本實(shí)用新型涉及燃煤火力發(fā)電廠塔式鍋爐，具體涉及一種1000MW級下沉塔式爐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：燃煤火力發(fā)電廠的設(shè)備購置費(fèi)約占工程總造價的45％，而全廠設(shè)備購置中的三大主要設(shè)備鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)又占據(jù)了60％以上。其中鍋爐設(shè)備又是最昂貴的，其價格大大超過汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的總和。目前燃煤火力發(fā)電廠一般采用先進(jìn)、高效的超臨界或超超臨界直流鍋爐。對于目前600MW～1000MW級火力發(fā)電廠大容量直流鍋爐存在兩種爐型或技術(shù)流派，一種稱之為π型爐，另一種稱之為塔式爐或塔型爐，以下均稱之為塔式爐。二者整體結(jié)構(gòu)布置形式不同：如圖1所示常規(guī)1000MW級π型爐結(jié)構(gòu)示意圖，π型鍋爐設(shè)計(jì)為單爐膛、后豎井“Π”形雙煙道結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)水平受熱面布置在由包墻過熱器包覆的后豎井雙煙道中，而爐內(nèi)立式受熱面則布置在爐膛上方與出口處。鍋爐爐膛出口通過90度轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向到后豎井，爐膛中的煙氣由下到上流經(jīng)受熱面，而后豎井中煙氣由上到下流經(jīng)受熱面。π型鍋爐體型矮而胖，此種布置形式其主要優(yōu)點(diǎn)是：鍋爐高度相對較低，易于安裝，尾部煙氣向下流動、有利于吹灰。π型鍋爐此種布置形式其缺點(diǎn)是：鍋爐占地面積大，因煙氣存在兩次轉(zhuǎn)彎，導(dǎo)致鍋爐尾部受熱面煙溫偏差較大，對后部低溫對流受熱面局部磨損較塔式爐大；水冷壁特別是上部后水冷壁回路復(fù)雜，其熱力與水力偏差較塔式爐大。如圖2所示常規(guī)1000MW級塔式爐結(jié)構(gòu)示意圖，塔式鍋爐未設(shè)計(jì)后豎井，所有的受熱面全部水平布置在由水冷壁包覆的爐膛上方，爐膛出口為煙道，其內(nèi)未布置受熱面，煙氣自下而上流過爐內(nèi)受熱面。塔式鍋爐體型瘦而高，其主要優(yōu)點(diǎn)是：占地面積小，只有同等容量的π型爐的60％左右，且：(1)水冷壁回路簡單，不僅爐膛各墻水冷壁間熱力與水動力偏差小，而且后水冷壁回路也特別簡單；(2)無煙氣轉(zhuǎn)向問題，煙氣阻力小，溫度和流速分布相比π型爐更為均勻，煙溫偏差可大大減小，并且能減輕對流受熱面的結(jié)渣和煙側(cè)磨損，另外利于減小各級受熱面煙氣側(cè)的熱偏差，從而受熱面蒸汽溫度偏差也相對較小。塔式鍋爐主要缺點(diǎn)是：鍋爐布置較高，對于1000MW級鍋爐約128m，鋼材耗量較大，造價偏高。單臺1000MW級塔式鍋爐比π型爐造價高約2000萬元。在目前節(jié)能、環(huán)保的要求越來越高的情況下，燃煤火力發(fā)電廠的蒸汽參數(shù)不斷提高，溫度從566℃，提高到600℃、610℃、620℃并向更高的溫度邁進(jìn)，以獲得更高的發(fā)電效率，降低煤耗和污染物排放。受高溫鋼材研發(fā)的限制，蒸汽的溫度越來越接近鍋爐受熱面鋼材能夠耐受溫度的極限，因此，溫度偏差控制和防止高溫氧化物顆粒侵蝕SPE就顯得格外重要。因而塔式爐的競爭優(yōu)勢凸顯。但塔式爐鍋爐鋼架高，造價偏高，限制了一些用戶的選擇使用。因此，需對現(xiàn)有塔式爐鍋爐整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。中國發(fā)明專利號為CN102767817B公開了一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，將塔式爐下沉50～100m布置，幾乎將整個鍋爐藏于地下，極大地縮短了高溫蒸汽管道的布置長度。然而，這種方案存在如下不足：(1)下沉50～100m布置不表示鍋爐鋼架縮短同樣高度，鍋爐支撐鋼架必需同樣存在，沒有節(jié)省任何鋼材。鍋爐燃燒器位于地下較深的位置，相應(yīng)鍋爐制粉系統(tǒng)必需與鍋爐一同深埋布置，否則送粉管道過長，阻力過大，有關(guān)風(fēng)機(jī)的壓頭無法達(dá)到或需要重新設(shè)計(jì)；(2)鍋爐下沉50～100m布置，需將鍋爐基礎(chǔ)區(qū)域進(jìn)行大開挖施工，如此深度的基坑，一般地質(zhì)條件會達(dá)到基巖層。施工過程中的護(hù)坡、地下水等問題不好解決。綜上兩點(diǎn)，若下沉布置深度選擇50～100m，整個原有鍋爐本體與配套輔機(jī)需要重新設(shè)計(jì)制造，無法利用現(xiàn)有設(shè)備制造體系。同時基坑施工難度大，造價高昂，運(yùn)行維護(hù)不便。同時，機(jī)、爐間高溫蒸汽管道的參數(shù)越高，管道布置需要的自然熱補(bǔ)償?shù)拈L度就越長，高溫管道的短、直布置也有一個極限，不是越短越好，否則管道熱應(yīng)力及管道對設(shè)備的推力和力矩?zé)o法滿足要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于克服上述
背景技術(shù)：
的不足，而提供一種可以保持現(xiàn)有塔式鍋爐占地面積小、煙溫偏差小、水動力偏差小的一種1000MW級下沉塔式爐系統(tǒng)，可以適應(yīng)更高蒸汽參數(shù)的優(yōu)勢的同時，解決塔式鍋爐高度偏高、鍋爐鋼架鋼材耗量大的問題，降低塔式鍋爐的高度，達(dá)到節(jié)能降耗，減少鍋爐、汽機(jī)間垂直蒸汽管道長度、降低工程造價和運(yùn)行損失的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種1000MW級下沉塔式爐系統(tǒng)，包括鍋爐鋼架、懸掛在鍋爐鋼架上的鍋爐爐膛、煙氣脫硝裝置、以及空預(yù)器，所述鍋爐爐膛頂部的煙氣出口與煙氣脫硝裝置的煙氣進(jìn)口連接，所述煙氣脫硝裝置煙氣出口與空預(yù)器的煙氣進(jìn)口連接，所述空預(yù)器的煙氣出口通過煙囪管道與大氣連接，其特殊之處在于：所述鍋爐爐膛的爐膛中心線下方開挖有地下?lián)圃鼌^(qū)，所述地下?lián)圃鼌^(qū)內(nèi)設(shè)置有撈渣系統(tǒng)；所述撈渣系統(tǒng)由撈渣機(jī)、撈渣機(jī)輸送帶和渣倉組成，所述撈渣機(jī)輸送帶的進(jìn)料口與撈渣機(jī)的出料口連接，所述撈渣機(jī)輸送帶的出料口與渣倉的進(jìn)料口連接。上述技術(shù)方案中，所述地下?lián)圃鼌^(qū)的開挖深度為地面以下4～5m。優(yōu)選地，所述地下?lián)圃鼌^(qū)的開挖深度為地面以下4.5m，其開挖范圍僅限于撈渣機(jī)區(qū)域，約占整個鍋爐鋼架區(qū)域的1/4～1/3。上述技術(shù)方案中，所述鍋爐爐膛的底部設(shè)置有下聯(lián)箱，所述下聯(lián)箱與地面處在同一個水平面上。上述技術(shù)方案中，所述鍋爐鋼架的高度為119～121m。優(yōu)選地，優(yōu)選地，所述鍋爐鋼架的高度為120.5m。這樣，與現(xiàn)有1000MW級塔式爐高度128m相比，鍋爐鋼架高度整體降低了6.9～8.6m，約占整體高度的1/16。上述技術(shù)方案中，所述撈渣機(jī)為濕式刮板式撈渣機(jī)。所述撈渣機(jī)輸送帶為鏈?zhǔn)捷斔蛶?。這樣，地下?lián)圃鼌^(qū)內(nèi)設(shè)置有優(yōu)化后的濕式刮板撈渣機(jī)系統(tǒng)，包括濕式刮板撈渣機(jī)和渣倉，爐渣不經(jīng)過常規(guī)設(shè)置于鍋爐排渣口下方的備用渣井和液動閘板門直接進(jìn)入刮板撈渣機(jī)輸送帶進(jìn)入渣倉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的具有如下優(yōu)點(diǎn)：其一，本實(shí)用新型的下沉區(qū)域僅限于撈渣區(qū)局部開挖，僅占鍋爐鋼架區(qū)域的1/4～1/3，撈渣機(jī)下沉4～5m布置，而不是
背景技術(shù)：
中整個鍋爐鋼架所覆蓋的區(qū)域全部下沉；本實(shí)用新型鍋爐系統(tǒng)將現(xiàn)有的鍋爐鋼架截短6.9～8.6m，并在撈渣區(qū)局部開挖，下挖深度遠(yuǎn)少于鍋爐鋼柱截短的高度6.9～8.6m，僅為4～5m，由于鍋爐鋼架基礎(chǔ)柱腳埋深本身就超過4～5m，基坑開挖費(fèi)用少，降低了工程造價。其二，本實(shí)用新型的1000MW級塔式爐的鍋爐鋼架的高度為119～121m，與現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)1000MW級塔式爐的128米相比，下降的高度為6.9～8.6m，僅占約1/16，與
背景技術(shù)：
中下沉高度占據(jù)塔式爐高度1/2～2/3的50～100m相比，本實(shí)用新型鍋爐系統(tǒng)的下沉高度是利用鍋爐下聯(lián)箱底部的現(xiàn)有凈空，是在維持現(xiàn)有塔式爐所有受熱面，制粉、燃燒系統(tǒng)基本不變的前提下的最優(yōu)選擇，僅通過對鍋爐輔助系統(tǒng)之一的除渣系統(tǒng)的優(yōu)化，節(jié)省了爐底的空間，降低了塔式爐的整體高度和高溫蒸汽管道在垂直方向上的長度，達(dá)到了減少塔式爐鋼架鋼材耗量同時降低了昂貴的高溫蒸汽管道的工程量的目的。其三，本實(shí)用新型優(yōu)化了現(xiàn)有鍋爐除渣系統(tǒng)設(shè)備組成，由于除渣系統(tǒng)可靠性的提高，取消傳統(tǒng)中的備用渣井及液壓閘板門，充分利用其節(jié)省出來的空間，并將刮板撈渣機(jī)區(qū)域局部開挖4.50m地下布置于鍋爐爐膛下部，下聯(lián)箱布置標(biāo)高可由現(xiàn)有的7.5m左右可下降至0.00m，塔式鍋爐可整體降低7.5m高度。其四，本實(shí)用新型的撈渣系統(tǒng)下沉布置后，其他系統(tǒng)均布置于地面及以上，與常規(guī)電廠無異，下沉布置后，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高降至與汽機(jī)房中間層標(biāo)高平齊，運(yùn)行維護(hù)方便順暢。附圖說明圖1為
背景技術(shù)：
中常規(guī)1000MW級π型爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
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中常規(guī)1000MW級塔式爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的1000MW級塔式爐下沉布置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中撈渣系統(tǒng)的側(cè)視放大結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-鍋爐爐膛、2-煙氣脫硝裝置、3-空預(yù)器、4-爐膛中心線、5-地下?lián)圃鼌^(qū)、6-撈渣機(jī)、7-撈渣機(jī)輸送帶、8-渣倉、9-下聯(lián)箱、10-鍋爐鋼架、11-備用渣井、12-液動閘板門。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示為
背景技術(shù)：
中常規(guī)1000MW級π型爐和塔式爐的布置結(jié)構(gòu)示意圖，已在
背景技術(shù)：
中作了詳細(xì)說明，于此不再贅述。參考圖3及圖4，本實(shí)用新型的一種1000MW級下沉塔式爐系統(tǒng)，包括鍋爐鋼架10、懸掛在鍋爐鋼架10上的鍋爐爐膛1、煙氣脫硝裝置2、以及空預(yù)器3，鍋爐爐膛1頂部的煙氣出口與煙氣脫硝裝置2的煙氣進(jìn)口連接，煙氣脫硝裝置2煙氣出口與空預(yù)器3的煙氣進(jìn)口連接，空預(yù)器3的煙氣出口通過煙囪管道與大氣連接，鍋爐爐膛1的爐膛中心線4下方開挖有地下?lián)圃鼌^(qū)5，地下?lián)圃鼌^(qū)5內(nèi)設(shè)置有撈渣系統(tǒng)；撈渣系統(tǒng)由撈渣機(jī)6、撈渣機(jī)輸送帶7和渣倉8組成，撈渣機(jī)輸送帶7的進(jìn)料口與撈渣機(jī)6的出料口連接，撈渣機(jī)輸送帶7的出料口與渣倉8的進(jìn)料口連接。燃料在鍋爐爐膛1內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的煙氣向上流動，加熱鍋爐受熱面，產(chǎn)生發(fā)電所需要的蒸汽，煙氣從鍋爐爐膛1頂部折返，沿著不布置任何受熱面的煙道向下依次流經(jīng)煙氣脫硝裝置2去除煙氣中的氮氧化物，再流經(jīng)空氣預(yù)熱器3加熱燃燒所需空氣后經(jīng)除塵、脫硫等進(jìn)一步凈化后從煙囪管道排出，鍋爐系統(tǒng)燃燒所產(chǎn)生的灰渣從鍋爐爐膛1下部的錐形排渣口直接落入撈渣機(jī)6的撈渣機(jī)輸送帶7上，被輸送至渣倉8保存并運(yùn)走。鍋爐爐膛1的底部設(shè)置有下聯(lián)箱9，下聯(lián)箱9與地面處在同一個水平面上。地下?lián)圃鼌^(qū)5的開挖深度為地面以下4～5m。優(yōu)選地，地下?lián)圃鼌^(qū)5的開挖深度為地面以下4.5m。鍋爐鋼架10的高度為119～121m，優(yōu)選地鍋爐鋼架10的高度為120.5m。與現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)1000MW級塔式爐的128米相比，下降的高度為6.9～8.6m，僅占約1/16，與
背景技術(shù)：
中下沉高度占據(jù)塔式爐高度1/2～2/3的50～100m相比，本實(shí)用新型鍋爐系統(tǒng)的下沉高度是利用鍋爐下聯(lián)箱底部的現(xiàn)有凈空，是在維持現(xiàn)有塔式爐所有受熱面，制粉、燃燒系統(tǒng)基本不變的前提下的最優(yōu)選擇，僅通過對鍋爐輔助系統(tǒng)之一的除渣系統(tǒng)的優(yōu)化，節(jié)省了爐底的空間，降低了塔式爐的整體高度和高溫蒸汽管道在垂直方向上的長度，達(dá)到了減少塔式爐鋼架鋼材耗量同時降低了昂貴的高溫蒸汽管道的工程量的目的。本實(shí)用新型的撈渣機(jī)6采用濕式刮板式撈渣機(jī)，撈渣機(jī)輸送帶7為鏈?zhǔn)捷斔蛶?，連續(xù)排渣直接提升至單渣倉儲存，濕式刮板撈渣機(jī)冷卻水系統(tǒng)為維持水位的自冷式系統(tǒng)，利用撈渣機(jī)本體及渣水系統(tǒng)自身向外輻射、渣水的蒸發(fā)帶走高溫爐渣的熱量，僅需補(bǔ)充蒸發(fā)及濕渣帶走的水量。濕式除渣系統(tǒng)相對于風(fēng)冷干式除渣機(jī)輸送系統(tǒng)密封性能更好，可保證鍋爐的效率不降低；撈渣機(jī)6由于采用水冷，對煤質(zhì)的適應(yīng)能力更強(qiáng)，撈渣機(jī)的設(shè)備造價比風(fēng)冷輸渣機(jī)更低，節(jié)約投資。本實(shí)用新型優(yōu)化了現(xiàn)有鍋爐除渣系統(tǒng)設(shè)備組成，由于除渣系統(tǒng)可靠性的提高，取消傳統(tǒng)中的備用渣井11及液壓閘板門12，充分利用其節(jié)省出來的空間，并將刮板撈渣機(jī)區(qū)域局部開挖4.50m地下布置于鍋爐爐膛下部，下聯(lián)箱9布置標(biāo)高可由現(xiàn)有的7.5m左右可下降至0.00m，塔式鍋爐可整體降低7.5m高度。鍋爐排渣時，爐渣直接從鍋爐排渣口落入撈渣機(jī)6，通過撈渣機(jī)輸送帶7將爐渣送至渣倉8。刮板撈渣機(jī)下沉布置后，鍋爐其他輔助系統(tǒng)均布置于地面及以上，與常規(guī)電廠無異。鍋爐整體下沉布置后，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高可與汽機(jī)房中間層標(biāo)高平齊，即鍋爐上的運(yùn)轉(zhuǎn)層與臨近的汽機(jī)房的中間層在同一水平面上，這樣運(yùn)行維護(hù)方便順暢。本實(shí)施例是基于塔式爐自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即塔式鍋爐燃燒器的位置較高，在整體降低6.9～8.6m后有關(guān)煙風(fēng)煤粉管道仍然有足夠的布置空間；而π型爐由于燃燒器位置較低，送粉管道原本就布置于運(yùn)轉(zhuǎn)層以下，若采用同樣的局部下沉方案，燃燒器位置進(jìn)一步降低，制粉系統(tǒng)的有關(guān)送粉管道、風(fēng)道就沒有足夠的布置空間，因此，此實(shí)用新型系統(tǒng)僅適用于塔式爐?，F(xiàn)有的1000MW級鍋爐的鋼架為128m典型值，不同生產(chǎn)廠家略有不同，常規(guī)設(shè)計(jì)的塔式鍋爐采用全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，整體全部布置于主廠房零米地坪以上，鍋爐底部錐形排渣口的下方至地面以上的空間布置了鍋爐濕式或干式機(jī)械除渣系統(tǒng)。經(jīng)過造價計(jì)算，本實(shí)施例將鍋爐整體降低7.5m高度以后，鍋爐鋼架費(fèi)用降低430萬元，主要蒸汽管道費(fèi)用降低1300萬元，扣除開挖及基坑支護(hù)等增加的費(fèi)用后，總體降低了工程造價超過1000萬元。與此同時，鍋爐高度降低后蒸汽管道垂直方向長度減短，在管道上的能量損失也降低，投資和運(yùn)行費(fèi)用雙降，經(jīng)濟(jì)效益明顯。詳見“表1塔式鍋爐整體下沉方案與常規(guī)方案造價比較”。表1塔式鍋爐整體下沉方案與常規(guī)方案造價比較(全廠，萬元)常規(guī)塔式爐塔式爐整體下沉7.5m鍋爐鋼架費(fèi)用萬元基準(zhǔn)-430四大管道費(fèi)用全廠萬元基準(zhǔn)-1321除灰設(shè)備費(fèi)用全廠萬元基準(zhǔn)+30開挖及基坑支護(hù)費(fèi)用萬元基準(zhǔn)+620煙風(fēng)煤粉管道費(fèi)用萬元基準(zhǔn)+25合計(jì)全廠基準(zhǔn)-1076本實(shí)用新型的塔式爐技術(shù)方案，具有縮短鍋爐、汽機(jī)間昂貴的高溫蒸汽合金鋼管長度，降低工程造價，節(jié)能降耗，減少管道上的壓降和溫降以及散熱損失，可以帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，適用于燃煤火力發(fā)電廠1000MW級塔式鍋爐系統(tǒng)。以上所述，僅是本實(shí)用新型針對1000MW級塔式爐的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型所選擇的下沉高度做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3