论 BWB75/5.3M（F）与 UG75/5.3M3 循环流化床锅炉 结构及安装特点 沈晓兰 王 林 (大连金州热电有限公司) 摘 要：大连金州热电有限公司（原大连金州热电厂）1990 年 12 月筹建，1991 年 3 月破土动工，历行 5 年，完成了设计的五炉三机规模。为了使循环流化床锅炉设计，制造，基建安装完善化，本文就我公司三台 BWB75/5.3M（F）和二台 UG75/5.3M3 锅炉结构及安装特点进行详细量化，目的是在循环流化床锅炉大型化的发展中提出设计改进依据及基建安装质量要求，使循环流化床锅炉更适应于当今世界的环保要求。 关键词：结构 安装 特点 1 前言 大连金州热电有限公司（原大连金州热电厂）一期工程于 1991 年 3 月破土动工，由北京巴威公司，鞍山中小热电设计院，冶金工业部第三冶金建筑公司形成边制造边设计边安装的局面。截止1993 年 4 月由北京巴威公司生产的三台 BWB75/5.3M（F）锅炉相继投产运行。首台锅炉于1991 年 6 月钢架组装，7 月 3 日钢骨架及汽包就位；锅炉本体整体水压实验为 1991 年 9 月 30 日，1991 年 11 月 15 日首台锅炉正式投产供暖。锅炉总计安装时间为 153 天（见进程表） 。 大连金州热电有限公司二期扩建工程于 1996 年 5 月破土动工。由无锡锅炉厂，鞍山中小热电设计院，金州阿尔滨建筑公司（承建土建工程） ，冶金工业部第三冶金建筑公司四方形成边制造边设计边安装的施工格局。截止 1997 年 1 月中旬，二期扩建第一台由无锡锅炉厂生产的UG75/5.3M3 循环流化床锅炉正式投产运行。这台锅炉于 1996 年 8 月中旬钢架组装，8 月 27 日钢骨架汽包就位，锅炉本体整体水压实验，经辽宁省电力工程质量监督站专家监察后，于 1996 年10 月 15 日一次水压实验成功，并通过大连市锅炉检验所检验认定合格，1997 年 1 月 10 日正式投产供暖。锅炉总计安装时间为 160 天。 2 锅炉结构特点 2.1 BWB75/5.3M（F）结构特点 BWB75/5.3M（F）低倍率循环流化床锅炉是哈尔滨工业大学和北京巴布科克威尔科克斯有限公司共同开发新产品。其结构特点： 165锅炉为自然循环水管锅炉，型布置，单锅筒，前吊后支，四周设有膜式水冷壁（敷设大量卫燃带） ，在密相区布置埋管受热面，过热器分两级布置，设有自制冷凝喷水减温装置，尾部设有省煤器空气预热器。锅炉构架全部为金属结构，采用集中下降管，锅炉为室内布置。燃料从炉两侧六个给煤点负压给煤。燃烧产物经炉膛，过热器及转向室的槽型分离器未燃尽的灰粒分离后经 H 阀返回炉膛继续燃烧。分离后烟气依次经省煤器和立管式空气预热器，最后通过静电除尘器，烟囱排入大气。 （1）筒内径为 1400 毫米，壁厚为 50 毫米，筒身直段长 6350 毫米，材质为 20g；锅内为单段蒸发，一次分离装置 22 只290 毫米旋风分离器（前后布置） ；二次分离布置在锅筒顶部为 V 型钢丝网分离器。锅筒通过吊架悬吊在顶板上，吊架对称布置在锅筒两端，锅筒下部有四根27316的下降管集中供水，下降管入口设有平稳栅和十字架。 （2）膛采用风帽式布风板共六个分床，每个床（床面积：19.14m2）628 个风帽；风帽直径为60 毫米，7 个出风孔，小孔直径为65.5 毫米。每个床设有108 毫米冷灰口和一个溢流口。各床可分别启动及运行，每个床下设有单独风箱。燃烧系统设有一次风，二次风，播煤风，回送风；设一台锅炉高效送风机。 （3） 炉埋管受热面布置在密相区共 29 排， 每排 4 根共 116 根顺列布置， 埋管直径为515.5,材质 20g，水冷壁下部敷设近 10 米卫燃带，水冷壁管为605，节距为 90 毫米；整个水冷系统分成 18 个循环回路；前后側水冷壁各为 3 个回路，埋管左右各为 3 个回路，锅水由四根27316集中下降管引到炉膛底部再由 24 根1086 和15912 的供水管分别引入水冷管和埋管的各个下级箱。水冷壁外设有刚性梁，把整个水冷壁组成刚性吊筐式结构，水冷壁及其敷管炉墙均通过水冷系统吊挂装置吊在顶棚上，可以向下自由膨胀。 （4）过热器由顶棚、一级、二级过热器组成，一级为低温段过热器（383.5，20 号钢） ，二级为高温段过热器（384.5，材质为 15GrMo） ，减温系统由冷凝器（37725，L=3486）混合式减温器（27330，L=6636） ，分配箱（15914，L=2050） ，过热器和减温器均是悬吊在顶板上。 （5）省扎器由324 毫米 20 号钢管制成，分三组布置；空气预热器为立式布置，管径 为401.5 毫米为防止运行振动加装防振隔板并装有防磨套管（烟气从管内走，空气从管外走） 。 （6）飞灰回送装置由 U 型分离器、储灰斗和 H 型阀组成，分离器下来的灰用二组飞灰回送装置从后墙送入炉膛悬浮段，在低温过热器下面三个落灰斗的灰直接放掉。 （7）锅炉炉室部分钩架采用 4 根型钢柱设有多层横梁相连，并设有斜拉条和外风撑以增加整个钩架的抗震性能。柱子上面设有顶板，整个炉室、水冷壁、布风系统、过热器、分离系统及护板荷重均通过吊杆吊在顶板上，然后通过柱子将载荷传递到柱基。锅炉顶板由型钢组成最大板梁高度为 1.5 米。 （8）锅炉各受热面间都留有检修空间及相应门孔，凡属操作、检修、测试门孔处设有平台，平台为栅格平台。 （9）炉膛及二级过热器区为敷管炉墙，一级过热器、转向室为混凝土护板炉墙，省煤器炉墙166两侧均耐火砖护板结构，前后为耐火混凝土护板结构。 （10）锅炉设有蒸汽吹灰装置，过热器中间烟道设有长伸缩式吹灰器，省煤器蛇形管空间烟道处设有两台固定转式吹灰器。 （11）锅炉为单管给水，给水经给水操作纵台进入省煤器，给水管道设有大旁路小旁路，有关电动调节门，逆止阀，截止阀。为生火保护省煤器锅筒与省煤器入口设有再循环管，水位表，排污、加药、取样等表计和接口均按常规设置。 （12）锅筒上装有两个 PN10、DN80 弹簧式安全门，过热器集汽箱上装一台 PN10、DN50 弹簧式安全门。 （13）锅炉为床上点火，设二台机械雾化油枪。 （14）负压给煤是以煤重力自行下降进入炉膛，防止外漏烟气，负压给煤器设平衡管，外漏的烟气可以通过平衡管进入炉膛。 2.2 UG-75/5.3-M3 锅炉结构特点 UG-75/5.3-M3 中温次高压循环流化床锅炉是无锡锅炉厂与中科院工程热物理所共同开发并完善的产品。其结构特点：结构紧凑、锅炉本体由燃烧设备、给煤装置、点火装置（床下） 、一级及二级分离和返料装置、水冷系统、过热器，省煤器，空气预热器、钢架、平台扶梯炉墙等组成。 （1）锅筒内径为 1390 毫米，壁厚 60 毫米，材料 20g，直段长为 7500 毫米；锅筒内部装置由20 个旋风分离器，顶部设有 12 个波形板汽水分离器，加药管，排污管。锅筒由活动支座支于顶部梁上。 （2）炉膛底部为流化床水冷布风板，有效面积为 8 平方米，布风板上有 3 种长短不等的风帽，每个风帽出风孔为 16 个 （双排错列布置， 小孔直径为383.5） ， 材质耐热铸钢 （8G8Cr26Mn7Ni） ；1L=128mm,2L=154mm,3L=181mm 共有 811 个风帽；风帽与布风板间浇注保温混凝土和耐火混凝土；布风板上设有219 排渣管。 悬浮段高度为 11.8 米，炉膛设有一次风，二次风，播煤风，回料风及烟气再循环系统。风系统采用一次送风机，二次送风机和再循环风机。 （3）炉室水冷壁（605，20 号钢）采用全悬吊膜式结构，炉室左右前后，隔墙水冷壁各二个回路，共 10 个回路；膜式壁除后墙上段节矩为 80mm 外，其余为 100mm，风室水冷壁管径为515，管中心距为 200mm。下降管直径为1084.5（分散式）前墙 6 根，左右墙各 4 根，后墙 4根，隔墙 8 根共 26 根。汽水引出管径为1336，前墙壁 6 根，后墙 6 根，隔墙 6 根，左侧 4 根，右侧 4 根共 26 根。 （4）过热器布置在一级百叶窗分离器（由碳化硅结合氮化硅波形片组成）后面，分低温段和高温段。 低温段过热器管径为384， 材质 20 钢， 平行混合流布置， 高温段过热器管径为424材质为 15CrMo。采用连续混合流布置。集箱设有低过和高过出口集箱。 高低温过热器之间布置有42625,L=6654 的螺旋管面式减温器，同时设有紧急故喷水减温器27325,L=6860。 （5）在尾部烟道二级分离装置的上下各布置一级省煤器，为防止磨损上下级省煤器采用膜式167结构。高温段省煤器迎烟处设有白钢护瓦，省煤器管径为324，材质为 20 钢。 为防止漏风，锅炉尾部烟道布置卧式空气预热器，空气在管内走，烟气在管外走，采用顺排布置（减少磨损） ，为防磨烟气第一排采用拉撑管423.5，其它是有缝钢管401.5。预热器分三段，上段为二次风预热器，中下为一次风预热器。 （6）锅炉采用二级飞灰分离。一级分离在炉膛出口为高温百叶窗分离。 （波形片材质为氮碳化硅共 550 片） 。分离器入口烟温为 850920，烟气在炉膛出口转向利用惯性分离部分颗粒，然后经百叶窗分离下来的飞灰经隔墙和后墙间的通道向底部返料装置（即小副床，共 5 个床，每床20 个风帽共 100 个风帽，风帽直径25 出风口设有 18 个孔布置在小床四角，其它出风口为 6 个。 二级分离采用百页窗（叶片是 382.550，=6 材质为 15CrMo 共 216 个）布置在两级省煤器中间，烟温在 350处，由四只卧式百页窗和两只旋风分离器组成，分离下的飞灰由回料控制器经两个灰管送入炉内，回料口位于后墙离风帽约 800 毫米处，回料口设有播送风。 （7）锅炉本体及炉墙，管道，附件等的重量由钢架支承，通过钢架传到地基。钢架采用框架结构，炉室悬吊于炉顶主梁，锅筒支承炉顶主梁上，其余部分载荷分别由相应的横梁传至立柱上。 （8）便于检修受热面间留有人孔门，锅炉四周设有拉网平台，平台之间有扶梯连接。 （9）布风板以上密相区（浓相区）采用氮化硅耐磨挂砖螺栓固定在水冷壁上（共用各种型号氮化硅砖 1158 块） 。水冷风室采用轻质浇注料，隔墙水冷壁喉部区两侧，炉墙门孔，风帽上部采用高温耐磨浇注料。布风板下风帽接管采用保温浇注料，省煤器炉墙采用硅藻土砖和粘土砖，点火燃烧器内采用莫来石砖（外用保温砖） 。 （10）锅炉不设吹灰器。 （11）锅炉为单母管给水，设有大小旁路有关阀门，省煤器再循环管、水位表、排污、加药取样等表计和接口均为常规设备。 （12）锅筒上装一台 PN10.DN150 弹簧式安全阀，过热器集箱上装二台 PN10.DN80 弹簧式安全阀。 （13）锅炉采用水冷风室油枪床下点火，油枪（每只耗油 350kg/h）在空气雾化下在床下预燃室内先燃烧（最高温度为 1200）然后和一次风混合为 800左右高温烟气经风室进加料层。 （14）煤由炉前（二个给煤点）二台皮带给煤机进入落煤管（负压给煤） ，落煤管内有送煤风，煤在离风帽 1100 毫米高处进入燃烧室（见总图综合表） 。 3 锅炉安装特点 3.1 BWB75/5.3M（F）锅炉安装特点 第一， 锅炉本体耗钢量大。 锅炉本体耗钢量 460 吨， 联箱多即供水分配联箱， 集中下降管联箱，水冷壁上下联箱，埋管上下联箱，高低过热器进出口联箱，自制冷凝减温系统所用联箱，省煤器进出口联箱。锅炉水压实验水容积为 49.3m。 第二，锅炉本体结构简单。锅炉为床上点火，布置有二支机械雾化油枪，设有一次飞灰循环系统，由槽形分离器与 H 阀组成，配风系统简单设有一台高效锅炉送风机，设有大口径紧中下降管。 第三，组装场地大，利用率高。由于筹建阶段设备组装可以全方位进