生物质锅炉运行规程UG11098JWord下载.docx
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第十三节
尾部烟道二次燃烧58
第十四节
汽水管道故障59
第六章锅炉辅机60
第一节布袋除尘器(JDMC480-2*6)61
第二节上料系统62
第三节吹灰系统63
第四节空压机系统64
第五节一次风暖风器71
第六节输灰系统71
设备特性
第一节锅炉概况
一、锅炉简介
锅炉型号:
UG-110/9.8-J
制造厂家:
无锡华光锅炉股份有限公司
本锅炉为单汽包、自然循环、集中下降管、平衡通风、固态排渣、高温高压的燃秸秆炉。
炉膛采用膜式水冷壁,炉底布置水冷振动炉排。
在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。
尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。
锅炉设计燃料为稻秆、麦秆、玉米秆等,也可掺烧部分其它种类的秸秆、树枝条等。
锅炉采用水冷振动炉排的燃烧方式,有利于燃烧低灰熔点的秸秆在炉排面上结渣。
烟气流向采用四回程“M”型。
燃烧系统采用设备由秸秆给料机、二次风管等设备组成。
秸秆经破碎后由双螺旋给料机输送进入锅炉,秸秆在落进炉膛后被炽热的烟气加热,迅速将水份蒸发,并气化、着火燃烧;
一部分秸秆在空中燃烧,一部分落在炉排上继续燃烧,并在倾斜炉排振动下不断向前翻滚、燃烧,直至燃烬。
燃烧生成的灰渣从炉后排入渣斗,然后由刮板捞渣机输出。
锅炉布风由两部分组成:
一次风从两侧墙炉排下各分三个风管送入风室,再经过炉排上的风孔进入炉膛。
风室中有隔板分隔成六个独立的风室,进风管上设有调节挡板,可根据燃料和燃烧情况进行调节。
二次风布置在前、后墙炉拱处,在炉排的上方,前墙布置了三层二次风,后墙布置了三层二次风。
二次风管上装有调风门。
过热器由低温过热器、中温过热器和屏式、高温过热器组成,一级喷水减温器设在中温、屏式之间,二级喷水减温器设在高温、屏式过热器之间。
因秸秆燃烧产生的HCl、Cl和灰渣中的碱金属对高温过热器有一定的腐蚀性,为减轻高温腐蚀,提高过热器的使用寿命,高温过热器管采用高铬高镍的耐高温、耐腐蚀合金材料制造。
管式空气预热器采用卧式,单级顺列布置在尾部烟道内。
锅炉采用炉膛内人工火把点火启动。
二、锅炉的灰渣比
锅炉运行时,燃烧产生的灰渣比跟燃料的特性及燃烧状况均有关系,一般认为燃烧秸秆的灰、渣量比约为0.55:
0.45,即灰量占55%,渣量占45%左右,一般锅炉出渣量为1吨/小时左右,灰量相应要大一些,但根据实际运行情况,灰、渣量往往要比理论值大得多,设计院在选择排渣和除尘设备时应考虑留有足量的裕量。
三、锅炉结构
锅炉为单锅炉、集中下降管、自然循环、四回程“M”型布置的燃秸秆锅炉。
在炉膛内布置了屏式过热器,在冷却室和过热室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。
炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁,采取底部支撑结构;
尾部省煤器和空气预热器竖井烟道四周为护板,采用钢架支撑结构。
为了减轻燃烧秸秆在炉膛内产生严重的结渣现象,在设计时采取了较低的炉膛容积热负荷和较低的炉排面积热负荷,同时采取了较低的炉膛受热面辐射热负荷,以降低在水冷壁上结渣的可能性。
炉膛出口距炉排面有足够的高度,可以使烟气在炉膛内停留时间延长,确保秸秆受热热解后产生的挥发物烧尽,也可以使过细的秸秆粒子和CO在炉膛内烧尽。
炉膛内布置了多层二次风,通过调节一、二次风的配比,可以使燃料与风充分混合,燃烧完全,提高燃烧效率,防止炉膛内产生还原性气氛,减轻炉内的结渣。
本锅炉采用水冷振动炉排的燃烧方式,即在炉膛底部布置水冷振动炉排,利用水的冷却效果降低炉排的工作温度,可以显著提高炉排的工作寿命,同时防止在炉排面上产生大量的结渣。
锅炉汽水系统采用自然循环,锅炉下布置了二根大直径集中下降管。
锅炉采用适合烧低灰熔点的四回程结构布置,炉膛燃烧室、冷却室和过热器室采用全封闭的膜式水冷壁结构。
秸秆破碎处理后,由炉前四台双螺旋给料机送入炉膛。
锅炉基本尺寸:
炉膛宽度(两侧水冷壁中心线距离)
7750mm
炉膛深度(前后水冷壁中心线距离)
6880mm
锅炉中心线标高
27500mm
锅炉宽度(两侧外柱Z1、Z1间中心距离)
20200mm
锅炉最大宽度(包括平台)
≈20800mm
锅炉深度(柱Z1与柱Z5之间中心距离)
21460mm
锅炉最大深度(包括平台)
≈23460mm
四、锅炉构造
1、锅炉采用半露天布置。
锅炉构架按抗地震烈度7度、Ⅱ类场地设计。
炉膛、冷却室和过热器室的结构为支撑结构,即所有水冷壁及附件,水冷振动炉排等的重量均由水冷壁下集箱下方的钢柱支撑,这部分受热面受热后向上膨胀,所有过热器的重量由水冷壁承受。
省煤器和空气预热器由钢架承受重量。
过热器处烟气出口与省煤器烟气入口的连接烟道处装有膨胀节。
2、所有平台扶梯均支撑在钢架上。
3、平台、步道和扶梯具有足够的强度和刚度,平台的活荷载一般为250㎏/㎡;
扶梯的活荷载为200㎏/㎡。
4、省煤器入口、锅炉、饱和蒸汽引出管、过热器出口蒸汽管上装设有汽水取样用的取样头和一次门。
5、锅炉锅筒及集箱上的排污管、疏水管、空气门、加热管、取样管接头,均采用焊接结构型式。
五、锅筒
1、锅炉内径1600mm,壁厚100mm,筒身直段长约11000mm,总长约12600mm。
锅筒的材料为P355GH。
2、锅筒进水管、再循环管和加药管接头上均装有套管,可减少热应力。
3、锅筒具有足够大的容积和蒸汽空间,装设先进成熟的汽水分离装置,包括完善可靠的旋风分离器、波形板分离器和弧形缓冲罩等,可保证汽水分离达到要求。
锅筒内部设备结构严密、固定可靠。
4、给水进入锅筒经给水分配管均匀地分配到锅筒下部,与经过分离器分离出来的饱和水充分混合后进入下降管。
同时,采用加强的标准型下降管管座,确保锅筒工作的安全性,防止管孔附近热疲劳裂纹的产生。
5、
锅筒的正常水位在锅筒的中心线以下180mm处,正常波动范围为±
50mm。
水位超过+50mm或低于-50mm即报警,水位超过+120mm或低于-120mm时为超高或超低水位报警,此时应采取紧急措施进行调节;
水位极限值(MFT值)为+200mm或-200mm。
锅筒上设置有可靠的电接点水位计和平衡容器作指示、报警、保护用。
6、锅筒上设有供酸洗、热工测量、加药、连续排污、紧急放水、炉水及蒸汽取样、安全阀、空气阀等的管座和相应的阀门。
7、锅筒上设有上、下壁温测点共8点。
六、燃烧室和水冷壁
1、炉膛四周为膜式水冷壁结构,前墙和炉膛后墙均采用Φ60Х5的管子及δ=6mm的扁钢焊接而成,节距为80mm;
所有侧墙水冷壁均采用Φ60Х7的管子及δ=6mm的扁钢焊接而成,节距为80mm;
冷却室后墙和过热室后包墙均由Φ51Х5的管子及δ=6mm的扁钢焊接而成,节距为100mm。
炉膛、冷却室和过热器室各水冷壁规格、数量如下:
序号
名称
水冷壁规格
水冷壁数量
1
燃烧室前墙
Φ60Х5
96
2
燃烧室后墙
3
燃烧室侧墙
Φ60Х7
86
4
冷却室侧墙
38
5
冷却室后墙
Φ51Х5
77
6
过热器室侧墙
37
7
过热器室后包墙
在炉膛下部布置了前、后拱,有利于烟气充分挠动、布置二次风管和缩短二次风射程。
炉膛防爆压力按±
5.8Kpa设计。
炉膛压力正常运行时为-300~-100Pa,报警值为小于-300Pa或大于-100Pa,低于-600Pa或高于0Pa时为超低值或超高值报警,此时应采取紧急措施进行调节。
炉膛压力的极限值(MFT值)为-1500Pa或500Pa。
2、炉膛断面尺寸为宽X深:
7750X6880(按水冷壁管中心线)。
3、炉膛部分一共分三个炉室,第一炉室为燃烧室,在炉膛出口处布置了屏式过热器;
第二炉室为冷却室,在冷却室内布置了高温过热器;
第三室为中、低温过热室,布置了中温过热器和低温过热器。
4、炉膛设有必要的吹灰孔、观察孔、测量孔、人孔、打焦孔和防爆门等,并布置在炉膛火焰监测工业电视等。
5、水冷壁排污。
疏水设在集箱最低处,保证水冷壁管及集箱内的积水能放净。
6、所有水冷壁管都支撑在炉排下的支撑钢架,一起向上膨胀。
7、炉膛出口处后墙水冷壁上部用15根Φ108Х8的管子与前墙水冷壁和冷却室顶棚共同引入集箱,再由引出管引入锅筒。
8、下降管和引出管
炉膛、冷却室和过热器室所有的膜式水冷壁管、下降管和引出管的材料均为20G/GB5310。
水冷壁集箱的材料视强度有20G/GB5310和15CrMoG两种。
整个燃烧室、冷却室和过热器室受热面均为自然循环。
9、水冷壁结构上的附件
(1)
在整个膜式水冷壁系统上设置了膨胀中心,深度方向膨胀中心设在后墙水冷壁中心线处,宽度方向的膨胀中心为锅炉中心线。
(2)水冷壁设置了必要的观察孔、热工测量孔、火检孔和人孔等,炉顶设置了燃烧室内部检修时装设临时升降机具及脚手架用的预留孔等。
(3)锅炉锅筒、各集箱及热位移较大的部位,安装有膨胀指示器。
(4)采用水冷式振动炉排,配有接触式密封结构。
水冷振动炉排具有炉排面工作温度低、安全可靠和出渣顺利的特性。
七、过热器和调温装置
饱和蒸汽自锅筒顶部由8根Φ133Х10连接管引入Φ219的饱和蒸汽混合集箱,再由两端进入低温过热器入口集箱,经低温过热器和中温过热器受热后进入一级喷水减温器,蒸汽减温后进入屏式过热器,受热后在进入二级减温器,减温后进入高温过热器,最后再用10根Φ89Х7连接管连接至集汽集箱,通过蒸汽管道进入汽轮机。
屏式过热器和高温过热器管均采用高铬高镍的耐高温、耐腐蚀合金材料制造。
屏式过热器和高温过热器管子规格为Φ34Х6.5,材料为SA213-TP347H;
中温过热器采用Φ42Х5、12CrlMoVG管子制造;
低温过热器用Φ42Х5、20G/GB5310管子制造。
气温调节采用喷水减温方式调节,减温水来自锅炉给水。
屏式过热器和高温过热器均采用大节距顺列布置,屏式过热器布置在炉膛内,高温过热器布置在冷却室内、烟气纵向冲刺、屏式过热器和高温过热器均采用“V”结构布置。
纵向冲刷利于减轻受热面的结渣和积灰,且容易将灰渣清除。
中、低温过热器采用顺列布置、烟气横向冲刺。
八、
省煤器
1、省煤器采用光管式,分四组布置在尾部烟道内,单级、顺列布置,有利于吹灰。
省煤器用Φ32Х4管子制造,材料为20G/GB5310。
2、为保护省煤器,省煤器入口集箱与锅筒之间设有再循环管。
3、省煤器进口集箱上设置有充氮管接头、疏水管接头、酸洗冲水的接管接头。
出口集箱上设置有排放空气的接管接头。
4、省煤器集箱能承受给水管道膨胀产生的推力为1000kg,能承受测点力矩为500kg*m。
九、
空气预热器
1、采用卧式管式空气预热器,单级布置在尾部烟道内,分两组管箱、顺列布置。
2、空气预热器高、低温段管子均采用耐盐酸和碱金属腐蚀的搪瓷钢管制造。
3、一次风管箱和二次风管箱均平行布置在烟道中。
第二节
主要参数
项目
单位
数值
备注
过热蒸汽流量
t/h
110
过热蒸汽压力
MPa
9.8
过热蒸汽温度
℃
540
给水温度
215
给水压力
11.8
汽包压力
11.27
排烟温度
139
9
空预器进口风温
30
10
一、二次热风温度
144
11
树皮消耗量
kg/h
29390
12
一次风量
m3/h
61168/63300
设计/校核
13
二次风量
61168/63300
稻秆/麦秆
14
烟气量
207933/216706
15
烟气阻力
Pa
1994/1997
16
排污率
%
17
锅炉效率
88
18
锅炉水容积
m3
85.4/119
正常运行/水压试验
19
汽包
10.2/24.2
20
水冷壁
51.3
21
过热器
19.6
22
20.9
第三节
主要承压部件
一、主要承压部件
序号
规格
1·
内径
mm
1600
壁厚
100
筒身直段长约
11000
总长约
12860
材质
P355GH
型式
膜式
外径
φ60×
过热器室后墙
φ51×
5,6
屏过
(1)外径及壁厚
φ34×
6.5
(2)材质
SA213-TP347H
高过
中过
φ42×
12Cr1MoVG
低过
20G/GB5310
φ32×
8
空预器
(1)型式
卧式管式
(2)布置型式
单级
(3)材质
耐盐酸和碱金属的钢管
集中下降管
(1)材质
二、水冷壁:
第四节
锅炉热力计算
一、各部热力计算汇总表(设计燃料)
名
称
烟气出口温度(℃)
工质进口温度(℃)
工质出口温度(℃)
烟气速度(m/s)
工质速度(m/s)
过量空气系数
炉膛
894
321
/
1.35
807
368
479
5.9
20.3
656
454
6.0
17.3
1.375
551
349
387
6.4
1.385
450
7.6
8.1
1.4
242
296
9.2
1.43
145
148
8.5
1.48
88%
燃料消耗量
23184kg/h
(按Qdwy=3254Kcal/kg计算)
二、
各部热力计算汇总表(校核燃料)
工质进口温度
(℃)
工质出口温度
烟气速度
(m/s)
工质速度
879
797
365
472
649
448
17.2
550
352
393
7.0
452
8.3
244
303
152
153
9.3
8.6
87%
燃料消耗
29390kg/h
(按Qdwy=2600Kcal/kg计算)
三、过热器壁温计算汇总表
位置
计算点名称
材
料
计算结果(℃)
最高允许温度(℃)
A点
屏过烟温最高点
482
700
B点
屏过汽温最高点
542
C点
高过烟温最高点
496
D点
高过汽温最高点
572
E点
中过烟温最高点
409
580
F点
低过汽温最高点
363
480
四、烟气量、空气量及阻力
项
目
单
位
设计燃料
校核燃料
一次风
风量(20℃)
80176
81123
风压
4500
二次风
53451
54082
风压(二次风箱入口)
6000
烟气
空预器出口(排烟)
245167
267699
锅炉本体阻力
2613
2895
五、
燃烧设备
数
值(材质)
双螺旋
给料机
(1)型号
(2)只数
只
(3)额定输送量
(4)电机功率
KW
18.5
水冷振
动炉排
振动
D083-SM1
(2)外径
(4)个数
副
防火门
电流
A
电机功率
0.75
一次风管
(1)面积
(2)直径
(3)长度
(4)接管材质
Q235
二次风管
φ450×
炉膛尺寸
炉膛宽度
7750
炉膛深度
6880
汽包中心线标高
27500
六、燃烧配风如下
燃料
配风名称
风率%
秸秆
60
40
七、辅机设备
序
号
项
单
数
值
引风机
SFY220-C7B
(2)台数
台
(3)流量
M3/h
161496
(4)风压
7450
电动机
YKK500-6W
(2)功率
500
(3)电压
V
10000
(4)转速
Rpm
993
(5)电流
36
一次
风机
SFG130-C6E
86400
6220
YKK450-4
200
1492
二次风机
SFG130-C7B
57492
8050
(5)转速
1450
YKK355-4
185
380
(4)电流
334
1480
布袋
除尘器
(1)制造厂
江苏紫光
(2)设备型号
JDMC84-2×
(3)过滤面积
m2
2460
(4)滤袋数量
1920
(5)滤袋规格
φ160×
(6)工作温度
120-180
(7)设备阻力
1200-1500
(8)除尘效率
大于99.9%
(9)出口含尘浓度
mg/Nm3
<50
(10)过滤风速
m/min
1.5-2.0
(11)处理烟气量
10000m3/h
11.8-17.7
(12)压缩空气压力
0.2-0.4
(13)漏风率
<3
埋刮板输送机
型号
FYMBS410X15
出力
0-30
行走
4.8
埋板宽度
m
0.41
功率
7.5
旋转下料机
YJD-CX-26
2.2
温度
≤280
刮
板
捞渣机
型式:
浸泡刮板式
正常出力:
2.8
最大出力:
正常速度:
1.0
最大速度:
3.0
驱动装置
变频调速
电动机型号:
YITZM-4
8.8
直线螺旋
型号:
GL2B1250/450
螺旋直径
450-1250
最大颗粒度
≤80
电机
HM2VP-315L2-4
转速
r/min
150-2975
电压
359.6
行走电机
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