電站鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)及系統(tǒng)概述

電站鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)及系統(tǒng)概述鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)是指由燃燒生成的煙氣與空氣組成的系統(tǒng)。它主要包括下列設(shè)備和裝置組成，其運行參數(shù)也就決定運行了風(fēng)煙系統(tǒng)的參數(shù)：1） 兩臺動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)（二次風(fēng)機(jī)）2） 兩臺動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)3） 兩臺靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)4） 兩臺容克式三分倉空氣預(yù)熱器5） 煙氣再循環(huán)管6） 脫硫裝置及兩臺靜電除塵器7） 兩臺火檢冷卻風(fēng)機(jī)8） 兩臺密封風(fēng)機(jī)9） 三組對沖布置的燃燒器及二次風(fēng)箱10） 一、二次風(fēng)管連接管道、爐膛、煙道、擋板或閘門及煙囪等設(shè)備。風(fēng)煙系統(tǒng)其實是兩個平行的供風(fēng)系統(tǒng)，有共同的爐膛、受熱面煙道和兩臺引風(fēng)機(jī)構(gòu)成的風(fēng)煙系統(tǒng)。輸送至爐膛的空氣，用于：1） 燃料燃燒所需要的二次風(fēng)、中心風(fēng)和燃盡風(fēng)由送風(fēng)機(jī)供。2） 輸送和干燥煤粉的一次風(fēng)，由一次風(fēng)機(jī)供。3） 冷卻火檢探測器的風(fēng)，由火檢冷卻風(fēng)機(jī)提供，取自大氣。4） 給煤機(jī)、磨煤機(jī)和煤粉管吹掃風(fēng)，由一次風(fēng)機(jī)出口經(jīng)密封風(fēng)機(jī)增壓后提供。煙風(fēng)系統(tǒng)分成一次風(fēng)、二次風(fēng)和煙氣三個系統(tǒng)，本章節(jié)只介紹一、二次風(fēng)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)和密封風(fēng)系統(tǒng)，其他部分將在相關(guān)的章節(jié)介紹，如火檢冷卻風(fēng)等。本工程根據(jù)鍋爐本體的設(shè)計，煙風(fēng)系統(tǒng)采用平衡通風(fēng)，即利用送風(fēng)機(jī)正壓頭克服空氣流通過程中的阻力，而用引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓頭克服煙氣流通過程中的阻力，使?fàn)t膛出口為負(fù)壓。系統(tǒng)的平衡點發(fā)生在爐膛中，因此，所有燃燒空氣側(cè)的系統(tǒng)部件設(shè)計正壓運行，煙氣側(cè)所有部件設(shè)計負(fù)壓運行。平衡通風(fēng)不僅使?fàn)t膛和風(fēng)道的漏風(fēng)量不會太大，而且保證了較高的經(jīng)濟(jì)性，又能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔饷?，對運行人員的安全和鍋爐房的環(huán)境均有一定的好處。第一節(jié) 系統(tǒng)概述1.一次風(fēng)系統(tǒng)一次風(fēng)的作用主要是干燥和輸送煤粉，包括制粉系統(tǒng)的干燥通風(fēng)量和磨煤通風(fēng)量。干燥通風(fēng)量的作用是向入爐原煤提供熱量，完成煤炭在磨制過程中的干燥作用、維持磨煤機(jī)出口溫度的所對應(yīng)煤量下所需的通風(fēng)量。而磨煤通風(fēng)量不但包括干燥通風(fēng)量，還包括攜帶和輸送煤粉所需的風(fēng)量。一次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置了兩臺50%容量的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)在一次風(fēng)機(jī)的作用下從大氣吸入，經(jīng)過一次風(fēng)機(jī)增壓后分成兩路，一路經(jīng)過空預(yù)器加熱成熱風(fēng)，作為熱一次風(fēng)，另一路作為冷一次風(fēng)。冷、熱一次風(fēng)經(jīng)過位于磨煤機(jī)進(jìn)口的冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的調(diào)節(jié)，以一定的流量和溫度進(jìn)入磨煤機(jī)，干燥和輸送磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉，使其以穩(wěn)定的溫度和速度進(jìn)入爐膛燃燒。為保護(hù)一次風(fēng)機(jī)免受雜物損害，在風(fēng)機(jī)進(jìn)口安裝了濾網(wǎng)，同時安裝了消音器，減少風(fēng)機(jī)運行發(fā)出的噪音。二次風(fēng)系統(tǒng)二次風(fēng)系統(tǒng)主要是向爐膛供應(yīng)煤粉燃燒所需要的空氣，同時在爐膛中擾動燃燒的煤粉氣流，強(qiáng)化燃燒。在系統(tǒng)中安裝了兩臺各50%容量動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，與一次風(fēng)機(jī)一樣，在進(jìn)口設(shè)置了濾網(wǎng)和消音器。從大氣吸風(fēng)，升壓后將二次風(fēng)送往空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的熱二次風(fēng)直接送往各旋流燃燒器，進(jìn)入爐膛使煤粉完全燃燒。在送風(fēng)機(jī)出口設(shè)置了聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和電動隔離風(fēng)門，以便在一臺送風(fēng)機(jī)故障停用時，另一臺風(fēng)機(jī)通過增加出力經(jīng)過兩臺空氣預(yù)熱器加熱，從而減少鍋爐負(fù)荷的降低。在正常運行時，聯(lián)絡(luò)風(fēng)道可使得兩臺風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓平衡，盡量減少各旋流燃燒器進(jìn)口二次風(fēng)壓差。為防止冬季大氣溫度較低時空氣預(yù)熱器冷端發(fā)生腐蝕，設(shè)置二次風(fēng)熱風(fēng)再循環(huán)，將空氣預(yù)熱器出口的一部分熱二次風(fēng)返回到送風(fēng)機(jī)進(jìn)口，提高空氣預(yù)熱器二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度。煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)的功能是抽出爐膛中的煙氣，將經(jīng)過尾部受熱面、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器的煙氣送往煙氣脫硫系統(tǒng)，或直接送往煙囪向大氣排放。在煙氣系統(tǒng)中設(shè)置了兩臺50%容量的靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。為使一臺吸風(fēng)機(jī)故障停用時，除塵器不退出運行，在兩臺除塵器出口煙道上設(shè)有聯(lián)絡(luò)管和電動隔離門。正常運行時，聯(lián)絡(luò)管起平衡吸風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙氣壓力的作用。密封風(fēng)系統(tǒng)從冷一次風(fēng)母管上另外引出一路經(jīng)過密封風(fēng)機(jī)升壓后作為磨煤機(jī)、磨煤機(jī)出口門、磨煤機(jī)冷熱風(fēng)隔離門的密封風(fēng)。另有一路從冷一次風(fēng)母管上引出，作為給煤機(jī)的密封風(fēng)。由于鍋爐采用正壓直吹式，密封風(fēng)設(shè)計的目的主要就是防止煤粉或熱一次風(fēng)從磨煤機(jī)的磨碗、磨輥、給煤機(jī)、一次風(fēng)門擋板等不嚴(yán)密處泄漏出來，并且使磨煤機(jī)、給煤機(jī)轉(zhuǎn)動部件不被煤粉損壞。每爐設(shè)置兩臺密封風(fēng)機(jī)，從一次風(fēng)機(jī)出口冷一次風(fēng)道上吸風(fēng)，密封風(fēng)機(jī)由磨煤機(jī)制造廠配套供應(yīng)。火焰檢測冷卻風(fēng)系統(tǒng)在該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了兩臺冷卻風(fēng)機(jī)，就地吸風(fēng)，向爐膛火焰檢測探頭提供冷卻風(fēng)和清掃風(fēng)。火焰檢測冷卻風(fēng)機(jī)由FSSS制造廠配套供應(yīng)。送風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)的工作條件比較好，動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)具有調(diào)節(jié)范圍廣，運行效率高，經(jīng)濟(jì)性好，檢修工作量小等特點，可以滿足機(jī)組在調(diào)峰和變負(fù)荷下運行。基于以上原因，本工程采用動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)配有液壓油站，用于動葉片的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)靈敏度高，滯后作用小，能夠滿足機(jī)組控制要求。在風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口處裝有失速探針，能夠及時發(fā)出信號，從而保護(hù)風(fēng)機(jī)不在喘振區(qū)運行。風(fēng)機(jī)裝有入口消音器及本體隔音包覆以降低風(fēng)機(jī)噪音。送風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓頭選擇計算取鍋爐燃用設(shè)計煤種和鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需要的二次空氣量及空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量之和。送風(fēng)機(jī)在考慮了一定的溫度裕量后，風(fēng)量裕量取10%，壓頭裕量取10%。一次風(fēng)機(jī)一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)量包括鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需的一次風(fēng)量、全部磨煤機(jī)的密封風(fēng)量和制造廠保證的空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。本工程一次風(fēng)機(jī)在考慮了一定的溫度裕量及空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)后，風(fēng)量裕量取40%，壓頭裕量取30%。一次風(fēng)系統(tǒng)的特點是風(fēng)量小，風(fēng)壓高，當(dāng)風(fēng)量變化時要求風(fēng)壓改變較少。一次風(fēng)機(jī)采用動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，可滿足鍋爐不同負(fù)荷時的風(fēng)量、風(fēng)壓需要。一次風(fēng)機(jī)采用入口消音器及本體隔音包覆來降低噪音。引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓頭選擇計算取鍋爐燃用設(shè)計煤種和鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時的煙氣量、空氣預(yù)熱器中漏入煙氣側(cè)的風(fēng)量及系統(tǒng)漏風(fēng)量之和考慮。本工程吸風(fēng)機(jī)在考慮了一定的溫度裕量后，風(fēng)量裕量取10%，壓頭裕量取30%。引風(fēng)機(jī)是輸送含塵且溫度較高的煙氣，工作條件較差，從目前國內(nèi)大型機(jī)組吸風(fēng)機(jī)的配套及生產(chǎn)情況來看，動、靜葉調(diào)節(jié)的軸流風(fēng)機(jī)及離心式風(fēng)機(jī)均可選用，但從三種型式風(fēng)機(jī)的設(shè)計及運行特點來分析，其各有利弊。靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)對含塵煙氣的適應(yīng)性較強(qiáng)，且運行穩(wěn)定，比較適合吸風(fēng)機(jī)的運行特點。動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)性能較好，風(fēng)機(jī)效率較高，但價格較高，葉片對煙氣的含塵量較為敏感，且動調(diào)頭的檢修比較麻煩。離心式風(fēng)機(jī)運行可靠，價格便宜，但負(fù)荷調(diào)節(jié)性較差，在低負(fù)荷時風(fēng)機(jī)效率較低，且體積龐大。鑒于以上情況，從將來設(shè)備的壽命及運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮，本工程的吸風(fēng)機(jī)采用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。電氣除塵器每臺鍋爐設(shè)置二座雙室四電場靜電除塵器，按環(huán)保要求，除塵效率應(yīng)不低于99.75%，故要求使用的除塵器效率不低于99.75%，除塵器阻力不大于250Pa，漏風(fēng)率小于3%。除塵器出口煙氣中含塵量175mg/Nm3。除塵器的煙氣流量按燃用設(shè)計煤種在鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量工況下的空氣預(yù)熱器出口煙氣量計算，其裕量宜為10%；煙氣溫度為設(shè)計溫度加10°C。煙囪每兩臺爐合用一座，采用鋼筋混凝土外筒，內(nèi)筒采用單套筒式磚內(nèi)筒。煙囪鋼內(nèi)筒出口直徑10米，高度為210米，煙囪內(nèi)筒出口流速約為17.9m/s。表7-11：制粉系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)主要管道直徑和流速選擇序號名 稱溫度C風(fēng)量m￥s煙風(fēng)道規(guī)格mm計算流速m/s推薦流速m/s1一次風(fēng)機(jī)吸風(fēng)道2068.83700x24268.910~122空預(yù)器進(jìn)口一次風(fēng)道2879.72400x30009.5610~123熱一次風(fēng)道33757.82200x200013.315~254冷一次風(fēng)道2027.11400x100019.315~25

5磨煤機(jī)入口風(fēng)道17533.921800x120015.715~256原煤管道20①630x58送粉管道706.96①610x1025.522~289密封風(fēng)母管208.9①820x517.113~2510磨煤機(jī)密封風(fēng)道201.5①325x519.213~2511給煤機(jī)密封風(fēng)道200.19①108x424.013~2512送風(fēng)機(jī)吸風(fēng)道20194.33800x500010.210~1213空預(yù)器二次風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道201803800x500010.210~1214冷二次風(fēng)道聯(lián)絡(luò)管203000x300010~1215熱二次風(fēng)道337401.54000x500020.110~2516熱二次風(fēng)再循環(huán)管33738.35①1020x533.425~3517空預(yù)器出口煙道126385.13200x930013.010~1518除塵器入口煙道124.3197.44000x420011.810~151