煤气炉规程新doc.docx
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煤气炉规程新doc
220t/h全烧高炉煤气锅炉
(4#~6#炉)
马鞍山钢铁股份有限公司热电总厂
二00八年十月
1锅炉机组的简要特性--------------------------------------1
1.1锅炉设备简况----------------------------------------1
1.2燃料特性--------------------------------------------1
1.3锅炉结构简述----------------------------------------2
1.4设计规范--------------------------------------------5
2DCS操作系统概况----------------------------------------17
2.1DCS系统简介----------------------------------------17
2.2DCS操作说明----------------------------------------17
2.3炉膛安全监控系统-----------------------------------18
3锅炉机组检修后的验收和试验-----------------------------20
3.1大修后的验收---------------------------------------20
3.2漏风试验-------------------------------------------21
3.3风机试运行试验-------------------------------------21
3.4锅炉上水-------------------------------------------25
3.5水压试验-------------------------------------------25
3.6过热器反冲洗---------------------------------------26
3.7安全门校验-----------------------------------------26
3.8煤气系统的隔绝措施---------------------------------27
3.9煤气系统的吹扫和置换-------------------------------28
4锅炉的启动---------------------------------------------30
4.1点火前的检查---------------------------------------30
4.2冷态启动-------------------------------------------30
4.3锅炉升压-------------------------------------------31
4.4锅炉并汽与带负荷-----------------------------------32
4.5滑参数启动-----------------------------------------32
4.6热态启动-------------------------------------------33
5锅炉运行调整-------------------------------------------34
5.1锅炉运行调整任务-----------------------------------34
5.2正常运行中各项参数的控制、热工整定值---------------34
5.3水位的调整-----------------------------------------37
5.4汽温、汽压的调整------------------------------------37
5.5燃烧的调整-----------------------------------------38
5.6低负荷运行-----------------------------------------38
5.7锅炉的排污-----------------------------------------38
5.8主要辅机的运行-------------------------------------39
5.9分离式热管锅炉煤气换热器的运行---------------------40
5.10液压站的运行--------------------------------------40
5.11煤气炉、煤气系统定期工作---------------------------43
5.12煤气炉及煤气系统巡检陆续--------------------------46
6锅炉的停运---------------------------------------------48
6.1停炉前的准备---------------------------------------48
6.2正常停炉-------------------------------------------48
6.3紧急停炉-------------------------------------------48
6.4停炉的安全注意事项---------------------------------49
7锅炉机组事故及事故处理---------------------------------50
7.1事故处理原则---------------------------------------50
7.2煤气中毒者的处理-----------------------------------50
7.3锅炉灭火-------------------------------------------50
7.4炉膛及烟道爆炸-------------------------------------51
7.5炉前煤气管爆炸-------------------------------------51
7.6煤气着火-------------------------------------------52
7.7其它事故-------------------------------------------52
8锅炉岗位煤气安全规定-----------------------------------53
附一进水前各阀门位置----------------------------------54
附二启动操作票----------------------------------------56
附三停炉操作票----------------------------------------58
附曲线图-----------------------------------------------59
第一章锅炉机组的简要特性
1.1锅炉设备简况
炉号
项目
4#炉
5#炉6#炉
型号
NG—220/9.8—Q2
制造厂家
杭州锅炉厂
编号
98397M2
00433M100433(B)SM
制造年月
2000年7月
2002年12月2005年11月
投产年月
2001年7月
2003年11月2006年10月
1.2燃料特性
1.2.1高炉煤气特性:
(干质、体积比)
序号
成分
单位
设计数值
1
CO
%
24.5
2
CO2
%
20.4
3
H2
%
1.9
4
N2
%
52.2
5
CH4
%
0.2
6
O2
%
0.8
7
Qdw
kJ/Nm3
3372
8
含尘量
mg/Nm3
10
9
机械含水量
g/Nm3
5
1.2.2焦炉煤气特性:
(干质、体积比)
序号
成分
单位
设计数值
1
CO2
%
2.0
2
H2
%
54.46
3
CO
%
8.6
4
N2
%
3.6
5
O2
%
1.2
6
CH4
%
23.4
7
C2H4等
%
2.0
8
Qdw
kJ/Nm3
16538
1.2.3转炉煤气特性:
(干质、体积比)
序号
成分
单位
设计数值
1
CO
%
62.5
2
CO2
%
16.2
3
H2
%
1.5
4
N2
%
19.2
5
CH4
%
0
6
O2
%
0.6
7
Qdw
kJ/Nm3
7887
8
含尘量
mg/Nm3
10
9
机械含水量
g/Nm3
5
1.2.46#锅炉设计燃料:
高炉煤气(75%)+转炉煤气(15%)+焦炉煤气(10%)(煤气成分百分比为热量比),即混合煤气特性:
序号
成分
单位
设计数值
1
CO
%
28.61
2
CO2
%
17.93
3
H2
%
7.096
4
N2
%
42.39
5
CH4
%
2.49
6
O2
%
0.81
7
C2H4等
%
0.2
8
Qdw
kJ/Nm3
5365.85
9
含尘量
mg/Nm3
9
10
机械含水量
g/Nm3
4.5
1.2.5锅炉性能保证
1.2.5.1锅炉额定蒸发量220t/h。
1.2.5.2锅炉保证热效率≥85%。
1.3锅炉结构简述
本锅炉为单汽包、自然循环、集中下降管、倒“U”型布置的全燃高炉煤气锅炉。
它采用露天布置,锅炉前部为半开式结构炉膛,全膜式水冷壁。
炉顶、水平烟道及转向室设顶棚管和包墙管,尾部竖井烟道中布置省煤器和空气预热器。
锅炉构架采用双框架全钢结构,按七度地震烈度设计。
炉膛、过热器和上级省煤器为全悬吊结构,下级省煤器和尾部空气预热器为支承结构。
本锅炉主要燃用高炉煤气或混合煤气(4#、5#炉混合煤气低位热值应小于4200kJ/Nm3),点火、启动用焦炉煤气,燃烧器前后墙布置。
1.3.1汽包及汽水分离装置
汽包外径为Ф1800mm,壁厚为100mm,汽包全长为13194mm,设计材料为19Mn6。
汽包为全焊接结构,厂内整体退火以消除应力,汽包及其内部装置总重约61t。
汽包正常水位在汽包中心线下180mm处,报警Ⅰ值为±50mm,报警Ⅱ值为±75mm,报警Ⅲ值为±250mm。
汽包采用单段蒸发系统,汽包内布置有旋风分离器,清洗孔板、顶部波形板分离器和顶部多孔板等设备。
其中,清洗水来自低温省煤器出口(未沸腾水)。
汽包上配置了2只就地双色水位表,1只电接点水位表,3只供自动调节用平衡容器接口。
4#炉汽包接一路脉冲安全阀进汽管。
5#、6#炉在甲乙侧各装一台全量程安全门。
此外,为保证蒸汽品质良好,以及能及时处理汽包满水现象,在汽包内还装有磷酸盐加药管,连排和紧急放水管。
整个汽包由两组链片吊架悬吊于顶板梁上,吊架对称布置在汽包两端。
1.3.2炉膛和水冷壁
考虑到高炉煤气是一种劣质气体燃料,为了保证燃烧的稳定性,炉膛设计成半开式,即炉膛下部前、后墙水冷壁弯成一个缩腰。
同时燃烧器区和炉底敷有卫燃带。
整个水冷壁采用Ф60×5节距为80mm的光管加扁钢焊接成膜式水冷壁。
每面墙沿宽度分成四个管屏。
每面墙各有94根上升管,由连接管Ф133×10和Ф108×8从水冷壁上集箱引入汽包。
集中下降管从汽包最低点引出,共4根Ф377×25的大直径管在其下部通过Ф133×10的分散下降管与水冷壁下集箱相连。
每根集中下降管与炉膛的一个角构成4个结构特性相同的循环回路。
炉膛水冷壁的重量通过上集箱用吊杆悬吊于顶部梁格上,斜后水冷壁由穿过水平烟道的引出管悬吊于顶部钢架上。
整个炉膛受热后一起向下膨胀。
水冷壁外侧四周沿高度方向每隔3m左右设置一圈刚性梁,以增加水冷壁的刚度,满足炉膛设计压力±3.92Kpa的要求。
后墙水冷壁在炉膛出口处向内凸出形成折焰角,以改善炉膛上部空气动力场。
前后墙水冷壁下部内折形成15°角,组成炉膛炉底。
1.3.3过热器和汽温调节
本锅炉采用辐射和对流相结合,多次交叉混合,两级喷水调温的典型过热器系统。
屏式过热器布置在炉膛折焰角上部,两级对流过热器布置在水平烟道中。
顶棚管、包墙管采用Ф51×5.5mm,节距为100mm的光管加扁钢的膜式壁管。
低温过热器蛇形管采用Ф38×4.5mm,沿宽度方向布置74片,节距为100mm,材料为20G钢管。
高温过热器蛇形管采用Ф42×5mm,节距为100mm,材料为12Cr1MoVG钢管,高温过热器又分冷段和热段,冷段布置在两侧,共36片,热段布置在中间,共38片。
屏过采用Ф42×5mm管子,最外两圈及管夹材料为钢研102(12Cr2MoWVTiB),其余采用12Cr1MoVG,屏式过热器沿宽度方向布置12片,横向节距为600mm。
蒸汽温度调节采用给水喷水减温方式,在减温水管道上装设有流量孔板、调节阀、截止阀等。
减温器分二级布置,第一级喷水点布置在低温对流过热器与屏式过热器之间,即为粗调,对屏过也可以起保护作用,第二级喷水点布置在高温过热器冷段和热段之间,为细调。
经二级喷水调温,保证了锅炉额定负荷下的过热蒸汽温度。
喷水减温器由笛形喷管、混合套筒和外壳组成。
过热器所有部件均通过吊杆悬吊在顶部钢架上。
1.3.4燃烧设备
本锅炉为全燃高炉煤气或混合煤气锅炉,所配置的高炉煤气燃烧器为双旋涡流燃烧器.锅炉负荷在50%~100%范围内,可以不用稳燃燃料,并保证蒸汽参数。
锅炉的煤气燃烧器分二层布置,在炉膛下部燃烧室前后墙上,前后墙每层各布置三只高炉煤气燃烧器,共12只。
下层每只高炉煤气燃烧器中布置1支焦炉煤气枪和1支高能点火枪。
1.3.5省煤器
省煤器布置在尾部竖井中,双级布置,工质与烟气呈逆流。
上下两级省煤器均顺列布置。
高温省煤器为单管圈,低温省煤器又分上下两组,并采用双管圈。
215℃给水经下级省煤器加热至约290℃后,约20-40%的流量(由调节阀调节来实现)直接进入汽包的清洗装置,作为清洗水,其余流量进入上级省煤器,上级省煤器为沸腾式,水经加热后引入汽包内后侧旋风分离器。
上级省煤器采用悬吊结构,全部重量通过Ф42×5mm的引出管悬吊在顶部钢架上。
下级省煤器搁于通风梁上,通风梁穿出炉墙支承在炉墙护板上。
1.3.6空气预热器
采用立式管箱结构,单级单行程布置。
横向节距为60mm,纵向节距为40mm,管箱高度为3.6mm,烟气为管内纵向冲刷,空气为管外横向冲刷。
为防止空气预热器的震动,在管箱中装有防震隔板。
1.3.7锅炉范围内管道
本锅炉为单母管给水,给水由给水母管引入给水操作台后,通过给水操作台实现对锅炉给水的调节和控制。
给水操作台分成二条管路,DN175、DN50分别作为正常运行负荷管路和点火启动用管路。
之后,给水从端部进入Ф219×25mm的分配集箱,再通过12根Ф76×6mm的连接管,进入下级省煤器集箱。
从下级省煤器出口集箱引出4根Ф76×6mm的管子到汽包,约占20-40%的水量作为汽包清洗水,其余通过8根Ф76×6mm的管子进入上级省煤器。
4#炉过热器集箱上有两套安全阀装置,其中一个为脉冲式安全阀,冲量取自汽包。
另一个为全量型安全阀。
5#、6#炉汽包上装有两台全量型安全阀,过热器集箱上装有一台全量型安全阀。
集汽联箱上装有向空排汽管路,反冲洗管路和疏水管路。
在汽包至给水分配联箱间装有Ф76×6mm的省煤器再循环管。
在水冷壁下联箱装有邻炉加热装置。
在汽包上配有充氮接口,以便锅炉长期停运时,充入氮气加以保护。
另外,在水冷壁下联箱管路上配有反冲洗阀。
1.3.8炉墙和密封
炉膛和上级省煤器前区段均采用膜式管,故此区域炉墙采用敷管式轻型炉墙,外层敷设外护板,外护板采用铝合金波纹板。
下级省煤器区域采用护板框架炉墙或护板框外铺设保温材料的形式,锅炉出口连接烟道外面铺设保温材料及铝合金板。
水平炉底、折焰角、炉膛缩腰处等采用密封塞块以使前后墙与侧墙密封。
炉顶及其它包墙管均采用膜式管结构,管子节距为100mm,使得穿墙密封易于处理并具良好的密封性能。
过热器穿墙处的密封采用了塞块、梳形板、梳形罩等结构。
鉴于上下两级省煤器支承方式的不同,为适应膨胀,减少泄漏,上下两级省煤器之间采用迷宫式沙封装置。
1.3.9钢架和平台扶梯
本锅炉构架为双框架全钢焊接结构。
按地震烈度七度设防,并考虑风载、雪载及设备荷载。
1.3.10声波吹灰器
本锅炉为了确保受热面和高炉煤气、烟气箱体达到一定换热效果,在锅炉本体受热面、高炉煤气箱体、烟气箱体均安装了声波吹灰器。
1.4设计规范
1.4.1主要设计参数
1.4.1.14#、5#炉:
序号
项目
单位
4#炉
5#炉
1
额定蒸发量
t/h
220
2
过热蒸汽出口汽温
℃
540
3
过热蒸汽出口压力
Mpa
9.8
4
汽包工作压力
Mpa
11.28
5
给水温度
℃
215
6
冷空气温度
℃
20
7
连续排污率
%
2
8
煤气进炉膛温度
℃
180
9
锅炉水容积表
水压试验时(m3)
运行时(m3)
汽包
26
9
水冷壁
49
49
过热器
32
/
省煤器
14
14
管道
2
2
共计
123
74
10
热力计算
单位
#4炉
#5炉
A:
每m3燃料理论空气量
Nm3/Nm3
0.61
0.61
B:
锅炉损失
1.化学不完全燃烧损失
%
0.5
0.5
2.排烟热损失
%
10.52
10.18
3.散热损失
%
0.55
0.79
C:
锅炉热效率
%
88.43
88.53
D:
燃料消耗量
Nm3/h
18.88
18.86
E:
排烟温度
℃
158.8
156.4
11
炉膛
#4炉
#5炉
1.容积
m3
1248.3
1268.4
2.容积热负荷
Kcal/h·m3
121853
119790
3.断面热负荷
Kcal/h·m2
2.65E+06
2.65E+06
4.理论燃烧温度
℃
1435
1455
12
炉膛基本尺寸
4#炉
5#炉
1、炉膛宽度(两侧水冷壁中心线间距离)
mm
7570
2、炉膛深度(前后水冷壁中心线见距离)
mm
7570
3、汽包中心线标高
mm
35150
4、锅炉最高点标高(过热器连接管)
mm
39350
5、锅炉运转层标高(锅炉钢架内不设运转层平台)
mm
8000
6、锅炉钢架左右两侧柱中心线间距离
mm
18000
7、锅炉钢架前后两侧柱中心线间距离
mm
21500
8、锅炉最大宽度(包括平台)
mm
~20900
9、锅炉最大深度(包括平台)
mm
~22800
1.4.1.26#炉:
序号
项目
单位
设计值
最高
最低
1
额定蒸发量
t/h
220
154
2
过热蒸汽出口汽温
℃
540
525
3
过热蒸汽出口压力
Mpa
9.8
9.5
4
汽包工作压力
Mpa
11.28
5
给水温度
℃
215
180
6
冷空气温度
℃
20
7
连续排污率
%
3
8
煤气进炉膛温度
℃
180
9
热力计算
单位
6#炉
A:
每m3燃料理论空气量
Nm3/Nm3
0.61
B:
锅炉损失
1.化学不完全燃烧损失
%
0.5
2.排烟热损失
%
10.18
3.散热损失
%
0.79
C:
锅炉热效率
%
88.53
D:
燃料消耗量
Nm3/h
18.86
E:
排烟温度
℃
156.4
10
炉膛
6#炉
1.容积
m3
1268.4
2.容积热负荷
Kcal/h·m3
119790
3.断面热负荷
Kcal/h·m2
2.65E+06
4.理论燃烧温度
℃
1455
11
炉膛基本尺寸
6#炉
1、炉膛宽度(两侧水冷壁中心线间距离)
mm
7570
2、炉膛深度(前后水冷壁中心线见距离)
mm
7570
3、汽包中心线标高
mm
35150
4、锅炉最高点标高(过热器连接管)
mm
39350
5、锅炉运转层标高(锅炉钢架内不设运转层平台)
mm
8000
6、锅炉钢架左右两侧柱中心线间距离
mm
18000
7、锅炉钢架前后两侧柱中心线间距离
mm
21500
8、锅炉最大宽度(包括平台)
mm
~20900
9、锅炉最大深度(包括平台)
mm
~22800
1.4.2锅炉主要承压部件及受热面
1.4.2.14#、5#炉:
名称
单位
4#炉
5#炉
汽包
1.重量
t
61
2.外径/壁厚
mm
1800/100
3.设计压力
Mpa
11.77
4.总长/直段长
mm
13194/11370
5.设计最高压力
MPa
23.2
水冷壁
1、管径
mm
Φ60*5
2、材质
20G
3、节距
mm
80
过热器
A:
顶棚/包墙
1.进口工质温度
℃
323.1/331.7
323/332
2.出口工质温度
℃
325.8/335.4
326/336
3.进口烟气温度
℃
1005/646.6
1013/665
4.出口烟气温度
℃
1005/635.3
1013/653
5.总受热面积
m2
—/130.7
—/130.7
6.材质
20G
20G
7、管径
mm
Φ51*5.5
Φ51*5.5
B:
屏式过热器
1.进口工质温度
℃
374.7
382.4
2.出口工质温度
℃
460.6
454
3.进口烟气温度
℃
1005.4
1013.5
4.出口烟气温度
℃
902.7
931.3
5.总受热面积
m2
363
283.4
6.材质
12Cr1M0VG
12Cr1M0VG
7、管径
mm
Φ42*5
Φ42*5
C:
低温过热器
1.进口工质温度
℃
338
338.8
2.出口工质温度
℃
392
397.6
3.进口烟气温度
℃
770.5
794.7
4.出口烟气温度
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