（St，nd%） 焦渣特征 3.4.4水质

水质符合GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》的规定要求 3.4.5负荷调节

允许的负荷调节范围： 30-110﹪(110%锅炉负荷可连续稳定运行) 调节方法： 风煤比调节 3.4.6其它技术指标

高温旋风分离器分离效率： 99.5﹪，dc99：100-110μm dc50：10-15μm 3.5 锅炉主要性能

（1） 锅炉带基本负荷，也可以用于变负荷调峰。调峰范围为30%～110%。

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/ / / / / / /

（2） 锅炉采用定压运行，也可采用滑压运行。

（3） 燃用设计燃料，负荷为额定蒸发量时，锅炉保证热效率大于88%（按低位发热值，预热器入口风温20℃）。

（4） 锅炉性能设计已考虑海拔修正。

（5） 锅炉在燃用设计燃料时，不投气稳燃最低负荷为锅炉B-MCR负荷的30%。 （6） 锅炉负荷连续变化率应达到下述要求： 50%~100% 不低于5%B-MCR/min 50%以下 不低于3%B-MCR/min

（7） 在锅炉定压运行时，保证在50%~100%B-MCR负荷内过热蒸汽温度能达到额定值485℃，允许偏差±5℃。

（8） 锅炉燃烧室的承压能力：

锅炉燃烧室的密相区设计压力为+21120Pa、-8721Pa；锅炉燃烧室的上部二次风区设计压力不小于±8721Pa；燃烧室设计压力为+27710Pa、-8721Pa。当风机全部跳闸，引风机出现瞬时最大抽力时，炉墙及支撑件不产生永久变形。

（9） 锅炉采用床下油点火方式。

（10） 过热蒸汽调温方式，采用喷水减温。

（11）锅炉对煤质变化有较强的适应性能，在不变更受热面的条件下，可燃用许多煤种。再添加脱硫剂为石灰石，粒度为0-2mm，石灰石可从煤输送带加入，简单易行。

（12） 锅炉采用悬吊式结构，钢护板结构轻型炉墙，适当使用柔性膨胀节，以利锅炉的密封性能。

（13） 锅炉正常运行条件下，环境温度为27℃时，锅炉炉墙表面设计温度不超过50℃。

（14）燃烧器的检修周期能达到4年，过热器、省煤器等处的防磨措施的检修周期能达到4年。

（15） 锅炉各主要承压部件的使用寿命大于30年，受烟气磨损的对流受热面寿命达到100000小时。空予器冷段元件使用寿命不低于50000小时。

（16） 锅炉从点火到带满负荷的时间, 在正常起动情况下能达到以下要求: 冷态起动(停炉72小时以上) 3~4小时 温态起动(停炉10~72小时) 2~3小时 热态起动(停炉10小时以内) 1~1.5小时

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锅炉在使用年限内不同状态下的允许起停次数为: 冷态 200次 温态 3000次 热态 4000次 极热态 500次 负荷阶跃 12000次 其寿命消耗总和不超过75%。 锅炉疲劳寿命损耗数据表 运行工况 冷态启动 金属温度已下降在满负值的40%以下 温态启动 金属温度已下降在满负值的40%～80%之间 热态启动 金属温度已下降在满负值的8%以上 极热态启动 金属温度仍维持或接近满负值 阶跃突变负荷（10%汽机额定功率） 锅炉性能曲线图如下：

设计次数 200 3000 4000 500 12000 每次损耗量% 0.01022 0.00876 0.00759 0.00426 0.000675 17

冷态启动曲线

温态启动曲线

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热态启动曲线

极热态启动曲线

（17） 锅炉两次大修间隔能达到4年，小修间隔时间1年。

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（18） 锅炉保证各种运行工况下烟温均匀，锅炉两侧烟温偏差应在允许范围内，满足过热器温度控制要求。

（19） 锅炉的负荷调节手段应简单、灵活。

（20） 锅炉分离器总的分离效率大于99.5%；返料装置为绝热非机械式返料器。

（21） 锅炉布风板及风帽布风均匀、不易堵塞，布风板为水冷壁弯制而成，风帽的材质为ZG8Cr26Ni4Mn3N，风帽采用易更换夹套钟罩式风帽，允许运行的温度范围≤1200℃。

4.技术部分内容

4.1燃烧方式：循环流化床 4.2燃烧系统 4.2.1烟气流程：

一次风经布风板进入炉膛，二次风通过二次风口进入炉膛，风煤混合燃烧后的烟气首先在炉膛燃烧。携带固体粒子的烟气离开炉膛后，通过旋风分离器进口烟道，分别切向进入两个旋风分离器。在分离器内，粗颗粒从烟气中分离出来，而烟气流则通过分离器中心筒进入对流竖井，烟气被对流受热面冷却后，通过管式空气预热器进入除尘器去除烟气的细颗粒成份，最后，由引风机送入烟囱，并排入大气。 4.2.2布置受热面面积： 炉膛受热面积444.5 m2。

过热器受热面积596.6 m2。 省煤器受热面积1416.9 m2。 4.2.3 一次风风量、一次风压头：

一次风风量为56360 m3/h，一次风压头为13500Pa。 4.2.4 二次风风量、二次风压头：

二次风风量为34034 m3/h，二次风压头为8500Pa。 4.2.5 返料风风量、压头：

返料风风量为660m3/h，压头为19600 Pa。 4.2.6 总烟气量、锅炉本体烟道全压降

总烟气量为124797 m3/h，锅炉本体烟道全压降为2600 Pa。

根据中温次高压蒸汽锅炉加热、蒸发、过热的热量分配比例特点和防止过热温度调节的要求合理布置受热面。

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除保证本炉有110﹪超出力能力，还有部分富裕量，并能在此负荷下连续稳定运行。

4.3给水流程：

锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN100的管子，给水首先进入省煤器进口集箱，逆流向上经过二组水平布置的低温省煤器管组，经加热后进入高温省煤器管组，再通过连接管进入锅筒。在锅筒和低温省煤器进口集箱之间设置了省煤器再循环管路，管路上布置1个截止阀、1个止回阀，启动阶段时，打开此阀，使省煤器与锅筒之间形成自然循环回路，以防止省煤器内的水汽化，确保启动阶段省煤器的安全。当锅炉建立了一定的给水量后，即可关闭此阀。 4.4蒸汽流程：

锅水流经炉膛水冷壁吸热后形成的汽水混合物进入锅筒。汽水混合物在锅筒内，通过旋风分离器和钢丝网分离器、均气孔板进行良好的汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒参与水循环，干饱和蒸汽则从锅筒顶部蒸汽引出管引出进入过热器系统。饱和蒸汽依次经过低温过热器、减温器、高温过热器后通过吊挂管将合格的过热蒸汽引入集汽集箱。

4.5排污、疏水、加药、取样等系统：

锅炉排污共设置:锅筒两端、两根集中下降管底部、所有水冷壁下集箱两端。其中锅筒连续排污设置一个截止阀和一个节流阀，其余排污设置2只截止阀，所有阀门均采用DN20。

锅炉疏水共设置:给水管路、给水分配集箱、省煤器进口集箱、低温过热器进口集箱、喷水减温器、高温过热器进口集箱、集汽集箱，每条管路串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20。

锅炉加药采用一个DN20的截止阀和一个DN20的止回阀。

锅炉取样共设:炉水取样、饱和蒸汽、给水取样、过热蒸汽。每条管路中配置2只DN10的截止阀。

锅炉在省煤器到锅筒的给水管路和锅筒到过热器的饱和蒸汽导出管路的最高点处均设置放汽阀，放汽阀为DN15截止阀。 4.6 锅炉结构 4.6.1锅筒及内部装置

1）汽包选用具有成熟经验的钢材品种作为制造汽包的材料。

2）汽包内部结构采取合理措施，避免炉水和进入汽包的给水与温度较高的汽包

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壁直接接触，以降低汽包壁温差和热应力。

3）汽包内部采用先进成熟的锅内分离装置，确保汽水品质合格。汽包内部装置严密、固定可靠，单个汽水分离器出力及汽水分防器的总出力有足够的裕度。

4）汽包水室壁面的下降管孔、进水管孔以及其它有可能出现温差的管孔，采取合理的管孔, 采取合理的结构型式和配水方式，防止管孔附近的热疲劳裂纹。

5）汽包的水位计有电接点水位计、双色水位计、平衡容器。水位计安全可靠，便于观察，指示正确。同一汽包上两端就地水位计的指示偏差不大于20mm。

6）汽包上确定正常水位，允许的最高和最低水位，并设置电接点水位表作指示、报警、保护用。

7）汽包上有供热工测量、停炉保护、水压试验、加药、连续排污、紧急放水、炉水及蒸汽取样、省煤器再循环管、安全阀、空气阀等的管座和相应的阀门。

8）汽包上缺陷的挖补在同一部位不超过2次。

9）本公司向需方提供制造汽包的各项工艺记录、检验记录等档案副本，并提供下列文件：

? 水压试验的水质、水温和环境温度及环境温度的范围； ? 进水温度与汽包壁温的允许差值；

? 起动升温、停炉降温曲线和允许的升温、降温速度的上限值； ? 汽包上、下壁和内、外壁允许的温差值。 4.6.2水冷系统

1）炉膛由膜式水冷壁组成，保证炉膛的严密性，吊杆将炉膛水冷壁悬挂于钢架上框架上。水冷壁下部焊有销钉用以固定高强度耐高温防磨耐火材料。保证本区域水冷壁安全可靠地工作。

2）水冷壁向下连接水冷风室，水冷布风板。 3）膜式壁上设置测量孔、检修孔、观察孔等。 4）水冷壁上的最低点设置放水排污阀。

5）膜式水冷壁外侧设置刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性。 6）检测料层压力的测量点前、后各四点。

7）锅炉布置止晃装置，满足锅炉露天布置的要求。

8）锅炉设有膨胀中心，炉顶采用二次密封技术制造，比较难于安装的金属密封件应在制造厂内完成，以确保各受热面膨胀自由，金属密封件不开裂，避免炉顶漏烟和漏灰。

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4.6.3燃烧系统

1）燃烧系统由炉膛、旋风分离器、返料器、布风板、风室等组成。布风板上均匀布置风帽。炉膛下部是燃烧室。

2）燃烧室的截面、布风板的布置、炉膛高度保证燃料充分的燃烧。

3）燃煤和石灰石由炉前给煤装置送入燃烧室。给煤管尺寸、位置满足锅炉在不同工况运行时的要求。

4）落煤口设置有播煤风和输煤风防堵煤。

5）一、二次风风量满足调节风量和给煤量控制燃烧温度在850℃～950℃时，锅炉负荷在30%～110%之间调节。

6）燃烧系统设置播煤风、返料风。

7）本炉为床下动态点火，在风室前侧布置2台点火器，点火油枪为轻柴油。 8）本炉点火启动时间不超过6小时。本炉可人工床上点火操作。 9）燃烧完全的灰渣由布风板上的排渣管排出炉外。排渣可定期或连排。 10）燃烧设备提供水冷布风板、风帽、水冷风室、放灰管、连接管及相应的阀门、法兰、配件、支撑件、紧固件。

11）空预器出口设置尾部烟道，材质采用碳钢，厚度不低于4mm，尾部烟道上设置两个检修人孔，尾部烟道伸出炉后主钢架1000mm，可以焊接连接，并设置相应的支吊架。

12）本公司提供二次风环型风道，环型风道设置相应的支吊架。 4.6.4过热器及集箱

1）过热器的设计保证各段受热面在起动、停炉、汽温自动控制失灵、事故跳闸，以及事故后恢复到额定负荷时不致超温过热。

2）为防止爆管，各过热器管段进行热力偏差的计算，合理选择偏差系数，并在选用管材时，在壁温验算基础上留有足够的安全裕度。

3）在过热器管束中，材料使用的牌号、种类尽可能减少。如有异种钢焊接时，焊接工作在制造厂内完成。

4）锅炉设计考虑消除蒸汽侧和烟气侧的热力偏差。

5）处于吹灰器有效范围内的过热器管束设有耐高温的防磨保护板, 以防吹损管子。

6）过热器单管管材及蛇形管组件，本公司全部进行水压试验。 7）过热器在运行中不晃动。

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8）过热器及其组件，入厂管材进行无损探伤，出厂前通过焊缝无损探伤、通球试验及水压试验合格。管束管联箱内的杂物、积水彻底清除净，然后用牢固的端盖封好。

9）过热器设有一级喷水减温调节。减温水调节范围控制在减温水设计值的50%~150%以内。

10）过热器设有反冲洗设施和管道。

11）过热器在最高点处设有排放空气的管座和阀门。

12）过热器出口集箱能承受主蒸汽管路一定的推力及力矩，并与管路系统设计协调一致。

4.6.5省煤器及集箱

1）省煤器管束采用光管顺列加光管错列布置，管材经无损探伤，焊口进行无损探伤。

2）省煤器设计中特别考虑灰粒磨损保护措施，省煤器管束上有可靠的防磨装置。 3）在吹灰器有效范围内，省煤器设有防磨护板，以防吹坏管子。 4）为保护省煤器，在锅炉起动过程中有必要的冷却措施。

5）锅炉后部烟道内布置的省煤器等受热面管组之间，留有足够高度的空间，供进入检修、清扫。

6）省煤器在最高点处设置排放空气的接管座和阀门。

7）省煤器入口联箱设置牢靠的固定点, 能承受主给水管道一定的热膨胀推力和力矩。

8）省煤器管束布置合理，重量应由通风梁支撑在锅炉钢架上。 4.6.6空气预热器

1）采用管式空气予热器, 其每级的漏风系数不大于0.03。

2）空气予热器传热管的选用, 具有良好的传热效果和较强的耐磨特性, 且不易积灰, 堵灰。

3）空气预热器低温段采用耐腐蚀的考登钢材。满足各工况下烟气露点对壁温的要求，不结露，不积灰,其使用寿命不低于80000小时。 4）每级空气预热器均装有防磨套管，有效防止磨损。

5）空气预热器冷风入口端在设计结构上考虑便于更换检修。每组空气预热器设置吊钩，方便运输、安装 4.6.7分离、回料系统

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1）分离器采用绝热旋风分离器。

2）旋风分离器的设计保证分离器能够在高温情况下正常工作；能够满足极高浓度载粒气流的分离，具有低阻的特性，具有较高的分离效率，分离效率大于99.5%。 3）旋风分离器内衬采用耐磨、隔热材料。耐磨、隔热材料不修补的运行周期为一年，一年后每年的更换量不超过总量的5%。

4）在锅炉正常运行条件下，环境温度为27℃时，旋风分离器外表温度不大于50℃。 5）旋风分离器下端回料立管结构合理，确保分离效率，并能避免噎塞或气流扰动影响分离效果。

6）旋风分离器上部烟气出口管采用耐磨高温材料制造，出口管延长进入旋风分离器筒体一定长度以阻止烟气短路。

7）回料阀采用非机械式回料密封阀。

8）回料通道保证回料通畅, 耐高温, 耐磨损和防粘结。

9）回料阀结构设计中通过控制回料风给入方式, 位置和风量,避免因局部温度过高而结焦。保证运行中料位自平衡能力,防止压力脉冲时烟气反窜,保证传送物料稳定。 4.6.8锅炉钢架

1）锅炉钢结构的设计、制造运用先进技术、质量完全达到我国《钢结构设计规范》的规定。

2）锅炉钢结构的主要构件的材料，采用抗腐蚀性能好的高强度钢。

3）本炉构架全部为焊接连接的钢结构。材料采用碳钢，钢架散装出厂，现场安装。锅炉立柱从锅炉层零米起，钢柱与基础采用筋包柱连接。

4）锅炉炉顶设置起重量为电动葫芦轨道，轨道伸出主跨，轨道设置考虑检修和装底料。

4.6.9锅炉平台、扶梯

1）锅炉的人孔门、检查门、看火门、测量孔、吹灰器、应操作的阀门处设置运行检修平台，上下平台之间设有扶梯，平台之间净空设计合理，平台通道宽度800mm，扶梯宽度700mm，扶梯倾角50°。方便观察、操作、维修。

2）检修平台允许的最大荷载为250kgf/m2。

3）平台和扶梯边缘装设高度1米的防护栏杆，并装设高度100mm的踢脚板。 4）平台和扶梯踏板应采用防滑格栅板。 4.6.10炉墙与保温

1）炉膛部分采用敷管轻型炉墙与全护板结构，全护板0.8mm厚的梯形波纹彩钢板。

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2）旋风分离器出口水平烟道、炉顶、尾部烟道采用耐火混凝土和保温材料组成的框架式炉墙。炉墙重量分别通过钢架传到基础上。

3）炉膛膜式水冷壁下部浇注复合浇注料，材料性能能有效地阻止由于炉温变化而引起的交变热应力。炉膛外护板表面温度小于50℃。

4）人孔门、检查门内砌有耐火混凝土，外表面温度小于50℃。各种门孔能开启自如，门把上的自锁装置，使炉门处有良好的密封性。

5）锅炉管道保温层表面温度小于50℃。

6）为保证炉墙安全运行，炉墙升温和降温的速度控制在每小时100~150℃之间. 4.6.11仪表控制

1）锅炉在需要控制、检测的部位有相应的测点。 4.7 阀门及附件

1）本锅炉出厂配有安全阀、温度计、压力表、水位计、排气阀、紧急放水电动闸阀、排污阀等，法兰连接的阀门配对相应压力、温度等级的法兰、垫片、紧固件，所有垫片不使用石棉橡胶材料。

2）所有电动阀门采用智能一体化执行机构。

3）点火排汽设置一个电动关断阀，电动关断阀和手动关断阀之间设置反冲洗管道。 4）排污及本体疏水提供足够的管道，排污管道集中引到炉前0米，本体疏水管道分别引到锅炉两侧7米运行层。

5）紧急放水管道引至7米运行层，阀组设置在易操作处。 6）本锅炉出厂时提供下列取样冷却器：（单台锅炉数量）

炉水取样 2套 饱和蒸汽取样 2套 过热蒸汽取样 1套 给水取样 1套

4.8 膨胀节

1）锅炉合理设置膨胀中心，锅炉部件间胀差较大处应设置膨胀节。

2）高温膨胀节的设计耐高温, 并考虑防止床料漏入膨胀节的措施。膨胀节内部有耐高温的绝热材料。

3）旋风分离器下部的膨胀节有可靠的防止床料磨损的措施。 4）为了防止烟气泄漏, 膨胀节外侧有密封措施。

5）膨胀节型式和制造厂由需方认可。

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5、专题论述（保证锅炉安全运行措施）

通过专题论述清楚地表明，本公司设计的“75t/h循环流化床锅炉”的运行有以下特点：

1）极高的锅炉运行可靠性。 2）超强的锅炉带负荷能力。

锅炉可带基本负荷，也可以用于调峰，调峰范围为30%～110%，并且可以在110%负荷下稳定运行。 3）卓越的低负荷能力。

保证不投油稳燃最低负荷不大于锅炉B-MCR负荷的30%。 4）快捷的负荷调节速度。

锅炉冷态启动小于6小时，温态启动小于2小时，热态启动小于1小时。正常运行时，锅炉能够以每分钟不低于5%左右的升降速度迅速的调整锅炉负荷。 5）优良的蒸汽品质。

锅炉蒸汽品质保证达到国家标准GB/T12145-1999《火力发电机组及动力设备水汽质量标准的规定》，满足高转速汽轮机的蒸汽品质要求。 6）针对本项目燃料的特殊性。

针对本项目燃料热值低、挥发份高的特点，锅炉的炉膛设计时布置较高的密相区耐磨耐火可塑料，其高度为5m，保证燃料燃烧时所需较高的温度场。同时，布置适当的炉膛截面，满负荷运行时烟气流速为5m/s，保证颗粒的燃尽，保证炉膛的吸热与燃料的放热匹配。

专题论述分项内容如下： （1）锅炉各部位的防磨措施 （a）炉内防磨设计

(a.1)设计时控制炉膛上升烟气速度约5m/s，同时管子使用厚壁管。

(a.2)水冷壁采用让管结构，可有效降低烟气流在防磨层交接处的扰动和磨损。 (a.3)布风板收缩率取0.6。较大的床面积可有效降低床内大颗粒的初始抛起速度，减

小对防磨层交接处的磨损。

(a.4)炉膛底部设置较高的防磨层，密相区的膜式壁上焊有销钉并捣打高强度耐磨耐火

可塑料，防磨层高度越高，交接处磨损越轻。

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(a.5)在给煤口、人孔、二次风口及热工测点等让管处采用补焊鳍片保证其平面度和密封性。

(a.6)防磨层厚度较薄(60mm)，可使防磨层平滑过渡到水冷壁管，减轻交接处的磨损。实践证明，采用较大的防磨层厚度，利用交接处耐火混凝土平台使贴壁灰流软着陆的方式，无法有效解决交接处的磨损问题。事实上，较厚的浇注料和水冷壁之间更容易使循环灰贴壁下降流在该处形成涡流。

(a.7)一、二次风量配比合理，二次风口与防磨层交接处的距离较大，最大限度的减小二次风的扰动对交接处的影响。

(a.8)风帽采用钟罩式风帽，材料为ZG8Cr26Ni4Mn3N。风帽数量适中，由于风帽小孔直径较小，单孔气流动量较小，对相邻风帽磨损较轻。

(a.9)炉膛出口周圈一定范围内焊有防磨销钉并捣打高强度耐磨耐火可塑料。 （b）、尾部受热面防磨设计

(b.1)控制尾部对流受热面的烟气流速：

高温段过热器、高温段再热器烟气流速不超过9m/s； 低温段再热器烟气流速不超过8m/s； 省煤器烟气流速不超过8m/s；

(b.2)过热器、省煤器每一个管组的前两排，所有弯头及穿墙处，对流烟道进口处的过热器、省煤器悬吊管均加装有防磨护瓦。

(b.3)防磨护瓦材料在过热器处采用1Cr20Ni14Si2，在省煤器最上一个管组采用1Cr13，省煤器下两个管组采用Q235A。 （c）、分离器防磨设计

(c.1)分离器进口烟道、分离器、回料器、料腿及分离器出口烟道内壁采用耐磨浇注料，机组用户在建设和使用过程中，或多或少都遇到由于耐火材料的结构设计、材料选型（耐磨可塑料、耐磨浇注料、轻质保温浇注料、轻质保温砖或其他耐火材料）及性能指标、施工及养护、非金属膨胀节的设计及施工等问题。在锅炉不同部位其工作状况不同，应采取不同的结构形式和耐火材料。对于高温绝热旋风筒及回料阀、立管、连接烟道等部位，最成熟的结构是耐磨浇注料、轻质保温浇注料、轻质保温砖三层组成。炉墙三层材料有各自不同的作用。最内层的耐磨浇注料主要用于防磨，可利用抓钉进行固定。轻质保温浇注料和轻质保温砖主要用于隔热和减轻耐火材料重量，一定要保证设计所需的导热系数指标。此外，中间这一层采用轻质保温浇注料更重要的考虑是起密封作用，因为保温浇注料是无缝隙的。

(c.2)采用FW的专有技术，设置高密度“Y”形抓钉对耐磨浇注料加以固定。用耐高温的金属材料作撑架和Y型抓钉，分段支撑耐火材料的重量和固定耐磨浇注料。各类支撑架设计时都充分考虑了高温下的自由膨胀。

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(c.3)分离器中心筒采用高温高强度耐磨的0Cr25Ni20材料。

（2）燃烧室底部密相区、燃烧室出口部位、分离器、回料管及回料阀、旋风分离器出口烟道、冷渣器等磨损较大的部位和区域的防磨措施。防止钢板式旋风分离器保温耐磨材料受热隆起变形、结焦的措施。防止耐火层脱落的措施。

(a)、燃烧室底部密相区、燃烧室出口部位焊接销钉，捣打60mm厚耐磨耐火可塑料。

(b)、旋风分离器回料管及回料阀、旋风分离器出口烟道内衬采用耐磨耐火浇注料，通过高密度耐热钢Y形抓钉固定。

(c)、可塑料及浇注料采用分块施工，并设有错列布置的膨胀缝，充分考虑运行时的热膨胀。

(d)、对耐火材料的理化指标提出明确要求。

(e)、旋风分离器内壁采用三层材料浇（砌）筑而成，可保证内壁耐热耐磨层的大修期在四年以上。

(f)、旋风分离器内壁三层材料的重量分高度由承重板分担，承重板与筒壁间接相连且开有吸收热膨胀的孔心槽，从而保证了热态运行的可靠性。

(g)、所有Y形抓钉和承重板材料全部采用1Cr20Ni14Si2，可保证长期安全使用。避免了其它厂家采用砖砌炉墙、支撑件采用HT150从而使分离器不能长期安全使用的弊端。

(h)、旋风分离器支撑在锥形体的钢架上，充分考虑了钢外壳的热膨胀。 (i)、中心筒材料：0Cr25Ni20，结构合理，中心筒不会发生变形和掉落现象。 （3）炉膛水冷壁、管屏、过热器防爆管措施。炉膛水冷壁密相和稀相的交界区域，翼形管屏穿入燃烧室的区域、人孔及二次风口区域、热工测点部位、水冷壁转角及锅炉管道弯曲部位的防磨、防爆管等措施。

(a)、设计时控制炉膛上升烟气速度不大于5m/s，同时管子使用厚壁管φ51×5。 (b)、水冷壁下部弯曲角度较小（10°），布风板收缩率取0.60。 (c)、合理的一、二次风量配比，一二次风比为6:4。 (e)、风帽采用易更换夹套钟罩式风帽。

(f)、密相区的膜式壁上焊有销钉并捣打高强度耐磨耐火可塑料，设置较高的防磨层：防磨层高度越高，磨损越轻，防磨层总高度为5m；防磨层厚度较薄(60mm)；在密、稀相区交接处的水冷壁管子交界处采用让管技术，有效防止对管子的磨损。

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(g)、炉膛出口一定的范围内焊有防磨销钉并捣打高强度耐磨耐火可塑料。 (h)、水冷屏在底部浇注一定高度、厚度的高强度耐磨耐火可塑料。

(i)、在人孔、二次风口及热工测点等让管处采用补焊鳍片保证其平面度和密封性的基础上，再捣打高强度耐磨耐火可塑料。

(j)、过热器、省煤器处采用合理的流速，减小对管排的磨损。 (k)、每组过热器、省煤器的前两排管子和所有弯头加防磨护瓦。 (4)防止底灰系统堵灰，确保底灰渣系统正常运行的措施。

(a)、采用清华大学“定态设计理论”指导下确立的炉膛结构及受热面布置，确保了物料平衡与热量平衡的协调一致。

(b)、采用专利技术的易更换夹套钟罩式风帽，既可保证锅炉运行时流化床的物料无流化死角，又能大大减少对风帽的磨损。同时，我公司的钟罩式风帽消除了其它风帽易磨损、倒灰和不易更换的弊端。

(c)、高流率、低能耗、自平衡的回料阀可保证循环物料达到良好的充气流动状态，因此不会发生循环物料在返料阀内超温和结焦问题：

① 立管中循环物料的流速选择为0.2m/s，以此确定回料管直径，确保物料的快速向下流动。

② 返料隔墙高度取350mm，在任何情况下返料隔墙高度≥350mm可确保防止炉内烟气反窜。节省罗茨风机电耗。

③ 尽可能短的水平段，充裕的空间高度，减少物料水平运动阻力，保持循环物料高流率。

④ 循环物料平均粒径为100～300μm，回料阀底部布风板冷态风速按0.1m/s选取，即可保证在热态运行时物料充分流化以及布风板截面积尽可能小，不会因充气量过大造成再燃结焦。

⑤ 单风室，风帽均匀布置。风帽采用常规小孔风帽结构，小孔孔径3.0mm，冷态风速按30～40m/s选取，减小风帽阻力，防止漏灰。

⑥ 运行中不对风量、风压进行调整，而是依靠自身压力差达到平衡，自动调节负荷。而绝大部分回料阀在物料下降区和上升区分别布置独立风室，相应布置不同数量的风帽，在运行时通过调节两个风室的不同送风量来达到调节负荷的目的。 (d)、采用四个放渣管（两个接冷渣器两个备用），可确保锅炉在燃用含灰量较大的矸石或燃料颗粒度较大时，除渣系统能够正常运转。 (5)防止床层超温、结焦的措施。

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(a)、根据定态设计理论及设计导则，在炉膛设计时，充分考虑实际燃用煤种的变化和锅炉负荷变化等因素，选取合适的传热系数，确保炉内布置足够的受热面进行换热。

(b)、一、二风设计比例为6：4，一、二次风量设计选取留有一定的余量，锅炉运行时有效地利用调整一、二次风比例的方法控制床温在设计值范围内，为此，设计中采用了具有专利技术的易更换夹套钟罩式风帽，并且使二次风具有足够的压头，从而使一、二次风量都有足够的调节范围。

(c)、设计时使冷渣器的出力有足够的裕量，因此可通过适当增大或减少排渣量调节床压，即改变炉内灰的床存量和床料构成，进而改变炉膛出口的热物料携带率，以达到调节床温的目的。

(d)、在布风板及风箱设计时，采用等压风室结构、易更换夹套钟罩式风帽，风帽数量合理，阻力适中，确保布风均匀，从而使床料不会在布风板的个别位置堆积。

(e)、通过联锁保护系统确保在锅炉启动及低负荷运行时，进入布风板的一次风量必须大于最小给定值，以保证炉内具有足够的流化风速。

(f)、采取以下三项措施使炉内不出现还原性气氛，因为这种气氛最易造成床层结焦： ① 在风量及燃料量调节系统中加入了交叉限制功能，即锅炉增负荷时，先加风后加煤；而减负荷时，则先减煤后减风，以此避免锅炉负荷变动时炉内出现富燃料工况。

② 通过氧量变送器监视锅炉稳定运行中的风、煤配比，利用送风调节系统中的氧量校正功能确保炉内有足够过量空气。

③ 在联锁保护系统中加入风煤比信号，当其低至一值报警，降于二值使主燃料跳闸。

总之，一方面要在锅炉结构设计及控制系统设计中采取可靠的防止超温、结焦的措施，另一方面在锅炉运行中尽量避免偏离设计工况。一旦出现了床温过高或结焦，最有效的措施就是迅速减少给煤量，或是增大总风量，特别是应该增大流经布风板的一次风量，相应减少二次风量。

(6)减少锅炉底灰、飞灰可燃物并使飞灰含碳量不超标的措施。

(a)、保证燃烧时间，从三方面考虑：

① 较高的炉膛高度（22.5m）。加大颗粒在炉内的停留时间，确保小于50um的小颗粒在炉内一次燃尽。

② 高效旋风分离器。采用最先进的绝热旋风分离器，可使分离效率达到99.5%，

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保证100um以上的颗粒能够全部分离，进行多次循环，确保燃尽。

③ 炉膛烟气流速低。本锅炉设计炉膛烟气流速为5m/s，一方面加大颗粒在炉内的停留时间，另一方面避免了超负荷时对炉膛的磨损。

(b)、保持相对较高的燃烧温度(914℃) 。避免了中温分离型流化床锅炉炉膛温度低而影响颗粒的燃尽。

(c)、为保证良好的气固混合，对二次风布置位置、流速及风量应重点加以考虑，二次风的流速要高，刚度要大，穿透力要强，要尽早适时送入炉内，二次配风量要充足。本锅炉采用二次风前后墙单层布置，二次风出口流速达70m/s，提高了二次风刚度，增加了穿透力，消除了由于炉内灰浓度高形成的中心缺氧问题，提高了燃烧效率。避免了其他厂家二次风双层或三层布置，二次风流速低造成的二次风动量不足，影响颗粒的燃尽。

(d)、燃料颗粒度（0—10mm）。

(e)、燃料筛分分布控制：严格控制0.2mm以下和6—10mm颗粒份额。 (f)、给煤点与排渣口之间留有一定的距离，避免给煤从落渣管直接排出。 (7) 锅炉运行调节控制方式，冷态点火启动、升降负荷、停炉等工况下控制方式。 (a)、冷态启动

① 由于CFB锅炉内部衬有大量的耐磨耐火材料，尤其旋风分离器、回料腿、回料阀及出口烟道内敷设内衬，在启动期间，内衬所要求的温升速率限制了CFB锅炉的启动速度。烟气温度的变化速度是产生热应力的关键因素，采用合理的启动方式可以防止内衬热应力过大。通常耐火材料制造商可以允许的最大温度变化率为±100℃/h，因此，运行时要确保温度变化不超过100℃/h。

② 启动过程中，床料流化所需的最低一次风流量和燃烧器的配风要求都会使锅炉在较高的过量空气系数下运行。

③ 两只床下点火燃烧器流量为2×500Kg/h，运行油压2.5MPa，床下点火燃烧率占总燃烧率的10%左右，当床温维持在允许投原煤的温度（500℃）水平上时，在最低转速下投第一台给煤机，可以根据床温的升温速度来判断煤是否被点燃。进而再投其余的给煤机使燃烧率继续增加。 (b)、负荷调节

锅炉负荷的调节是通过改变给料速率和与之相应的风流量，风流量随煤量的变

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化而变化。风煤的调整作到“少量多次”，以避免床温的波动。锅炉负荷的主要调节手段是调节床层高度，而床温的控制也可作为负荷调节的辅助手段。 ① 升负荷时，燃煤量和风量加大，在床温不变条件下提高床层高度，增加蒸发受热面的吸热量。反之，减少给煤量和供风量，减少床层高度，锅炉蒸发量减小。

② 增加负荷时，应先少量增加一次风量和二次风量，再少量增加给煤量，使料层差压逐渐增加，再少量增加供风量，给煤量交错调节，直到所需的出力。 ③ 减负荷时，应先减少给煤量，再适当减少一次风量和二次风量，并慢慢放掉一部分循环灰，以降低料层差压，如此反复操作，直到所需的出力为止。 ④ 改变床温也能调节锅炉负荷。通常高负荷对应高床温，低负荷对应低床温。但床温受到多方面制约，变化幅度有限，因此与改变床层高度相比，改变床温来调节负荷作用有限。

⑤ 床层高度的调节，主要通过放渣来控制，通过床压显示（床面上方一定高度的压力测点）控制排渣量。 (c)、水位调节

① 锅筒水位的急剧变化会使汽压、汽温产生波动。如果发生溢水或缺水事故，则要被迫停炉。因此运行中应尽量做到均衡连续供水，保持锅筒水位正常。 ② 锅筒正常水位在锅筒中心线以下100mm处，±75mm为水位正常波动的最高水位和最低水位，锅筒水位限制：锅筒水位达-100mm或+100mm时DCS声光报警，锅筒水位达-230mm或+175mm时MFT动作。

③ 当锅炉低负荷运行时，锅筒水位稍高于正常水位，以免负荷增大造成低水位；反之，高负荷运行时应使锅筒水位稍低于正常水位，以免负荷降低造成高水位。但上下变动的范围不应超过允许值。 (d)、床温调节

① 锅炉床层温度一般为900℃，考虑到负荷的变化及其它方面的要求，应将床层温度控制在880~930℃之间。

② 床层温度过高，且持续时间过长，会造成床层结焦而无法运行。反之，床层温度过低，燃烧不完全，甚至会发生灭火。调节床层温度的主要手段是调节入

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炉煤量和调节去布风板的一次风流量。

③ 如果床层温度超过990℃（极限温度1050℃）时，必须立即对风流量分配进行调节，一般是增大去布风板的一次风量并相应减少二次风量。 (e)、汽压调节

① 根据不同负荷对床高、床温的要求，通过调整锅炉给煤量，稳定锅炉燃烧，控制汽压的波动幅度，维持在5.29MPa ± 0.1MPa

② 调节给水量能对控制汽压起辅助作用，调节给水量时要维持锅筒水位在允许范围。 (f)、汽温调节

蒸汽温度受锅炉负荷、给水温度、燃料性质、过量空气系数、燃烧工况等影响，因此必须按相互关系进行调节。

汽温调节的主要目的：

① 在正常运行时，使汽温的波动在设计要求范围内，40~110%B-MCR负荷范

围内，过热蒸汽出口温度485℃，允许偏差＋5℃至－5℃。

② 保证过热器和再热器各段的管壁温度不超过报警值。

③ 过热器设有一级喷水减温调节，具有结构简单、热惯性小、调节灵敏、易于自动控制等优点。 (g)、正常停炉至冷态

① 逐渐减少燃料和风的输入，将锅炉的负荷降至50%，这通常通过调节锅炉主调节器的设定值来实现，应保持正常操作床温。 ② 降负荷过程中，保证汽包上下壁温差不超过50℃。

③ 在负荷降到50%和锅炉停止运行以前须吹灰。防止含硫分的积灰会吸收空气中的水份而导致管子的腐蚀。

④ 继续降低锅炉负荷，以每分钟不超过10%的速度降低燃料量。 ⑤ 当降低负荷时，保持蒸汽温度高于饱和温度。

⑥ 当需要时，汽包水位调节器处于手动状态。始终维持正常的汽包水位。 ⑦ 停止燃料的输入，停止锅炉的石灰石给料和床料排出。

⑧ 停炉过程中，应使汽包水位在汽包玻璃水位计可见范围的上限。

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⑨ 继续流化床料，并且受压部件降温速率小于50℃/h。

⑩ 当床温至少降至400℃，关闭一次风机和二次风机入口控制挡板。 ⑾ 风机入口挡板关闭后，停止所有风机。

⑿ 如果停炉时间较长，应将锅内水全部放掉或充氮保护。 (h)、停炉至热备用

① 当循环流化床锅炉需要暂时停止运行，可以进行压火操作，保持可随时启动的热备用状态。

② 当锅炉准备压火时，应降至最小负荷停止加煤并且使床中的燃料燃尽，当烟气的氧量指示值至少增加到正常值的二倍时，停止向燃烧室送风以减少床热量损失，将风机的入口叶片和风道控制挡板关闭，炉膛保持无火或不点火。 ③ 当床温低于600℃启动时，可投床下点火油燃烧器使床温升高到600℃以上，然后投煤。

④ 在整个压火、热启动过程中应保持汽包正常水位。

(8) 当石灰石系统故障不能投运时，锅炉的运行控制方式？此时SOx、NOx的排放情况。

(a)、在任何情况下，不投石灰石锅炉尾部排烟中SO2含量会升高，SO2排放浓度取决于燃煤无机硫的析出程度和燃料的自脱硫特性（钙等碱性氧化物的含量等因素）。而NOX（N2O）浓度有所降低。

(b)、由于石灰石还起到运行床料的作用，在石灰石不投运的情况下，还有可能影响炉膛的物料浓度，但对本项目来说，煤中含灰量较高(30.29%)，石灰石不投运的情况下完全可以满足炉内物料存量和循环物料量的要求。

(c)、当石灰石系统故障不能投运时，锅炉的运行仍按照正常方式进行控制，但应尽

量不在较低的负荷下运行，避免排烟温度过低，造成空预器较大的低温腐蚀。 (9) 保证锅炉热效率的措施。

(a)、先进的设计理念及性能计算软件，

采用清华大学“定态设计”理论作指导，使用该方法编制的热力计算软件以及设计导则进行锅炉热力计算和受热面的布置，确保热力性能可靠。

(b)、采取各种措施，提高燃烧效率，降低底灰、飞灰含碳量，从而降低机械非燃烧热损失；

① 较高的炉膛高度（布风板至顶部水冷壁22.5m），较大的炉膛容积，炉膛内烟气流速取5m/s，使碳粒在炉膛内的停留时间大于5秒。最大限度的保证分离器捕捉不到的

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碳粒的燃尽。

② 二次风口全部置于前后墙，单层布置，喷口较少，速度较高（70m/s），动量较大，穿透混合效果好，考虑到前墙给煤，前墙比后墙多匹配二次风，使炉内物料沿宽度分布均匀，有效避免了因物料浓度分布不均产生的化学及机械未完全燃烧损失。 ③ 每个二次支风管均设有独立的调节门，锅炉运行时可根据炉内空气动力场及锅炉燃烧状况对每个二次风口的风量进行独立调节。

④ 分离器结构优异，中心筒偏置，分离器直径较大，烟气上升流速低，进口加速段长，以上措施确保分离器的分离效率，增加燃料在主循环回路的停留时间。

⑤ 3台给煤装置可使给煤沿炉膛宽度方向分布均匀、与热物料混合迅速、氧量充足，保证了燃料的燃尽。

⑥ 采用易更换夹套钟罩式风帽，风帽数量适中，不漏渣，磨损轻，流化均匀，床内物料和空气混合充分。

⑦ 回料阀阻力小，节省罗茨风机电耗，循环物料流率高。

⑧ 在保证满足排放要求的前提下，选取适当的炉膛燃烧温度（914℃），提高燃料燃烧反应的速度。 (c)、排烟温度设计合理

① 在充分考虑了燃用煤种的特性（特别是含硫量）后，锅炉排烟温度按139℃进行设计，最大限度降低了锅炉排烟热损失。

② 在尾部受热面布置一定数量的吹灰器，保持受热面的清洁，保证传热效果，使排烟温度保持在设计值的范围内，从而不会增加排烟热损失。 (d)、锅炉具有良好的密封及保温措施，从而降低散热损失。 （10）、保证锅炉共振止晃的措施。

(a)、锅炉构架上布置水平支撑和垂直支撑，保证锅炉整体稳定。

(b)、炉膛水冷壁布置刚性梁和导向装置，集中下降管布置导向装置，保证炉膛稳定。 (c)、锅炉合理设置膨胀中心，部件间胀差较大处设置膨胀节，避免有膨胀差的部件之间由于膨胀问题产生的震动。

(d)、空预器进出口接口、连通箱、钢护板上均设置加强筋板，并合理设计空气流速，保证运行时不发生振动。 （11）、建设费用、运行、检修

（a）、建设：本公司秉承最大化的装配原则，如水冷床、膜式壁密封塞块、炉膛出烟口、膜式壁的让管、炉墙护架等采用整体出厂的方式，最大限度的减小现场安装

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工作量，节约安装费用；辅机选配优化，对一二次冷热风系统、返料风系统、引风系统、给煤系统、石灰石脱硫系统、出渣系统等进行优化设计，节约辅机费用。

(b)、运行：运行操作简单平稳；负荷调节范围达30%-110%；采用低床压方式运行，风机电耗低；锅炉效率高，减少了煤耗。

(c)、维修：锅炉连续运行时间达5000小时以上，年运行时间大于8000小时，维修工作量小；锅炉大修间隔大于4年，小修间隔大于1年，维修工作量小；采用低床压方式运行，锅炉磨损大大减轻，提高锅炉的可用率。

6. 包装及运输

6.1锅炉产品在制造厂发运前已按JB1615《锅炉油漆和包装技术条件》进行油漆和包装。

6.2膨胀节、二次风箱、点火风道等大型薄壁结构部件，出厂发运时，根据其结构的刚度、装卸要求、采取必要的包装加强措施，以保证部件不变形和损坏。 6.3设备包装件上有以下标志：

1) 运输作业标志：包括防潮、防震、放置方向，重心位置，绳索固定部位等。 2) 发货标志：出厂编号、总分编号、发货站、到货站、面积（长×宽×高）、毛

重、净重、设备名称、发货单位、收货单位。 6.4超重和超限设备和部件的运输

1) 包装后的设备或部件其重量超过20吨的为超重设备或部件，包装尺寸长度超过12米，或宽度超过2.7米，或高度超过3米的为超限设备或部件。我公司在投标书中列出初步的超重、超限设备或部件清单，包括设备或部件名称、数量、净重和包装重、包装尺寸(长×宽×高)和包装的外形图。

7. 验收和保管

7.1设备到达安装现场后，我公司与招标双方应按商定的开箱检验办法，对照装箱单逐件清点，进行检查和验收。

7.2设备到达安装现场后，应按《蒸汽锅炉维护保管技术规程》的规定存放和保管，如我公司有特殊要求，会向招标方及早提出。

7.3我公司扩散联营或外包生产的设备（部件）将可能的厂家告诉招标方，我公司对厂家质量进度负责。到达安装现场后，仍由我公司会同招标方进行检查和验收。

8.锅炉保证值条件

8.1 锅炉出力75t/h条件：

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（1） 燃用设计煤种 （2） 额定给水温度

（3） 过热蒸汽温度、压力为额定值； （4） 蒸汽品质合格

8.2 锅炉保证热效率88%（按低位发热量）及锅炉脱硫效率不低于90%的条件： （1） 燃用设计煤种

（2） 大气温度20℃，空气预热器进风温度20℃ （3） 大气相对湿度65%

（4） 锅炉负荷在90%BMCR～BMCR时 （5） 煤的粒度在设计规定的范围内 （6） 无助燃油

（7） 过剩空气系数为设计值

（8） 锅炉热效率计算按GB10184 - 88 进行

8.3 空气预热器的每级漏风系数一年内保证不高于0.03, 一年后不高于0.06。 条件：

（1） 燃用设计煤种

（2） 漏风系数△α及漏风率△L按下式计算：

△α=[(RO2最大/RO2出口)- (RO2最大/RO2入口)]*[(100-q4)/100] RO2最大=21/(1+β)

β=2.35*(Har-0.126Oar+0.04Nar)/(Car+0.375Sar) 式中：q4为机械未完全燃烧损失

Har、Oar、Nar、Car、Sar分别为设计煤种接收基元素分析值

△L=[(E2-E1)/E1]×100%

式中：E1为空预器进口烟气量；E2为空预器出口烟气量

8.4 不投油最低稳燃负荷30％B-MCR条件： （1） 燃用设计煤种 （2） 煤颗粒度达到设计值 （3） 负荷逐渐下降 8.5 锅炉强迫停用率＜2％:

（1） 锅炉强迫停用率 = 锅炉产品强迫停用小时数 ×100% 强迫停用小时数 + 运行小时

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（2） 锅炉强迫停用小时数，指在一年内因产品质量问题引起的停用小时数。 8.6 总减温水量的实际值应在减温水设计值的50%~150%范围内的条件：

（1） 燃用设计煤种 （2） 任何工况

（3） 过热汽温为额定值 过热器各部位均不超温

8.7 烟、风压降实际值与设计值的偏差不大于10%。的条件：

（1） 燃用设计煤种 （2） B-MCR工况

8.8 过热器、省煤器的实际水汽侧压降数值不超过设计值的条件：

（1） B-MCR工况 （2） 锅炉给水品质合格

8.9 过热蒸汽温度在锅炉50～100%额定负荷范围内能保持额定值的条件：

（1） 燃用设计煤种

（2） 过剩空气系数保持设计值

（3） 过热器各部位均不得有超温现象。 8.10 锅炉排放SO2、NOX指标的条件：

（1）燃用设计煤种 （2） B-MCR工况

（3） 过剩空气系数保持设计值

1. 一般要求

三 供货范围

（1）、提供三台75t/h锅炉本体及其所有附属设备和附件及安装裕量。 （2）、本公司根据下列所述提出详细供货清单。 （3）、下列所述数量均为一台锅炉所需。

（4）、本公司附相应图纸以对其供货范围加以说明。

（5）、保温材料、耐磨材料本公司负责设计并提供技术要求及数量。 2．供货范围

1）锅炉钢结构、护板、平台扶梯

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全部钢炉架，轻型炉顶，刚性梁，止晃装置，炉墙外护板，省煤器、空气预热器等维护平台，锅炉本体范围内的灰斗及平台等（7m层锅炉运行层为水泥平台）。

2）汽包及内部装置

汽包及其内部装置和附件，汽包悬吊（固定）等。

3）水冷壁系统

全部上升管（水冷壁受热面等）、下降管、联箱和管道、排污、放水、下联箱、阀门、悬吊装置等水循环系统部件和相应附件，以及水冷风室、水冷布风板、流化喷嘴。

4）过热蒸汽系统

各级过热器管束、联箱、蒸汽连接管道、疏水、放水、放气管道阀门和附件、汽温调节装置、反冲洗装置、悬（支）吊装置、安全阀等, 从汽包的蒸汽引出管至末级过热器联箱出口止的过热蒸汽系统的全部部件和相关附件，包括末级过热器出口集箱出口电动门。

5）省煤器系统

各级省煤器管束、联箱及连接管道、防磨及其固定装置、再循环管道和阀门、疏水和放水及放气管道阀门和附件、悬（支）吊装置等省煤系统的全部部件和相关附件。

6）空气预热器

各级预热器管箱、连通箱、膨胀密封装置、防磨设施及固定装置。 7）旋风分离器

旋风分离器本体、回料密封阀、回料密封阀喷嘴、旋风分离器入口及出口烟气管道、旋风分离器入口膨胀节、旋风分离器下端膨胀节、以及旋风分离器下端回料立管。

8）炉墙及保温

锅炉本体范围内管道、联箱的保温、炉墙保温及密封结构由本公司设计，特殊耐磨保温（包括燃烧室底部、水冷布风板表面，旋风分离器及回料密封阀）及密封材料也由本公司设计，耐磨及保温材料由需方自理。

9）启动燃烧器

床下启动燃烧器，油点火枪。 10）门孔类

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各种人孔、检查孔（观察孔），吹灰孔、打焦孔、测试孔、防爆门等门孔杂件。 11） 锅炉本体范围内管道和烟风道及其附件

主给水管道给水操作台电动、手动阀门、调节阀、止回阀。

减温水管道包括由主给水管道至过热器的减温水系统管道，阀门（截止阀，调节阀等）及其执行机构等。

汽水取样冷却器及其管路，蒸汽和炉水进口侧阀门。

锅炉本体范围内的所有疏水、放水、紧急放水、排污、加药、排气、过热器反冲洗、停炉保护等均供至最后一个阀门（包括隔断阀）止。

烟气出口供至空气预热器出口。

二次风母管至各二次风接口的管道；布风风箱及支吊架。

一、二次热风道（但不包括其中的测量装置、调节装置、膨胀节等） 12）井身封闭： 13）本体仪表

锅炉本体范围内所有测点的一次测量仪表、元件（温度、压力、液位等）及其附件。

14）、备品备件

我公司提供包括下列各项在内的机组备品备件。这些备品备件能满足用户机组启动调试时易损件的更换。 序生产名称 型号和规格 号 厂家 1 风帽 太锅 ZG8Cr26Ni4Mn3N 2 雾化片 太锅 3 旋流片 太锅 4 喷头 太锅 5 衬垫 金属缠绕石墨垫 6 防磨护瓦 太锅 1Cr20Ni14Si2 7 防磨护瓦 太锅 1Cr13 15）、专用工具

汽包人孔门螺栓专用扳手

16）、主要外购件明细表 序号 名称 生产厂家 1 点火装置 江阴创捷电气设备有限公司 41

单位 套 件 件 件 件 件 件 数量 10 10 1 2 8 20 20 总重（吨） 单价（元） 使用年限 备注 锅筒用 型号 单位 套 数量 1 备注 2 3 膨胀节 风帽 套 套 7 455 四 技术资料及交付进度

1 投标书文件与图纸资料

我方根据招标书提出的锅炉设计条件，技术要求、供货范围、保证条件等提供完整的标书文件和图纸资料。 1）设计说明书及技术数据 2）锅炉总图 3）锅炉汽水系统图 4） 锅炉点火油系统图 5） 烟风道系统图

6) 热力计算、烟风阻力汇总（初步）

2 配合电站设计提供的资料与图纸

在签订技术协议以后，本公司将及时提供锅炉技术设计和最终设计的下列资料和图纸：

锅炉总图；

锅炉基础荷重图、留孔埋件图；

锅炉膨胀系统图；锅炉汽水系统图（包括热工测点）； 烟、风、煤、煤气管道接口尺寸及位置图；

锅炉部件总图（包括汽包、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、喷水减温装置、旋风分离器、回料阀、起动燃烧器等）；

平台扶梯总图及各层平台详图；

锅炉钢结构总图及详图；炉顶吊杆布置图； 门孔布置图、温度、负压、壁温等测点布置图 炉墙结构图

空气预热器下灰斗总图及有关接口尺寸； 锅炉本体设计说明书

锅炉最终计算数据表（包括热力计算、烟风阻力计算，水动力计算，强度计算，管子壁温计算，安全阀排汽量计算，热膨胀计算等）。

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锅炉本体供货清单 锅炉保温材料统计表

锅炉运行参数值，报警值及保护动作值 锅炉冷态和热态起动曲线 锅炉测点位置图

设备和备品管理资料文件，包括设备和备品发运和装箱的详细资料（各种清单），设备和备品存放与保管技术要求，运输超重和超大件的明细表和外形图。

详细的产品质量文件，包括材质、材质检验、焊接、热处理，加工质量，外形尺寸，水压试验和性能检验等的证明。

安装、运行、维护、检修所需的详尽图纸和技术文件，包括锅炉总图、部件总图、分图和必要的零件图、计算资料等。

锅炉设计、安装、运行、维护、检修说明书等。 附注：

1） 图纸资料的具体交付进度在签定合同时明确。 2） 上述图纸资料可在签定合同时增减，调整，确认。

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太原锅炉集团有限公司设计文件 SSM

TG-75/5.29-M 锅炉设计说明书

2010审批 2010执行 太原锅炉集团有限公司技术中心

太原锅炉集团有限公司设计文件

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编制

锅炉设计说明书

目 录

1前言………………………………………………………………………2 2锅炉设计条件及性能数据………………………………………………2 3锅炉总体及系统 ………………………………………………………5 4主要部件 ………………………………………………………….. …11 5防磨措施 ………………………………………………………….. …16 6密封 …………………………………. ………………………………16 7严密性试验 …………………………………………. …………………17 8安装及运行要求 ………………………………………………………17 9特别说明 ………………………………………………………………17

更改文件号 签 字 日期 编 制 校 对 审 核 标 准 审 定 日 期 标记 处数 45

1 前言

循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃煤技术，其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料回送至床内，多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不象鼓泡床一样有一个明显的床面，由于床内强烈的湍流和物料循环，加强燃料的混合并延长了燃料在炉膛内的停留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行，而无需增加辅助燃料。

循环流化床锅炉运行温度通常在850～950℃之间，这是个理想的脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向床内加入脱硫剂（如石灰石），燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内湍流运动剧烈，Ca/S摩尔比约为2时，可以使脱硫效率达到90%左右，SO2的排放量大大降低。同时循环流化床采用低温分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了NOX的生成和排放。循环流化床锅炉还具有高的燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床锅炉是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。

本循环流化床锅炉是在广泛吸收若干台相近容量、相同压力参数的循环流化床锅炉运行经验的基础上，运用了经过实践检验过的先进技术进行设计。在燃用设计煤种时，锅炉能够在定压时70～100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数；在燃用设计煤种或校核煤种时，在30～100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。

2 锅炉设计条件及性能数据:

锅炉适用于室内或半露天布置。锅炉采用前吊后支相结合的固定方式，锅炉运转层标高为7m。锅炉采用单锅筒、自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式，对流竖井烟道内布置对流受热面。

2.1 锅炉主要设计参数 2.1.1锅炉技术规范

一、锅炉基本特性：

1．锅炉规范：

?额定蒸发量 75t/h ?额定蒸汽压力 5.29MPa

?额定蒸汽温度 450℃

?锅筒工作压力 5.63MPa ?给水温度 104℃ ?排烟温度 140℃ ?锅炉设计效率 89.22% 2．燃料：设计煤种：煤质特性如下：

可燃基挥发分 Vdaf= %

低位发热量 Qnet.v.ar= KJ/kg 收到基碳 Car= % 收到基氢 Har= % 收到基氧 Oar= % 收到基氮 Nar= % 收到基硫 Sar= % 收到基水分 Mar=%

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收到基灰分 Aar= % 锅炉型号：TG-75/5.29-M

锅炉型式：中温次高压、单锅筒、自然循环、∏型布置的燃煤型循环流化床锅炉

随着煤种的差异，入炉煤的粒度要求也有所不同，煤的粒度范围0～8mm，见下图的推荐范围。

粒度范围(mm) 质量份额(%) 点火及助燃用油采用0#轻柴油(GB252-87一级品)，其性质如下表：

分析项目 恩氏粘度(20℃时) 10%蒸余物残碳 水分 灰份 硫含量 低位发热值 闭口闪点 硫醇硫含量 机械杂质 凝点 名 称 碳酸钙 碳酸镁 水 其它 单位 oE % % % % kJ/kg ℃ % % ℃ 符 号 CaCO3 MgCO3 H2O 标准要求 1.2～1.67 ≤4 痕迹 ≤0.025 ≤0.2 ≥41868 ≥ 65 ≤0.01 无 ≤ 0 单位 % % % % 实验方法 GB/T268 GB/T260 GB/T508 GB/T380 GB/T261 GB/T380 GB/T511 GB/T510 数 值 89 2.8 0.82 7.38 <0.5 20 0.5～3 50 3～5 20 5～8 10 为了达到良好的脱硫效果，需添加石灰石作为脱硫剂。石灰石的品质见下表：

随着环境保护的严格要求，对燃煤锅炉SO2与NOx的排放有了新的控制标准。该炉型从设计上充分考虑了这一点。在锅炉的前部给煤机附近可设置两套脱硫剂（石灰石）贮料仓，存放一定量的石灰石添料，贮灰仓下部由Φ133的管子及给料机与给煤管相连接，随燃料一同给入燃烧室进行脱硫。石灰石既用于脱硫又起循环物料作用，在循环床燃烧温度区间内石灰石脱硫是扩散反应，如石灰石粒径太大，比表面积小，脱硫反应不充分，石灰石利用率低；同时，颗粒扬折率也低，不能起到循环物料作用。若颗粒太小，则在床内停留时间太短，脱硫效果也差。石灰石宜用密闭系统单独送入炉前石灰石仓中，然后送入燃烧室。为了提高石灰石的利用率，石灰石的粒径一般控制在0～1mm之间，同时还应控制脱硫时的温度场，即流化床燃烧温度一般应控制在850～900℃之间。石灰石粒度应满足下图的要求：

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100 累计质量份额 ％ 80 60 40 下限 上限 20 0 0 250 500 粒径大小(μm) 750 1000 石灰石入炉粒度分布推荐范围 启动床料可以用砂也可以用原有床料。用原有床料启动，床料最大粒径不超过3mm。用砂子启动，应选择较小密度的砂子，并控制砂子中的钠、钾含量，以免引起床料结焦，其中Na2O含量不宜高于2.0%，K2O含量不宜高于2.5%。砂子粒度最大粒径≤6mm，小于100?m的质量份额不宜超过25%。

2.1.2锅炉汽水品质

为了确保锅炉出口蒸汽品质，必须严格控制锅炉水汽品质，尤其是给水品质。锅炉给水、炉水、减温水和蒸汽质量要求按GB/T12145-1999《火力发电设备及蒸汽动力设备水汽质量》标准。

2.1.3 锅炉主要性能指标

排放值以设计燃料、给定的石灰石、过量空气系数保持1.2不变，B-MCR工况，Ca/S摩尔比为2.2的前提下：

项目 锅炉计算效率(按低位发热量) 锅炉保证效率(按低位发热量) SO2排放浓度 NOX排放浓度 CO排放浓度 单位 ％ ％ mg/Nm3 mg/Nm mg/Nm3 3额定工况 89.22 ≥89 350(Ca/S=2.2，O2=4.5%) 250 (O2=4.5%) 150 (O2=4.5%) 2.2 锅炉运行条件

锅炉带基本负荷，并具有变负荷调峰能力。对于设计煤种和校核煤种，锅炉设计能满足锅炉负荷为30％ECR及以上时，机组不投油、全部燃煤的条件下长期安全稳定运行的要求。

锅炉正常排污率(B-MCR)按2％计。

锅炉的过热蒸汽汽温在下列工况时均能达到额定参数，其偏差+5～-10℃；定压运行时，70％～100％B-MCR.。锅炉负荷连续变化率为：定压运行时，不低于7％B-MCR/min。锅炉从点火到带满负荷运行的时间为：冷态启动＜4h；温态启动＜3h；热态启动＜2h。

锅炉燃烧室密相区设计压力：＋20.8kPa～－8.7kPa；炉膛上部设计压力±8.7kPa。

3 锅炉总体及系统:

3.1 锅炉总体简介

75t/h CFB锅炉按燃煤循环流化床锅炉设计，与12MW等级冷凝式汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。锅炉采用平衡通风。

锅炉主要由锅筒、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、返料回路以及竖井对流受热面组成。锅炉的炉膛采用悬吊结构；高温过热器悬吊在尾部烟道上方。锅筒、旋风分离器搁置在钢架横梁上；低温过热器、省煤器管系通过管夹支撑在承重梁上，承重梁搁置尾部护架上；立

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管式空气预热器支撑在钢架横梁上。锅炉炉膛整体向下膨胀，锅炉在炉膛水冷壁出口烟道与旋风分离器入口之间以及返料料腿中布置有柔性的膨胀节。

炉膛与对流竖井之间，布置有两台内径3.3米的绝热旋风分离器，外壳由钢板制造，分离器上部为圆筒形，下部为锥形，采用8mm碳钢钢板制成，采用了中心筒偏置结构。在烟气侧敷设耐磨耐火层，钢板和耐磨耐火层中间敷设保温材料，耐磨耐火材料及保温材料采用抓钉、托板固定。在旋风分离器的圆柱体和锥体结合处设置支撑装置，搁置在钢架横梁上。

旋风分离器下部各布置一个返料装置，返料装置外壳由钢板制成，内衬绝热保温材料和耐磨耐火材料。耐磨耐火材料和保温材料采用抓钉固定。返料为自平衡式，返料装置底部布置返料床，使物料流化返回炉膛，返料风由罗茨风机供给。

在尾部竖井内按烟气流向依次布置高温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器和空气预热器。过热器系统中，在高温过热器和低温过热器之间设置一级喷水减温器。

锅炉采用两级配风，一次风从炉膛底部水冷风室、风帽进入炉膛，二次风从燃烧室前、后侧进入炉膛。炉膛共设有三个给煤点，均匀地布置在炉前。本锅炉按添加石灰石脱硫设计，石灰石通过给煤装置经落煤管进入炉膛。

炉膛底部设有水冷风室。本锅炉启动采用床下轻柴油点火方式。床下布置有两只启动油点火装置。

本锅炉采用循环流化床燃烧方式，在900℃左右的床温下，燃料和空气以及石灰石在炉膛密相区内混合，煤粒在流态化状况下进行燃烧并释放出热量，高温物料、烟气与水冷壁受热面进行热交换。石灰石煅烧生成CaO和CO2，CaO与燃烧生成的SO2反应生成CaSO4，实现炉内脱硫。烟气携带大量的物料自下而上从炉膛上部的后墙出口烟道切向进入两个旋风分离器，在旋风分离器中进行烟气和固体颗粒的分离，分离后洁净的烟气由分离器中心筒出来依次流过尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器，此时烟温降至136℃左右排出锅炉本体；被分离器捕集下来的固体颗粒则通过立管，由返料器直接送回到炉膛，从而实现循环燃烧。因此固体物料(灰、未燃烬碳、CaO和CaSO4)在整个循环回路内反复循环燃烧，脱硫剂的利用率大大提高。

本锅炉锅筒中心标高为29500mm，锅炉前、后柱中心深度 13700mm，锅炉左、右柱中心宽度7500mm。

3.2 锅炉汽水系统

锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、锅筒、蒸发受热面(炉膛水冷壁)、对流竖井过热器。

3.2.1 给水和汽水循环系统

锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN100的管子，主管道再分成两路，一路通至喷水减温器，一路通至省煤器入口集箱，另外又布置两根调节负荷用的辅助管道，（70%负荷调节用的管道采用DN80,低负荷调节用的管道采用DN20）。

给水首先从锅炉对流竖井右侧的省煤器进口集箱由两根连接管引入，逆流向上经过二组水平布置的低温省煤器管组，经加热后进入省煤器中间集箱，然后再由此集箱引出，逆流向上经过一组水平布置的高温省煤器管组，后进入省煤器出口集箱，通过连接管并分配至支管进入锅筒。在锅筒和低温省煤器进口集箱之间设置了省煤器再循环管路，管路上布置1个截止阀、1个止回阀，启动阶段时，打开此阀，使省煤器与锅筒之间形成自然循环回路，以防止省煤器内的水汽化，确保启动阶段省煤器的安全。当锅炉建立了一定的给水量后，即可关闭此阀。再循环管路流量按5%B-MCR设计。给水系统见右上图。

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锅炉的汽水循环系统包括锅筒、大直径集中下降管、水冷壁和汽水引出管。从锅筒底部引出大直径集中下降管，通过分配管分别与炉膛前、后、左、右墙水冷壁下集箱连接，组成四个独立的循环回路。详见下图。

水冷壁由φ51×5的管子加扁钢拼接成膜式管屏，锅水流经炉膛水冷壁吸热后形成的汽水混合物汇于上集箱，然后通过汽水引出管进入锅筒。汽水混合物在锅筒内，通过旋风分离器和钢丝网分离器、均气孔板进行良好的汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒参与水循环，饱和蒸汽则从锅筒顶部蒸汽引出管引出进入过热器系统。

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