350MW联合循环机组余热锅炉的设计分析

宫柯

摘  要：本文介绍了350MW联合循环机组余热锅炉，对其的相关设计进行科学的分析，在分析时，相关人员还要重视350MW联合循环机组余热锅炉的设计思想，对温度控制系统、主蒸汽温度等进行研究。

关键词：联合循环;燃气轮机;余热锅炉

在对350MW联合循环机组余热锅炉进行设计时，可以和某公司进行技术合作和技术引进。同时，在进行350MW联合循环机组余热锅炉生产时，使用的燃料主要为天然气，在进行布置时，相关人员可以采用自然、卧式等的布置方式进行设计，设计人员在进行350MW联合循环机组余热锅炉设计时，要充分体现出某公司的结构和系统布置的特点。

1 锅炉的主要参数

高压系统：过热蒸汽出口流量285.4t/h;过热蒸汽出口压力9.97MPa.a;过热蒸汽出口温度567℃;高压省煤器入口温度148℃。中压系统：再热蒸汽出口流量313.56t/h;再热蒸汽出口压力2.24MPa.a;再热蒸汽出口温度566℃;再热蒸汽入口温度356℃;再热蒸汽入口压力2.37MPa.a;中压过热器出口流量39.96t/h;中压过热器出口温度304℃;中压过热器出口压力2.56MPa.a;中压省煤器入口温度149℃。低压系统：过热蒸汽出口流量41.76t/h;过热蒸器出口压力0.44MPa.a;过热蒸汽出口温度301℃;低压省煤器入口温度60℃;低压省煤器入口压力1.66MPa.a。

2 锅炉的结构简介

2.1 整体布置

在进行锅炉设计时，设计人员要对锅炉的结构布局进行详细的了解，锅炉整体布局的合理性才能得到有效的提高。一般情况下，锅炉主要是由辅助系统和锅炉本体两部分组成的，锅炉的辅助系统主要包括取样系统、水泵系统、冲氮系统等相关系统。设计人员在进行锅炉本体设计时，要加大对锅炉烟道、入口烟道、汽包等相关设计的重视，对这些部件进行科学、合理的布置，锅炉的正常运行才不会受到影响。

一般情况下，燃气轮机在进行设计时，燃气轮机的排气方向一般都是水平方向的，在设计时，燃气轮机所排除的气经过受压模块、烟道等部件，最终排入到空气中。因此，设计人员在进行锅炉布置时，要保证锅炉本身的受热面整体布局呈垂直的状态。

在进行烟气设计时，相关人员要将烟气分为五个模块，并且在进行五个模块设计时，宽方向的模块主要有三个模块，整个锅炉主要有十五个受热面垂直模块。设计人员在进行余热锅炉设计时，要加大对压力系统设计的重视，并且在进行设计是，还要对压力系统进行详细的了解，比如：过热器、省煤器、管道等。

2.2 入口烟道

设计人员在进行入口烟道设计时，要加大对燃气轮机排气接口设计的重视，保证350MW联合循环机组余热锅炉的余热能够全部排放到烟道中。入口烟道主要包括保温层、外部护板和内部衬里，设计人员在进行设计时，可以采用内保温的形式进行入口烟道设计，这种设计方式不仅能够满足350MW联合循环机组余热锅炉对入口烟道功能的需求，同时还能有效提高入口烟道的使用寿命。

设计及人员在进行入口烟道内保温结构设计时，可以采用碳钢板进行外护板制作，碳钢板一般都是10mm的，设计人员在进行内护板制作时，可以在其中间加保温层，并且在进行设计的过程中，设计人员还要对入口烟道的扩散角度进行明确，锅炉烟气的流动才能变得更加流畅。入口烟道的出口尺寸为10684×21434mm，入口尺寸为Φ5969mm，烟道的整体长度为1100mm。

2.3 受压件模块

锅炉受热面采用模块化设计，沿烟气流通方向，共分为5级模块。每级模块由若干受压件组成，详见表1。

所有的受热面均由螺旋鳍片管组成，上下小集箱间采用单排管连接，可减小启动时的热应力。多排受热面管及其汇集集箱形成模块，模块间使用连接管连接。单个模块受热面高度为20814mm，单个模块宽度为3256mm。模块沿烟气流通方向，长度分别为1755mm、1485mm、1837mm、1640mm和1748mm。每级受热面模块间布置2块防噪音隔板;每个模块沿高度方向布置6层防振隔板，可以有效地防止烟道振动。

2.4 锅炉烟道及钢结构

在进行350MW联合循环机组余热锅炉设计时，相关人员要加大对钢结构、锅炉烟道设计的重视，余热锅炉运行时出现安全隐患的概率才能得到降低。一般情况下锅炉的钢结构主要有辅助部分和本体两部分组成。设计人员在进行本体钢结构设计时，既要保证锅炉本身的密封性和保温性不受到影響，同时还要保证锅炉各个模块设计位置的合理性。

当350MW联合循环机组余热锅炉在进行气流输送时，设计人员要维护气流的流向，保证燃机输送气流的稳定性。在进行锅炉钢结构辅助功能设计时，相关人员要加大对平台楼体和钢结构设计的重视，保证钢结构能够承受管道固定、支吊。设计人员在进行相关操作平台铺设时，要将其和主厂房进行连接，并且在进行连接时，还要在这一区域进行水泵系统的安装。

锅炉烟道采用“内护板+保温层+外护板”的内保温结构，主护板为外护板。内保温形式可有效地减小热应力，适应余热锅炉的快速启动。烟道尺寸为15007（深）×10160（宽）×28014（高）mm。

2.5 出口过渡烟道及烟囱

设计人员在进行烟道过渡区域安装时，要加大对烟囱烟道、余热锅炉本体设计的重视，采用内保温的形式进行烟囱烟道设计。在进行出口过度烟道设计时，设计人员要加大对热膨胀设计的重视，此处设置非金属膨胀节。

烟囱位于余热锅炉烟气流程的末端，高度为60000mm，直径Ф7016mm。烟囱与过渡烟道相连，并留有排放监视系统（CEMS）接口及烟气取样等接口。烟囱底部、人孔门、爬梯及休息平台等走人四周设有保温及外护板，用以保护运行或维修人员不受伤害。烟囱上部设置挡板，在锅炉停炉时，起保温蓄热的作用。

2.6 给水泵系统

给水泵系统是余热锅炉中重要的辅机设备。给水泵系统由高压给水泵、中压给水泵和冷凝水再循环泵组成。高、中压给水泵，负责把低压汽包中的水供给高、中压压力系统。冷凝水泵的作用是将一部分给水预热器出口的水，输送回到给水预热器入口，来提高冷凝水入口温度，达到防止低温腐蚀的目的。

3 结束语

综上所述，在进行350MW联合循环机组余热锅炉设计时，相关人员要加大对余热锅炉相关系统研究的重视，结合其的特点进行方案设计，充分结合国内外先进的经验和技术对联合循环技术进行创新，350MW联合循环机组余热锅炉的设计才能更好的满足人们的需求。

参考文献

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