0、引言
    遼寧東方發(fā)電廠位于遼寧省撫順市，在此電廠安裝2臺350 MW機組，屬于技改項目，于2002年8月與哈爾濱鍋爐廠有限責任公司簽定了鍋爐供貨合同。這2臺鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司通過20年的消化吸收引進技術并結合哈鍋已投運的近50臺300~ 350 MW鍋爐運行經(jīng)驗的基礎上設計的，是哈鍋設計生產(chǎn)的第二代產(chǎn)品。鍋爐采用美國燃燒工程( CE)公司的技術進行設計，并針對國內(nèi)己投運的300~ 600 MW鍋爐所存在的問題進行必要的改進。鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐。采用單爐膛、門型布置、全鋼構件懸吊結構，運轉層以上緊身布置，四角切圓燃燒直流式擺動燃燒器，HP型中速磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，固態(tài)排渣，采用刮板撈渣機。鍋爐燃用煙煤，爐型參考合肥工程，爐高在合肥的基礎上適當降低。
1、鍋爐設計條件和主要熱力數(shù)據(jù)
1.1  鍋爐設計參數(shù)，見表1
2鍋爐結構簡介
2.1整體布置
鍋爐采用單爐膛門型布置，上爐膛采用CE公司傳統(tǒng)的布置方式，即上爐膛布置過熱器分隔屏和后屏，墻式再熱器布置在前墻和兩側墻的前部。在折煙角上部和水平煙道內(nèi)依次布置了再熱器前屏、末級再熱器和末級過熱器。尾部后煙道內(nèi)布置了低溫過熱器和省煤器。在鍋爐的尾部布置二臺三分倉回轉式空氣預熱器。
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    這種布置方式使過熱器和再熱器出口段位于較低的煙溫區(qū)，增加了安全性，同時過熱器分隔屏、后屏和墻式再熱器布置在上爐膛內(nèi)使過熱器和再熱器具有一定的輻射和對流特性。
2.2爐膛
    爐膛采用全焊接膜式水冷壁結構，爐膛寬度為14048 mm，深度為14019 mm.水冷壁采用∮63.5 mm光管和內(nèi)螺紋管，節(jié)距為76.2 mm。在爐膛內(nèi)熱負荷高的區(qū)域水冷壁采用內(nèi)螺紋管，以保證水循環(huán)安全可靠，防止DNB的發(fā)生。
2.3燃燒器
    鍋爐采用四角切園擺動式直流燃燒器，燃燒器布置在爐膛四角并與燃燒器連接風道相接。燃燒器連接風道為一靜壓風箱，可保證二次風在四角布置的燃燒器間分配均勻。每角燃燒器共5層一次風噴嘴，7層二次風噴嘴（其中2層是燃燼風噴嘴），3層油風室噴嘴。燃燼風高位布置與主燃燒器形成分級送風，以利于降低NOx的排放量，
    為了削弱爐膛出口煙氣的旋轉強度，減小四角燃燒引起的爐膛出口煙溫偏差，兩層燃燼風室設計成反切，即與主噴嘴中心線有一定夾角，其目的就是要形成一個反向動量矩來平衡主燃燒氣流的旋轉動量矩，從而達到減少爐膛出口煙溫偏差的目的。
    鍋爐采用HP中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐配5臺HP863型磨煤機，每臺磨煤機出口用4根煤粉管道接至爐膛同一層四角布置的煤粉噴嘴。按燃用設計煤種投運4臺磨煤機可保證鍋爐最大連續(xù)負荷設計，一臺磨煤機備用。
2.4給水和水循環(huán)系統(tǒng)
    鍋爐給水經(jīng)由止回閥和電動閘閥進入省煤器進口集箱，水在蛇行管中與煙氣成逆流向上流動，以此達到有效的熱交換。給水在省煤器中被加熱后進入省煤器出口集箱，再經(jīng)吊掛管進入省煤器吊掛集箱，由省煤器出口連接管引到爐前，由出口導管分三路從鍋筒底部引入水空間。
    由鍋筒、下降管、水冷壁下集箱、爐膛水冷壁、水冷壁上集箱及引出管等部件組成水循環(huán)系統(tǒng)，鍋筒下部的水經(jīng)由4根下降管由分散引入管引入水冷壁下集箱。進入水冷壁下集箱后，自下而上沿爐膛四周不斷加熱，最后以汽水混合物形式進入水冷壁上集箱，然后由汽水引出管引至鍋筒，在鍋筒內(nèi)進行汽水分離。
    鍋筒采用SA - 299碳鋼材料制成，內(nèi)徑為Ø1778 mm,直段長度為20 000 mm，兩端采用球形封頭。筒身上下部采用等壁厚。鍋筒內(nèi)部采用環(huán)形夾層結構，汽水混合物由鍋筒上部引入并自上而下流動，使鍋筒上下壁溫均勻，可加快鍋爐的啟、停速度。鍋筒內(nèi)部布置96只直徑為∮254mm的軸流式分離器。鍋筒筒身頂部焊有飽和蒸汽引出管及汽水混合物引入管座，筒身底部焊有大直徑下降管座及給水管座，封頭上焊有人孔、安全閥管座、排污閥管座、水位表管座等。
2.5過熱器
    過熱器由頂棚和包墻管過熱器、低溫過熱器、分隔屏、后屏及末級過熱器組成。
    頂棚和包墻管過熱器由爐膛頂棚管、水平煙道和尾部煙道包墻管組成，由光管加扁鋼焊成膜式壁結構。
    低溫過熱器布置在尾部煙道內(nèi)，由水平段和立式段兩部分組成。
    過熱器分隔屏位于爐膛上方，在前墻水冷壁和過熱器后屏之間，沿爐寬方向布置4大片，每大片又沿爐深方向分為6小片。
    過熱器后屏位于爐膛上方折焰角前，共20片。
    末級過熱器位于水平煙道內(nèi)，末級再熱器的后部，共90片。
    各級過熱器之間采用大口徑管道和三通連接，左右兩側的連接管采用平行布置，防止蒸汽溫度的疊加以減少汽溫偏差。
2.6再熱器
    再熱器由墻式輻射再熱器、再熱器前屏和末級再熱器三部分組成。
    墻式輻射再熱器布置在上爐膛前墻和兩側墻前部，以增強再熱器的輻射特性。
    再熱器前屏位于過熱器后屏和后水冷壁懸吊管之間，折焰角的上部，共30片。
    末級再熱器位于水平煙道的前部，后水冷壁懸吊管和水冷壁排管之間，共60片。
2.7省煤器
    省煤器布置在鍋爐尾部煙道低溫過熱器的下面，管子為∮51 mm×6.5 mm，順列布置。
2.8空氣預熱器
    采用由哈鍋預熱器公司設計和制造的三分倉回轉式空氣預熱器，每臺爐配二臺，型號為28.5- VI( T) - 1750 - SMR。受熱面高度為1 750 mm,轉子采用半模式扇形倉結構，以便于檢修和更換。
2.9鍋爐構架
    鍋爐構架為桁架體系，各桿件之間用高強度螺栓連接。構架沿鍋爐高度方向劃分成5層和一個第6部分，柱分成7段。鍋爐本體受壓部件的重量通過吊桿支吊在支吊梁上，然后支吊梁與支撐梁高位連接。
3、鍋爐設計采取的主要優(yōu)化措施
    哈爾濱鍋爐廠有限責任公司在總結己投運的近50臺300 MW和350 MW鍋爐的運行經(jīng)驗基礎上，對引進型300 MW等級鍋爐進行改進形成自己的新型產(chǎn)品。在鍋爐設計上主要采取以下優(yōu)化措施：
3.1  選用適宜燃用設計煤種和校核煤種特性的爐膛
    根據(jù)設計煤種和校核煤種的結渣特性，選用合肥電廠350 MW鍋爐的爐膛斷面，合宜的燃燼高度，有利于組織爐內(nèi)空氣動力場，對避免爐膛結焦、減弱氣流殘余旋轉和消除煙溫偏差極為有利。
3.2控制爐膛出口左右側煙溫偏差
    隨著機組容量的增加，爐膛出口煙溫偏差變得更加突出。為了解決煙溫偏差問題，在遼寧東方電廠350 MW鍋爐燃燒器設計上采用較小的切園直徑、頂部風反切和燃燒器分組等措施。
3.3改進過熱器的連接方式，并適當放大部分再熱器集箱、連接管和受熱管子直徑
    過熱器和再熱器各級受熱面之間采用大口徑管道和三通連接，有利于蒸汽的混合及消除汽溫偏差，同時各級過熱器連接管平行布置不進行交叉以避免汽溫偏差疊加。為降低再熱器系統(tǒng)的阻力，放大部分集箱、連接管和末級再熱器管子直徑，同時提高部分再熱器管子的材料等級，采用T91材料代替鋼102材料。
3.4蒸汽調(diào)溫方式
    過熱器采用二級噴水減溫器調(diào)節(jié)，每級減溫分為2只減溫器。第一級噴水減溫器布置在低溫過熱器和過熱器分隔屏之間，第二級噴水減溫器布置在過熱器后屏和末級過熱器之間。
    再熱器采用擺動式燃燒器來調(diào)節(jié)，燃燒器的擺動引起爐膛出口煙氣溫度的變化，從而改變再熱蒸汽溫度。在再熱器冷端入口管道上設有二只事故噴水減溫器，作事故噴水用。
3.5受熱面管子布置避開三通渦流區(qū)
    在受熱面部件的入口和出口集箱上采用大三通，由于三通區(qū)域存在著軸向和環(huán)向渦流區(qū)，導致兩集箱渦流區(qū)靜壓差減少，在此區(qū)域布置的蛇形管中流量減少，加上此處往往是煙溫和煙速的峰值區(qū)，容易出現(xiàn)超溫爆管。在新設計的鍋爐中已采用避開在三通渦流區(qū)某些特定部位引入或引出蛇形管。
3.6選用優(yōu)質的輔助設備
    鍋爐本體配套的輔機均選用國內(nèi)優(yōu)質產(chǎn)品或進口產(chǎn)品。
4、結束語
    簡要介紹了遼寧東方電廠350 MW亞臨界壓力控制循環(huán)鍋爐的設計、結構和優(yōu)化措施，預計該鍋爐投運后，將成為性能優(yōu)良，安全可靠的產(chǎn)品。
    富通新能源主要生產(chǎn)銷售木屑顆粒機、秸稈顆粒機生物質鍋爐等機械設備。