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1、XXXX有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材工 艺 及 设 备发包人:XXXX有限公司承包人:XXXX工程有限公司2009.04目 录一、培训的内容及目的11、培训的内容12、培训的目的1二、锅炉基础知识11、锅炉的基本原理12、锅炉房设备53、锅炉用煤6三、锅炉间工艺系统及设备121、概述122、工艺条件123、总平面布置及锅炉房布置144、废弃物焚烧锅炉155、汽水系统及设备186、烟风系统及设备217、除渣系统及设备228、软化水处理系统及设备239、自动清灰系统及设备2710、沼气燃烧系统及设备27四、燃料输送系统及设备301、概述302、燃料输送工艺流程303、燃料输送设备31五、
2、烟气脱硫除尘系统及设备341、概述352、烟气脱硫除尘工艺简介353、烟气脱硫除尘设备36六、沼气脱硫系统及设备391、概述392、湿法沼气脱硫工艺简介433、湿法沼气脱硫设备45七、劳动安全及工业卫生521、职业危险、危害因素的分析522、主要防范措施523、生产注意事项58一、 培训的内容及目的1、 培训的内容本培训课程的内容包括锅炉房的各工艺系统及设备,生产过程中影响安全的主要因素及相应的防范措施。2、 培训的目的通过本课程的学习,使学员了解并掌握锅炉及锅炉房的工艺系统及设备,具备对锅炉房工艺系统学习及操作的初步能力。二、 锅炉基础知识1、 锅炉的基本原理1.1 锅炉的基本构造1.1.1
3、 什么是锅炉 定义:锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备,按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料,将化学能转化为热能;另一部分是各种形式的受热面,将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式,传递给炉水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽,或加热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。1.1.2 锅炉的组成通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行,形成炉的概念;蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部形成,形成锅的概念。1) 形象理解锅:用来装要被加热的水(或其它介质)的容器;炉:加热锅的装置。2) 锅的组成部分: 汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空汽预热器;3) 炉的组成
4、部分: 炉膛、燃烧器。4) 锅炉本体: 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件,称为锅炉本体。5) 锅炉的其他重要辅机: 磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及管道、给排水装置、水处理设备及管道、脱硫除尘及除渣系统、控制系统等。1.2 锅炉的工作原理1.2.1 概述锅炉工作过程有三个基本过程:1) 燃料的燃烧过程;2) 炉与锅炉的传热过程;3) 水的汽化与过热过程。与之相对应的理论知识是:1) 燃烧原理;2) 传热学;3) 流体力学和工程热力学。1.2.2 燃料在锅炉炉膛内燃烧。按燃烧方式不同,锅炉可分为:1) 室燃炉,主要用于发电等的大容量锅炉,最小容量7
5、5t/h;2) 沸腾炉(循环流化床),一般最小容量10t/h,目前国内最大容量做到1026t/h,配套300MW机组。3) 层燃炉,主要用于生产工业用加热蒸汽或水,一般最大容量75t/h;(本工程采用锅炉即为层燃炉)层燃炉由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料,在炉排上形成燃料层,燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓,透过燃烧层进行燃烧进而产生高温烟气。1.2.3 锅与炉的传热锅炉受热面有两大部分,炉膛受热面和对流受热面。炉膛受热面又称水冷壁,传热方式主要以辐射换热为主,对于小型工业锅炉,还有部分锅筒表面参与换热。炉膛内,进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的高温火焰和烟气,通过
6、辐射把热量传递给四周的水冷壁管,水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。此传热过程,传热量的大小与炉膛受热面、进入炉膛的燃料量多少相关,会使炉膛出口烟温产生相应变化。在一定的燃料量和热空气温度下,炉膛受热面大,传热量随之增加,使炉膛的出口烟温降低;而如果炉膛受热面布置较小时,意味着炉膛出口烟温提高。在锅炉负荷发生变化时,炉膛出口烟温则随负荷的大小而升降。通常炉膛出口烟温:对大型电站煤粉炉,约为1000-1200;对中小型锅炉,炉膛出口烟温不应低于950,其高值按燃料的灰分变形温度为限,且不超过1100。如果燃用液体燃料或气体燃料时,由于无结渣问题,可选1200左右。炉膛受热面除起到传热作用外,还有保
7、护炉墙的作用。注意:炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器,工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉,空气预热器从传热的角度看,也可作为对流受热面。尾部对流受热面有两部分,一是省煤器,它使给水在进入锅筒之前,预先加热到某一温度(通常低于饱和温度或达到饱和温度);二是空气预热器,空气在进入炉膛之前被加热到一定温度,以改善炉内的燃烧过程,同时降低排烟温度,提高锅炉的热效率。 注意:省煤器与空气预热器都是对流受热面。1.2.4 水的受热、汽化及过热过程该过程是饱和蒸汽的生产过程。给水加热器使给水加热到104-175(中压锅炉
8、)或215-240(高压锅炉),由给水管道将水送到省煤器,水在省煤器中被加热到某一温度后进入锅筒,然后沿下降管下行到水冷壁进口集箱,经适当分配后注入水冷壁管,水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸汽的混合物,上升进入锅筒内,由汽水分离装置分离,蒸汽由锅筒上部流入过热器,分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备。蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定温度和过热度的过热蒸汽。 1.3 锅炉的工作过程1) 锅炉的燃烧过程燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化反应的过程,这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度和浓度条件、一
9、定的时间和空间条件。 燃料进入锅炉燃烧的基本过程:燃烧炉膛(或炉排)除渣设备。烟气的基本流程是:高温烟气水冷壁过热器对流管束尾部受热面(省、空)脱硫除尘引风机烟囱2) 工质(水)的加热和汽化过程蒸汽的产生过程:给水省煤器汽锅过热器汽轮机 水循环过程:汽锅下降管下集箱水冷壁锅筒 1.4 锅炉经济指标受热面蒸发率:每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量,符号D/H;单位kg/m2h。锅炉热效率:每小时送进锅炉的燃料(全部完全燃烧时)所能发出的热量中有百分之几被用来产生蒸汽或加热水,以符号%表示。汽煤比:一吨标准煤所能产生的蒸汽量。由于锅炉生产出蒸汽的参数不同,所以产生不同蒸汽参数的锅炉没有可比性。
10、对于工业锅炉比较常用。2、 锅炉房设备 2.1 锅炉本体设备汽包锅炉的基本构造包括锅筒(又称汽包)、管束、水冷壁、集箱和下降管等组成,它是一个封闭的汽水系统。炉子包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成,是燃烧设备。2.2 锅炉房辅助设备1) 运煤、磨煤、脱硫、除灰系统;2) 送引风系统;3) 水、汽系统(包括排污系统);4) 电气、仪表。 2.3 汽包2.3.1 汽包的作用1) 汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽,同时作为一个平衡器,保证水冷璧循环所需要的压头;2) 存有一定容量的水与汽,具有相当的蓄热量,当锅炉工况变化时,能起缓冲稳定汽压的作用;2.3.2 汽包的特点1) 装有测
11、量表计与安全附件,水位是锅炉最主要的控制参数;2) 是锅炉安装中时最重的部件。480t/h蒸发量的锅炉汽包约重70吨到90吨。3) 制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件。 4) 装有汽水分离装置,保证饱和蒸汽的品质;2.3.3 汽水分离装置 汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅水带杂技溶解问题。对中压和次高压锅炉主要是将锅水从蒸汽中分离出来,对高压锅炉除机械携带外,还要控制蒸汽中溶解的硅酸,而对超高压锅炉溶盐问题更重要的,是除硅酸外还有氯化钠的溶解。 2.4 省煤器与空气预热器2.3.1 省煤器的作用1) 降低烟气温度;2) 减少蒸发受热面;3) 以价格较低的省煤器代替
12、价格较高的水冷壁换热(低温、强制流动、逆流布置);4) 减少给水与汽包壁的温差,降低热应力。 2.3.2 空气预热器的作用1) 进一步降低烟气温度,由于大容量锅炉,给水温度 250-280 ,烟气温度比较高,用空气预热器进一步吸收烟温使其降低到120 左右;2) 制粉系统干燥;3) 强化着火。 3、 锅炉用煤3.1 煤的化学成分及其性质 3.1.1 碳(C):主要的燃烧成分,约占5095%,Qydw=33704 kJ/kg。纯碳燃点高,燃烧缓慢。燃料中的碳多以化合物形式存在3.1.2 氢(H):重要的燃烧成分,煤中约占28%,Qydw=125600kJ/kg。十分容易着火,燃烧迅速,易爆。液体
13、和气体燃料氢含量较高约占从百分之十几到几十不等,燃烧室易析出碳黑而冒黑烟。3.1.3 硫(S):是燃料中的有害成分,约占可燃成分的08%,kJ/kg,燃烧后的产物是 SO2SO3,与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。SO2、SO3排放造成大气污染、锅炉尾部受热面造成低温腐蚀。3.1.4 氧(O)和氮(N):氧和氮是不可燃成分。约占40%,含氧量随煤化程度增高而明显减少。氮主要以有机氮形态存在,约占0.52%。高温燃烧生成NOx,有害。3.1.5 水分(Water、Moisture):燃料中的主要杂质,约占560%。水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽,对燃烧不利;在烟气露点时,水蒸气与SO2、SO3生成亚
14、硫酸和硫酸,造成低温腐蚀。3.1.6 灰分(Ash):燃料中主要不可燃的矿物杂质成分,与成煤条件、开采方式、运输条件有关。灰分增加可燃物减少,煤的低位发热量减少,着火困难,灰渣量增加,运行操作繁重;灰分的增加造成煤的软化温度下降,炉内易结渣,使受热面传热恶化。 3.2 燃料成分分析数据的基准及换算3.2.1 煤的成分分析煤的成分表示和分析方法,可以分为元素分析和工业分析两种。煤的元素分析将煤分为碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分七个组分。煤的工业分析是将煤分为挥发分、固定碳分、和水分四个组分。每种组分都按分析基准的质量分数表示。由于分析方法不同,元素分析成分和工业分析成分间没有严格的对应关系,无法
15、相互换算。 3.2.2 煤的工业分析1) 煤中的水分:煤中的水分测定有三项,即全水分(Mar)、外在水分、内在水分(Mad)。全水分包括外在水分和内在水分。外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔中的水。它以机械方式与煤相连结着,较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。在空气中放置时,外在不分不断蒸发,直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失去的水分就是外在水分。外在水分的多少与煤粒度等有关,而与煤质无直接关系。内在水分(Mad)是吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔中的水,称为内在水分。内在水分指将风干煤加热到105110时所失去的水分,它主要以物理化学方式(吸
16、附等)与煤相连结着,较难蒸发,故蒸气压小于纯水的蒸汽压。失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤。 2) 煤的灰分:煤的灰分系指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。显然煤灰全部来自煤中矿物质,但其组成和重量不完全与煤中矿物质相同。煤中矿物质来源如下: 原生矿物质:系成煤植物本身所含的矿物质,此量很少。 次生矿物质:成煤过程中由外界混到煤层中的矿物质,一般其量也不多,但也有例外。 外来矿物质:在采煤过程中混入的煤层顶底板和夹矸石所形成。可通过洗选法予以脱除。其数量多少,根据开采条件在很大的范围里波动。它的主要成分为SiO2,A12O3,也有一些
17、CaSO3,CaSO4,FeS2等。 煤灰熔融性是动力用煤的重要指标。煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点。但严格来讲这是不确切的。因为煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种混合物并没有一个固定的熔点,而仅有一个熔化温度的范围。开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成分及其熔化温度。煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成。煤灰成分十分复杂,主要有:SiO2,A12O3,Fe2O3,CaO,MgO,SO3等。大量试验资料表明,SiO2含量在4560%时,灰熔点随SiO2含量增加而降
18、低;SiO2在其含量45%或60%时,与灰熔点的关系不够明显。A12O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。煤灰中A12O3的含量超过期30%时,灰熔点在1500。灰成分中Fe2O3,CaO,MgO均为较易熔组分,这些组分含量越高,灰熔点就越低。3) 煤中的挥发分:煤的挥发分含量与煤的变质程度有密切的关系,随变质程度的提高而降低。因此煤炭分类中均以其做为第一分类指标。根据挥发分和焦渣特征可初步决定煤种的加工利用途径。 挥发分测定条件对其产率值有很大影响。我国规定采用带严密坩埚盖的瓷制坩埚,在90010温度下加热7分钟的试验方法,各国标准亦不尽相同,因此测定结果不能进行严格对比。 3.2.3 煤的成
19、分表示方法及其换算煤的成分表示方法无论是元素分析或工业分析,都与煤质分析化验时的状态有关。所以在表示煤的成分时,必须注明是何种分析化验状态。煤质分析化验时的状态常用“基”表示。煤质分析中常用的基准有“收到基”、“空气干燥基”、“干燥无灰基”、四种,其定义,用途见表:2-3-1:表:2-3-1基准名称新标准用途定义符号收到基以收到状态的煤为基准ar用于煤炭销售及物质平衡、热平衡与热效率计算空气干燥基以与空气温度达到平衡状态的煤为基准ad多为试验室分析工作的基础干燥基以假想无水状态的煤为基准d用于比较煤炭质量,为计算灰分、硫分等含量用干燥无灰基以假想无水、无灰状态的煤为基准daf用于了解和研究煤中
20、的有机质各种“基”的成分均用质量百分数表示。各种成分的具体表示法见表:2-3-2。表:2-3-2煤的各种“基”的成分表示法基准名称元素分析(%)工业分析(%)收到基(ar)Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100FCar+Var+Aar+Mar=100空气干燥基(ad)Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100FCad+Vad+Aad+Mad=100干燥基(d)Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100FCd+Vd+Ad=100干燥无灰基(daf)Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100FCdaf+Vdaf=100表:2-3-3煤质分析
21、结果不同“基”成分换算系数表3.3 煤的性质3.3.1 煤的热稳定性煤的热稳定性是指煤块在加热时保持原有粒度的性能。热稳定性好的煤在燃烧或气化过程中不破碎或破碎较少。锅炉或沼气发生炉如使用热稳定性差的煤,将导致煤层气流阻力增加,气流带出物(飞灰量)增加,甚至形成风沟和结渣,使燃烧或气化不能正常进行。3.3.2 煤的可磨性煤的可磨性是指煤研磨成粉的难易程度。煤的可磨性主要与煤的煤化程度有关。一般来说,焦煤和肥煤可磨性指数较高,容易磨细;无烟煤、褐煤可磨性指数较低,不易磨细。当水分和灰分增加时,其可磨性指数就越低。煤的可磨性系数以风干状态下的硬质标准煤(一般以难磨的无烟煤Kkm=1为基准)与待磨煤
22、在相同颗粒度的情况下,磨制成相同细度的煤粉,各自电耗量之比。3.3.3 煤的粘结性和结焦性煤的粘结性指煤在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质或焦块的性质;煤的结焦性是指煤粒在隔绝空气受热后能否生成优质焦碳(焦碳的强度和块度符合治金焦的要求)的性质。粘结性强是结焦性好的必要条件,即结焦性好的煤其粘结性也好,但粘结性好的煤,结焦性不一定好。例如气肥煤,其粘结很好,但生成的焦碳裂隙多、强度差,故结焦性不好。3.3.4 煤的结渣性煤的结渣性是反映煤灰在燃烧或气化过程中的成渣特性。对于煤的燃烧与气化,结渣率高都是不利的,会造成气流分布不均,给操作造成困难,增加灰渣中的含炭量等。影响结渣性的主要因素是
23、煤灰分和灰熔点。煤的灰分高、灰熔占低,结渣率就高。此外,煤灰周围的气氛对结渣性也有影响,还原气氛下的结渣率就高于氧化气氛下的。3.3.5 煤灰的熔融性煤的灰分是煤在完全燃烧后形成的残渣,主要成分是煤中矿物质燃烧后生成的金属和非金属的氧化物与盐类,是多种成分的复合物和混合物,因此它没有明显的由固相转化为液相的熔点,开始熔融到完全熔融,要经过一个较大的温度区域,一般测定它的三个熔融特征温度;变形温度(DT)、软化温度(ST)、流动温度(FT)。影响灰熔点的因素很多,主要与煤灰的组成成分和煤灰周围燃烧介质气氛有关。煤灰中熔点高的物质愈多,灰熔点愈高;煤灰周围介质还原性气体存在时,灰熔点会降低。 3.
24、4 煤的发热量煤的发热量Q:单位质量的煤在完全燃烧时所放出的热量(kJ/kg)。煤的发热量根据生成烟气中的水蒸气状态不同分为高位发热量和低位发热量。高位发热量Q是指每千克煤完全燃烧后其烟气中的水蒸气以凝结水状态存在时所放出的热量,用Qgr表示。低位发热量是指每千克煤完全燃烧后其烟气中的水仍保持蒸汽状态时所放出的热量,用Qnet表示。很显然燃料高位发热量要大于低位发热量,其差值即是燃烧产物中所含水蒸气的法汽化潜热。一般而言,工程中燃烧后烟气中的水均呈水蒸气状态排出,所以常用的是燃料低位发热量。三、 锅炉间工艺系统及设备1、 概述本工程采用的锅炉为一台多燃料的废弃物焚烧锅炉,焚烧处理浆厂生产过程中
25、产生的废木渣和废水处理厌氧消化工段产生的沼气,同时掺烧部分燃煤,实现废弃物综合利用,达到节能增效的目的。废弃物焚烧炉的主要特点如下:1) 燃料种类多,主要燃料有3种:废木渣、沼气和煤;2) 焚烧工况多,锅炉能适应混烧工况、纯烧沼气工况和纯燃煤工况;3) 锅炉采用沼气点火;4) 采用先进的DCS控制系统。2、 工艺条件2.1 燃料特性2.1.1 燃煤特性1) 设计煤种:燃煤固定碳Car:40%;燃煤水分Mar:7-10%;燃煤的灰Aar:30%;全硫含量St,d:0.6%;干燥无灰基挥发份含量Vdaf:20%;燃煤低位发热量Qar,net:5200kcal/kg;燃煤粒度:630mm(粒度40%
26、;燃煤水分Mar:7-10%;燃煤的灰Aar:30%;全硫含量St,d:0.6%;干燥无灰基挥发份含量Vdaf:20%;燃煤低位发热量Qar,net:4800kcal/kg;燃煤粒度:630mm(粒度6mm的30%);煤灰熔融性软化温度ST:12502.1.2 沼气技术参数: 沼气成分:甲烷含量79%;CO2含量18%;H2S含量1.1%;其他含量1.9%;沼气量:15000m3/d,低位发热值5500Kcal/m3。2.1.3 废木渣技术参数:废木渣皮总量 :50t/d;废木渣含水率:50;废木渣粒度:长30-50mm;宽20-30mm;厚1-4mm。废木渣成分分析名 称符 号单 位木屑(湿
27、)碎木干木屑(干)含碳量Car24.63 24.75 23.71 含氢量Har0.60 0.99 0.91 含氧量Oar23.16 22.87 23.18 含氮量Nar0.15 0.13 0.28 含硫量Sar0.14 0.09 0.06 废木渣混合后平均含水量War50.00含灰量Aar1.32 1.17 1.86 低位发热值Qnet.arKcal/kg1243.2 1355.6 1244.5 物料量t/d5.030.015.02.2 气象数据武陟属暖温带大陆性季风型气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨。日照充足,光热资源丰富。其主要气象参数如下:年平均日照时数2553.2h年平均气温14.4极
28、端最高气温43.6极端最低气温-22.4年平均蒸发量1994.4 mm年平均降雨量575.1mm无霜期206-216d年平均风速3.18m/s主导风频14.2%南风次主导风频9.6%北风大气压力1012.8mbar(冬季)991.7mbar(夏季)海拔高度110.4m2.3 抗震要求根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本工程抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.15g。2.4 锅炉布置方式 废弃物焚烧锅炉采用室内单层布置。2.5 锅炉给水水质项 目数据或要求进入锅炉的给水温度104进入锅炉的给水品质除氧后的水(1)总硬度 0.03mmol/L(2)含氧量 0.1mg/L(3
29、)PH值 7(25)(4)含油量 2 mg/L(5)悬浮物 5mg/L2.6 系统控制方式 本工程设一个中央控制室,锅炉及辅助系统等采用DCS控制,且可根据工况进行自动控制或人工手动操作。3、 总平面布置及锅炉房布置3.1 总平面布置XXXX有限公司位于河南省焦作市武陟县,武陟县位于河南省西北部,北依太行,南临黄河,与省会郑州隔河相望,是焦作市的南大门。本工程位于XXXX有限公司厂区内污水处理厂西北角。总平面布置如下:锅炉房及其辅助用房布置在用地的东边,锅炉房往西为炉后及烟囱,用地的中北部为沉灰池,沉灰池南部为冲灰泵房,用地的西部为干煤棚及生物质仓,钢栈桥连接干煤棚和锅炉房,灰渣场设在脱硫除尘
30、装置的北侧。沼气脱硫区域设置在钢栈桥的南侧。详见图“总平面布置图7039-SP-01-21-01”。3.2 锅炉间布置3.2.1 锅炉间锅炉间长22m,跨度12m,单层,高13.7m,轻钢结构。9.500m层5、6轴间布置有2#输煤皮带。辅助用房贴锅炉间南端布置,长28.5m,跨度6m,单层,局部为三层。0.000m布置软化水处理间、变配电室及控制室,5.500m至15.50m标高为给料间,4、5轴间布置有生物质仓。5、6轴间布置有输煤转运间。软化水处理间以上的5.500m层布置有除氧器、除氧水箱及连续排污扩容器。3.2.2 锅炉间及炉后布置锅炉采用室内单层,东西向布置。底层锅炉房的左侧墙外布
31、置1台鼓风机、炉前布置1台二次风机,锅炉排渣口下方设有出渣机和出灰机,冷却后的炉渣通过出渣机输送往至手推渣车。煤仓布置于锅炉间东侧,省煤器靠锅炉尾部的西南侧布置于室内。炉后-0.30m地坪露天布置脱硫除尘设备,引风机及定期排污扩容器等。4、 废弃物焚烧锅炉4.1 设计条件主机设备名称:废弃物焚烧锅炉锅炉设计额定蒸发量:15t/h;工作压力:0.8MPa;设计燃料:沼气625m3/h(15000 m3/d)废木渣2080kg/h(水分50%,50t/d)添加辅助燃煤4.2 主要性能参数 主机设备名称: 废弃物焚烧锅炉型式 链条炉排组装式多燃料废弃物焚烧锅炉型号 SZL15-0.8- T 额定蒸发
32、量 15t/h额定蒸汽压力 0.8MPa.g额定蒸汽温度 176给水温度 104排烟温度 160排污率 5设计热效率 83保证热效率 78(设计煤种纯燃煤工况) 80(设计煤种混烧工况)80(纯燃沼气工况)锅炉点火方式 沼气燃烧器点火燃煤粒度 630 mm(粒度6mm的30%)锅炉本体出口过量空气系数 1.55锅炉烟尘初始排放浓度1800mg/Nm3(过量空气系数1.7时)锅炉形式 双锅筒、纵向布置组装水管锅炉(由上部本体、下部炉排燃烧室及尾部省煤器3部分组成)布置形式 室内单层布置 年运行小时数 8160h注:本工程废弃物焚烧锅炉应能在混烧工况、纯燃煤工况和纯烧沼气工况下长期连续、稳定运行,
33、并能保证产出合格品质的蒸汽。4.3 废弃物焚烧锅炉技术特点3.2.3 合理布置锅炉结构1) 锅炉采用双锅筒纵向单层布置,结构简单、布置紧凑,采用组装结构,分上部本体、下部炉排燃烧及尾部省煤器。锅筒支承主要靠两侧水冷壁、对流管和下降管。锅炉受压元件及上部炉墙重量主要靠上部本体底座支承。本体底座安装在炉排两侧的立柱支架上。2) 针对燃料的燃烧特性分析,充分考虑到锅炉出力稳定及热效率的提高。为了保证燃料的完全充分燃烧及煤种的适应范围,将炉排前后轴之间的长度设计为8.45m,炉排面积为17.4m2,使煤及废木渣能充分燃烧及燃烬。3) 考虑废木渣及沼气燃烧,锅炉总体高度比燃煤大大提高。上锅筒中心标高为6
34、.91m,高出纯燃煤锅炉2m。 并相应增加炉膛容积,达到72m3,使废木渣及沼气燃料能充分燃烧及燃烬,提高锅炉热效率。4) 炉膛及燃烬室辐射受热面为55m2,对流管束受热面积达到269m2,能保证锅炉出力及热效率。5) 合理的燃料供给,煤与废木渣分别供给。煤在炉排下部,依据锅炉压力调节炉排转速,调节锅炉的给煤量,废木渣及沼气根据实际产量供给,保证锅炉的出力。废木渣供由螺旋机供给,并采用二次风布料,供料系统密封性好,废木渣布料均匀,燃烧完全。6) 采用先进的整体式燃烧器,合理布置沼气燃烧器的位置。燃气燃烧器安装在炉膛的左右两侧,配合废木渣的焚烧,并可满足锅炉点火要求。7) 沼气燃烧系统设有点火控
35、制程序、火焰检测装置、熄火保护装置等一系列先进的安全措施,确保沼气点火燃烧安全可靠。3.2.4 采用炉内旋风燃烬室结构合理布置先进的炉内旋风除尘燃烬室结构。从炉膛出来的高温烟气以较高的速度切向进入炉内旋风燃烬室内,产生强烈地旋转,使烟气中的可燃气体与氧气充分混合,同时也延长了烟气在炉内的停留时间,有利于烟气中的可燃气体进一步完全充分燃烧,提高了锅炉的燃烧效率。同时,由于烟气在燃烬室内产生强烈旋转,靠离心力作用使烟气中一部分直径较大的灰粒分离沉降在旋风燃烬室内的底部,经落灰门排出锅炉,从而降低了锅炉原始排尘浓度,减少了对大气的污染。由于进入对流管束的烟气含灰浓度降低,也减轻了对流受热面的磨损,延
36、长了锅炉寿命。3.2.5 采用先进的配风结构炉排采用链带炉排结构,为了提高锅炉的燃烧效率,降低过量空气系数,炉排设计主要采用以下几项技术措施。3.2.6 采用新型侧密封结构链条炉排的侧密封结构密封对燃烧影响较大,若设计不当,会在炉排与侧密封块之间形成了较为明显的通风走廊,造成炉排两侧形成明显火口,严重时细烘坏侧密封块。本设计采用边炉排结构,密封效果好,结构简单,运行可靠。3.2.7 采用等压密闭风室,分仓送风,调节灵活沿炉排长度方向共分为7个风室。每个风室下部采用抽拉板落灰装置,构成独立密闭风室。每个风室均采用双侧进风,使风压沿炉排宽度方向均匀分布。风室两侧调风门采用螺杆调节,调风门密封性能好
37、,调节灵活,可根据炉排长度方向燃料的燃烧需要任意调节,有利于组织燃烧,提高锅炉燃烧效率。3.2.8 采用先进吹灰装置锅炉吹灰直接影响锅炉效率,该锅炉烧废木渣,烟气含水蒸汽份额高,飞灰较量大,在锅炉对流受热面及尾部受热面设置3台声波在线吹灰器,可有效防止受热面积灰。4.4 结构形式4.4.1 锅炉分炉排部分、上部大件、省煤器部分,并分为三个整装部件出厂。4.4.2 上部大件,主要由锅炉本体、钢架、炉墙、外包、底座组成。其中锅炉本体由上下锅筒、水冷壁、下降管、下降水分配管、对流管束、放水管、集箱、阀门、悬吊装置等组成。4.4.3 炉排部分包括:炉篦(炉排全套)、配风装置、进煤斗、废木渣进料斗、煤闸
38、门、炉排减速机及其变频电机、钢支架等。4.4.4 炉墙门孔包括各种人孔、观察孔、测试孔、吹灰孔、打焦孔、防爆安全门等。4.4.5 省煤器包括管束、集箱、防磨装置、护板、悬吊装置等。锅炉结构形式详见图“锅炉总图 LG1505.0”。5、 汽水系统及设备5.1 汽水系统锅炉房汽水系统由:给水系统、蒸汽系统、排污系统组成。锅炉房汽水系统工艺流程,详见“汽水管道系统图7039-SR-11-20-001”。5.2 给水系统给水系统包括除氧器、除氧水箱、给水管道、给水泵。1) 除氧器采用全补给水大气式除氧器;2) 除氧水箱容积为10m3,可以满足系统额定工况下30min的用水量;3) 给水管道为单母管布置
39、,采用电动调节阀调节水量;4) 给水泵采用两台电动给水泵,工作方式为一用一备。5.3 蒸汽系统 蒸汽系统包括主蒸汽管道、加热蒸汽管道、分汽缸。1) 主蒸汽管道为单母管布置,管径219x6,材质为20;其上设置有闸阀、止回阀、蒸汽流量计、压力表等附件;2) 加热蒸汽管道负责为锅炉给水除氧提供蒸汽,管径89x4,材质为20;其上设置有闸阀、调节阀、压力表等附件;3) 分汽缸为上应设有:蒸汽口 DN200两个,DN80一个;预留接口 DN100一个,DN150一个;排污口 DN50一个;疏水口 DN20一个;压力表一个。5.4 排污系统锅炉排污分连续排污和定期排污两种。连续排污是从锅炉水循环回路上汽
40、包内含盐浓度最大的部位连续排放锅水,以维持额定的锅水含盐量,本工程锅炉连续排污水排入连续排污扩容器,经闪蒸扩容蒸发,扩容后的蒸汽进入除氧器二次蒸汽进口,回到热力系统,闪蒸后剩余的污水排入定期排污扩容器,最终排入排污降温井。定期排污是排除主副锅筒及水冷壁集箱内的污水、水渣等,具有周期性的(根据水质情况,每天1到3班),排污时间短(每次约0.51min),本工程锅炉定期排污水排入定期排污扩容器,经闪蒸扩容降温后,污水排入排污降温井。5.5 汽水系统设备简要特性5.5.1 除氧器1) 设备位号:1192) 数量:1台3) 型式:全补给水大气热力式4) 工作压力:0.02MPa.g5) 额定出力:20
41、t/h6) 出水温度:1047) 出水含氧量:15ug/L5.5.2 除氧水箱1) 设备位号:1202) 数量:1台3) 水箱容积:10m35.5.3 电动给水泵1) 设备位号:118A/B2) 型号:DG25-30X53) 数量:2台(一用一备)4) 流量:20m3/h5) 扬程:170mH2O6) 电机功率:22kW7) 电压:380V 8) 频率:50Hz9) 防护等级:IP5410) 绝缘等级:F级11) 接线方式:Y25.5.4 分汽缸1) 设备位号:1102) 数量:1台3) 工作压力:0.8MPa4) 工作温度:1765) 尺寸:426x10x26245.5.5 连续排污扩容器1
42、) 设备位号:1122) 型号:LP-800-13) 数量:1台4) 直径:8005) 容积:1m36) 工作压力:0.03MPa7) 工作温度:1105.5.6 定期排污扩容器1) 设备位号:1132) 型号:DP-900-13) 数量:1台4) 直径:9005) 容积:1m36) 工作压力:0.02MPa7) 工作温度:1106、 烟风系统及设备6.1 烟风系统的流程6.1.1 一次风鼓风机消声器鼓风机一次风道(含地下部分)配风装置炉膛6.1.2 二次风二次风机消声器二次风机二次风母管喷嘴炉膛6.1.3 烟气炉膛对流管束省煤器花岗石脱硫除尘塔引风机烟囱6.2 烟风系统配置6.2.1 鼓风机
43、为锅炉燃煤提供燃烧用空气,按110%BMCR负荷设置1台鼓风机,根据锅炉负荷变化的情况,采用变频调节风压、风量;6.2.2 二次风机为锅炉燃煤提供燃烧用二次空气,同时作为送废木渣的播料风,按110%BMCR负荷设置1台二次风机,根据锅炉负荷变化的情况,采用变频调节风压、风量;6.2.3 引风机按120%BMCR设置,根据锅炉负荷变化的情况,采用变频调节风压、风量;6.3 烟风系统设备简要特性6.3.1 鼓风机1) 设备位号:1052) 型号:G4-73No.9D3) 数量:1台4) 风量:Q=25600m3/h 5) 风压:P=2620Pa6) 变频电机功率:30kW7) 电压:380V 8)
44、 频率:50Hz9) 防护等级:IP5510) 绝缘等级:F级11) 接线方式:Y26.3.2 二次风机1) 设备位号:1062) 型号:9-19No.5A3) 数量:1台4) 风量:Q=2000m3/h 5) 风压:P=5500Pa6) 变频电机功率:7.5kW7) 电压:380V 8) 频率:50Hz9) 防护等级:IP5510) 绝缘等级:F级11) 接线方式:Y26.3.3 引风机1) 设备位号:1072) 型号:Y5-47 N0.12.4D3) 数量:1台4) 风量:Q=50760m3/h 5) 风压:P=3824Pa6) 变频电机功率:90kW7) 电压:380V 8) 频率:50Hz9) 防护等级:IP5510) 绝缘等级:F级11) 接线方式:Y27、 除渣系统及设备7.1 除渣方式锅炉采用湿式机械除渣方式。锅炉尾部渣斗的煤渣和前部灰斗的煤灰均采用单链铸石刮板式出渣机冷却,冷却后的炉