能源環保部發電工段
5#鍋爐純高爐煤氣改造技術附件一
需方：廣東韶鋼松山股份****
供方：江聯重工股份****
2023年2月
韶鋼松山股份****能源環保部熱電工段第二電站有3臺濟南鍋爐廠設計生產的220t/h高溫高壓迴圈流化床鍋爐，摻燒部分高爐煤氣，韶鋼現在高爐煤氣有富餘，要求把其中一台鍋爐改造成全燒高爐煤氣，同時可摻燒不高於20%的焦爐煤氣，以消耗掉高爐煤氣，節約能源和減少環境汙染。雙方經過友好協商達成以下技術協議，本協議與合同具有同等法律效力。
一、原鍋爐以及鍋爐外圍系統的概況：
鍋爐額定出力：d=220t/h
鍋爐額定蒸汽溫度：tgr=540℃
鍋爐額定蒸汽壓力：p=9.8mpa
鍋爐給水溫度：tga=215℃
鍋爐設計冷風溫度：20℃
鍋爐設計排煙溫度：140℃
鍋爐設計一次風溫度：160℃
鍋爐設計二次風溫度：180℃
鍋爐設計效率：87.69%
鍋爐設計耗煤量：31611kg/h
鍋爐設計耗高爐煤氣量：37722.5nm3/h
鍋筒中心線標高：42800mm
允許的負荷調節範圍：40~110%
調節方法：風煤比調節，迴圈灰量調節
二、鍋爐以及鍋爐外圍系統的概況
鍋爐出力d=220t/h
鍋爐額定蒸汽溫度：tgr=540℃
鍋爐額定蒸汽壓力：p=9.8mpa
鍋爐給水溫度：tga=215℃
鍋爐設計冷風溫度：20℃
鍋爐設計排煙溫度：130℃
鍋爐設計效率：90.1%
鍋爐設計耗高爐煤氣量：186301nm3/h
鍋筒中心線標高：不變
允許的負荷調節範圍：40~110%
調節方法：風煤氣比調節
點火方式：自動焦爐煤氣點火。
三、鍋爐改造設計燃料
改造設計燃料為高爐煤氣。同時考慮高爐煤氣摻燒20%焦爐煤氣的工況。點火用焦爐煤氣。
各煤氣的成分、入廠壓力見下表
（1）高爐煤氣成份分析
調節門前壓力：2500—9000pa
（2）焦爐煤氣成份分析
調節門前壓力：1500—5000pa
四、當地環境條件
1．大氣溫度
歷年平均氣溫20.1℃
最高月平均氣溫(7月28.9℃
最低月平均氣溫(1月9.5℃
極端最低溫度4.3℃
極端最高溫度42.0℃
夏季通風室外計算溫度33℃
冬季通風室外計算溫度4 ℃
2．室外相對濕度
歷年平均濕度74.5 %
最冷月平均相對濕度57.0%
最熱月平均相對濕度72.0%
3．大氣壓力
夏季99.859kpa
冬季101.458kpa
4．降雨量
年平均降雨量1638mm
日最大降雨量115.4mm
5．風年平均風速1.7m/s
冬季平均風速1.7m/s
夏季平均風速1.5m/s
基本風壓0.35kn/m2
10公尺高50年一遇10分鐘最大平均風速：27.4m/s
6．**烈度6度
五、改造技術要求
1、鍋爐帶基本負荷，也可以用於變負荷調峰，調峰範圍為40%—110%，在25%—40%範圍內全燃高爐煤氣時可保證穩定燃燒、保證水迴圈安全，在40%—110%範圍內可保證鍋爐穩定、安全地執行及各蒸汽引數正常（540℃，+5℃，-10℃）。
2、鍋爐按純燒高爐煤氣設計。並考慮高爐煤氣摻燒20%（熱量比）的焦爐煤氣的工況，在加入焦爐煤氣時，要保證鍋爐的正常、穩定執行及各引數正常。
3、鍋爐採用定壓執行。
4、鍋爐負荷為額定蒸發量時，鍋爐排煙溫度保證小於180℃（煤氣預熱器不投運時）。q3損失小於0.5%；使用煤氣預熱器時，煤氣預熱器後排煙溫度保證小於135℃（空氣預熱器冷風入口溫度為20℃，煤氣溫度為20℃時）。
鍋爐保證效率為88%（空氣預熱器冷風入口溫度為20℃及煤氣預熱器投運時）。
5、鍋爐負荷連續變化率可達到下述要求：
40%—110% 不低於4%b-mcr/min（每分鐘降負荷8.8噸）
40%以下不低於3%b-mcr/min（每分鐘降負荷6.6噸）
6、鍋爐燃燒室的設計壓力：
鍋爐燃燒室的設計壓力為±4000pa；當送風機全部跳閘，引風機出現瞬時最大抽力時，爐牆及支撐體不會產生永久變形。
7、過熱器蒸汽調溫方式，採用兩級給水噴水減溫。
8、鍋爐採用懸吊式結構，全膜式水冷壁輕型爐牆，適當使用金屬膨脹節，以利鍋爐的密封效能。
9、鍋爐正常執行條件下，環境溫度為25℃時，鍋爐爐牆表面設計溫度不超過45℃。當環境溫度大於27℃時，保溫表面溫度最多比環境溫度高25℃，散熱量不超過290w/m2。
10、改造件的檢修週期為不小於5年。
11、安全閥不變。
12、鍋爐改造更換的主要承壓件的使用壽命大於30年。
13、鍋爐從點火到帶滿負荷的時間，在正常啟動情況下能達到以下要求：
冷態啟動（停爐72小時以上） 3-4小時
溫態啟動（停爐10-72小時） 2-3小時
熱態啟動（停爐10小時以內） 1-1.5小時
14、鍋爐連續執行小時數大於6000小時，年執行小時數大於8000小時。
15、鍋爐本體執行事故率小於2次/年，投產第一年內因鍋爐本體質量引起的強迫停爐次數不多於3次。
16、鍋爐仍為室外露天布置，運轉層標高8公尺，在鍋爐範圍內運轉層利舊，利用原混凝土板麵大平台板。
17、新增的各承重樑的撓度與本身跨度的比值不超過以下數值：
大板梁1/850； 次梁1/750； 一般梁1/500
柱頂水平位移值在風荷載作用下不應大於h/750。
18、新增平台、步道和扶梯採用鍍鋅鋼柵格結構，保證有足夠的強度和剛度，運轉層大平台的活荷載10kn/m2（不包括平台自重）；檢修平台的活荷載為4kn/m2；其餘各層平台的活荷載為2.5kn/m2，扶梯的活荷載為2kn/m2。
19、爐膛四周及爐頂均由膜式水冷壁構成，膜式壁管組全部由φ60×5的20g（gb5310）無縫鋼管和6×20.5的扁鋼焊成。
20、賣方向承包方提供鍋爐的控制要求、控制方式及連鎖保護等方面的技術條件和資料。
21、安全閥、公升火排汽閥和消聲器的引出管及其支架利舊。
22、鍋爐尾部出口煙道上設煤氣加熱器，其使用壽命不少於10年。
23、鍋爐採用四角切圓燃燒，爐膛內設有蓄熱穩燃器，蓄熱穩燃裝置使用壽命不少於6年。
24、鍋爐基礎與鋼柱利舊。
25、在燃用設計燃料時，過剩空氣係數保持設計值，nox排放濃度≤100mg/nm3，so2排放濃度不大於100mg/nm3需滿足國家及地方標準。
26、鍋爐蒸汽品質應達到國家標準gb/t12145-1999《火力發電機組及動力裝置水汽質量標準的規定》。
27、當回熱系統中高壓加熱器停用時，鍋爐的蒸發量應能達到額定出力，各受熱面不超溫。蒸汽引數應能在正常範圍內。
28、賣方應保證各種執行工況下鍋爐兩側煙溫偏差應在允許範圍內，滿足過熱器溫度控制要求，且過熱器兩側出口的汽溫偏差分別小於10℃。
29、鍋爐在b-mcr工況時，省煤器水側的壓降應不大於0.392mpa
30、鍋爐強迫停用率小於等於2%。強迫停用率=強迫停用小時數/（強迫停用小時+執行小時）x100%。
採用可靠的自然迴圈方式，系統具有良好的自補償能力，不發生dnb（膜態沸騰），可確保各種負荷下水迴圈的安全可靠。
31、鍋爐在執行時，爐牆、汽水管道、空預器等部件不允許有異常振動。
32、鍋爐在最大連續蒸發量下，煙風系統實際壓降與設計壓降的偏差不應超過10%。
33、設定鍋爐膨脹中心，為精確的熱位移計算、熱膨脹補償、間隙預留和應力分析提供依據，確保鍋爐可靠執行和具有良好的密封性。
34、鍋爐水冷系統定期排汙盡可能利舊。
35、汽水系統低點設有疏放水系統並盡可能利舊。
36、鍋爐汽包及聯箱上的排汙管、疏水管、空氣管、加熱管、取樣管接頭，應採取加強結構的焊接型式。
六、各主要裝置的改造描述
（一）汽包
利舊，該部件不變。
（二）水管系統
除蒸發器及其聯接管道等不變外，其餘均需改造，拆除水冷分離器的水冷壁、供水管、上公升管，供水管接入側水冷壁的增加部分，上公升管供增加的側水冷壁用；爐膛截面改造成7293*8197；水冷壁的集箱全部更換掉；上集箱標高初步定在40250，頂棚標高定在38200，前上集箱標高定在40250，四周水冷壁下集箱的標高定在1550，爐底標高定在2150，每面迴路分四個迴路。水冷壁的節距與原鍋爐相同，管子規格相同，水冷壁能夠利用50%，具體如何利用在施工圖設計時體現，剩餘的膜式壁需要增加。
前水冷壁的吊掛需要改造，側水冷壁的僅增加後部的，後水冷壁的吊掛需要改造。
下降管的下部需要重新改造，上公升管的上部部分需要改造；
燃燒室的技術引數如下：
爐膛型式：全膜式壁
爐膛尺寸（寬×深×高）：7293*8197×40250mm
爐膛設計壓力：4000pa
（三）燃燒系統
1、鍋爐燃燒系統由旋流式高爐煤氣燃燒器、高爐煤氣鍋爐爐內蓄熱穩燃器組成。燃燒器四角布置，火焰假想切圓為大切圓，直徑為穩燃器的外圓，分四層布置。每個燃燒器的處力按15000nm3/h設計，在下兩層燃燒器布置有焦爐煤氣點火管，全開時焦爐煤氣量可達8800nm3/h，也可在正常執行時摻燒20%（熱量比）的焦爐煤氣。
上層燃燒器的旋向與下三層的反向，以消除旋流。每個燃燒器預留有火檢裝置安裝孔，下兩層燃燒器配置有自動點火裝置，同時留有人工點火孔。燃燒器固定在膜式壁上，與膜式壁的膨脹一致。
燃燒器按純燒高爐煤氣設計。
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