350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的設(shè)計(jì)分析

宮柯

摘 ?要：本文介紹了350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐，對(duì)其的相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的分析，在分析時(shí)，相關(guān)人員還要重視350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的設(shè)計(jì)思想，對(duì)溫度控制系統(tǒng)、主蒸汽溫度等進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合循環(huán);燃?xì)廨啓C(jī);余熱鍋爐

在對(duì)350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以和某公司進(jìn)行技術(shù)合作和技術(shù)引進(jìn)。同時(shí)，在進(jìn)行350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐生產(chǎn)時(shí)，使用的燃料主要為天然氣，在進(jìn)行布置時(shí)，相關(guān)人員可以采用自然、臥式等的布置方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，要充分體現(xiàn)出某公司的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)布置的特點(diǎn)。

1 鍋爐的主要參數(shù)

高壓系統(tǒng)：過熱蒸汽出口流量285.4t/h;過熱蒸汽出口壓力9.97MPa.a;過熱蒸汽出口溫度567℃;高壓省煤器入口溫度148℃。中壓系統(tǒng)：再熱蒸汽出口流量313.56t/h;再熱蒸汽出口壓力2.24MPa.a;再熱蒸汽出口溫度566℃;再熱蒸汽入口溫度356℃;再熱蒸汽入口壓力2.37MPa.a;中壓過熱器出口流量39.96t/h;中壓過熱器出口溫度304℃;中壓過熱器出口壓力2.56MPa.a;中壓省煤器入口溫度149℃。低壓系統(tǒng)：過熱蒸汽出口流量41.76t/h;過熱蒸器出口壓力0.44MPa.a;過熱蒸汽出口溫度301℃;低壓省煤器入口溫度60℃;低壓省煤器入口壓力1.66MPa.a。

2 鍋爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

2.1 整體布置

在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)鍋爐的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行詳細(xì)的了解，鍋爐整體布局的合理性才能得到有效的提高。一般情況下，鍋爐主要是由輔助系統(tǒng)和鍋爐本體兩部分組成的，鍋爐的輔助系統(tǒng)主要包括取樣系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)、沖氮系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鍋爐本體設(shè)計(jì)時(shí)，要加大對(duì)鍋爐煙道、入口煙道、汽包等相關(guān)設(shè)計(jì)的重視，對(duì)這些部件進(jìn)行科學(xué)、合理的布置，鍋爐的正常運(yùn)行才不會(huì)受到影響。

一般情況下，燃?xì)廨啓C(jī)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣方向一般都是水平方向的，在設(shè)計(jì)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)所排除的氣經(jīng)過受壓模塊、煙道等部件，最終排入到空氣中。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鍋爐布置時(shí)，要保證鍋爐本身的受熱面整體布局呈垂直的狀態(tài)。

在進(jìn)行煙氣設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員要將煙氣分為五個(gè)模塊，并且在進(jìn)行五個(gè)模塊設(shè)計(jì)時(shí)，寬方向的模塊主要有三個(gè)模塊，整個(gè)鍋爐主要有十五個(gè)受熱面垂直模塊。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，要加大對(duì)壓力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重視，并且在進(jìn)行設(shè)計(jì)是，還要對(duì)壓力系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的了解，比如：過熱器、省煤器、管道等。

2.2 入口煙道

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行入口煙道設(shè)計(jì)時(shí)，要加大對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)排氣接口設(shè)計(jì)的重視，保證350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的余熱能夠全部排放到煙道中。入口煙道主要包括保溫層、外部護(hù)板和內(nèi)部襯里，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用內(nèi)保溫的形式進(jìn)行入口煙道設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方式不僅能夠滿足350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐對(duì)入口煙道功能的需求，同時(shí)還能有效提高入口煙道的使用壽命。

設(shè)計(jì)及人員在進(jìn)行入口煙道內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用碳鋼板進(jìn)行外護(hù)板制作，碳鋼板一般都是10mm的，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行內(nèi)護(hù)板制作時(shí)，可以在其中間加保溫層，并且在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)入口煙道的擴(kuò)散角度進(jìn)行明確，鍋爐煙氣的流動(dòng)才能變得更加流暢。入口煙道的出口尺寸為10684×21434mm，入口尺寸為Φ5969mm，煙道的整體長(zhǎng)度為1100mm。

2.3 受壓件模塊

鍋爐受熱面采用模塊化設(shè)計(jì)，沿?zé)煔饬魍ǚ较颍卜譃?級(jí)模塊。每級(jí)模塊由若干受壓件組成，詳見表1。

所有的受熱面均由螺旋鰭片管組成，上下小集箱間采用單排管連接，可減小啟動(dòng)時(shí)的熱應(yīng)力。多排受熱面管及其匯集集箱形成模塊，模塊間使用連接管連接。單個(gè)模塊受熱面高度為20814mm，單個(gè)模塊寬度為3256mm。模塊沿?zé)煔饬魍ǚ较颍L(zhǎng)度分別為1755mm、1485mm、1837mm、1640mm和1748mm。每級(jí)受熱面模塊間布置2塊防噪音隔板;每個(gè)模塊沿高度方向布置6層防振隔板，可以有效地防止煙道振動(dòng)。

2.4 鍋爐煙道及鋼結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員要加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐煙道設(shè)計(jì)的重視，余熱鍋爐運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)安全隱患的概率才能得到降低。一般情況下鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)主要有輔助部分和本體兩部分組成。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行本體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證鍋爐本身的密封性和保溫性不受到影響，同時(shí)還要保證鍋爐各個(gè)模塊設(shè)計(jì)位置的合理性。

當(dāng)350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐在進(jìn)行氣流輸送時(shí)，設(shè)計(jì)人員要維護(hù)氣流的流向，保證燃機(jī)輸送氣流的穩(wěn)定性。在進(jìn)行鍋爐鋼結(jié)構(gòu)輔助功能設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員要加大對(duì)平臺(tái)樓體和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，保證鋼結(jié)構(gòu)能夠承受管道固定、支吊。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行相關(guān)操作平臺(tái)鋪設(shè)時(shí)，要將其和主廠房進(jìn)行連接，并且在進(jìn)行連接時(shí)，還要在這一區(qū)域進(jìn)行水泵系統(tǒng)的安裝。

鍋爐煙道采用“內(nèi)護(hù)板+保溫層+外護(hù)板”的內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，主護(hù)板為外護(hù)板。內(nèi)保溫形式可有效地減小熱應(yīng)力，適應(yīng)余熱鍋爐的快速啟動(dòng)。煙道尺寸為15007（深）×10160（寬）×28014（高）mm。

2.5 出口過渡煙道及煙囪

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行煙道過渡區(qū)域安裝時(shí)，要加大對(duì)煙囪煙道、余熱鍋爐本體設(shè)計(jì)的重視，采用內(nèi)保溫的形式進(jìn)行煙囪煙道設(shè)計(jì)。在進(jìn)行出口過度煙道設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要加大對(duì)熱膨脹設(shè)計(jì)的重視，此處設(shè)置非金屬膨脹節(jié)。

煙囪位于余熱鍋爐煙氣流程的末端，高度為60000mm，直徑Ф7016mm。煙囪與過渡煙道相連，并留有排放監(jiān)視系統(tǒng)（CEMS）接口及煙氣取樣等接口。煙囪底部、人孔門、爬梯及休息平臺(tái)等走人四周設(shè)有保溫及外護(hù)板，用以保護(hù)運(yùn)行或維修人員不受傷害。煙囪上部設(shè)置擋板，在鍋爐停爐時(shí)，起保溫蓄熱的作用。

2.6 給水泵系統(tǒng)

給水泵系統(tǒng)是余熱鍋爐中重要的輔機(jī)設(shè)備。給水泵系統(tǒng)由高壓給水泵、中壓給水泵和冷凝水再循環(huán)泵組成。高、中壓給水泵，負(fù)責(zé)把低壓汽包中的水供給高、中壓壓力系統(tǒng)。冷凝水泵的作用是將一部分給水預(yù)熱器出口的水，輸送回到給水預(yù)熱器入口，來提高冷凝水入口溫度，達(dá)到防止低溫腐蝕的目的。

3 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員要加大對(duì)余熱鍋爐相關(guān)系統(tǒng)研究的重視，結(jié)合其的特點(diǎn)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，充分結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)對(duì)聯(lián)合循環(huán)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，350MW聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的設(shè)計(jì)才能更好的滿足人們的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)紅，朱建國(guó)，王傳德.一種燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐.

[2]厲劍梁.燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐優(yōu)化研究[D].2017.

[3]崔海東.燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐化學(xué)清洗[J].清洗世界，2016，32（1）：1-4.

[4]曾小云，呂一仕，劉正宇，et al.燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐典型缺陷修復(fù)[J].金屬加工（熱加工），2017（10）.