发电设备（２０１０ Ｎｏ．３） 大容量枕组圆形烟谨设／／－＠￣ 大容量机组圆形烟道设计特点 周 锐 （广东省电力设计研究院，广州５１０６６３） 摘要：针对大容量机组的烟道形式问题，结合顺德德胜电厂的烟道设计，对比了圆形和矩形两种烟道 的特点和用料量，介绍了圆烟道的设计参数及加固肋设置情况，可供设计人员参考。 关键词：火电厂；烟道；加固肋 中图分类号：ＴＭ６２１．７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０８６Ｘ（２０１０）０３—０１９０—０３ Ｄｅｓｉｇｎ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｆｌｕｅｓ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔｓ ＺＨ０Ｕ Ｒｕｉ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６６３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｆｌｕｅ ｄｕｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔｓ，ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｎｄ ｓｑｕａｒｅ ｆｌｕｅｓ Ｏ１１ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｈｕｎｄｅ Ｄｅｓｈｅｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｆｌｕｅｓ ａｎｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｒｉｂｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｉｓ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｆｌｕｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｆｌｕｅ ｄｕｃｔ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｒｉｂ 由于大容量机组的烟气量巨大，使其烟道截 采用圆形烟道提供参考。 面较大。矩形烟风道的优点在于断面长宽比可 以任意调整，因而长期以来国内３００ Ｍｗ以上机 １ 圆形烟道的工程实例 顺德德胜电厂２台３００ ＭＷ机组２００８年投 入商业运行，采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司 组锅炉的烟道基本上采用矩形。然而，随着机组 容量不断增大，烟风道的断面越来越大，如６００ ＭＷ机组总烟道断面在６０ ｍ 左右，１ ０００ ＭＷ ３００ Ｍｗ亚ｌ临界锅炉，每台炉配２台福建龙净公 司双室四电场除尘器和２台上海鼓风机厂静叶 可调轴流式引风机，２台炉共用一单筒锥形烟囱， 脱硫岛布置在烟囱后。该工程烟气流程布置采 机组总烟道断面在９０ ｒｌｌ 以上，矩形烟道在抗 内、外压力条件下系平板受力，为了达到在规定 范围变形，需设置相当多的内撑和外加强构件， 不但耗钢量多，设计难度也增加。同等通流截面 用了与国内多数工程类似的常规布置，未进行布 置优化设计，但该工程除尘器前、后烟道在国内 ３００ Ｍｗ等级以上机组中首次全部采用了圆形设 计 ］。 的圆形烟道圆周均匀受力，受力状态好，无需内 撑，且可以减小外加强构件，减小通流阻力并节 约钢材。但圆形烟道的推广应用必须克服所占 空间大、积灰等偏心的非均匀荷载导致的道体失 稳、加固肋设计困难等诸多难题。 德胜电厂圆形烟道设计参数见表１。 本文结合顺德德胜电厂２台３００ ＭＷ机组 烟道设计的工程实例，介绍了大容量机组圆形烟 ２圆形烟道的特点 ２．１圆形与矩形烟道基本特点比较（见表２） 道的设计特点，希望能够为后续大容量机组工程 收稿日期：２００９—０８—２６ 作者简介：周锐（Ｉ９７８一），男，工程师，长期从事火电、核电等大型电站的设计工作。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｒｕｉ＠ｇｅｄｉ．ｃｏｒｎ．ｃｎ 发电设备（２０１０ Ｎｏ．３） 大容量机组圆形烟道设诗特点 ４ 结 语 经过一年多的实际运行检验，该工程烟道运 行平稳，证明该设计安全可靠。 目前国内华能海门电厂、大唐潮州电厂等 １ ０００ Ｍｗ超超临界机组部分烟道也采用了圆形 合适的烟道形式。 参考文献： ［１］中华人民共和国电力行业标准委员会．ＤＬ／Ｔ ５１２１－－２０００ 火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程［Ｓ］．北京：中国电 力出版社，２０００． ［２］李圣良．火力发电厂外加强钢烟道结构的力学性能分析［Ｊ］． 设计，但不同的工程还应根据工程实际特点选择 武汉理工大学学报，２００７（４）：１６—１８． ，’’’’’’’’、 ：经验交流： ‘ｌ‘ｌｔｌｌｌ 等离子煤粉无油点火装置在６００ Ｍｗ超临界机组的应用 福建华电可门发电有限公司二期３号及４号锅炉为６００ ＭＷ 表１（续） 超临界直流锅炉。设计煤种是大同烟煤，校核煤种是神府东胜煤。 锅炉制粉系统采用ＺＧＭ１１３Ｇ中速磨煤机，每台炉配６台磨煤机， 每台磨煤机带一层４台燃烧器。为了节约燃油，锅炉安装了徐州燃 控科技股份有限公司的ＸＰＳ一１００型等离子煤粉无油点火装置。 ｌ等离子点火的基本原理 等离子体是固、液、气之外的物质第四态，是指被电离的气 体，是电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体。集合 体中正、负电荷数量相等，对内为良导体，对外为中性。等离子火 炬能够直接点燃煤粉是因为等离子体具有高温效应、化学效应和 ４存在问题及建议 电场效应。风、粉混合物通过等离子火炬，煤粉的挥发分及煤中碳 （１）在３号炉吹管期间，出现一次风速偏低、磨煤机出力不 迅速逸出，成为化学反应能力很强的可燃性气体，然后再与其他 足、一次风机失速问题。经分析，是由于Ａ磨煤机一次风管上的 未被等离子炬激活的煤粉进行热化学反应作用，从而加速达到煤 可调缩孔开度不到位，一次风管阻力大，风机的风压风量不匹配， 粉的实际着火温度，实现小功率点火源点燃大量煤粉的目的。 风机运行在非安全区域造成的。调整后恢复正常。因此等离子 ２ 点火系统 点火改造的机组，在调试期间应对改造层一次风作精细调平。 将锅炉Ａ磨煤机对应的Ａ层４只煤粉燃烧器改成等离子点 （２）在３号炉吹管期间，Ａ磨煤机液压油比例溢流阀频繁故 火煤粉燃烧器，等离子发生器安装在煤粉燃烧器后部的弯头处， 障，导致磨煤机不能正常启动和运行，漏风、漏粉现象也比较严 从后部的导管插入。弯头上还开有观察孔，以便观察和检修。 重。为稳定锅炉燃烧，保证锅炉安全运行，就必需适当投油，增加 为适应后部弯头插入的煤粉燃烧器，采用徐州燃控科技股份 了油耗。建议等离子点火改造的机组，要注意提高制粉系统的可 有限公司的ＸＰ￣２Ｌ一１００空气压缩加长型等离子发生器。这种等 离子发生器无电磁压缩线圈、无需输弧套等耦合部件，即可将等 靠性，才能充分发挥等离子点火的作用。 离子电弧直接送入煤粉点火区域，避免了耦合部件的烧损，增加 ５应用收效 了燃烧器运行的安全可靠性。 （１）锅炉试运期间，等离子点火装置经过冷、热态调整，能够 ３应用 在不投油的情况下（利用暖风器暖磨）直接点燃烟煤，实现冷炉 在３号锅炉点火吹管期间，等离子燃烧器３次成功点火，其运 无油点火启动。等离子点火装置点燃煤粉后，燃烧稳定，燃尽度 行数据见表１。 较高，火焰明亮，燃烧器内部及喷口不结焦，燃烧器运行可靠，等 离子火检信号正常。 表１ 等离子燃烧器热态运行参数 （２）３号机组从点火吹管至１６８ ｈ试运结束实际用油量为 ２７６ ｔ。４号机组从点火吹管至１６８ ｈ试运结束未用燃油，在试运 期间一直为纯煤运行。 根据中电联技经［２ｏｏ７］７号文件《关于调整和修改火力发电 厂工程基建阶段燃油和蒸汽用量标准及其计算公式的通知》，每 台６００ ＭＷ超临界机组油点火规定燃油量为５ ６０１．７ ｔ，因此使 用等离子点火后，可门电厂２台６００ Ｍｗ机组共节约燃油 １０ ９２７．４ ｔ，按当时柴油价格为６ ５００元／ｔ计，累计节约燃油费 ７ １０２．８万元。 （徐州燃控科技股份有限公司李广伟 供稿）
