集中供热工程集中供热锅炉房热源厂设计规范.docx
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集中供热工程集中供热锅炉房热源厂设计规范
集中供热工程集中供热锅炉房热源厂设计规范
1.1热源选择
1.1.1集中供热站的炉型选择:
根据燃烧方式不同,锅炉可以分为链条锅炉、循环流化床锅炉、煤粉炉等。
供采暖和生活用热的锅炉不宜选择煤粉炉。
链条锅炉和循环流化床锅炉有各自的特点,选择什么样的炉型最好,受到诸多因素的制约,不是绝对的。
1、锅炉燃烧方式的选择,应符合以下要求:
(1)对煤种的适应性好;
(2)对负荷的适应性和压火性能好;
(3)消烟、除尘、脱硫效果好;
(1)劳动强度较小。
当燃用锡盟神华北电生产的11.199MJ/kg(2750大卡/公斤)低值燃料煤时,不宜选择链条炉排锅炉;当燃用发热量较低的煤,宜选择循环流化床锅炉。
2、循环流化床锅炉的特点:
(1)循环流化床锅炉的优点
循环流化床锅炉是二十世纪发展起来的一种新型燃烧方式锅炉,其中主要优点是:
①低污染燃烧。
由于循环流化床燃烧炉膛温度可控制在850oC左右,并可在投燃料的同时加投石灰石CaCO3,这样可以达到去除SO2与控制NOx有害物质生成的目的。
②燃烧适应范围广,除燃用一般的煤以外,还可以燃低热值的煤矸石、油页岩、煤泥等。
③适合调峰运行,循环流化床锅炉能做到在30%额定负荷下不投油稳燃。
④锅炉热效率高。
循环流化床锅炉的燃料是在多次循环中完成燃烧的,所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损几乎可以达到“0”的水平。
(2)循环流化床锅炉的缺点
①对煤的粒径有严格要求,一般应控制在13mm以下,最好在6mm左右,对煤的运输、堆放、破碎有比较严格的要求。
②由于炉膛风压要求高,鼓、引风机的电动机功率大。
③锅炉烟尘中原始含尘浓度较高。
④设备价格较链条炉高。
3、链条炉排锅炉的特点
(1)链条炉排锅炉的优点
①有比较成熟的制造运行经验。
②操作简单方便。
③运行自耗电低于循环流化床锅炉。
④价格低于循环流化床锅炉。
(2)链条炉排锅炉的缺点
①对燃料的适应性差,一般只宜燃用Ⅱ、Ⅲ类烟煤。
②锅炉的热效率和锅炉燃烧效率均低于循环流化床锅炉。
根据以上比较,考虑到太仆寺旗宝昌镇北区的煤源状况,其煤质较差,所以我们经过设计方案比选,集中锅炉房供热设备选用循环流化床锅炉。
1.1.2本设计选用的卧式循环流化床锅炉特点:
1、对煤种的要求
循环流化床锅炉具有很好的燃料适应性,可以燃烧烟煤、无烟煤、褐煤以及煤矸石等。
但褐煤的水分含量比较高,需要更大的燃烧空间,卧式循环流化床锅炉采取三级炉膛结构,其有效炉膛高度是传统立式循环流化床锅炉的2倍,同时采取两级回灰装置,燃料的燃尽率高达99%以上。
本锅炉更适合褐煤的燃烧特性。
2、燃烧区的温度
卧式循环流化床锅炉的燃烧温度控制在850~900℃,有三方面好处:
在此温度区间,NOx的产生量较少,环保排放较好;
本锅炉采取炉内加石灰石脱硫,而石灰石煅烧分解温度为850℃左右,炉内正常运行的温度与之相符合,有利于石灰石的分解,同时正在运行的循环流化床锅炉炉膛具备了硫酸盐化过程所需的富氧条件,有利于Ca和S的反应;因此,本锅炉为炉内添加石灰石脱硫提供了极有利的外部条件。
其二,因脱硫剂参与了物料循环,使未被利用或利用得不充分的脱硫剂可以在炉内被反复循环使用,延长了反应时间,提高了脱硫剂的利用率。
褐煤特点褐煤是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤。
其灰熔融性低ST(℃)1110~1250,本锅炉燃烧温度控制在850~900℃,可以避免锅炉结渣。
燃烧温度不超过900℃,接近于水泥培烧温度,灰渣可以直接作为水泥的原料。
3、热效率对比
卧式循环流化床锅炉采取三级炉膛、两级回灰结构,通过反复物料循环,燃烧效率高,底渣含碳量<0.5%;同时,锅炉采用全膜式壁密封结构,保温性好,散热损失小,散热量仅为1%。
10t/h锅炉的热效率可以达到88%。
而目前市场上大多数的10t/h以下循环流化床锅炉为沸腾炉的改进型,不是真正意义上的循环流化床,其热效率为80%左右。
与之项目,卧式循环流化床锅炉的节能效果明显。
1、可调节性
卧式循环流化床锅炉的负荷调节范围大,可以在30~110%负荷范围内,保持稳定运行;同时,本锅炉的压火时间比较长,在实际运行当中,最长的压火时间可以达到9个小时。
上述特点,使得卧式循环流化床锅炉更适合供暖锅炉的运行特点。
5、对制煤的要求
按照传统流化床锅炉制煤要求是小于13mm,是否可以提高?
不能再提高了,如果提高了,燃烧没有问题,但会降低燃尽率。
6、点火运行优势
而且本产品采用床上点火,可以利用薪柴作为点火燃料,不用油点火,从而进一步
降低锅炉的能耗和运行费用。
7、对环境影响
卧式循环流化床通过炉内添加石灰石,实现炉内脱硫,从而大幅度降低常规工业锅炉的脱硫处理成本,并能够避免由于湿法脱硫给尾部造成腐蚀的问题;并通过两级配风,控制一次风量和燃烧温度(燃烧温度控制在850~900℃之间,在此温度区间,NOx产生量最小),实现低NOx排放。
尾气处理部分配置袋式除尘器,使烟尘排放浓度低于50mg/m3。
因此本产品具有优越的环保排放性能。
2007年1月10日呼和浩特市环境监测中心对呼和浩特市新城区卧式循环流化床燃煤锅炉进行了环保测试,测试结果显示该锅炉大气污染物排放指标远低于GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》的限值。
表1呼和浩特市新城区卧式循环流化床燃煤锅炉大气污染物排放
8、对灰渣的利用
由于燃料燃尽率高,灰渣的含碳率低,因而本产品产生的灰渣可以可直接生产环保砖,还可卖给水泥厂和商砼站,充分利用。
9、锅炉的高度低,土建成本低
本锅炉的高度为18m,而立式循环流化床锅炉的高度为28m,而且本锅炉的采取单层布置,不设置运转层,因而锅炉房的土建成本低。
1.1.3太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房设计方案
根据太仆寺旗宝昌镇城区的现状条件,城市可建设用地本来就稀缺,加之拆迁具有一定难度,而与之相关的生态问题又必须重点关注,采暖方式为集中供热。
随着经济的发展,以及国家有关政策的改变和要求,在燃料的选择使用上应机动灵活,尽量选择清洁能源。
以将其对大气的污染降到最低。
太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房的设计方案根据《太仆寺旗宝昌镇城区总体规划》,原6个供热分区,经过调研及经济分析确定为11个供热分区。
1.2太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房厂址
集中供热站(锅炉房)厂址选原则:
靠近集中供热区城,在基建、运行维修和环境保护等方面有好的经济效益和环境效益。
锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置,应充分利用地形,使挖填方量最小,排水良好。
根据《内蒙古自治区企业投资项目备案确认书》(备案号:
1225272010001),《太仆寺旗人民政府旗长办公会议纪要》[2010]12号《研究集中供热北区建设工作会议纪要》;太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房位置详见附图—02
太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房根据供热区域规模大小和工艺设备流程,确
定集中供热锅炉房的厂址占地面积。
1.3区域集中供热锅炉房的厂址比选:
略。
1.1总图布置
1.1.1厂址概况
太仆寺旗宝昌镇北区集中供热锅炉房位于:
原国营苗圃。
道路红线退线皆为5米,
建设用地总面积33197m2,地形较平坦。
总平面布置再满足流程合理的前提下,保证工艺路线短捷。
再尽量提高厂区利用系数的同时,做到分区明确合理,平面严格按照《建筑设计防火规范GBJI6-87(1997年版)》,《锅炉房设计规范GB50011-92》中的要求进行布置。
全厂分为两个区域:
生产区和厂前区。
生产区主体建筑物包括:
1×29MW水
锅炉房,封闭式干煤棚,皮带走廊上煤系统,锅炉房室外设备、烟囱等辅助生产设备。
由于该锅炉房位于党校东侧及住宅区北侧,为了减少对环境影响,增加道路上的景观,将厂前区办公楼和予留热力公司办公楼主立面沿街布置,通过办公楼新颖、别致的设计和绿化景观造型设计的衬托来美化街景,同时将锅炉房及室外设备遮挡于背面。
厂区西北侧设28米宽汽车装卸倒运场地,满足原料及灰渣转运的需要。
按功能分区和消防要求将生产区道路布置成环形。
为使人流、物流畅通全厂分设人流、物流两各出入口,货流出入口附近设由一座100T汽车衡,主要负责进厂燃煤的计量。
人流出入口布置于厂区东南侧。
厂内道路由1米和7米宽两种。
道路型式城市型。
道路转弯半径为9米。
厂区两个出入口均设传达兼保卫用房。
为了维护工厂的正常生产,厂区西侧、南侧设立不低于2米高的砖围墙,北侧、东侧邻规划路做铁花透空围墙。
全厂的绿化重点在厂前区,以几何图案的形式培植草坪,在消防水池上布置花坛,
并种植由观赏价值的树木和花草。
厂区北、东围墙与规划路间留5~7米宽绿化带,植草并配以绿篱使锅炉房与外部环境更围融洽。
厂内道路沿围墙一均配植绿篱和乔木形成林荫路。
通过绿化尽量改善卫生条件,使厂区绿化系数达到20%。
锅炉房厂区管道工艺布置图
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