生物质锅炉

太原锅炉集团有限公司设计文件 锅炉设计说明书

目 录

1 前言............................................................................... 1

2 锅炉设计条件及性能数据 ............................................................. 1

2.1 锅炉主要设计参数 ............................................................... 2

2.2 锅炉运行条件 ................................................................... 3

3 锅炉总体及系统 ..................................................................... 3

3.1 锅炉总体简介 ................................................................... 3

3.2 锅炉汽水系统 ................................................................... 4

3.3 燃烧系统 ....................................................................... 7

3.4 锅炉烟风系统 ................................................................... 8

3.5 灰循环系统 ..................................................................... 8

3.6 出渣及排灰系统 ................................................................. 9

3.7 测点布置 ....................................................................... 9

4 主要部件 .......................................................................... 10

4.1锅筒及内部装置 ................................................................ 10

4.2 锅筒内部设备 .................................................................. 11

4.3 水冷系统 ...................................................................... 12

4.4 对流受热面 .................................................................... 13

4.5 旋风分离器和返料器 ............................................................ 13

4.6 锅炉构架和平台扶梯 ............................................................ 14

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4.7 受压件支吊 .................................................................... 15

4.8 炉墙 .......................................................................... 15

5 防磨措施 ......................................................................... 15

6 密封 ............................................................................. 16

7 严密性试验 ....................................................................... 16

8 锅炉安装及运行要求 ............................................................... 17

9 特别说明 .......................................................................... 17 II

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1 前言

循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃烧技术，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。

循环流化床锅炉具有燃料适应性广、环保性能优异、负荷调节范围宽广、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。在循环流化床燃烧技术快速发展的今天，我们对循环流化床锅炉的磨损、耐火材料、辅机系统三大问题进行研究解决后，使CFB锅炉的可用率得到很大提高。

太原锅炉集团与清华大学通过多年的密切合作，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，形成了第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则，在此基础上同时完成了第二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设计。使第二代循环流化床锅炉产品具有供电煤耗低、厂用电率低、锅炉可用率高的技术优势，其技术关键在于分离器效率提高后，循环物料中的细灰份额增加，适当减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。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；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；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。

本循环流化床锅炉运用了经过实践检验过的第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则进行设计。设计燃料为生物质，锅炉能够在定压时50～100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数；在燃用设计燃料或校核燃料时，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

锅炉适用于室外布置。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。

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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：

锅炉型号：TG-35/3.82-S

锅炉型式：中温中压、单锅筒、自然循环、∏型布置的纯燃生物质循环流化床锅炉

⑴ 过热蒸汽流量 35t/h

3.82MPa ⑵ 过热蒸汽出口压力(表压)

⑶ 过热蒸汽温度

⑷ 给水温度 450℃ 104℃

⑸ 锅炉排烟温度 145℃

2．燃料：

本锅炉适应燃料为生物质，燃料特性如下：

生物质成份：秸杆、果树枝等

可燃基挥发分 Vdaf=68.47%

低位发热量 Qnet.v.ar=12540KJ/kg

收到基碳 Car=24.63%

收到基氢 Har=5.08%

收到基氧 Oar=23.96%.

收到基氮 Nar=0.52%

收到基硫 Sar=0.12%

收到基水分 Mar=38.42%

收到基灰分 Aar=7.27%

燃料的粒度最大不大于50mm。

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《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》。

2.1.3 锅炉设计依据

（1）该锅炉各受压部件依据GB/T9222《水管锅炉受压元件强度计算》标准进行承压计算，并依据

《锅炉安全技术监察规程》有关章节进行安全阀排放量计算，以保证锅炉本体的安全性。 2

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（2）依据《清华大学循环流化床锅炉热力计算》进行热力计算，在热效率、出力等方面保证锅炉的

经济运行，并尽可能的节省钢材。

（3）依据《锅炉设备空气动力计算标准方法》（苏联版）进行锅炉的空气动力计算，并以此为依据，

选择合适的风机，保证锅炉正常燃烧。

（4）依据TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》、TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》及

JB/T1609～JB/T1625等专业技术标准对锅炉零部件进行设计、制造、验收。

2.1.4 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1.37不变，B-MCR工况，Ca/S摩尔比为2的前提下：

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。对于设计燃料和校核燃料，锅炉设计能满足锅炉负荷为30％ECR及以上时，机组不投汽、全部燃生物质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％E-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：冷态起动（停炉72小时以上） ＜6~8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

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

35t/h CFB锅炉按纯烧农作物秸秆型循环流化床锅炉设计，与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；高温过热器以屏式过热器方式悬吊于炉膛上部前方。锅筒、旋

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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。

旋风分离器下部布置返料装置，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，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蒸发管束、低温过热器、两级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。锅炉共设有三个生物质给料口，均匀地布置在炉前。生物质进入炉膛的位置在炉内负压区，以促使生物质顺利进入炉内。

炉膛底部设有水冷风室。本锅炉启动采用床下油点火方式。

本锅炉采用循环流化床燃烧方式，在788℃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，生物质燃料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蒸发管束、过热器、省煤器和空气预热器，此时烟温降至145℃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30970mm，锅炉前、后柱中心深度12600mm，锅炉左、右柱中心宽度5500mm。

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

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锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN80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DN50,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

由集箱一端的连接管引入，逆流向上经过低温省煤器

管组，经加热后进入高温省煤器管组，后进入省煤器

出口集箱，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。再循环管路流量按5%B-MCR设计。给水系统见上图。

锅炉的汽水循环系统包括锅筒、大直径集中下降管、水冷壁、水冷屏、汽水引出管和蒸发管束。从锅筒底部引出集中下降管，通过分配管分别与炉膛前、后、左、右墙水冷壁下集箱，组成四个独立的循环回路。蒸发管束由下降管供水，经上升管束后由汽水引出管从上集箱引入锅筒。详见下图。

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水冷壁由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，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。

3.2.2 过热蒸汽系统

饱和蒸汽从锅筒顶部由连接管引入锅炉左侧的低温过热器进口集箱，蒸汽流经低温过热器受热面加热，引至锅炉左侧的低温过热器出口集箱，由导汽管引入喷水减温器，再通过导汽管引至屏式过热器进口集箱，蒸汽流经高温过热屏受热面后，将过热蒸汽加热到所需的450℃，进入过热器集汽集箱。

高温过热器采用屏式过热器，布置于炉膛上部前侧，以避免由于积灰引起的高温腐蚀，材质选用12Cr1MoVG。

过热器系统见下图。

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3.3 燃烧系统

3.3.1生物质进口装置

两个φ530的生物质进料管布置在炉前。生物质采用负压给料，负压有利于生物质进料。与纯烧煤的循环流化床锅炉相比，纯烧煤的循环流化床锅炉，正压给煤，原则上零压点在炉膛出口处；煤和生物质混烧的循环流化床锅炉，仍然是正压给煤，但生物质采用负压给料。因为生物质的密度较小，正压给生物质容易造成外喷，污染环境。原则上零压点在生物质进料口与二次风口之间。相对来说，生物质掺烧煤的循环流化床锅炉比纯烧煤的循环流化床锅炉炉膛负压大，在引风机的选择上要加以考虑。

给料管上配有松动风，用以使生物质顺畅通过，分别设有调节装置，用于生物质给料停止时的密封。

3.3.2 燃烧室部分

炉膛由膜式水冷壁组成，下部是长方形流化床燃烧室，其上部膜式水冷壁为方形截面。燃烧室的底部为长方形的水冷壁布风板，布风板上均匀布置有风帽。

经过空预器预热的一次风由布风板风帽小孔进入燃烧室，二次风由燃烧室前、后墙各4个，共8个喷口进入炉膛内以强化燃烧。二次风管的进口采用了耐热不锈钢材料，一、二次风风量的比例约为5：5，运行中可以通过调节一、二次风的风量来控制燃烧，既能达到完全燃烧和负荷调节的目的，又能有效地抑制NOx的生成。

3.3.3 点火系统

锅炉启动采用0# 轻柴油床下点火，燃油系统采用两支机械雾化喷嘴的油枪，每支油枪的燃烧

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能力为200kg/h，油压为1.5MPa，每次点火前、后采用蒸汽或空气吹扫油枪，吹扫介质压力为0.8～

1.2MPa。点火装置布置于炉底风室后部，同时设有看火孔，便于观察油枪的火焰着火情况。在一次风道上布置有放散阀，用于点火、压火过程中风室、风道内积留的可燃气体的排放及检查，以防止积留的可燃物燃烧爆炸。油枪所需助燃空气为一次风。如一次点火不成功，须关闭油枪阀门，开启一次风机、引风机进行吹扫，确定风道、风箱内无残余可燃气体后，方可重新启动。

锅炉点火时，应将底料铺好、扒平，约400mm厚，床料的粒度控制在0～3mm范围内，床料应始终在微流化状态下进行，这时引燃点火枪加热底料，当温度上升至500～550℃时，即可向床内少量进煤，随着床温的升高，进煤量也相应增加，同时可逐渐减小点火枪的燃油量。当床温达808℃时，可停用点火枪，调整给煤、鼓风、引风使之稳定在正常运行工况。

3.4 锅炉烟风系统

锅炉采用平衡通风，炉膛出口压力设计为-500Pa。循环流化床内物料的循环是由送风机(包括一、二次风机)、罗茨风机和引风机来维持的。从一次风机出来的空气经一次风空气预热器加热后进入炉膛底部一次风室，通过布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的固体循环；二次风经二次风空气预热器加热后引至炉侧，由二次风箱引出8根支管，从炉膛前后墙的下部进入炉膛燃烧室；第二路从锅炉两侧二次风道各引出两根风管至给料管作为给料输送风。回料阀送风由单独的罗茨风机提供，运行时罗茨风机一开一备。

锅炉在B-MCR工况运行时，一次风与二次风的比例约5：5，当锅炉负荷逐渐降低时，一次风与二次风的比例随之变化，二次风比例逐渐降低，一次风以保持有较好的流化状态。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。

3.5 灰循环系统

炉膛、旋风分离器和返料器三大部件形成锅炉的灰循环系统，一次风从布置在水冷布风板上的风帽进入炉膛底部的密相区，使炉膛内的物料流化，高温物料与生物质和石灰石充分混和，在密相区内完成燃烧脱硫过程。大颗粒物料被流化悬浮到一定高度后，沿炉膛四周水冷壁流回到底部的密相区，细小颗粒物料则被烟气携带离开炉膛，通过变截面的旋风分离器进口烟道时被提速后，高速切向进入旋风分离器的烟气在旋风分离器内高速旋转，受离心力的作用烟气中质量较大的固体粒子被抛向旋风分离器壁面，顺着壁面向下流入返料器，而质量较小的固体粒子随烟气经过旋风分离器顶部的中心筒，进入锅炉对流竖井。分离器采用先进成熟的旋风分离器技术，采用中心筒偏置结构，8

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总分离效率可达99%以上，能把高温固体物料从烟气中高效分离出来，通过返料器送回炉膛，以维持炉内较高的物料浓度，确保较大的受热面传热系数，保证燃料和脱硫剂在多次循环中较完全的化学反应。炉膛密相区的床压可以间接反映炉膛的灰浓度，通过炉底排灰来控制灰浓度在合理的水平上。

3.6 出渣及排灰系统

燃料中的灰份由炉膛下部以灰渣形式和锅炉尾部以飞灰形式排出。根据燃料粒度、生物质的成灰特性不同，各类灰份所占份额会有所不同。由于生物质燃料燃烧特性，可能会在循环物料沙的外表面粘接部分低熔点灰，影响正常运行，必需通过排渣置换部分循环物料沙。

本台锅炉共设置2个放渣口，分布于炉膛下部, 放渣管采用φ159mm的耐热钢管，可接至炉渣冷却输送装置。排渣量以维持合适的料层差压为准，保证锅炉良好的运行状态。

3.7 测点布置

3.7.1 汽水系统测点布置

整个锅炉汽水系统按不同部位不同要求布置了各种功能的仪表测点。汽水管道上的压力测点除就地监控的压力表外，其余压力测点均供至一次阀门，用户可按要求配置控制仪表，在锅筒上设有5个压力测点，其中之二作就地压力监视，其余压力测点用户可按检测、保护、调节等不同要求引至各处。超压联锁保护装置动作整定值应低于安全阀较低整定压力值。

维持锅筒正常水位是自然循环锅炉安全运行的必要条件，通常设置一定数量的水位计作为监视手段。本锅炉的水位就地监视采用设在锅筒二端筒体上的双色水位计，水表柱中心距为600mm。每只水位计前可配一套电视监控器，可以用切换装置交错监视锅筒二端水位。锅筒中心处筒体上设2只电接点水位计作水位监控报警用，当水位超过保护限定值时，锅炉自动解列；同时还可满足停炉时锅筒满水位的检测要求。

2只水位平衡容器均布在锅筒筒体上，供锅炉运行时检测、保护、调节等用。

保护装置：1、低水位联锁保护装置最迟应在最低安全水位时动作。

2、超压联锁保护装置动作整定值应低于安全阀较低整定压力值。

3.7.2 烟风系统测点布置

循环流化床锅炉中除了布置与煤粉炉相同的烟气温度、压力、取样测点外，由于其特殊性，还设置了大量的炉膛压差、床温、流化风压力、风量测点，提供必需的监控手段和保护措施，以保证

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锅炉的安全运行。

在炉膛的下部、上部和炉底一次风箱共设置了3对烟气压力测点，由差压变送器将压力信号转换为电信号，通过压差的变化来调节排渣量，使炉膛床压维持在规定的范围内。分离器进出口烟道内分别设置2个烟气压力测点，可测量分离器的阻力损失。

在炉膛内设置10个烟气温度测点，分离器进口烟道和出口烟道内共设置4个烟气温度测点，这些测点位于高温、高烟速和高灰浓度区域，必须选用耐磨型热电偶，以保证一定的使用寿命。

对流竖井中各对流受热面的进出口均设置温度和压力测点，另外在低温过热器入口设置1个氧量测点，在空气预热器出口烟道上设置2个氧量测点，还可设置一定数量的烟气取样点和SO2取样点，具体位置及数量由设计院确定。

返料器中设置物料温度测点，返料风箱设置压力测点，通过风压来调整返料量，以保证物料良好流化和顺利返回炉膛，流化风由罗茨风机提供。

4 主要部件

4.1锅筒及内部装置

锅筒内径φ1500mm，壁厚54mm，材料为Q245R/GB713，筒身直段长度为6400mm，包括封头长度在内总长度约为8200mm。

锅筒内蒸汽空间容积负荷～428m/h﹒m，锅筒正常水位在锅筒中心线下100mm处，水位波动最大值为±75mm。在锅筒顶部布置有1只弹簧安全阀，在锅筒上还布置有连续排污、加药、紧急放水以及启动、停炉时需要的再循环等管座、水位计及水位平衡容器。

4.1.1 结构

锅筒两端采用球形封头。锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管接头，安全阀管接头，压力表管接头；与水平35°夹角处装焊有给水引入套管接头；筒身前、后水平部位及与水平成20°夹角处装焊有汽水混合物引入管接头，筒身底部装焊有大直径下降管管接头，及与水平成45°夹角处装焊有紧急放水管接头等。

4.1.2 水位

锅筒正常水位在锅筒中心线以下100mm处，最高水位和最低水位离正常水位各75mm。真实水位的测定与控制对锅炉的运行是非常重要的。为了保证水位测定的准确性，将水位表装在远离下降管的锅筒筒体上，可以避开下降管附近存在的旋涡和扰动对水位测定的影响。此外，由于水位计中贮存的水处在锅炉外部较冷的大气中，其密度大于锅筒中水的密度，锅筒中的真实水位稍高于水位计中指示的水位，因此，安装时要准确标定水位表中正常水位的位置。

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4.1.3 锅筒的固定

锅筒由两个活动支座支在顶板梁上，受热时锅筒能向两端自由膨胀。

4.2 锅筒内部设备

本锅炉汽水分离采用单段蒸发系统，锅筒内部装有旋风分离器、顶部匀汽孔板和钢丝网分离器等设备。它们的作用在于保证蒸汽品质符合标准要求。

4.2.1 旋风分离器

旋风分离器能消除高速进入锅筒的汽水混合物的动能以保持水位平稳和进行汽水混合物的粗分离，分离出的蒸汽沿分离器中部向上流动而分离出的水沿筒内壁向下流动，平稳地流入锅筒的水空间。

4.2.2 给水管

锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN80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DN50,低负荷调节用的管道采用DN20），省煤器入口集箱与锅筒之间设有再循环管，作为锅炉升火时保护省煤器之用。为监督给水、炉水和蒸汽品质，配置了相应的取样装置和冷却器。

4.2.3 连续排污管

连续排污管布置在锅筒水空间内，从锅筒二端的下方引出后汇总成一路，以排出含盐浓度最大的锅水，维持锅水的含盐量在允许的范围内。连续排污管路上设置一只DN20的截止阀和一只DN20的节流阀。

4.2.4 加药管

加药管路布置在炉前，从锅筒前上方引入，利用加药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐，维持锅水碱度在PH=9～10.5范围内，降低硅酸盐的分配系数，降低蒸汽的溶解携带。管路中串联设置1只止回阀和1只截止阀。

4.2.5 紧急放水管

当锅炉给水与蒸发量不相吻合而造成水位增高超过最高允许水位时，立刻打开此阀，待达到正常水位后，即关闭此阀，防止满水造成事故，并由锅筒下前方引出至锅炉运转层。管路配1只DN50的电动截止阀和1只DN50的截止阀。

4.2.6定期排污管

定期排污管装在集中下降管下部的分配集箱底部，由于在锅水中加入磷酸盐，将产生一些不溶于水的悬浮物质，跟随流入下降管的水流至分配集箱底部并沉积在底部，悬浮物质可通过定期排污

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管排出，保持锅水的清洁。定期排污的时间可根据锅水品质决定。集中下降管底部布置二条定期排污管路，每条管路中串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20。

4.3 水冷系统

炉膛水冷壁管子采用光管加扁钢组成膜式水冷壁。在容易磨损的部位如卫燃带上部与膜式壁管交接处采用了膜式壁向外让管的方式使膜式壁与卫燃带平滑过渡，从而减少此处烟气对膜式壁管产生的的磨损。膜式水冷壁的优点是密封性能好，减少炉膛漏风，提高经济性；使炉墙结构和支吊简单，可以采用敷管式轻型炉墙。沿炉膛水冷壁高度方向上布置多层刚性梁，增加整个炉膛的刚性和抵抗炉内正压燃烧引起的水冷壁变形。

后墙水冷壁管下部管子折向炉前形成炉底流化床布风板。布风板标高为4200。在水冷壁管中间的扁钢上面布置有风帽，风帽采用专利钟罩式小风帽，精密浇铸，错列布置，使用温度可达1100℃，具有较长的使用寿命。

前、后墙水冷壁在布风板处分别向前后方向折弯成锥段，形成燃烧室密相区。在该区域下部水冷壁上，开有许多循环流化床锅炉所需的特殊门孔，其中包括前墙生物质给料口；后墙返料器返料口；左右侧墙检修人孔门；侧墙布置二次风喷口，并且在该区域布置足够数量的温度、压力测量孔。

前墙折向炉后形成炉顶。烟气由布置在后墙上部的出烟口引出，进入旋风分离器。在炉膛下部锥段、炉膛出口四周一定区域，为了防磨，在管子上焊有密集销钉，敷设耐磨耐火可塑料；在容易磨损的部位如卫燃带上部与膜式壁管交接处采用了膜式壁向外让管的方式使膜式壁与卫燃带平滑过渡，从而减少此处烟气对膜式壁管产生的的磨损。

除旋风筒的烟道及部分测压、测温孔外，其它门、孔都集中在下部水冷壁上，由于燃烧室在正压下运行，所有门、孔应具有良好密封。

水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上，安装时应调整螺母，使每根吊杆均匀承载。

为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆炸而损坏水冷壁，在水冷壁外侧四周，沿燃烧室高度方向装有多层刚性梁，刚性梁可承受最大抗爆能力。

在水冷壁下集箱布置四路定期排污管路，在每个水冷壁下集箱布置二条定期排污管路；集中下降管、水冷屏下集箱底部布置二条定期排污管路，每条管路中串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20。定排管路最终汇合于定期排污母管集箱。锅炉运行中汽水品质的保证一般通过连续排污来达到，运行时可根据具体情况确定定排系统的开启，以保证汽水品质为原则。定排系统管道需合理地设计支吊架，支吊架应满足膨胀位移和开启时管道不发生强烈振动的要求。

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4.4 对流受热面

对流受热面包括蒸发管束、低温过热器、省煤器以及管式空气预热器。

饱和蒸汽从锅筒顶部由连接管引入锅炉右侧的低温过热器进口集箱。低温过热器管束采用错列布置，采用支撑结构。

高温过热器管束采用屏式过热器，布置于炉膛上部前侧。

本炉型在高、低温过热器之间采用给水喷水减温方式进行过热蒸汽温度的调节。

给水首先从锅炉对流竖井左侧的省煤器进口集箱由连接管引入，省煤器分三组错列布置，经过省煤器管组加热后进入省煤器出口集箱，通过连接管进入锅筒。

锅炉受压件的过压保护是通过设置一定数量的安全阀来实现。汽水系统共设置2只安全阀，其中1只设在锅筒上，1只设在集汽集箱上。另在集汽上设置1只向空排汽DN50电动截止阀及锅筒上设置1只向空排汽DN32截止阀。各路安全阀排汽管道均从安全阀接至锅炉大屋顶的上方。

锅炉疏水管路共设置5路，即省煤器进口集箱一端、过热器出口集箱二端、屏式过热器进口集箱一端、喷水减温器二端、低温过热器进口集箱二端，每条管路串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20，所有的疏水管接至锅炉的运转层。

从省煤器至高温过热器出口共设置3条放气管路，每条管路中均配置1只DN15的截止阀。在省煤器至锅筒的导水管合装一个放汽阀，锅筒至低温过热器的导汽管合装一个放汽阀，屏式过热器出口集箱至集气集箱合装一个放汽阀。

锅炉在点火前应打开放气阀和疏水阀，待建立一定的压力后，关闭放气阀和部分疏水阀，过热器的放气阀直到机组并网后关闭，以利于主蒸汽温度、压力的控制。

锅炉取样共设4路，即给水取样、炉水取样、饱和蒸汽取样、过热蒸汽取样。给水取样在给水母管上设1点；炉水取样设在锅筒的连续排污管上设2点；饱和蒸汽取样在蒸汽引出管上设2点；过热蒸汽取样点在出口管道上设1点，每条管路中配置2只DN15的截止阀。

空预器布置在对流竖井内，管束立式错列布置。因一、二次风的风压差别很大，故分别布置，其中二次风从空气预热器后部进入，经过三个回程的加热，自前部引出；一次风也由空气预热器后部进入，经过三个回程的加热，从前部引出。一次风空气预热器上部管箱分两组布置，下部管箱为一组布置；空气预热器上、下管箱管子采用φ50×2。

4.5 旋风分离器和返料器

炉膛后部布置了旋风分离器，采用了进口水平烟道，使进入的烟气进行离心分离，将气固两相流中的大部分固体粒子分离下来，通过料腿进入返料装置，继而送回燃烧室，分离后的较清洁的烟

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气经中心筒，流入连接烟道，最后进入尾部对流受热面。旋风分离器由旋风筒、锥体、料腿、回料器和中心筒组成。分离器内敷保温、耐火防磨材料。旋风分离器的重量通过焊在旋风筒外壳上的支撑装置支撑在钢梁上。

旋风分离器与燃烧室之间，旋风分离器的回料管与返料装置之间分别装有耐高温的非金属膨胀节，以补偿其胀差。

高温绝热分离器料腿下端装有返料器，用以回路密封并将分离器分离下来的固体物料，返回燃烧室，继续参与循环与燃烧。在返料器的底部装有返料风装置，使物料流化返回炉膛。

分离器分离下来的物料从料腿下来，在流化风的作用下，流过返料阀，从回料斜管流入炉膛。返料器支撑在钢构架上，回料斜管一端与水冷壁相焊接，另一端通过膨胀节与返料器相连接，回料斜管随水冷壁一起向下膨胀，其重量一部分作用在水冷壁上，另一部分通过两根吊杆吊在构架的梁上。

4.6 锅炉构架和平台扶梯

该锅炉采用框架式钢制构架，构架按7度地震区设防，风力按基本风力0.4kN/m，全部构件采用焊接连接。平台、步道和扶梯的设计留有足够的强度和刚度，运转层平台的活荷载为8 kN/m(不包括平台自重)；检修平台的活荷载为4 kN/m；其余各平台的活荷载为2.5 kN/m；扶梯的活荷载为2 kN/m。锅炉运转层设在7m，采用混凝土平台，除给料平台和点火操作、炉顶锅筒处平台敷设花纹钢板外，其它通道平台采用栅格板。适合半露天布置。

整个钢架共有8根钢立柱，柱顶为整体式框架，用于吊挂水冷系统、屏式过热器，低温过热器和尾部省煤器受热面支撑于钢架横梁上，锅炉全部重量通过横梁、钢柱传递到地基上，是典型的前吊后支结构。

锅炉构架由柱、梁、水平支撑、平台扶梯、顶板等部件组成。

锅炉构架按其作用可划分为三个部分，即顶板系统，柱、梁及支撑系统和平台扶梯系统。顶板系统由顶板梁、水平支撑等组成，形成一个刚性较大的顶板梁格，用以完成对本体部分各部件的支吊。柱、梁及支撑系统，承担由顶板传下来的载荷，并将其传到基础上，并且还要承受风、地震及水冷壁热膨胀力等水平力的作用，根据锅炉本体结构特点和受力形式，设有多片垂直框架和水平支撑，它们具有良好的强度、刚性和稳定性。

锅炉平台采用双通道环通结构形式，在炉顶前部及两侧布置了便于操作的平台。在集箱、人孔等处，凡需要操作巡视之处均设有专用平台。除给煤平台和点火操作平台、炉顶锅筒处平台铺设花纹板外，其余平台均采用栅格结构。平台重量全部由撑架、托架支撑在钢架上。平台宽800mm或14 22222

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1000mm，扶梯宽700mm，仰角为45°。

4.6.1 柱和梁

整个锅炉构架共布置8根柱，柱子每根分为3段，以方便制造、运输和安装。柱、梁截面主要采用型钢与钢板组合断面。

4.6.2 横梁

在高度方向上设置多层水平支撑横梁(包括炉顶钢架)，保证整个构架的稳定性。锅炉构架除了能承受锅炉本体荷载外，还能承受锅炉范用内的汽水管道、烟、风、煤、及石灰石管道、防磨保温材料等的荷载。

4.7 受压件支吊

锅炉的水冷壁及高温过热器均通过悬吊装置支承在炉顶钢架上，锅炉支座按膨胀量在膨胀方向上预设偏置量，以减少锅炉运行时支座受到过大的弯曲应力。水冷壁的前墙通过焊在管子上的吊耳至炉顶钢架上，其余三面墙通过集箱上吊耳至炉顶钢架上。高温过热器管组的荷载是通过吊挂管支承在炉顶钢架上。

4.8 炉墙

炉顶及省煤器穿墙管处采用特殊的密封结构，使锅炉整体具有良好的密封性能。该炉炉膛部分采用敷管炉墙结构，外表面加外护板，尾部烟道下部采用轻型砌筑炉墙，耐火砖采用榫槽结构，外配钢结构护架，以保证炉墙的密封性。燃烧室内部采用耐火可塑料现场捣打。

锅筒、流化床、下降管、集箱及空气预热器、热风管道均采用不同的材料保温，以减少锅炉的散热损失，也起到安全防护作用。

防止和减少炉墙漏风是锅炉经济安全运行、改善锅炉房内环境的主要条件，因而保证锅炉炉墙及保温的砌筑质量是十分重要的。应引起各部门高度重视。

5 防磨措施

锅炉采用循环流化燃烧方式，在燃烧系统中存在大量的循环物料，因此燃烧系统和尾部受热面的防磨至关重要。

按照燃烧生成的烟气量合理选取炉膛截面积，将烟气速度控制合理的范围内，可显著减轻炉膛受热面的磨损。在尾部竖井对流烟道中，尽管烟气含灰量较低，但是随着烟温降低，灰的硬度增加，选取适宜的烟气速度是防止对流受热面磨损的一个重要措施。

炉膛布风板浇注磷酸盐耐火混凝土，炉膛锥段区域四周的水冷壁管子上焊有销钉，并敷设耐磨耐火可塑料。在锥段和垂直段交接的区域，四周水冷壁管子让管处理。在容易磨损的部位如卫燃带

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上部与膜式壁管交接处采用了膜式壁向外让管的方式使膜式壁与卫燃带平滑过渡，从而减少此处烟气对膜式壁管产生的磨损。炉膛上部后墙烟气出口的四周水冷壁管表面，敷设耐磨耐火可塑料，防止烟气流向改变时磨损该区域管子。

旋风分离器进口烟道、旋风分离器及旋风分离器出口烟道内壁采用防磨浇注料，设置高密度“Y”抓钉加以固定，保证耐磨材料牢固可靠。在施工过程中要求耐磨层表面平整，光滑过渡。分离器中心筒采用高温高强度耐磨的0Cr25Ni20。

在返料器及其连接管路内，凡是与高温高浓度灰粒接触的烟道内表面，均敷设一层高强度耐磨浇注料和一层保温浇注料，用“Y”型抓钉固定。

尾部对流烟道中的过热器和省煤器，在烟气进口的第一排管子迎风面上，均加装防磨护瓦防止管子磨损；空预器部分，在烟气进口的管子迎风面上，均加装防磨套管防止管子磨损。

耐磨耐火材料的成分和性能指标应符合提出的要求，详见《35t/h级别循环流化床生物质锅炉产品炉墙砌筑及保温规范》。

6 密封

循环流化床锅炉运行时炉膛压力处于正压状态，锅炉设计时通过完善的密封设计，防止发生漏烟漏灰现象，为用户创造清洁舒适的工作环境。锅炉在炉膛设置三层止晃装置，保证锅炉受热部件在运行状态下能够定向有序地自由膨胀，每一处的密封结构都有确定的膨胀方向和膨胀量，为密封设计提供明确的参考量，使密封设计建立在可靠的基础上。

炉膛采用光管加扁钢焊接的膜式水冷壁结构，气密性良好，可敷设轻型保温炉墙，减轻锅炉自重。炉膛炉顶管由前墙水冷壁弯折形成，其膨胀量与四周水冷壁一致，使炉顶密封设计简单，可直接与二侧水冷壁密封焊。水冷壁上布置正压人孔门，人孔门的内表面敷设耐火材料，能有效防止受热变形而产生烟气泄漏。其余如二次风口、生物质给料口均采用与膜式壁鳍片双面焊接的形式，所有开孔让管处均采用鳍片填平并封焊，保证整个炉膛水冷壁的平整、密封。

在炉膛出口与旋风分离器、旋风分离器与炉膛返料口、空气预热器进口的连接处，分别设置了非金属膨胀节或金属膨胀节，以吸收热位移。膨胀节自身具有耐磨耐高温性能，膨胀节的压缩量应保留合适的余量，保证一定的使用寿命。

7 严密性试验

循环流化床锅炉对密封性的要求比其它形式的锅炉要更加严格。锅炉的密封直接影响分离器的分离效率，从而干扰炉内粒子的流动平衡，影响正常运行。

密封性试验一般应在风机试运转完成，风道风门、烟气挡板安装调试后、锅炉保温前进行，检16

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查风道、炉膛、分离器四周、尾部炉墙、过热器、空气预热器、省煤器穿墙管处是否存在泄露。试验一般采用加干燥滑石粉、涂肥皂水或火烛检查。在检查中应特别注意人孔门、炉顶、分离器四周等处。若采用后两种方法检查，需送风机一直保持炉膛压力，直到检查完毕。检查过程中发现的缺陷应做详细记录，待试验完毕以后处理，直至缺陷完全消失为止。

本锅炉在运行前必须将密封性试验中发现的问题全部处理完毕，若存在泄露的地方，锅炉不得投入使用。否则，将会对锅炉的效率、寿命、锅炉房环境卫生产生极大的负面影响。

8 锅炉安装及运行要求

8.1 安装、运行必须符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》的规定。

8.2 锅炉安装应符合DL 5190.2《电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组》的规定。

8.3 锅炉的水质应符合GB/T12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》

8.4 锅炉烟尘排放应符合GB13223《火电厂大气污染物排放标准》的规定。

8.5 产品能效指标按 TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》要求。

9 特别说明

9.1 由于循环流化床锅炉运行时循环物料量大，在紧急情况下（停电设备故障等非正常

压火未能按正常压火程序操作）时，循环物料返回炉膛会造成炉内未燃尽燃料增多，在等压风室、一次风道内可能聚集一定量的CO，因此特别要求在再次起炉前一定要打开一次风道上的放散阀将CO排出，防止一次风道中的煤气爆燃。

9.2为了控制磨损，在设计时对各部位流速都限制在合理范围内，因此一定不要大风量

运行（控制低温过热器前烟气含氧量在3%～5%），避免因烟气流速过高造成非正常磨损。

9.3 耐磨耐火材料质量好坏直接影响到锅炉能否正常安全可靠运行，因此一定要按图纸

及《35t/h级别生物质循环流化床锅炉产品炉墙砌筑及保温规范 》的要求执行。

9.4为保证锅炉安装质量，工地安装和砌筑时应严格按照《锅炉安装说明书》的要求进

行。

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