锅炉说明书

目录

1. 概述

1.1锅炉型式

1.2锅炉设计参数

1.3锅炉布置型式

1.4给水和蒸汽品质

1.5锅炉燃料

1.6锅炉的灰渣比

2. 锅炉结构

2.1锅炉结构

2.2锅筒

2.3燃烧室和水冷壁

2.4启动燃烧设备

2.5过热器和调温装置

2.6省煤器

2.7空气预热器

2.8阀门

2.9吹灰器

2.10钢结构及平台扶梯

2.11检修起吊设施

2.12燃烧设备

2.13保温、油漆

2.14热工测量、调节、保护和控制设备

3. 附件

3.1锅炉热力计算汇总表

3.2烟气量、空气量和阻力数据表

3.3汽水阻力表

3.4锅炉水容积表

1. 概述

秸秆是农业生产的废弃物，任其在田间焚烧不但浪费了宝贵的资源，还污染大气环境。秸秆是一种生物质燃料，是可再生能源，充分利用秸秆焚烧发电，具有节约能源、防止环境污染的社会效益，也具有很好的经济效益。

1.1锅炉型式

本锅炉为我公司自主开发设计的75t/h高温高压参数燃生物质燃料的锅炉。锅炉为高温高压蒸汽参数，自然循环炉，单锅筒、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架，炉膛部份为支撑结构，尾部为悬吊结构。

本锅炉设计燃料为稻秆，校核燃料为棉花秸秆，也可以按照用户要求进行混合燃烧。

生物质燃料中含有Cl 和碱金属盐，燃烧时产生的烟气对锅炉受热面具有一定的腐蚀性。另外燃烧产生的灰份熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面，形成渣层，会明显降低受热面的传热系数。因此，在高温受热面的管系中采用了有利于防止结渣、搭桥的结构，并采取了有效的吹灰措施，防止受热面腐蚀和产生大量的渣层。

本锅炉采用水冷振动炉排的燃烧方式，有利于防止燃烧低灰熔点的秸秆在炉排面上结渣。锅炉汽水系统采用自然循环，在炉膛外布置了集中下降管。锅炉烟气流向采用四回程“M”型，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式水冷壁，很好的保证了锅炉的严密性能。过热器采用三级布置，并布置了二级喷水减温器，使过热蒸汽温度有较大的调节裕量，以保证锅炉蒸汽参数。尾部竖井内布置了单级省煤器和单级空气预热器，一、二次风平行进入各自的空气预热器，出空气预热器后分别进入炉排下一次风管和炉排上二次风管，再进入炉膛。烟气由引风机送入除尘、净化设备，净化处理合格后，经烟囱排入大气。

锅炉采用天然气点火启动，在炉膛两侧墙装有点火燃烧器。

1.2 锅炉设计参数

额定蒸发量 75t/h

额定蒸汽压力（表压） 9.8 MPa

额定蒸汽温度 540℃

给水温度 215℃

排污率 2 %

锅炉热效率

1.3锅炉布置型式

锅炉为半露天布置，抗地震烈度7度设防，Ⅱ类场地。

1.4给水和蒸汽品质

88%

锅炉给水品质必须符合GB/T12145的规定，并满足锅炉喷水减温对水质的要求。锅炉蒸汽品质符合GB/T12145的规定。

1.5锅炉燃料

1.5.1燃料分析

锅炉设计燃料按稻秆，校核燃料按棉花秸秆等。

秸秆分析结果按用户提供的数值，此略。

1.5.2 秸秆尺寸要求

秸秆燃料要求破碎，破碎后的秸秆粒度要求为：

100％80％。堆积密度110～130kg/m3。水份含量不超过

20％。

1.5.3 秸秆水分要求

秸秆的水分必须满足锅炉燃烧要求，以使锅炉高效率地运行。本锅炉按业主提供的秸秆

水分数据进行设计。如果秸秆的水分等参数偏离设计数据，则锅炉的性能将受影响，锅炉热效率会降低。

秸秆内不能含有石块、泥土物，不能含有铁器，不能含有燃烧时对锅炉产生腐蚀和严重

污染环境的任何物质。

1.5.4 点火燃料和方式

点火燃料为天然气。点火方式为先点燃天然气，再点燃秸秆。锅炉配备高能点火装置和火检装置。

1.6 锅炉的灰渣比

锅炉运行时，燃烧产生的灰渣比跟燃料的特性及燃烧状况均有关系，一般认为燃烧硬质秸秆的灰、渣量比值约为1：1，即灰渣量各占50%左右。但是，实际情况会有偏差，设计院在选择排渣和除尘设备时应考虑留有足够的裕量。

2. 锅炉结构

锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程“M ”型布置的燃秸秆锅炉。炉膛采用膜式水冷壁，炉底布置水冷振动炉排。在炉膛内布置了屏式过热器，在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁，采取底部支撑结构；尾部省煤器和空气预热器竖井烟道四周为护板，采用钢架支撑结构。

本锅炉燃用燃料主要为稻秆和棉花秸秆。

为了减轻燃烧秸秆在炉膛内产生严重的结渣现象，在设计时采取了较低的炉膛容积热负荷和较低的炉排面积热负荷，同时采取了较低的炉膛受热面辐射热负荷，以降低在水冷壁上结渣的可能性。炉膛出口距炉排面有足够的高度，可以使烟气在炉膛内停留时间延长，确保秸秆受热热解后产生的挥发物烧烬，也可以使过细的秸秆粒子和CO 在炉膛内烧烬。炉膛内布置了多层二次风，通过调节一、二次风的配比，可以使燃料与风充分混合，燃烧完全，提高燃烧效率，防止炉膛内产生还原性气氛，减轻炉内的结渣。

本锅炉采用水冷振动炉排的燃烧方式，即在炉膛底部布置水冷振动炉排，利用水的冷却效果降低炉排的工作温度，可以显著提高炉排的工作寿命，同时防止在炉排面上产生大量的结渣。

锅炉汽水系统采用自然循环，锅筒下布置了二根大直径集中下降管。锅炉采用适合烧低灰熔点的四回程结构布置，炉膛燃烧室、冷却室和过热器室采用全封闭的膜式水冷壁结构。

秸秆破碎处理后，由炉前给料设备送入炉膛，锅炉预留适当的给料口。

锅炉基本尺寸：

炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离） 5740mm

炉膛深度（前后水冷壁中心线距离） 6160mm

锅筒中心线标高 25500mm

锅炉宽度（两侧柱Z1、Z1间中心距离） 8690mm

锅炉最大宽度(包括平台) ≈16800mm

锅炉深度（柱Z1与柱Z5之间中心距离） 20210mm

锅炉最大深度(包括平台) ≈22200mm

运转层标高 7000mm

2.1 锅炉结构

（1） 锅炉采用半露天布置，锅炉构架按抗地震烈度7度、Ⅱ类场地设计。

炉膛、冷却室和过热器室的结构为支撑结构，即所有水冷壁及附件、水冷振动炉排等的重量均由水冷壁下集箱下方的钢柱支撑，这部分受热面受热后向上膨胀，所有过热器的重量由水冷壁承受。省煤器和空气预热器由钢架承受重量。过热器处烟气出口与省煤器烟气入口的连接烟道处装有膨胀节。

（2） 所有的平台扶梯均支撑在钢架上。

（3） 平台、步道和扶梯具有足够的强度和刚度，平台的活荷载为250kgf/m2；扶梯的活荷载为

200kgf/m2。

（4） 省煤器入口、锅筒、饱和蒸汽引出管、过热器出口蒸汽管上装设有汽水取样用的取样头

和一次门。

（5） 锅炉锅筒及集箱上的排污管、疏水管、空气管、加热管、取样管接头，均采取焊接结构

型式。

2.2 锅筒

（1） 锅筒内径1600mm ，壁厚100mm ，筒身直段长约9000mm ，总长约10860mm 。锅筒的材

料为P355GH 。

（2） 锅筒进水管、再循环管和加药管接头上均装有套管，可减少热应力。

（3） 锅筒具有足够大的容积和蒸汽空间，装设先进成熟的汽水分离装置，包括完善可靠的旋

风分离器、波形板分离器和弧形缓冲罩等，可保证汽水分离达到要求。锅筒内部设备结构严密、固定可靠。

（4） 给水进入锅筒经给水分配管均匀地分配到锅筒下部，与经过分离器分离出来的饱和水充

分混合后进入下降管。同时，采用加强的标准型下降管管座，确保锅筒工作的安全性，防止管孔附近热疲劳裂纹的产生。

（5） 锅筒的正常水位在锅筒中心线以下180mm 处，正常波动范围为±50mm 。

（6） 水位超过+50mm或低于-50mm 即报警，水位超过+120mm或低于-120mm 时为超高或超

低水位报警，此时应采取紧急措施进行调节；水位极限值（MFT 值）为+200mm或-200mm 。锅筒上设置有可靠的电接点水位计和平衡容器作指示、报警、保护用。

（7） 锅筒上设有供酸洗、热工测量、加药、连续排污、紧急放水、炉水及蒸汽取样、安全阀、

空气阀等的管座和相应的阀门。

（8） 锅筒上设有上、下壁温测点共8点。

2.3 燃烧室和水冷壁

2.3.1炉膛四周为膜式壁结构，前墙和炉膛后墙均采用Ф60×5的管子及δ=6mm的扁钢焊接而

成，节距为80mm ；所有侧墙水冷壁均采用Ф60×7的管子及δ=6mm的扁钢焊接而成，节距为80mm ；冷却室后墙和过热室后包墙均由Ф51×5的管子及δ=6mm的扁钢焊接而成，节距为100mm 。

在炉膛下部布置了前、后拱，有利于烟气充分挠动、布置二次风管和缩短二次风射程。 炉膛防爆压力按4KPa 设计。炉膛压力正常运行时为-300~-100Pa，报警值为≤-300Pa 或

≥-100Pa ，低于-600Pa 或高于-50Pa 时为超低值或超高值报警，此时应采取紧急措施进行调节。炉膛压力的极限值(MFT值) 为-1500Pa 或500Pa 。

炉膛、冷却室和过热器室各水冷壁规格、数量如下：

2.3.2 炉膛断面尺寸为宽×深：5740×6160（按水冷壁管中心线）。

2.3.3 炉膛部份共分三个炉室，第一炉室为燃烧室，在炉膛出口处布置了屏式过热器；第二室

为冷却室，在冷却室内布置了高温过热器；第三室为中、低温过热器室，布置了中温过热器和低温过热器。

2.3.4 为增加燃料在炉膛内的停留时间，加强其燃烬，改善烟气在炉内的充满度，在炉膛前墙

给料机上部和对应的后墙设置了前拱和后拱，并在前、后拱部位和给料口下共布置了四层二次风，可以充分挠动炉内烟气，加强物料和空气的充分混合，并延长烟气在炉内的停留时间。另外为防止燃料在给料管中堵塞，在给料口的适当部位还设了两处播料风。

2.3.5 炉膛设有必要的吹灰孔、观察孔、测量孔、人孔、打焦孔和防爆门等，并布置有炉膛火

焰监测工业电视用孔等。

2.3.6水冷壁排污、疏水设在下集箱最低处，保证水冷壁管及集箱内的积水能放净。

2.3.7所有水冷壁管都支撑在炉排下的支撑钢架上，一起向上膨胀。

2.3.8炉膛出口处后墙水冷壁上部用11根φ108×8的管子与前墙水冷壁和冷却室顶棚共同引入

集箱，再由引出管引入锅筒。

2.3.9炉膛水冷壁布置示意图如下：

上述编号中，No.1~No.4为燃烧室，No.4~No.7为冷却室，No.7~No.10为过热器室。

屏式过热器放在燃烧室内，高温过热器放在冷却室中，中温和低温过热器放在过热器室。No.1~No.10均为膜式水冷壁。

2.3.10下降管和引出管

下降管和引出管的布置比较复杂，具体的数量、规格可查阅本公司提供的相关资料。 炉膛、冷却室和过热器室所有的膜式水冷壁管、下降管和引出管的材料均为

20G/GB5310。水冷壁集箱的材料视强度需要有20G/GB5310和15CrMoG 二种。

整个燃烧室、冷却室和过热器室受热面均为自然循环。

2.3.11水冷壁结构上的附件

（1） 在整个膜式水冷壁系统上设置了膨胀中心，深度方向膨胀中心设在后墙水冷壁中心线

处，宽度方向的膨胀中心为锅炉中心线。

（2） 水冷壁设置了必要的观测孔、热工测量孔、火检孔、人孔和吹灰孔，炉顶设置了燃烧

室内部检修时装设临时升降机具及脚手架用的预留孔等。

（3） 锅炉锅筒、各集箱及热位移较大的部位，安装有热膨胀指示器。

（4） 采用水冷式振动炉排，配有接触式密封结构。水冷振动炉排具有炉排面工作温度低、

安全可靠和出渣顺利的特性。

2.3.12水冷壁结构及水循环特性

本锅炉为自然循环蒸汽锅炉，针对本锅炉布置的所有的水冷壁受热面和下降管、引出

管，均已进行水循环计算，可以确保锅炉的水循环安全。

水冷振动炉排内的水参与锅炉水循环。

2.4 启动燃烧设备

本锅炉采用天然气点火。在炉膛下部二侧墙水冷壁上各安装一只天然气燃烧器，锅炉

启动时用于秸杆点火。

2.5 过热器和调温装置

整个过热器由低温过热器、中温过热器、高温过热器和屏式过热器组成，二级喷水

减温器设在中温和屏过、屏过和高过之间。

饱和蒸汽自锅筒顶部由6根φ133×10连接管引入饱和蒸汽混合集箱，再由两端进入

低温过热器入口集箱，经低温过热器和中温过热器受热后进入一级喷水减温器，蒸汽减温后进入屏式过热器，受热后再进入二级减温器，减温后进入高温过热器，最后再用10

根φ76×6连接管连接至集汽集箱，通过蒸汽管道进入汽轮机。

因秸秆燃烧产生的HCl 、Cl 和灰渣中的碱金属盐对受热面有一定的高温腐蚀性，为

减轻高温腐蚀，提高过热器的使用寿命，屏式过热器和高温过热器管均采用耐高温、耐腐蚀合金材料12Cr1MoVG 制造，而且为了防止屏式过热器的高温腐蚀，在所有的管外均采用喷涂技术，经试验在12Cr1MoVG 管外喷涂后其使用寿命至少是单纯采用SA213-TP347H 材质的数倍以上。

屏式过热器和高温过热器管子规格为φ34×5，材料为12Cr1MoVG ；中温过热器采

用φ42×5、15CrMoG 管子制造；低温过热器用φ42×5、20G/GB5310管子制造。

汽温调节采用喷水减温方式调节，减温水来自锅炉给水。

屏式过热器和高温过热器均采用大节距顺列布置，屏式过热器布置在炉膛内，高温

过热器布置在冷却室内、烟气纵向冲刷。屏式过热器和高温过热器均采用“V ”结构布置。纵向冲刷利于减轻受热面的结渣和积灰，且容易将灰渣清除。

中、低温过热器采用顺列布置、烟气横向冲刷。

在高、中、低温过热器的下部烟道处设有出灰口。在过热器出口集箱上设置有充氮

管接头。

2.6 省煤器

（1）省煤器采用光管式，分四组布置在尾部烟道内，单级、顺列布置，有利于吹灰。省煤器

用φ32×4管子制造，材料为20G/GB5310。

（2）为保护省煤器，省煤器入口集箱与锅筒之间设有再循环管。

（3）省煤器进口集箱上设有疏水管接头、酸洗冲水的接管接头。出口集箱上设置有排放空气

的接管接头。

(4) 省煤器入口集箱设置有牢靠的固定点。

(5) 省煤器集箱能承受给水管道膨胀产生的推力为1000kg ，能承受的力矩为800kg-m 。

2.7 空气预热器

（1）采用卧式管式空气预热器，单级布置在尾部烟道内，分二组管箱、顺列布置。

（2）空气预热器低温段管子采取耐盐酸和碱金属腐蚀的搪瓷管制造。

（3）管子采取顺列布置，易于吹灰。

（4）一次风管箱和二次风管箱均平行独立地布置在烟道中。

2.8 阀门

（1）锅炉本体范围内的给水调节阀和减温水调节阀采用电动调节，进口设备（用户自理）。

（2）锅炉的锅筒、过热器上各设有1只全量型的弹簧安全阀，满足相关规程的排放要求。

（3）阀门在出厂时均达到不须解体的安装使用条件。

2.9 吹灰器

本锅炉在需要吹灰处布置了吹灰器。

在炉膛屏式过热器和冷却室高温过热器处，共布置了10只长伸缩式蒸汽吹灰器，布置在二侧墙上。

在中、低温过热器处布置了8只固定旋转式蒸汽吹灰器，布置在二侧墙上。

在省煤器部位后墙上布置了8只固定旋转式蒸汽吹灰器。

空气预热器部位布置了4只固定旋转式蒸汽吹灰器。

本锅炉共布置吹灰器30只。

2.10 钢结构及平台扶梯

(1) 锅炉钢结构的设计、制造质量达到国家《钢结构设计规范》的有关规定。

(2) 锅炉钢结构主要构件材料采用Q345材料制造。

(3) 钢结构采用焊接连接方式。

(4) 锅炉的立柱与基础采用预埋螺栓连接，该螺栓可承担各种受力状态的组合内力。

(5) 凡有门孔、测量孔、吹灰器、阀门、燃烧器、观察孔等需要观察和维护的部位，都设有

平台扶梯。

(6) 锅炉主要扶梯采用炉两侧集中布置，方向一致，倾角采用45°。

(7) 锅炉在水冷壁刚性梁上设置有膨胀中心点。

(8) 炉膛防爆压力按4KPa 设计。刚性梁经计算，具有足够的刚度，可避免运行中发生晃动

和炉墙震动。

(9) 锅炉本体范围内的外护板采用彩钢板，并采用防锈、防腐紧固件。

(10) 钢架结构设计可承受锅炉本体之外的汽水管道，烟、风等各种管道，炉顶吊荷载，并

允许设置焊接钢梁、梁立柱。

(11) 钢架不能承受锅炉本体以外的未经许可的荷载。

2.11 检修起吊设施

在锅炉顶部设计有单轨吊（1t ），可将货物自零米地面吊到炉顶。

2.12燃烧设备

2.12.1本锅炉燃烧设备由炉前秸秆给料机（用户自行选购）、水冷振动炉排、二次风管等设备

组成。

2.12.2秸秆给料采取机械给料方式，即在炉前布置给料机，秸秆由给料机送入炉膛。秸秆

在落进炉膛后被炽热的烟气加热，迅速将水分蒸发，并气化、着火燃烧；一部分秸秆在空中燃烧，一部分落在炉排上继续燃烧，并在倾斜炉排振动下不断向前翻滚、燃烧，直至燃烬。

燃烧生成的渣从炉排后排渣口进入刮板捞渣机（用户自行选购），烟气从炉膛中带走的部分灰经冷却室至过热器室180°转弯分离后，落入出渣口。采取湿法出渣方式，由刮板捞渣机捞出。烟气携带的灰量由引风机送入除尘器，经除尘后排出。

2.12.3水冷振动炉排与水平呈一定夹角，炉排下为一次风室和出渣斗。可以通过调节炉排振动

的频率，满足烧秸秆和出灰渣要求。炉排的振动由水平推杆提供动力，用混凝土基础支持振动源。

2.12.4水冷炉排面上开有小孔，燃烧所需的一次风从炉排小孔喷出，可以对炉排进行必要的冷

却，并提供燃烧所需要的一次风。

2.12.5水冷振动炉排设有独立的驱动系统，并配供就地控制箱，与DCS 之间通过硬接线

连接，纳入DCS 系统，通过DCS 系统进行监视和控制。

2.12.6振动炉排与水冷屏进行组装后出厂。炉排下部水冷壁与锅炉前、后墙水冷壁用柔性

结构水管相连，以吸收炉排振动的位移量，保证水冷壁的安全。

2.12.7水冷振动炉排有足够的面积，保证燃烧完全。炉排与侧墙靠侧密封连接，防止漏风。

炉排管材全部采用合金钢15CrMoG 。

2.12.8炉排振动的时间及间隔可根据锅炉负荷进行调节。

2.12.9锅炉布风由二部分组成：一次风从二侧墙炉排下分两个风箱6个风口送入风室，再经过

炉排上的小孔进入炉膛。风室中有隔板分隔成六个独立的风室，进风管上设有调节挡板，可根据燃料和燃烧情况进行调节。二次风布置在前、后墙炉拱处，在炉排的上方，前、后墙各布置了四层二次风。每层二次风管上均装有调风门。

2.12.10另在给料口处布置了播料风喷口，以增加秸秆在给料管内的流动性，同时也起到

清洁给料管、防止秸秆回燃等，风管也都装有手动调风门。

2.13锅炉除渣

炉膛底部灰斗和炉膛之间设水封装置，燃烧生成的渣从炉排后排渣口进入刮板捞渣机，烟气从炉膛中带走的部分灰经冷却室至过热器室180°转弯分离后，落入出渣口。采取湿法出渣方式，由刮板捞渣机捞出。烟气携带的灰量由引风机送入除尘器，经除尘后排出。

一次风室底部配有六个手动出灰门，其后由设计院考虑接到放灰地点。 2.14 保温、油漆

（1）本锅炉全部耐火和保温材料的设计达到相应的国家标准。保温材料不含石棉制品。 （2）所有设备的油漆、包装符合相应的国家标准。

2.15 热工测量、调节、保护和控制设备

提供锅炉本体范围内的一次测量仪表，即就地压力表、温度计、就地双色水位表和电接

点水位表，水位平衡容器等。其余由用户自理。 3. 附件

3.1 锅炉热力计算汇总表