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一种25吨自备电站锅炉

该循环流化床蒸汽锅炉是郑州中鼎锅炉股份有限公司开发的最新一代循环流化床锅炉专利产品。本产品由于采用了最新型的各项先进成熟的循环床技术和锅炉膜式壁受热面结构以及对流管束纵向冲刷结构,所以锅炉整体更加可靠、布置简单、紧凑。锅炉本体由给煤装置、燃烧设备、水冷系统、高温旋风分离器、省煤器、钢架、扶梯、炉墙等组成。 为清华大学郑州循环流化床锅炉研究所运用清华大学最新科技成果,研制成功的新一代低速循环流化床锅炉。该型锅炉在继承原有技术优点同时,在旋涡流化燃烧技术、旋涡分离结构设计及参数化设计技术、返料技术方面取得重大技术突破。为国家专利产品。
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产品描述
 
 
 

锅炉受压部件水容积表


(一)、炉膛结构
本锅炉采用单锅筒横置式的自然循环方式,燃料由给煤机送入炉膛,与 由    等压风箱送来的空气混合燃烧,沸腾层工作温度为930℃,由特殊线型的左中右三片膜式壁敷管炉墙和前后重型炉墙组成悬浮段,旋涡内分离器及回料道。运行时,烟气夹带飞灰向上流动,进入膜式壁弯曲部分时单位体积内的飞灰浓度开始增加,较粗的煤粒开始被分离出来直接落入浓相沸腾床继续燃烧。烟气高速进入旋涡内分离器后,在气动力作用下进行旋涡分离,分离出来的物料落入回料道中,通过风帽式沸腾流化集成返料装置回到浓相沸腾床,未燃尽的煤粒进一步燃烧,从而实现循环燃烧。由于烟气携带大量飞灰,其热容量很大,故整个炉室温度较均匀,炉膛出口(即旋涡内分离器出口)温度为924℃左右。
本锅炉左、中、右膜式壁由φ51×4管和扁钢焊接而成,管间节局距为100mm。左、中膜式壁向火面全部被耐火材料覆盖,右膜式壁下部不覆盖耐火材料。
膜式壁管子与集箱的连接采用管接头进行对接焊,左侧膜式壁有2根Φ108×4.5的下降管、4根Φ108×4.5的导汽管,右侧膜式壁有2根Φ133×6的下降管、4根Φ108×4.5的导汽管,中片膜式壁有2根Φ133×6的下降管、2根Φ108×4.5、1根Φ133×6的导汽管分别与锅筒连接,形成三个独立的水循环回路。
左侧膜式壁下降管流通面积与上升管流通面积之比为:0.26,导汽管流通面积与上升管流通面积之比为:0.45;右侧膜式壁下降管流通面积与上升管流通面积之比为:0.33,导汽管流通面积与上升管流通面积之比为:0.45;中片膜式壁下降管流通面积与上升管流通面积之比为:0.33,导汽管流通面积与上升管流通面积之比为:0.57。
前后墙水冷壁管子节距120,管子规格采用Φ51×3,其上下集箱各有两根2根Φ108×4.5的导汽管、下降管分别与锅筒连接,形成独立的水循环回路。
炉膛出口屏也是膜式壁结构,管子节距100,其上下集箱各有2根Φ108×4.5的导汽管、下降管分别与锅筒连接,形成独立的水循环回路。
(二)、锅筒及汽水分离装置
锅筒内径φ1400mm,壁厚42mm,圆筒部分长5950mm,封头内径φ1400mm,壁厚42mm,均由Q245R钢板制成,支撑在炉膛顶部大梁上,锅筒中心标高13880mm。
锅筒内部装有给水、蒸汽分离、连续排污、磷酸盐加药等装置,蒸汽一次分离采用10个φ290旋风分离器,二次分离采用镀锌钢丝网及一层多孔板组成的顶部分离器,锅炉给水应符合GB12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》。
  锅筒上设有安全阀、压力表、水位报警和控制、紧急放水、自用蒸汽等阀门、仪表,锅筒正常水位在锅筒中心线以下50mm,允许水位波动±75mm.
  锅筒还有一根再循环管,接至省煤器前,供升火启动用。给水自动调节系统由设计院统一考虑,本厂在锅筒上给出一些接口,供自动控制用。
(三)、过热器
  从锅筒引出四根φ108×6的管子至过热器进口集箱。过热器分两段,高温段在前,管子直径φ38×3.5,材料为15CrMoG,低温段在后,管子直径φ38×3.5,材料为20#锅炉钢管。过热器出口集箱上设有主汽阀,自用排汽阀、生火排汽、反冲洗、安全阀及热电偶座、温度计、压力表等。
  减温系统采用中间面式减温器,减温介质为给水、设计减温给水占总水量的50%,减温幅度为33℃。
(四)、省煤器
  省煤器分两级布置,均由φ32×3的20#锅炉钢管制成,在适当的位置装有防磨盖板。每级省煤器中间留1000mm左右的空档,以便检修。
(五)、空气预热器
  采用管式空气预热器,管子规格为φ50×1.5,为便于安装和更换,管箱分左右两部分。烟气进口处有防磨套管,空气侧采用密封装置,以防止空气短路,因此,预热器的利用系数较高。

(六)、燃烧设备
  本炉燃烧设备主要有布风装置、给煤装置、旋涡燃烧装置、飞灰循环系统组成。在标高1950mm处,炉前布置落煤口,负压给煤,播煤风管可接至总风管。
  一次风占总风量80%,较低的一次风量可保证燃烧始终在低过量空气系数下进行,以利于抑NOx的生成。播煤风、松动风占总风量20%,播煤风在浓相段顶部进入炉膛,风速约为70m/s。松动风风源取自一次风,播煤风取自经减压后的一次风,循环物料回送口分4个布置在左侧浓相段内,循环量由调节返料流化高度来控制返料量。
  共设置了四个排渣口,运行时可由排渣来控制沸腾床上料层厚度。
(七)、炉墙
本锅炉采用重型炉墙,炉膛前后墙的红砖与耐火砖之间、膜式壁两侧与炉墙之间空隙及膜式壁与红砖之间的空隙填充硅酸铝纤维以减少散热损失,在膜式壁敷管炉墙与重型炉墙相交处,为适应热膨胀,减少泄漏,采用了迷宫式密封结构。在需要的地方,设有人孔门、防爆门、观察孔和测量孔。
(八)、钢架及平台扶梯
采用八根钢柱的支承式钢架结构,钢柱固定在0m平台上,锅筒、膜式壁、过热器、省煤器、空气预热器、尾部烟道左右侧炉墙、水平烟道左右侧炉墙、尾部烟道顶棚等支承或吊挂在钢架上。
平台扶梯均以适应运行和检修的需要而设置,一般走道平台宽度为800mm,楼梯宽为600mm,坡度为50°。

(九)、主要阀门、仪表及其它
本锅炉主要有以下阀门、仪表:闸阀、止回阀、截止阀、调节阀、节流阀、安全阀、水位表、温度计、压力表等。
为监督汽水品质,本锅炉还配有炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽的取样装置。
面式减温器的冷却水由给水调节阀调节,经减温器出来后的给水进入混合集箱与主给水混合后一并进入省煤器。

 

 
 

产品简介


       新型双旋涡低速循环流化床锅炉为清华大学郑州循环流化床锅炉研究所运用清华大学最新科技成果,研制成功的新一代低速循环流化床锅炉。该型锅炉在继承原有技术优点同时,在旋涡流化燃烧技术、旋涡分离结构设计及参数化设计技术、返料技术方面取得重大技术突破。为国家专利产品。
循环流化床是介于常规流化床燃烧和煤粉气力输送燃烧之间的一种燃烧方式,它具有强化燃烧和传热,能较多缩小锅炉的体积,煤种适应性强,能燃烧较宽范围内的煤种(甚至工业废渣),可减小氧化物(SOX、NOX)对环境的污染等主要特点。与煤粉锅炉相比,循环流化床锅炉没有那种复杂的制粉系统,节省了大量投资。与普通流化床锅炉相比,循环流化床通过分离回送机构,将没燃尽的细物料送回沸腾床循环燃烧,使机械不完全燃烧损失大大低于普通流化床锅炉,其锅炉效率可与同类煤粉炉相比。
新型双旋涡低速循环流化床锅炉采用清华大学双旋涡分离结构最新科技研究成果。物料细粉颗粒经过第二级旋涡的分离后,通过单独的返料系统返回炉膛循环燃烧。应用清华大学最新试验成果,对分离器重新进行了参数化设计,旋涡分离器线型和设计尺寸进一步优化,分离效率大大提高。采用风帽式沸腾流化集成返料装置,实现返料的沸腾流化状态,通过调节返料流化高度来控制返料量,回料稳定。避免了原松动风返料不易控制,返料道易结焦的缺点。根据炉膛流化物料分布,炉膛内布置旋涡燃烧装置,实现了物料在燃烧室内旋涡流化循环燃烧,提高了燃烧效率。

 

锅炉概述

 


ZDG-25/3.82-M按Ⅰ类烟煤进行设计,掺烧石灰石脱硫,当Ca/S为2时脱硫效率达85%。
锅炉采用单锅筒П型布置,炉膛内设有物料分离及回送机构。两级过热器布置在水平烟道中,采用中间表面式减温的汽温调节系统,两级省煤器及空气预热器布置在尾部烟道内。

煤质分析如下:
Cy=42.14%      Hy=1.95%         Oy=0.41%        Ny=6.36%
Sy=0.81%        Ay= 40.12%       Wy=8.01%       Vy=19.5%
QDWy=3764Kcal/kg     t1=1250℃

 

锅炉设计参数

锅炉结构简述

 

锅炉主要经济技术指标

 
 

锅炉主要尺寸

 
 

设计要点

 


1、本设计给煤粒度为0~10mm,原煤只需经破碎机一次破碎,筛分后即可入炉。
2、沸腾层(浓相段)燃烧份额为60%,悬浮段为30%,旋风分离段占10%,随煤粒粗细度不同,这个比例会有变动。
3、炉膛内置旋涡燃烧装置由水冷壁加耐火材料组成,管子不磨损,旋涡分离室还能得到冷却。旋涡分离室除有分离作用外,细粒还能在其中燃尽,使本炉实现循环燃烧技术与低温旋涡燃烧技术相结合。
4、 风帽式沸腾流化集成返料装置具有调节范围大的特性。因是无机械密封阀,所以结构简单紧凑,运行安全可靠。

 

锅炉安装

 



1、锅炉安装遵照DL/T5047-1995《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)及劳动部颁发的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定进行。
2、锅炉本体安装和炉墙施工时都必须注意锅炉各部分受热后膨胀问题。锅筒及所有集箱都必须保证其能向两端自由膨胀,左膜式壁及中膜式壁的膨胀量由其弯曲部分吸收。右膜式壁保证向下自由膨胀,安装完毕后仔细检查,启动时应密切注意各部位的膨胀,如发现异常应及时排除。
3、最大起吊件为锅筒及锅筒内部装置,总重12吨。
4、安装完毕后,要保证强制水冷和自然风冷的横梁得到可靠的冷却,并保证冷却系统不漏水,不间断。

 

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