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1、两台10吨循环流化床生物质锅炉供汽承包方案一、合作单位锅炉用能需求、环保需求 公司是民爆行业中的知名企业，其主要产品为民爆炸药，生产过程需要蒸汽满足生产工艺需求和生活用气需求；根据建设单位提供的数据，蒸汽的需要量为7吨/小时，饱和蒸汽压力为0.4-0.6MPa，一天生产16小时，一个月生产25天，全年运行11个月。为了满足国家新的环保要求，新厂区新建锅炉选用清洁的生物质压缩颗粒燃料，锅炉结构采用循环流化床。锅炉生产过程主要污染物为烟尘，也有少量的二氧化硫和其他污染物产生，需要进行治理后达标排放。锅炉选型为流化床生物质压缩颗粒燃料锅炉，运行环保，节省燃料，是现代社会比较提倡使用的锅炉。生物质燃料
2、属于国家支持推广的新型燃料，生物质燃料是指以农村的玉米秸秆,小麦秸秆,棉花杆,稻草,稻壳,花生壳,玉米芯,树枝,树叶,锯末、烟梗等农作物,固体废弃物为原料,经过粉碎后加压,增密成型,即为“生物质燃料”。燃烧生物质锅炉烟气污染物经检测：各类排放指标均低于锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）中一类地区类时段标准值要求，其中二氧化硫、氮氧化物近乎零排放，远低于燃油（气）锅炉。随着我国国民经济的快速发展，我国逐渐成为世界上化石燃料的消耗大国。虽然我国能源蕴藏量较为丰富，但在我国的能源结构中煤炭资源丰富而石油资源相对短缺。煤炭占我国能源蕴藏量的75%以上，石油和天然气则分别为18% 和4%
3、。由于国际原油价格的攀升，作为燃料的工业锅炉成本越来越高。为了降低成本，必须寻找替代能源。生物质燃料是利用绿色植物将太阳能通过光合作用储存在植物体内的自然资源，它是太阳能的一种廉价储存方式。利用生物能的排放量不会超过其生产期间所吸收的碳量，能实现二氧化碳的零排放。从全国持续发展的战略上看，发挥生物质能的能源潜力和环境潜力是极其重要的。二、锅炉承包运行管理合作方式 公司在贵州省民营企业中是以从事工业锅炉及管道、中央空调、脱硫除尘安装的知名的企业，经过10多年的发展，企业经营业绩稳步提高，有专业技术管理队伍，锅炉的节能增容改造，脱硫除尘，锅炉自动控制改造等在行业中赢得了尊重和社会的认可。为了响应国
4、家节能减排的政策，公司扩大经营项目范围，以合同能源管理为主要经营项目成立了子公司节能技术服务有限公司，并已通过国家发改委及财政部的登记备案。公司专业从事国家鼓励的合同能源管理项目，为企业节约能源成本，减少环境污染作出贡献。 节能技术服务有限公司是技术过硬、服务周到的专业从事合同能源管理 （EPCEnergy Performance Contracting）项目运作的节能服务公司(EMC)。公司集节能研究、工程设计、系统分析、工程安装调试和节能投资为一体，致力于锅炉节能环保领域的服务与合作，专业从事工业锅炉的节能投资与服务。公司与任何有蒸汽需求的公司拟以EMC合同能源管理的方式进行合作，在锅炉购
5、买选型、锅炉改造、锅炉运行中为企业提供服务。锅炉是国家强制监管的压力容器设备，专业性很强，一般中小型企业不可能配备比较强的专业技术人员，一般的企业生产管理者管理锅炉很头痛，事倍功半。如果贵州迪鑫工业设备工程有限公司下属子公司贵州高特节能技术服务有限公司承包锅炉运行管理，将为企业节约能源、降低成本，企业能专心从事产品经营管理，双方各自发挥自己的专业特长，对于合作双方都有经济效益，国家的节能减排政策也落到了实处。双方合作的主要内容是：由节能技术服务有限公司全额投资锅炉本体、辅机、脱硫除尘设备购置安装调试验收（不含土建基础费）。锅炉新建完成后，由贵州高特节能技术服务有限公司全面负责锅炉房的日常运行管
6、理，并承担锅炉运行的相关费用（如燃料费、人工费、水电费、维修大修费、锅炉水处理费、环保运行费、锅炉年检费用等），蒸汽供应完全达到合作单位的生产用汽和生活用汽的需求 。按照双方协商的蒸汽款，每月底结算蒸汽费用给节能技术服务有限公司即可。三、生物质锅炉新建的有关说明（一）10吨循环流化床生物质锅炉技术特点1、锅炉本体结构和运行原理内分离循环流化床锅炉本体采用双汽包横置式、“”型布局的散装锅炉，从前部至尾部集中布置：炉膛沉降室锅筒及对流管束省煤器空气预热器，主要的“分离循环系统”布置在炉膛内，锅炉整体结构十分紧凑合理，占地空间小。锅炉炉膛采用新型的炉膛结构，炉膛内由三片水冷膜式壁组成：下部的燃烧室、
7、上部的旋涡分离器和左侧的内循环物料回送装置。燃烧室下部为风帽沸腾床，设防磨沸腾管组的受热面，具有吸热快、防结焦的主要功能。炉膛上部的旋涡分离器和左侧的内循环物料回料道由表面敷有防磨耐火材料的水冷膜式壁，具有吸热、冷却、防结焦的独特作用。在运行时， 012mm床料在炉膛下部的沸腾床剧烈翻动，生物质颗粒燃料进入锅炉后，烟气夹带生物质颗粒燃料缓慢地向上（悬浮段）流动，进入膜式壁的弯曲部分时单位体积内的飞灰浓度开始增加，较粗的生物质颗粒和床料开始被弯曲的膜式壁挡下分离出来直接再落入沸腾床内燃烧。烟气继续向上高速进入炉膛顶部的水冷旋涡分离器，在气动力的作用下进行螺旋线型的旋涡分离，烟气中的生物质颗粒被分
8、离出来，落下回料道再由“壁式多孔半自流回送装置”控制下重新回到沸腾床进一步燃烧，从而实现分离循环的燃烧过程。经分离后的烟气从分离器出口(即炉膛出口)后进入沉降燃烬室再次分离，经分离净化后的烟气然后依次流经对流换热器、省煤器和空气预热器进行热置换后排出炉外，进入布袋除尘器后排到大气中。经炉内分离器分离净化后的烟气对流管管束、省煤器和空气预热器等构件磨损不大，不易引起积灰。2、低速水冷旋涡内分离循环流化床锅炉的性能特点本型锅炉采用与大学共同研制开发的旋涡高温水冷分离循环流化床燃烧技术。该技术可实现燃料炉内多次分离，多点返料，结构紧凑，分离效率高。该型锅炉炉膛烟速低，磨损小；循环物料在水冷回料道中被
9、冷却，循环安全可靠; 分离器及炉膛由膜式水冷壁构成，可在较短时间内启、停锅炉。该型锅炉热效率高，运行稳定。（1）燃料适应性广：本锅炉专门针对生物质燃料设计，在锅炉炉膛进料口旁边留有水煤浆进口装置，用石英砂做床料的情况下，可以燃烧水煤浆。在锅炉炉膛底部留有燃气燃烧机接口位置，需要燃烧天然气时，将燃烧机安装至接口位置，连接天然气的空气管道、天然气管道及有关电路电线即可切换使用天然气。通过切换燃烧机，也可以燃烧二甲醚、燃油等燃料，适应不同的能源需求。（2）水冷分离，水冷回料，启动快，运转可靠，维修率低；分离器及回料道为水冷结构型式，由表面敷设耐磨保护层的水冷膜式壁组成，免维修，使用寿命长（10年以上
10、），和锅炉使用寿命等同。具有吸热、冷却的独特作用，从而保证回料道的通畅，保证了物料循环的可靠运转，不会出现“非水冷型式”因发生二次燃烧而引起分离器内超温结焦、堵塞回料道及耐磨层开裂脱落等恶劣现象，动辄要拆除炉墙维修。 锅炉负压燃烧，并且水冷分离器和炉膛的膜式水冷壁为同一条管系，不存在连接点，使得炉体密封性好，不会出现诸如“炉膛外置分离器”所出现的胀裂而致漏风漏烟等严重现象。经多次高效分离后的烟气有效地降低对炉膛后部的对流管、省煤器等部件的磨损。（3）低流速，低倍率：磨损小，维修方便，费用少；燃料燃烧充分，效率高，能耗低。锅炉的炉膛容量大，有良好的高温燃烧条件，并且烟气的流速低（1-2米/秒），
11、燃料燃烧停留时间长（停留时间为高速床的 23 倍左右），燃料燃烬好，降低能耗。较低的烟气流速，可以在炉膛下部“高热能储区”的低速沸腾床从容布置的高效吸热的沸腾管组（埋管），其传热能力强（传热系数是膜式壁的23倍），保证锅炉有足够的出力，并有50110%负荷调节能力。沸腾管焊有防磨护圈，有如“防弹衣”般作用，低流化速度对沸腾管磨损极小，使用寿命长（约34年），在停炉维护时，及时补焊部分防磨护圈，可更加延长其使用寿命。沸腾管的维修和更换可以在很短时间内从大炉门入炉施工，迅速方便，费用小，性价比高。选择低流化速度（2.2-3米/秒），低速烟气对水冷壁等炉膛受热表面的磨损极小。（4）节能经济效益显著：
12、 内置的水冷分离器和回料装置，散热损失极小。锅炉热效率高82，总分离率高96，燃烧效率高93，具有国际先进水平。 （二） 锅炉设计及辅助系统说明书1、概述循环流化床的特点：（1） 燃烧效率和锅炉热效率高。（2） 采用低温燃烧，有害气体NOx生成量减少，有利于环境保护。（3） 燃料适应性广。（4） 有利于灰渣的综合利用，提高经济效益。本锅炉采用郑州锅炉股份有限公司与清华大学共同研制开发的新型旋涡内分离循环流化床技术，它具有以下特点：1) 结构紧凑，外表整齐美观，将分离器和炉膛连为一体。2) 分离器由膜式水冷壁及较薄的耐火材料组成，有效地防止结焦，分离器性能稳定。3) 分离器外部温度低，散热损失少
13、。4) 可在较短时间内起、停锅炉。5) 回料口多，回料均匀。采用壁式多孔半自流阀，无机械机构，使回料稳定、可靠，故障率小。锅炉采用双锅筒横置式的自然循环水管锅炉，燃料由螺旋给料机送入炉膛，与由等压风箱送来的空气混合燃烧，燃烧生成的烟气向上进入卧式旋风分离器，旋风分离器由两片膜式壁组成，以保证分离器的运行可靠（由于水冷壁管子冷却的缘故）。烟气中飞灰由于惯性力被分离出来，经回料道由松动风重新送入炉膛进行再燃烧，大大提高燃烧效率，同时可显著减轻后部受热面的磨损。由旋风分离器出来的烟气，经过U形烟道再次分离其中灰尘后由下向上冲刷冷凝管，然后横向冲刷对流管束，最后进入尾部受热面。铸铁省煤器和空气预热器均
14、为一级布置，烟气经空气预热器后进入除尘器，而后经引风机由烟囱排出。锅炉的通风方式，采用鼓风机和引风机的平衡通风方式。2、 设计参数及依据锅炉设计时，确定以下列数据作为设计依据。（1）额定蒸发量10t/h（2）额定蒸汽压力1.25MPa（3）额定蒸汽温度194（4）给水温度104（5）冷空气温度30（6）排污率5%（7）该锅炉的安全稳定运行工况范围：热负荷: 50%-100%（8）设计燃料为生物质颗粒燃料, 低位发热值3300-5000kcal/kg左右, 可燃物挥发分24.56%左右。(9) 燃料颗粒直径应不大于10mm，且直径小于2mm的颗粒不应超过30%.3、 燃烧设备及特点燃烧设备由风帽
15、及落渣管以及等压风仓组成，炉渣通过落渣管出渣。燃烧方式采用目前我国有广泛基础的沸腾燃烧方式，采用飞灰循环燃烧技术，克服了老式沸腾炉燃烧效率极低的弊端，使燃烧效率可达97%以上。悬浮段及炉膛设计时取用较低烟气速度，有效防止了水冷壁管的磨损。4、 锅筒和水冷系统上锅筒内径为1200mm，壁厚16mm，下锅筒内径为900mm，壁厚为12mm，二者均用Q245R锅炉钢板焊制而成。上锅筒自由搁置在钢架上的两个锅筒支座上，下锅筒则被对流管束所悬吊。水冷系统的炉膛部分有三片膜式水冷壁，管子节距100，管子规格采用514，膜式壁管子与集箱的连接采用管接头进行对接焊，左侧有6根894.5管子作下降管，右侧有4根
16、763.5管子作下降管。炉膛上部由三根集箱通过12根894.5的导汽管与上锅筒连接。下降管总流通面积与上升管流通面积之比为：0.36。导汽管总流通面积与上升管总流通面积之比为：048。以保证有良好的水循环。水冷系统的对流管束部分采用顺列布置，水管用513的20#优质无缝管制成。对流管束的管子与上、下锅筒采用焊接。5、 省煤器本锅炉燃料为生物质燃料，生物质燃料经过燃烧后，留下的灰烬含有20-左右的氧化钾成分，容易在锅炉的尾部受热面总成积灰堵塞，本方案省煤器采用光管323的钢管省煤器，方便清灰。6、 空气预热器为降低排烟温度和提高锅炉热效率，在省煤器之后，布置一级管式空气预热器。空气预热器管子用5
17、73.5无缝钢管，长度为2274mm，共850根组成，空气与烟气流动方向相互垂直，并作二次交叉流动。烟气平均速度为10.1m/s，空气速度为5.9m/s。7、 锅炉清灰系统通过对生物质燃料的灰分进行分析，生物质燃料灰中碱金属含量高，灰粘度比较大，容易在锅炉尾部积灰，采用传统的吹灰方式效果比较差，本方案采用燃气脉冲方式清灰。燃气脉冲吹灰能量原理如图2所示。由图3可知，空气，燃气混合在一定的比例（爆炸极限）范围时，经点火存在爆炸性。燃气和空气经燃气、空气输入单元进入混合装置及脉冲罐，混合气体在混合装置中经高频点火，在脉冲罐内爆燃，体积急剧膨胀，产生高温、高速的气流，经喷嘴进入炉内，并以冲击动能、声
18、能、热能形式释放能量，经受热面管束、炉墙多次反射弥漫整个待除灰表面，使积灰松弛、脱落，从而达到除灰的目的。图3 燃气脉冲吹灰原理图1台锅炉布置燃气高能脉冲除灰装置5组（ 1组两个吹灰器），吹灰器为型号BLH-325/159-8，发射喷口设计充分考虑锅炉的烟气温度和距离受热面高度，合理选用材质和喷口形状设计，其中对流管束和省煤器采用耐高温不锈钢0Cr184Ni9,空预器区20#。采用进口乙炔电磁阀4台，保护等级IP65，确保燃气的可靠运行。采用欧美进口点火装置4套，保证100%的点火，以提高系统的可靠性。高温高压回路不允许有运动、转动部件,不存在卡死和漏气现象。省煤器区域安装风幕装置，保证点火蓄
19、积能量，保证高温区有效的除灰。空气和乙炔的每一支路设计有止回阀，止回阀采用不锈钢升降式结构。各空气支路、乙炔支路有调节阀，结构形式为线性流量调节。乙炔支路具有乙炔流量控制器，能对分路压力进行控制。 混合点火罐结构设计具有防回火功能，并在各分路及主路采用多级防回火保护措施，安全可靠并且维护方便； 装置内部自洁系统，能够消除吹灰器运行过程中所产生的积水和烟道返进吹灰器管路的积灰对吹灰器的不良影响；自动疏水系统，防止形成积水，保证系统正常运行；管道设有三道以上可靠的燃气阻火装置，保证燃气的运行安全。 控制系统对空气、乙炔气源时时监测，并可实现声光报警。程序装置采用进口PLC，实现装置的自动运行； 与
20、DCS通讯，实现DCS界面装置的在线监控和设备运行显示、监测、报警和操控。8、 锅炉热力特性在设计参数和设计煤种下锅炉设计的热力特性如下：热空气温度：96省煤器出水温度：151燃料消耗量：1412Kg/h沸腾层出口温度：914燃尽室出口烟温：831对流管束出口烟温：345省煤器出口烟温：200空气预热器出口烟温（排烟温度）：143锅炉设计热效率：85.7%9、锅炉仪表及控制系统1）控制方案设计概述根据用户需求，本方案采用西门子S7PLC+EM235 模块及PLC内丰富的数据处理、运算指令，架构系统控制算法程序，实现锅炉的给水、燃烧等自动/手动调节系统。PLC监控系统所有测控点，实现运行故障、数
21、据采集及传输故障的实时监控。一旦数据采集或变送器出现故障（如断线等），系统可输出报警信息、必要时自动停止锅炉运行。PLC主要用于以开关量、模拟量为主的机器顺控系统，锅炉控制是一个典型的以开关量、模拟量控制为主的过程控制系统，PLC的编程语言为梯形图，梯形图用于以模拟量控制为主的过程控制系统编程和可读性都很好。节能降耗效果尤为明显。 PLC主要用于以模拟量控制为主的过程控制系统(典型的如锅炉控制，牵涉到压力、温度、液位的调节)，主要用功能块编程语言，编写以模拟量控制为主的过程控制程序方便简洁；有水及蒸汽 热力计算所需要的功能块。 以PLC为核心的系统，由于经济性好，有控制器和上位机的冗余功能，锅
22、炉的控制系统需配后备硬手操及主要变量显示表。 PWS触摸屏作为系统人机界面，通过触摸屏与PLC的数据通讯，锅炉控制、运行等数据可实时显示，同时触摸屏实现锅炉运行数据设置、运行状态/故障报警信息、历史事件记录等功能。一台触摸屏替代原一台锅炉控制系统上多台操作/显示仪表。将极大方便司炉工的操作、运行观察。锅炉控制系统S7PLC还可通过增加profibusDP接口模块组成网络，实现上位监控。为今后管控一体化，打下基础。 汽包水位控制系统图热工类仪表近年来国产品牌质量有了较大提高，为降低自控投入，结合近年实际工程经验，方案拟选用优质国产品牌现场一次仪表。锅炉的温度、压力、汽/水流量、风量、水位、含氧等
23、现场仪表/变送器等，输出420mA标准模拟信号。为降低信号干扰，均采用信号隔离器进行电气隔离，后接入S7EM235模拟量模块。系统中关键部位的信号变送器如：锅筒水位、蒸汽压力系统关键测控点考虑采用冗余配置。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双冲量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。所谓三冲量调节系统就是把给水流量W，汽包水位H，蒸汽流量D三个变量通过运算后调节给水阀的调节系统。如图13所示。引、鼓风风量调节采用变频器控制风机拖动电机，通过调节交流电机运行频率f改变电机转速n，从而改变风量Q。考虑到引风机运行
24、阻尼较大，故引风机变频器采用专用风机变频器。PLC控制的锅炉燃烧系统通过采集蒸汽压力、风量、炉膛负压、含O2 等参数，结合设计的控制算法，输出调节变频器模拟信号，实现汽压、送/引风量的自动调节。2）控制系统构成（1）设备功率、控制方式、信号采集点15吨循环流化床锅炉控制柜一次风机 110KW 变频控制 二次风机 30KW 变频控制引风机 110KW 变频控制 给水泵 30KW 变频控制螺旋机 7.5KW 变频控制生物质输送风机 30KW 变频控制以下电机控制为本地继电控制，信号不进入锅炉PLC控制。A）袋式除尘器吹灰系统控制柜（独立PLC控制系统）B）除氧器控制柜（原有）C) 燃气脉冲吹灰控制
25、柜（独立PLC控制系统，采用国际知名品牌配件）D) 送储灰控制柜（独立PLC控制系统）G) 燃料配给控制柜（生物质）（2）温度信号采集旋风筒温度 一体化热电阻炉室出口烟气温度 一体化热电偶沸下温度 一体化热电偶沸中温度 一体化红外温度探头沸上温度 一体化热电偶给水温度 一体化热电阻省煤器进口水温度 一体化热电阻省煤器出口水温度 一体化热电阻热风温度 一体化热电阻省煤器后烟温度 一体化热电阻排烟温度 一体化热电阻回料温度检测 一体化热电阻炉膛温度 一体化热电偶（3）压力信号汽泡压力（压力变送器） 给水压力（压力变送器） 旋风筒风压一次风压 二次风压 引风风压 风室风压（压力变送器）炉室负压（压力
26、变送器） 省煤器差压（压力变送器）（4）流量信号蒸汽流量 流量变送器 主付三套给水流量 流量变送器 主付两套燃料流量 电子皮带秤 主付两套（5）位置信号玻板水位计 视频监控双色水位计 视频监控磁翻板水位计 视频监控、控制微压差水位计 控制煤料仓料层高度 超声波料位计（6）烟气含氧量信号烟气含氧量 烟气含氧量控制仪（7）控制方式A 生物质燃料控制 提供通过手动控制或者根据蒸汽压力、流量、温度等参量的自动控制B给水控制 提供通过手动控制和通过水位、蒸汽流量、给水流量传感器实现三冲量自动控制C 冷凝水控制 提供通过手动控制和通过水位传感器实现自动控制D 负压控制 提供通过手动控制和通过压力传感器实现
27、自动控制E 一、二次风压控制 提供通过手动控制和通过压力、床温传感器实现自动控制F 袋式除尘器吹灰系统 独立控制，提供通过手动控制和PLC自动控制3）控制算法本方案采用PLC构成锅炉燃烧、给水自动控制系统，通过S7PLC内数据处理、计算指令，参照原简单单元仪表或DDZII系统法，构成PLC控制的算法程序。循环流化床锅炉燃烧系统是一个大滞后、强耦合的非线形系统，各个变量之间相互影响。有的被调参数同时受到几个调节参数的共同影响，如床层温度要受到给生物质供给量、一次风量、运料量及排渣量等多个参数控制。同时，有的调节参数又影响多个被调参数。如生物质燃料的供给量不仅影响蒸汽压力、还影响床温、炉膛温度、过
28、量空气系数及SO2含量等参数。因此，在构造CFB锅炉控制方案时只有抓住主要矛盾，同时兼顾各个次要矛盾，才能构造出满足系统要求的控制策略。本方案控制子系统包括锅炉负荷控制、燃料量控制、一次风控制、二次风控制、床温控制、料层差压控制、炉膛压力控制和返料风控制。控制框图如下图所示。生物质图14 循环流化床锅炉控制框图（1）锅炉送风系统：由一台一次风机、一台二次风机、一台空气预热器等设备构成.一次风机主要保证锅炉的流化风量，二次风机主要保证二次风出口压力，通过调节控制送风量，保持适当的风/燃比。（2）燃料供给系统：燃料供给系统由生物质输送系统组成，据锅炉负荷和床温调节生物质的供应量。（3）锅炉给水系统
29、的任务是通过改变给水量（水泵变频）使之适应锅炉的蒸发量，把汽包水位保持在一定范围内，给水系统为母管制。（4）炉膛压力系统炉膛压力系统通过调节引风机转速控制引风量，维持炉膛出口压力在允许范围内。 （6）燃烧过程自动调节系统燃烧过程自动调节系统由燃烧送风和炉膛负压三个调节回路组成。如下图所示。 锅炉燃烧自动调节系统框图图中 PI1为蒸汽压力调节器(PI表示比例积分调节器)其主信号是蒸汽压力当负荷变化时蒸汽压力也随之变化。调节器通过改变送入锅炉的燃料量使其与变化后的负荷相适应并将蒸汽压力恢复到额定数值。PI2是送风调节器它的作用是保持进入锅炉的空气量与燃烧量成比例关系以保证锅炉的经济燃烧提高锅炉热效
30、率。对于燃烧烟梗的锅炉直接测量进入锅炉的烟梗量是困难的因此引入热量信号即用蒸汽流量加汽包压力的微分信号来间接地测量当时进入锅炉的燃料量。根据反映燃料量的热量信号调节送风量。为了使排烟的热损失降到最低以提高热量的利用在送风调节系统中引入烟气含氧量校正信号调节系统的输出接至送风机的导向装置以校正锅炉的送风量。PI4是炉膛负压调节器。锅炉在正常运行时一般应使炉膛内保持微负压。由鼓风机根据燃烧情况向炉膛内提供一定量的助燃风使锅炉燃烧效率达到最高同时另有引风机抽走烟气并在炉膛内形成微负压目的是不让烟气烟灰火苗逸出而影响锅炉房的安全。PI4的作用就是根据输入的炉膛负压信号控制引风量维持炉膛负压为定值。(三
31、)锅炉布袋除尘及气力输送灰综述公司新建10t/h的流化床生物质锅炉2台，一用一备，项目除尘要求含尘量50mg/Nm，二氧化硫含量300mg/Nm。为了保持厂区的环境不受二次污染，还要求设置气力（浓相）输灰及储存系统，以将布袋除尘器收集下来的粉尘集中收储并外运,灰仓为立式钢结构，底部可直接放料装车。布袋除尘及气力输送灰系统须确保连续、稳定运行。1、原始设计参数序号名称内容备注1锅炉类型10t/h流化床锅炉2额定蒸发量（台）10t/h共计1台锅炉3锅炉设计烟气量（台）30000m/h按照最大值考虑4锅炉每小时耗生物质颗粒量（台）1500t/h设计值5生物质颗粒燃料全硫含量小于0.2%设计值6生物质
32、颗粒燃料应用基含灰量12%设计值7锅炉出口烟气温度140设计值8引风机出口烟气温度110考虑布袋除尘器散热9DNNP废水的pH值79经验数据10锅炉出口烟尘初始浓度30000Nmg/m3经验数据2、 方案设计的总体思路和设计原则、范围、技术标准（1） 设计总体思路本套方案设计的总体思路按照建设单位的要求，具体如下：u 技改后锅炉烟气除尘设备的使用效果必须达到锅炉大气污染排放标准 GB13271-2014中一类地区I时段的烟气排放标准。u 除尘系统必须运行稳定、管道不能堵塞。u 各系统设计必须考虑足够余量保险系数。（2）、设计原则u 设计烟气流程：锅炉布袋除尘器引风机 烟囱。u 设计烟尘流程：锅
33、炉布袋除尘器气力输送灰仓汽车外运。（3） 设计采用的行业标准与技术规范序号设计采用的行业标准与技术规范备 注1锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014一类地区时段排放标准2烟气采样器技术条件HJ/T75-20013锅炉烟气流量、烟气参数测试方法GB/T16157-19964锅炉烟尘测试方法GB/T16157-19965锅炉烟尘测试方法GB5468-91 6袋式除尘器分类及规格性能表示方法GB6719-867脉冲喷吹类袋式除尘器JB/T8532-978袋式除尘器用滤料及滤料技术条件GB12625-909脚手架搭设规范10钢制人孔和手孔hg/t21515-200511钢结构设计规范GBJ50
34、017-200312钢结构工程施工及验收规范GB50205-200113钢结构手工电弧焊焊接工艺标准14建筑钢结构焊接规程JGJ81-200215一般用途的无缝和焊接不锈钢管规范ASTM A269-0816焊接件通用技术要求JB/T5000.3-199817立式圆筒形钢质焊接储罐施工及验收规范GB50128-200518固定式工业钢平台GB4053.4-8319固定式工业防护栏杆GB4053.3-9320耐磨管道技术条件DL/T680-199921工业金属管道设计规范GB50316-200022工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ229-9123建筑结构荷载规范GB50009-2001
35、24建筑地基基础设计规范GB50007-200225建筑抗震设计规范GB50011-201026混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-200227建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-200228建筑工程施工质量验收统一标准GB50300200129通用用电设备配电设计规范GB50055-9330电气装置安装工程低压电气施工及通用规范GB50254-96（四）、布袋除尘器的说明1、布袋除尘器的参数序号项目单位参数1两台锅炉配置的除尘器数目套12规格型号JDMC320-63最大处理风量m3/h300004除尘器允许入口烟气温度140-1905除尘器正常入口粉尘浓度g/Nm330
36、06出口烟尘浓度mg/m3507本体漏风率%28仓室数个29本体阻力Pa150010壳体设计压力kPa3.0/-5.011过滤风速（气布比）M/min0.9712滤袋数量条11813过滤面积m238414滤袋规格mm160650015滤袋材质PPS+PTFE渗膜处理16滤袋滤料单位重量g/ m255017滤袋滤料厚度mm1.818滤袋产地BWF19滤袋允许连续正常使用温度120-170（190连续使用30min）20滤袋瞬时最高工作温度20021滤袋使用寿命h30000(按操作规程操作)22脉冲阀规格3淹没式23脉冲阀数量只4224喷吹气源压力MPa0.2-0.525气源品质清洁气26耗气量M
37、3/min1.227清灰控制方式定时或定阻清灰28每台除尘器灰斗数个329灰斗接口尺寸mm30030030保温层和保护层材料岩棉+彩钢板31总重t342、工作原理JDMC脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室并通过进风阀进入设置于除尘器灰斗上侧的烟气导流装置。含尘气体中的颗粒粉尘在进风道内由于风速的突然下降，含尘气体中的大颗粒粉尘发生自然沉降并经导流系统分离后直接落入灰斗,其余粉尘在烟气导流装置的引导下，随气流进入箱体过滤区。含尘气体在中箱体内在负压作用下穿透滤袋，粉尘被滤袋阻挡，吸附在滤袋的外表面，过滤后的洁净气体穿透滤袋进入上箱体并通过排风总管排放。随着除尘
38、器过滤工作的延续，除尘器滤袋表面的粉尘将越积越厚，直接导致除尘器阻力的上升，因此，需要对滤袋表面的粉尘进行定期的清除，即清灰。JDMC锅炉布袋除尘器采用压缩空气进行脉冲喷吹清灰。清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气分配器相通。整台除尘器的清灰功能的实现通过差压（定阻）、定时或手动控制执行。（五）气力输送灰设计说明1、系统组成和工作范围本工程两台10t/h吨循环流化床锅炉切换共用一套布袋除尘器，配置1个灰斗。除尘器下除灰方式选用LD型正压浓相气力输送泵为输送设备，将飞灰集
39、中输送至灰库贮存，共需1台仓泵，采用一根输送管。气力输送系统的组成整套气力输送系统由仓泵系统、控制系统，管路系统等组成。工作范围气力输送系统实行统一规划设计。提供与其设备相匹配的完整、详细的正压浓相气力除灰系统的系统图，负责该系统规划内所包括的所有设备及附件的制造、供货、安装、调试及试运行，无偿提供该系统运行一年所需的备品备件。（1）、除尘器飞灰输送系统包括除尘器灰斗下出口法兰开始至灰库底卸灰口为止的整套输灰系统。除尘器下出口依次设置手动插板门、冷热补偿器、仓泵检修阀、仓泵体、气动出料阀、管道吹堵装置等，以上设备均由我公司选型、布置与供货。（2）、气力除灰控制系统气力输灰系统采用一套PLC进行
40、控制，负责全部控制设备的设计与供货。（3）、提供飞灰处理系统的电气设备的技术性能、技术参数及技术资料。（4）、负责该系统的指导安装、调试、启动、运行、维护和备品备件。（5）、提供飞灰处理系统的运行和维护手册。（6）、工程技术服务包括设计联络、现场服务以及对需方人员的技术培训等。2、原始设计资料与工程设计方案（1）、工程主要原始资料主要设计技术依：名 称数 据锅炉10t/h布袋除尘器灰斗数量： 1只/台输送几何距离： 20垂直提升高度：15飞灰堆积密度：0.700.75 t/m3飞灰温度：150系统设计出力： t/h实际灰量的150控制方式PLC控制（2）、系统设计说明针对工程现状及输送物料的特
41、殊性，我公司推荐采用正压上引式流态化仓泵（LD仓泵）系统进行物料输送。正压流态化仓式泵（LD型）是发送罐式输送装置的一种，它用于压送式气力输送系统中，可作远距离的输送。 泵体内的粉粒状物料与充入的压缩空气相混合，形成似流体状的气固混合物，借助泵体内的压力差实现混合物的流动，经由输料管输送至储料设备。粉状物料在泵体内流化后就被送入输料管，混合比可保持在某一极限期值以下，不会发生堵塞。我公司生产的流化装置，能够实现物料的高浓度稳定输送。独特的流化结构，确保气、料充分混合进行输送，不可能出现物料在管道中沉积而导致堵管现象的发生。（3）、LD型仓泵系统运行原理：LD型仓泵由进料开始至排料结束形成一个工
42、作程序，其工作程序分为四个步骤： 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段第一阶段：装料阶段。仓泵的进料阀打开，排气阀打开，灰通过进料阀从灰斗进入仓泵，此时压缩空气进气阀和出料阀关闭。当物料充满仓泵（充满系数75-85%）后，仓泵上料位计自动发讯。第二阶段：气化阶段。仓泵上料位计发出仓满讯号通过PLC系统自动控制进料阀、排气阀关闭，进气阀打开。压缩空气（压力约0.20.6MPa）从进气阀出来，通过仓泵底部的复合多孔流化板充入仓泵内，使仓泵内的物料气化，体积膨胀，密度减小，具有很好的流动性。第三阶段：输送阶段。气化到一定程度后，压力达到设定值（管道上的压力变送器自动感测控），PLC系统自动打开出料
43、阀，呈流态化的物料（粉煤灰）就自动喷入输灰管。输送阶段中，压缩空气一直从进气阀源源不断供入仓泵，直到仓泵内所有的飞灰全部卸出。第四阶段：吹扫阶段。当输灰管中的灰全部达到灰库时，泵内压力降低，这一点可以由管道上的压力变送器自动感测控到。在经过一段短时间的纯空气吹扫后，进气阀关闭，出料阀关闭，进料阀打开，开始下一轮循环。 (六)灰库说明我公司设计制作的灰库为50立方米，灰库有料位计，进料口，出料口连接软管，安装有仓顶除尘器，将气力输送来的物料进行分离，灰尘留在灰库，气体外排。灰库接料口离地面高度4.5米，方便汽车装运。四、生物质燃料的保证措施和服务承诺1、我公司已经与多个生物质燃料供应商签订长期合作协议，确保生物质颗粒燃料供应一天50吨以上。2、我公司已经与多个奶牛场签订长期合作协议，确保生物质原料供应一天100吨以上；3、我公司已经与多个药企签订长期合作协议，确保生物质原料供应一天80吨以上；4、我公司已经与木制品加工企业签订长期合作协议，确保生物质原料供应一天30吨以上；5、如果我公司有幸中标，承诺用生物质燃料运行锅炉，蒸汽供应三年不涨价。五、锅炉新建安装调试报价如果建设单位投资，我公司负责设备购置安装，报价如下：序号名称规格电机功率数量备注1锅炉主机 10吨/小时2台2一次阀门仪表锅炉配套2套 配套3锅炉给水泵12m/h流量，扬程200米15KW2台配套4除氧泵15m
