CG240吨CFB中低温烘炉方案执行解读.docx

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CG240吨CFB中低温烘炉方案执行解读

山西省大同华岳热电有限责任公司

CG-240t/hCFB循环流化床锅炉

烘炉工程

中低温烘炉方案

编制：

崔拴紧

审核：

王海军

审批：

陈战卡

新密市银通耐火保温材料有限公司

2016年08月06日

目录

1.概述

2.烘炉应具备的条件

3.烘炉目的

4.烘炉步骤

5.拟定烘炉制度

6.烘炉技术措施

7.烘炉机布置

8.热电偶测点布置

9.烘炉质量保证体系及措施

10.烘炉安全保证体系及措施

11.文明施工、标准化管理措施

12.烘炉施工组织及网络图

13.烘炉相关其他事项

14.设备安装示意图

15.烘炉升温曲线图

1.概述

山西省大同华岳热电有限责任安装有三台中国四川川锅锅炉有限责任公司（CG-240/9.81/540）CFB锅炉，该锅炉为单锅筒横置式、自然循环、膜式壁炉膛、全钢架结构、M型布置，分离方式水冷分离、双侧内旋分离器锅炉。

炉衬使用高强耐磨浇注料、耐磨耐火可塑料及耐火异型砖，内保温使用硅酸铝制品、保温浇注料及轻质保温砖。

依据CG-240/9.81/540CFB锅炉的特点和材料的特性及施工环境条件，结合我公司的实际烘炉施工经验，特制定以下用烘炉机热烟气烘炉的实施方案。

2.烘炉前应具备的条件

2.1.厂用电系统必须完备，必须满足160KW的用电负荷，并且保证厂用电系统的可靠性，烘炉期间不得出现断电现象。

2.2.软化水系统建立完成，保证在烘炉期间除盐水的合理供应。

2.3.点火油供油系统建立完成，各种压力仪表，管道阀门，回火装置能够投入使用。

2.4.空压机房供气系统建立完善，能保证7天以上压力不低于0.6Mpa的供气设备，杜绝供气期间出现停电停气现象。

2.5.锅炉本体照明系统完善，每一层步道都应有照明，保证夜间施工安全。

2.6.锅炉的上水系统应达到运行条件，烘炉期间需要上水和排污，锅炉下集箱的各排污分门，排污总门，定排扩容器及排地沟流水通道建立完善。

2.7.烘炉期间就是锅炉的第一次启动，当压力达到0.3Mpa时，甲方应安排有关单位热紧螺栓，防止压力再升高时，阀门垫子出现泄露。

2.8.锅炉的疏水系统建立完善，能保证当锅炉压力升高时，各疏水管和疏水阀门能够及时投入使用。

2.9.烘炉前消防系统能够投入使用，消防水管道，消防栓，消防带，灭火器材等能够随时投入使用。

2.10.烘炉前应保证汽包、过热器集箱上面的对空排气门能够随时打开，防止压力升高导致受热面损坏。

2.11.烘炉前DCS控制系统应能投入使用，特别是风室，炉膛，返料器，分离器，混合室，竖井烟道等温度测点应准确无误。

2.12.烘炉前锅炉本体保温应全部结束，特别是汽包保温的完善。

各种温度测点必须就位，烘炉时应注意汽包壁上下温差。

2.13.烘炉前应再做一次水压试验，全面检查受热面有无泄漏点，确认无误后，把水放至汽包水位计-50㎜处。

2.14.烘炉前烟风道系统建立完善，保证漏风实验合格。

2.15.烘炉前应检查引风机挡板是否完全关闭，不允许烟气直接进入电除尘或袋式除尘器，以免影响烘炉效果及以后的除尘效果。

2.16.锅炉通道及炉内垃圾清理完毕并验收合格。

2.17.炉墙内衬材料外观检查无异常。

2.18.现场应有临时起吊设施。

2.19.锅炉安装结束、所有膨胀节打开、膨胀指示归零。

2.20.烘炉使用燃料为轻柴油燃料,计划使用42吨。

3.烘炉的目的

由于循环流化床锅炉主体结构复杂，内衬材料施工面积大，水分含量较多，施工结束后应严格根据材料的特性进行烘炉，若烘炉不能按程序进行或缩短烘炉时间，必然会使材料内部蒸汽胀力过大，造成材料结构的剥落或材料内部的热应力的损伤，严重影响锅炉本体的安全运行及材料的使用寿命。

因此，循环流化床锅炉在正式投运前，烘炉是至关重要的一个环节，常温-350℃时的低温烘炉可将材料中的游离水的充分排出，材料形成化学结合，达到初期固化；350℃-500℃时的中温烘炉可以使材料进一步固化，初步形成材料初期的耐磨层；500℃-600℃时的高温烘炉可将材料中的结晶水的充分排出，材料形成有机化学结合，达到应有的耐磨性能。

4.烘炉步骤：

4.1.锅炉烘炉的必备条件

4.1.1.锅炉内所有的耐火耐磨材料砌筑完毕，模具模板拆除完毕，自然养护5天以上；

4.1.2.一次风、二次风机进口调节档板及其系统风门关闭，引风机调节档板、烟道插板开启；

4.1.3.烘炉期间保证汽包水位的正常；

4.1.4.烘炉时，锅炉的本体照明系统完善、照明充足；

4.1.5.锅炉本体各受热面及联箱能够自由膨胀，且无阻碍膨胀的物体，膨胀指示器指针归零，且膨胀指示器标定准确，膨胀节打开。

4.1.9.烘炉期间保证带压上水，锅筒压力控制在1Mpa-2.5Mpa之间。

水的温度和压力换算表：

温度（℃）

0-90

100

110

120

130

140

150

160

压力（N/mm2）

0.098

0.101

0.143

0.216

0.270

0.356

0.476

0.618

压力（kg/cm2）

1

1.03

1.46

2.02

2.75

3.68

4.85

6.30

温度（℃）

170

180

190

200

210

220

230

240

压力（N/mm2）

0.793

1.0036

1.256

1.556

1.909

2.321

2.799

3.349

压力（kg/cm2）

8.08

10.23

12.80

15.86

19.46

23.66

28.53

34.14

4.2.烘炉燃料、设备、控制、仪器等达到使用要求

4.2.1.使用烘炉机：

单台锅炉8套（安装部位后附示意图）。

4.2.2.烘炉机使用燃油为0#轻柴油，利用锅炉本体储油设备、油泵及供油管线，供至点火器部位，油枪前压力不低于0.8-1.2Mpa，供油量不少于1m3/h。

点火器以后由乙方自备材料、并负责安装。

4.2.3.烘炉用的压缩空气利用锅炉本体空压气站供气，供气母管接至锅炉附近，满足烘炉使用量8m3/min使用，压缩空气压力控制在≥0.5Mpa。

母管以后的材料及安装由乙方负责操作。

4.2.4.烘炉温度监控系统依据甲方的DCS监测系统，如系统未投入使用，乙方可提供临时温度监控系统满足烘炉现场需要。

4.2.5.烘炉使用的连接烟道φ273和φ219管道，材料为Q235-A，安装长度视实际情况而定，管道安装及材料提供由乙方负责。

4.2.6.烘炉机使用的220V与380V电源由甲方提供并接至锅炉平台乙方的总开关柜上，满足烘炉用电负荷160KW要求，开关柜以后的线路及安装由乙方负责。

4.2.7.烘炉机及所有安装材料到现场后，由甲方协助乙方吊装到锅炉平台，烘炉结束后吊到地面。

4.2.8.密相区、分离器进出口、高温过热器及空气预热器的临时隔墙的安装及材料由乙方提供和安装（安装部位后附图）。

4.2.9.返料斜腿、返料器、返料直腿、分离器进出口的外护板上开设的烘炉排气孔烘炉方负责技术指导、由甲方负责制作与恢复。

4.3.烘炉人员配备

4.3.1.乙方烘炉期间，烘炉机操作工单台锅炉单班8人。

4.3.2.乙方烘炉巡视人员单班不少于2人。

5.拟定烘炉制度

5.1.烘炉方案及升温曲线由业主方、监理单位、材料厂家、筑炉单位、烘炉单位共同研究制定；

5.1.1.业主方提供有关锅炉性能、注意事项及对烘炉的特殊要求；

5.1.2.材料厂家提供材料理化指标、设计炉衬材料结构，烘炉注意事项、烘炉升温曲线的特殊要求，有必要时提供相应的烘炉方案草案；

5.1.3.筑炉单位提供施工环境条件、气象条件、施工变更后实际材料结构与分布、加水比例、养护及无机化学结合情况；

5.1.4.烘炉单位负责方案的整理制作及报审，现场操作控制等落实工作；

5.2.矿物中水分结构及烘烤原理

5.2.1.结构水:

矿物中的结构水一般是指呈H＋、OH－或H3O＋的离子状态（较常见的是OH－离子）加入矿物晶格结构的。

这些离子在矿物晶格中占有一定的位置，其含量一定，结合牢固。

只有在600-1000℃的条件下，晶格的结构被破坏后，才能逸出。

5.2.2.结晶水:

水以中性分子（H2O）的形式参加矿物的结晶构造，并占有固定的位置，水分子的数量与矿物中其他成分成简单整数比的水叫结晶水。

结晶水在矿物晶格中结合牢固程度远比结构水差。

一般当受热达到200-500℃时会失水。

个别矿物的失水温度高达600℃。

伴随着结晶水的脱失，原矿物的晶体结构要发生破坏或被改造，从而重建新的晶格成为另一种矿物，并引起矿物物理性质的变化。

5.2.3.自由水:

自由水是指不参与矿物的晶格组成，而是以机械吸附的形式存在于矿物中的水，因而含量不定。

按自由水在矿物中的存在形式可以分为：

由于表面能作用而吸附在矿物表面和缝隙中的普通水，也叫吸附水。

它视其存在状态又可分为薄膜水、毛细管水、胶体水。

吸附水的含量随温度的不同而变化。

在常压下，当加热到100—110℃时，可全部从矿物中逸出，但胶体水逸出的温度较高，约100-250℃。

此外还有以中性化子形式存在于某些具有层状结构的硅酸盐矿物中的层间水，存在于沸石族矿物晶格中沸石水。

它们的性质相似，介于结晶水与吸附水之间。

5.3.浇筑结构与水分排出温度：

烘炉对于浇注料砌筑的窑炉比砖砌窑炉更为重要，是浇注料使用的关键问题。

烘炉的作用主要是要排除较多的游离水和化学结合水。

烘炉恰当，可以提高窑炉及热工设备的使用寿命，若烘炉不当，会因水分排除不顺畅，导致耐火浇注料产生裂纹、剥落甚至产生爆裂事故。

烘炉要有严格的烘炉制度（烘炉曲线），而烘炉制度是根据所用胶结剂的种类和是否添加外加剂、成型方法、砌体厚度以及炉内排气条件等情况并考虑在加热过程中某些晶体的晶型转化等因素来制订的。

一般来说，在低温阶段应缓慢升温，应具有较长的保温时间。

考虑到炉内温度与耐火浇注料实际温度之间一定的温差，可将排除游离水（自由水）的温度为150℃，排除化合水为250℃-350℃，排除结晶水的温度定为350℃-500℃。

所以，在600℃以前应严格控制升温的速度，而在600℃以上，只要耐火浇注料的内外温差不大，可快速升温直至使用温度。

5.4.结合以上条件制定烘炉曲线如表（见第15项烘炉升温曲线图）：

温度区间（℃）

升温速度（℃/H）

所需时间（h）

累计时间（h）

常温-150

5—8

12

12

150±30

0

60

72

150-250

6—10

12

84

250±30

0

36

120

250-350

8—10

12

132

350±30

0

24

156

350-常温

自然降温

5.5.当制订好烘炉制度后在烘炉中还需仔细观察、记录、调整。

6.烘炉技术措施

烘炉分为两个阶段：

第一阶段：

烘炉机中低温烘炉；

第二阶段：

高温烘炉

此阶段是锅炉整机启动前，利用锅炉缓慢的升温进一步烘干炉墙内衬材料的残余水份及其耐磨耐火材料内部结构的结晶水，同时使耐磨、耐火材料形成耐磨层。

在此阶段，锅炉应具备投运条件。

本方案适应第一阶段的烘炉

6.1.耐磨耐火材料砌筑时因材料的品种不同，施工时加水量也略有不同，因此，应依据材料的特性和实际加水量来布置烘炉机的安装部位及排气孔割治的部位和稀密程度。

在烘炉时，材料中的水分由表面开始蒸发，蒸发量随耐火材料中的水分减少而下降，在低温（150℃±30℃）烘炉阶段，应采取温度不超过150℃的热烟气，特别是返料斜腿、炉膛出口及烟道出口的烘炉机必须有专人操作。

当低温阶段结束需升温时，应缓慢进行，升温速度宜慢不宜快。

任何情况下造成的烘炉中断，重新启动烘炉机时每小时升温不得超过25℃，温度恢复后按照烘炉曲线的要求继续升温。

6.2.烘炉排湿气孔：

为将炉墙材料在施工时所加的游离水和材料自身的结晶水顺畅的排出，同时避免因烘炉时材料产生的蒸汽在胀力作用下使炉墙出现脱落，需在点火器、料腿、返料器、返料斜腿及分离器出口外部的护板上，视锅炉所砌筑材料的实际情况开设烘炉排汽孔。

要求：

凡是炉墙有保温浇注料的锅炉外护板都不要满焊，已经满焊的部位需要割制排气孔，数量为每平方长度为150mm的割缝三条；无保温浇注料但有保温砖和耐磨浇注料混合结构的排湿孔减半；全砖结构在护板交接处上檐、下檐割治两排排气孔，满足水分及蒸汽的排出。

6.3.烘炉临时隔墙

为将烘炉机所产生的热烟气人为的聚集在所要求的空间之内，满足烘炉要求，需要将锅炉人为的隔成数个空间（隔墙布置图附后），隔墙材料为脚手架、白铁皮和硅酸铝板及捆扎铁丝。

隔墙制作的位置分别是：

6.3.1.炉膛密相区炉墙耐磨材料上檐，隔墙制作时四周留应有的间隙，满足热烟气流动所需的同时烘烤锅炉上部胸墙。

6.3.2.炉膛出口处制作两道垂直隔墙，四周留应有间隙，满足炉膛烟气流动所需。

6.3.3.高温过热器处制作一道平隔墙，四周留应有间隙，满足炉膛烟气流动所需。

6.3.4.尾部空预器处制作一道平隔墙封严，利用检修人孔制作临时烟囱作为烘炉排烟通道，在临时烟囱出口处制作闸板控制排烟压力。

烘炉时由于隔墙和烘炉机风机的作用，锅炉内部将形成正压，烘炉温度比较容易控制。

6.4.烘炉前，锅炉上水温度应控制在烘炉升温曲线范围以内，因为升温曲线要求温度为热烟气温度，材料温度滞后于热烟气温度，上水温度应滞后曲线要求温度的30℃-40℃。

6.5.烘炉机安装位置

6.5.1.水冷风室2套

此处安装烘炉机2台，安装在点火器部位。

启动时，先以最小油量投运，稳燃后逐渐加大油量，待水冷风室温度升到60℃后按烘炉曲线升温。

6.5.2.炉膛2套

此处安装2台烘炉机，点火时以最小油量投运，稳燃后逐步加大油量，按烘炉曲线升温。

6.5.3.返料器2套

此处安装2台烘炉机，因此处空间狭窄，需在烟气的管道出口加装特制的装置，避免热烟气直接吹在炉墙上，造成材料的裂纹超标和炉墙出现炸裂及脱落现象发生，烘炉机点火时以最小油量投运，稳燃后逐步加大油量，按烘炉曲线升温。

6.5.4.分离器出口烟道2套

此处安装2台烘炉机，烘炉机点火时以最小油量投运，稳燃后逐步加大油量，按烘炉曲线升温。

6.6.温度测量与控制

6.6.1.温度测量

根据各处热电偶测量的温度与预定烘炉曲线的对比，通过调节各烘炉机的油量与配风，使各处温度满足预定烘炉曲线的要求。

温度的测量不是直接对耐火材料的表面，而是测量烟气的温度，由于耐火材料的温升将滞后于烟气温度，控制烟气温度相对于耐火材料来说是安全的，前期的烟气温度处于低温阶段，升温的温度范围允许有±30℃的波动，对每一区域的温度取相应各测点的平均值。

6.6.2.温度控制：

燃烧器产生的热烟气在风机压力的作用下进入锅炉，并在临时隔墙的作用下形成正压，使每个需要烘烤部位的温度基本一致，烘炉机多点布置，同时升温，各部位不留死角。

6.7.烘炉时烟气流向

依据锅炉的构造和炉墙的结构情况，本次烘炉热烟气的流向是：

风室→炉膛密相区→返料斜腿→返料器→分离器→分离器出口烟道→尾部烟道→临时烟囱；

风室→炉膛密相区→屏式过热器→炉膛出口→分离器出口烟道→尾部烟道→临时烟囱；

6.8.烘炉过程中其他注意事项

6.8.1.在整个烘炉过程中，所有的温度测点将记录并存档。

6.8.2.烘炉过程中气包应保持正常水位，锅炉受热面内所有的管道，必须保持水循环。

6.8.3.在任何烘炉阶段空气预热器、集汽联箱蒸汽温度应严格控制在运行温度以内。

6.8.4.烘炉结束后要保持自然降温、禁止冷空气进入。

下部人孔门封堵，上部人孔门打开降温。

禁止人为强制降温。

7.烘炉机布置：

共8套。

水冷风室2台

炉膛密相区2台

返料器2台

分离器出口烟道2台

8.热电偶测点布置

测温点的设置要有代表性。

一般应设置在烘炉温度最高、升温最快的部位，并应使热电偶接近浇注料工作面。

水冷风室前后各一个

炉膛密相区左右各一个；

回料器各一个；

分离器进口各一个；

分离器出口各一个；

高温过热器一个。

9.烘炉质量保证体系及措施

9.1.烘炉质量保证体系

我公司于2005年12月18日通过ISO9001质量体系认证，从通过认证至今，我公司严格执行质量认证体系规范要求标准执行，见质量保证流程示意图。

业主提供技术要求→技术审查→业主审核→确定正式工艺→对项目部管理者针对性培训→考评→确定项目部人选→烘炉设备完好审查→相关资料准备→烘炉设备发运→完善项目现场相关资料→锅炉炉墙验收→锅炉所具备条件确认→烘炉设备安装→验收→相关资料完善→点火烘炉→相关人员烘炉过程监督→烘炉结束→设备拆卸→烘炉质量验收→交工资料完善→工程结束资料存档。

9.2.烘炉质量保证措施

9.2.1.由甲方乙方共同成立烘炉指挥部，由烘炉指挥部制订具体的烘炉组织措施。

9.2.2.烘炉方负责烘炉机的安装、调试及管道和油路、气路的安装及验收工作，整个烘炉过程的设备操作由烘炉方负责完成。

9.2.3.材料方依据材料的特性提供烘炉曲线，有烘炉指挥部审定通过并在烘炉中实施，并负责整个烘炉过程的落实。

9.2.4.甲方负责烘炉期间锅炉上水、减压等凡涉及锅炉烘炉方分工之外的工作，并派专人监督整个烘炉过程，烘炉结束后负责烘炉试块含水率的检测。

9.3.烘炉质量含水率检验

9.3.1.采用各部位相同的材料预制试块，在烘炉前放在相应部位，待烘炉保温结束后取出、由业主负责送检，如含水率小于2.5％为烘炉合格；

9.3.2.试块制作：

为检验烘炉效果和耐火材料的性能，分别在风室、炉膛、返料器、分离器、分离器出口等部位制作试块，国标规格为40×40×160mm。

9.3.3.检验方法：

按照国家试块含水率检测办法检测。

10.烘炉安全保证体系及措施

在施工中，项目经理为第一责任人，时刻将安全放在首位，坚持“安全第一、预防为主”的方针，坚决杜绝松懈麻痹的思想，认真执行安全责任制，并接受业主方和相关监督单位的监督、检查。

在施工过程中，应严格执行以下要求：

10.1.在任何烘炉阶段，汽包水位应保持在正常范围；

10.2.在任何烘炉阶段，尾部烟道入口、空气预热器部位的烟温应严格控制在运行温度以内。

10.3.在任何烘炉阶段集汽联箱蒸汽温度应严格控制在运行温度以内。

10.4.有关烘炉机及燃油系统,供气管道的安全事项由乙方负责，主整体安全事宜由甲乙双方共同监护。

10.5.烘炉的安全工作要在甲方统一指挥下进行。

10.6.烘炉人员要认真监控，作好烘炉记录，定时对设备进行巡检，发现异常及时与甲方联系。

当事故发生时，应立即处理，预防事故扩大。

10.7.设备操作应严格按照规程要求进行。

10.8.保证烘炉现场清洁，道路畅通。

10.9.消防设施准备齐全，每个烘炉机配放干粉或泡沫灭火机一台。

10.10.现场必须配备足够照明设施和足够的照明电筒，供巡检时使用。

10.11.现场操作及安装人员必须正确佩带安全帽，超过1.5米以上高度的作业时，必须按规定正确使用安全带。

10.12.烘炉开始前必须配备烫伤救护药品。

10.13.烘炉期间，定时对锅炉各系统进行巡查，发现有任何漏点，及时报告指挥部，由双方共同研究处理并制定防范措施。

11.文明施工、标准化管理措施

公司项目部的文明施工主要体现在以下几个方面：

11.1.施工现场进行封闭式管理，施工区域各种警示标志齐全、醒目；

11.2.杜绝非施工人员进入施工现场；

11.3.施工现场设备摆放有条理，施工垃圾能及时清运，达到工完料净场地清；

11.4.搞好环境保护，有效控制现场对环境的污染和危害；

11.5.制订不扰民措施，对职工工作之外的生活进行有效监督；

11.6.需夜间施工的，经有关部门同意方可；

11.7.施工人员应注意个人卫生和形象，不随地大小便；

11.8.和兄弟施工单位搞好关系，为业主的工程进度顺利开展做出自己的贡献；

11.9.树立项目部的良好形象，做到做一个工程、树一座丰碑。

12.烘炉施工组织及网络图

12.1.烘炉进度网络图

项

目

时间（天）

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1

管道连接

2

管道保温

3

隔墙安装

4

设备安装

5

油路接通

6

电路接通

7

气路连接

8

验收试机

9

烘炉过程

10

设备拆卸

12.2.烘炉拟投入的主要施工机械设备表（材料明细见出库单）

序号

机械或

设备名称

型号

规格

数量

制造年份

额定功率

（KW）

用于施

工部分

1

烘炉设备

套

8

2012年6月

18．5

2

连接管道

m

30

3

配电柜

台

12

2013年1月

4

硅酸铝保温材料

m3

3

平隔墙制作

5

脚手架

根

300

隔墙制作

6

电焊机

台

1

2015年10月

7

气割工具

套

1

2016年5月

8

升降平车

台

1

设备短距运输

9

提升机

台

1

2012年5月

10

电缆

米

500

电源线

11

灭火器

个

28

2016年7月

12

白铁皮

m2

200

隔墙制作

13

铁丝

kg

50

14

照明灯具

套

20

15

点火器

套

2

烘炉机点火

16

法兰盘

套

20

管道连接

17

油管

m

300

18

气管

m

300

19

油路总成

套

1

20

气路总成

套

1

21

热电偶

套

15

温度监控

22

温度监控系统

套

2

温度监控

23

集装柜

个

1

其他烘炉所需工具、配件附材及消耗物资

12.3.劳动力组织计划

序号

工种

来源

进场时间

人数

1

电工（兼安装）

公司在册职工

2

2

焊工（兼安装）

公司在册职工

2

3

设备操作工（兼安装）

公司在册职工

15

12.2.项目管理机构配备情况表

姓名

职务

项目数量

申遂治

项目经理

186

崔拴来

施工队长

141

袁要超

施工队长

149

杨顺福

安全员

148

13.其他事项

13.1.本方案提出的与有关行业标准发生冲突时，按较高标准执行；

13.2.烘炉时烘炉设备的操作、升温的控制由乙方负责，其他涉及锅炉的相关操作由甲方负责。

14.设备安装示意图

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