节油无锡锅炉厂240修改后370通用.docx
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节油无锡锅炉厂240修改后370通用
无锡锅炉厂240t/h循环流化床锅炉
中低温烘炉方案
长兴锅炉耐火器材厂
目录
1前言3
2热烟气烘炉机理3
3烘炉前应具备的条件4
3.1锅炉及系统应具备的条件4
3.2烘炉机所需条件5
3.3烘炉所需临时系统6
4烘炉过程7
4.1烘炉机启动7
4.2烘炉过程温度测量控制7
4.3锅炉系统操作8
4.4注意事项8
4.5烘炉温升曲线8
5烘炉机及温度测点布置9
5.1烘炉机的布置和数量9
5.2热电偶位置9
6烘炉的组织机构(仅为建议)………………………………………………10
6.1烘炉的组织机构………………………………………………………10
6.2各单位职员分工………………………………………………………10
7烘炉结果检验11
8安全措施12
附件1临时油系统图12
附件2第二阶段烘炉曲线13
附件3烘炉机布置示意图14
附件4烘炉点火前条件检查项目15
1前言
循环流化床锅炉(CFB)运行中,炉膛及物料循环系统内衬表面长期承受高浓度循环固体炉料冲刷,对耐火耐磨内衬材料的性能提出了严格的要求。
耐火耐磨内衬材料施工后的烘干过程直接关系到内衬材料的施工质量和性能。
传统的燃木柴加启动油燃烧器的烘炉方法已经难以用于大型CFB锅炉烘炉。
我公司采用新的烘炉工艺——高温烟气(热烟气)烘炉法,完全满足了大型CFB锅炉烘炉的要求。
实践证实热烟气烘炉法不仅能确保烘炉质量,还能省工、省时、省(燃)料是目前最先进的烘炉工艺。
一般来说,烘炉就是通过分阶段地加热升温、恒温烘烤,蒸发出耐火耐磨材料中的游离水和结晶水,使浇注料固化成型,以达到锅炉正常运行要求的物理、机械性能。
分两阶段进行:
第一阶段:
一次性完成各部位耐火耐磨材料的低、中温烘炉。
该阶段采用烟气发生器为加热热源,在炉外产生热烟气,将热烟气通过导烟管引到需烘干的区域。
烟气发生器,在需要烘烤部位附近分区、多点布置,燃用#0轻柴油(锅炉正式用油),热烟气温度能在150℃~950℃范围内连续可调,从而有效控制热烟温度和温升速率,将各部位耐火耐磨材料温度达到370℃左右。
第二阶段:
完成各部位耐火耐磨材料的高温烘炉。
高温烘炉结合锅炉吹管进行。
本方案仅用于以蒸发出耐火耐磨材料中水分为主的中、低温烘炉阶段。
2热烟气烘炉机理
CFB锅炉中有多处由耐火耐磨材料构成的内衬,大量采用耐火耐磨捣打料和混凝土浇注料。
这些内衬都在现场施工,不可避免的存有游离水、结晶水等不同形态的水分。
在受热升温过程中,如果水分迅速蒸发,产生的汽压超过混凝土的结合力,使炉墙爆裂损坏,甚至可能造成大面积炉墙倒塌,再如初始热膨胀过快、不均匀,也会由于热应力而使炉墙受到损坏。
因此,内衬材料的干燥——烘炉是新施工或大修后的CFB锅炉启动运行前的一项重要工作,烘炉质量直接影响耐火耐磨内衬的寿命和CFB锅炉运行可靠性。
一般来说,烘炉要实现的目标是:
(1)为避免水分快速蒸发而导致炉墙损坏,必须使耐火耐磨材料内的水分缓慢蒸发析出,而且得到充分的干燥;
(2)干燥后,继续加热到一定温度,使耐火耐磨内衬材料充分固化,保持耐火耐磨层的高温强度和稳定性,提高耐火耐磨层强度;
(3)使耐火耐磨层缓慢、充分、而又均匀地膨胀,避免耐火耐磨层由于热应力集中或耐火耐磨材料晶格转变时膨胀不均匀造成耐火耐磨层损坏等。
总之,耐火耐磨内衬的干燥要点是缓慢和均匀地可控加热。
在没有高温烟气烘炉之前,国内通常以木柴(木炭)加燃油来完成烘炉过程:
在限定的部位点燃木柴,待温度升至一定值后,再点燃启动油燃烧器,提高并维持烘炉所需要的温度。
受木柴燃烧点、投入工作劳动强度大、启动油燃烧器火焰温度高、热负荷集中等条件所限,无法实现缓慢、均匀加热升温的烘炉过程,CFB锅炉很多部位受结构条件的限制,不可避免成为烘不到的“死角”,烘炉质量难以保证。
热烟气烘炉法烘炉工艺的要点如下:
①以热烟气作为热源,使内衬材料获得缓慢的加热过程,严格遵循耐火耐磨内衬材料水分缓慢均匀析出的规律,控制干燥温度和温升速率,促使不同形态水分的顺利析出,做到温度可控。
②烘炉机在炉外产生热烟气,烟气入炉内后与炉墙主要为对流换热,无火焰高温辐射损坏炉墙,使炉墙吸热均匀。
③将热烟气分多点通入炉内需烘干的部位,彻底消除回料系统的分离器及其进、出口,回料器的竖管、斜腿以及冷渣器等部位在传统烘炉方法中形成的烘炉“死角”。
使炉墙受热均匀。
3烘炉前应具备的条件
3.1锅炉及系统应具备的条件
3.1.1锅炉烟气系统安装完成,所有烟道风门可操作,除尘器通过升压试验;
3.1.2为防止烟气及热量散失,除热烟气通入孔外,其余门孔应堵严:
●防止烟气从吹灰器孔逸出;
●防止烟气从点火燃烧器的配风管道返到一次风机处逸出;
●防止烟气从炉膛的配风口返到二次风机处逸出;
3.1.3锅炉内部、烟风道、分离器等部分清理干净并封堵完毕;
3.1.4锅炉内所有的耐火耐磨材料砌筑完毕,并自然养护7天以上;
3.1.5锅炉各部位膨胀指示器安装齐备,支撑吊杆安装齐全,所有弹簧吊架的定位销在烘炉开始前拆除;
3.1.6消防系统经验收并具备投运条件;
3.1.7工业水系统、除氧器系统调试完毕并具备投运条件;
3.1.8锅炉汽水系统、排污系统及疏水系统安装完毕并验收合格;
3.1.9给水泵调试完毕并具备投运条件;
3.1.10炉膛、分离器、点火风道、冷渣器等部分DCS烟温测量系统校准并具备投运条件;
3.1.11锅炉生火排气电动门经调试开关灵活、不泄露;
3.1.12锅炉汽包水位计安装完毕并具备投运条件;锅炉水位、压力监视系统调试完毕并具备投运条件(包括锅炉汽包水位控制室监视系统);
3.1.13锅炉燃油系统安装完毕并经过水压试验,具备投运条件;
3.1.14锅炉照明系统调试完毕并满足烘炉条件;
3.1.15生火锅炉调试完毕具备运行条件;
3.1.16参加烘炉的人员经过技术交底和安全培训。
3.2烘炉机所需条件
3.2.1燃料:
轻柴油(按当地气温决定油号),要求烘炉机前供油压力<1.0MPa,最大供油量<1500kg/h。
临时油系统从正式的燃油系统引出,临时供油母管和临时回油母管分别与燃油系统的供油和回油管道连接,具体做法是拆除燃油系统的供油管道和回油管道的两个阀门,用法兰将临时供油管接入系统。
临时供油母管的管径为DN25,并应设有回油管路保证炉前压力,回油的管径应和供油管径相同。
每台烘炉机供油管径为DN15,供油经分路器接至烘炉机跟前。
3.2.2压缩空气:
要求烘炉机前压缩空气压力>0.5Mpa,每台烘炉机的压缩空气量不低于1m³/min。
临时压缩空气从各层的压缩空气阀门处接入,用管道接入各烘炉机。
临时压缩空气母管的管径为DN25~DN50,每台烘炉机压缩空气管径为DN15,经临时母管接至各烘炉机。
3.2.3电源:
三相四线制380V,每台烘炉机15A,在平台设总配电柜,从总配电柜接入各烘炉机配电箱。
3.3烘炉所需临时系统
3.3.1临时隔墙:
为使热烟气能集中加热各部位内衬材料,避免被水冷壁过多吸热,同时也为节约燃料,在锅炉内装设临时隔墙,具体布置如下:
炉膛内隔断:
密相区出口搭设临时隔墙用脚手架杆做支架,支架顶部搭成宽度400mm的平面,方格上铺满0.5毫米的铁皮,四周用纤维毡补严。
旋风分离器出口隔墙的布置:
在旋风分离器出口利用器引过热出管做骨架,铺设0.5mm的铁皮,四周留缝80-100mm;
3.3.2烟气隔断系统:
3.3.2.1防止烟气从吹灰器孔逸出;
3.3.2.2分离器、炉膛、尾部竖井的门孔关闭,防止烟气从门孔逸出;
3.3.2.3热烟气管道穿过人孔处密封;
3.3.2.4各给煤口、石灰石加入口、床料加入口用临时堵板堵死;
3.3.2.5除有热烟气通入之外的炉膛二次风口用临时堵板堵死;
3.3.2.6、回料阀、部分炉膛布风板的风帽严密封堵;
3.3.2.8床下点火燃烧器处一次风管用钢板临时封堵。
3.3.3排湿孔:
在床下点火燃烧器、分离器、回料阀等内部有耐磨耐火浇注料部位的外部筒体(或箱体)开一些排湿孔,烘炉过程中严密监视排汽情况,如果排汽量较大,在相应的部位增加一些排湿孔。
3.3.4临时热烟气连接管道:
烘炉机热烟气连接管道为Φ273~377×6的钢管,管道布置按实际情况确定;
管道外保温材料采用硅酸铝纤维毡,厚度不宜小于40mm。
临时热烟气连接管道应根据现场情况安装支撑。
3.3.5烘炉机备有10台,可根据现场情况确定使用台数,每台烘炉机自重<1t,安装现场应具备起吊能力;
4烘炉过程
耐火耐磨材料在干燥过程中,80~110℃时析出游离水,在200~330℃时析出结晶水。
由于耐火耐磨材料密度大,内衬具有相当的厚度,水分缓慢均匀析出、并使其体积达到稳定状态极为困难,干燥过程是烘炉的重要环节。
4.1烘炉机启动
(1)启动点火风道烘炉机,以小油量低烟温投运,稳燃后逐步加大油量,按升温曲线升温和保温。
(2)启动炉膛烘炉机,以小油量低烟温投运,稳燃后逐步加大油量,按温升曲线进行升温和保温。
(3)启动回料阀立腿烘炉机,以小油量低烟温投运,稳燃后逐步加大油量,按温升曲线进行升温和保温。
(4)启动分离器烘炉机,以小油量低烟温投运,稳燃后逐步加大油量,按温升曲线进行升温和保温。
其余烘炉机的启停根据温度情况控制。
4.2烘炉过程温度测量控制
检测温度不直接测量耐火材料表面,而是测量烟气的温度。
耐火材料的温升总是滞后于烟气温度,控制烟气温度相对于耐火材料来说是安全的。
烘炉机出口烟气温度的控制有一定的范围。
烘炉过程中,采用DCS系统的正式烟气温度测点,并以下列温度作为各部位的特征温度:
炉膛温度:
采用炉膛密相区的平均温度作为特征温度;
床下启动燃烧器温度:
采用床下启动燃烧器出口的温度作为特征温度;
分离器温度:
采用分离器进、出口的温度作为特征温度;
回料阀温度:
采用回料阀的温度作为特征温度;
以上各处热电偶检测的温度经DCS计算平均烟气温度,烘炉期间每小时抄记一次,并以此温度与预定烘炉曲线相比较,调节各处烘炉机的燃油量,使各处温度尽量符合预定的烘炉曲线,允许温差在±20℃的范围内波动。
特别指出的是:
由于回料阀是热容量比较小的部位,烘炉机出口的烟气温度调节有一定的范围限制,根据以往的经验此部位在150℃前的温升比较快,和烘炉曲线略有差距,但是不影响耐火材料的性能。
4.3锅炉系统操作
以下仅为建议,具体由专业人员按运行规程操作。
(1)烘炉前,锅炉应按规程上水至正常水位;
(2)烘炉期间,锅筒压力升高至0.175MPa时关闭排气门(如有再热器,再热器排气门除外),根据需要进行升压,烘炉中后期锅筒压力可能升高至额定压力的90%;如需排气,可从过热器出口集箱排气阀排气。
(3)烘炉期间监视尾部竖井和空气预热器前的烟气温度;
(4)烘炉期间应巡回检查锅炉和烟道膨胀,并记录所有膨胀数据。
(5)补水时更要注意锅筒上下壁温差不要超过50℃。
(6)按经验,烘炉前应准备500~800吨软化水。
4.4注意事项
(1)所有烘炉温度监测数据都作为记录并将存档。
(2)排湿孔上方周围应留足够排放空间,在锅炉吹管后再封闭排湿孔。
4.5烘炉升温曲线
CFB锅炉的烘炉升温曲线
370
250
0187296120144168
总计用时间(h)
降温过程前半小时为烘炉机减油降温,后期为自然冷却降温,如工期紧,停炉12小时后可采用锅炉换水降温的方法,但不能采用用风机吹风冷却等“急冷”的方法。
5烘炉机及温度测点布置
烘炉设备为本公司研制开发的“高效节能型烘炉机”。
5.1烘炉机的布置和数量
根据现场情况和耐磨耐火浇注层的结构需要布置烘炉机。
烘炉机的布置位置和数量如下:
●分离器进口共布置2台烘炉机,烟风管道从分离器进口人孔进入;
●分离器出口共布置2台烘炉机,;烟风管道从分离器出口人孔进入;
●回料器立腿共布置2台烘炉机,从人孔进入;
●炉膛共布置2台烘炉机;从人孔进入。
●点火风道共布置2台烘炉机,从炉前人孔进入。
●每台烘炉机烟风管道下部需铺设安全防护层,用0.5毫米铁皮铺设在烟风管道下面,铁皮上铺3厘米细沙。
总计布置烘炉机10台。
5.2热电偶位置
烘炉机出口烟气温度的监控由烘炉机自带;
锅炉内烟气温度监控用锅炉本体设计安装的有关部位的热电偶。
6烘炉的组织机构(仅为建议)
6.1烘炉的组织机构
组长:
1人由电厂领导担任
副组长:
电厂:
调试单位:
耐火材料:
烘炉公司:
成员:
电厂运行:
电厂工程部:
监理单位:
安装公司:
耐火材料:
调试单位:
烘炉公司:
两个班的班长
6.2各单位职责分工(仅为建议):
6.2.1烘炉公司:
·根据烘炉需要提出对锅炉系统、DCS系统的具体要求;
·负责提供烘炉临时系统的材料;
·按双方商定的低温烘炉温升曲线对耐磨耐火材料进行养护,使烘炉达到要求;
·负责烘炉机及临时连接烟道的现场就位、安装、拆卸等工作以及其他临时系统的安装。
·烘炉前向参加烘炉的全体工作人员进行技术、安全交底;
·烘炉过程中的烘炉机操作、烘炉机就地温度、控制室相关烟气温度测点记录;
·烘炉期间配合安装单位、调试单位、电厂运行进行锅炉巡视;
·烘炉期间发生突发事件时配合电厂积极解决处理;
·根据烘炉的具体要求对电厂运行人员提出相关的锅炉控制要求。
6.2.2调试单位:
·负责协调烘炉过程中各单位的配合以及出现问题的处理;
·负责在DCS上准确显示烘炉的所需要的锅炉炉膛、分离器烟气温度、压力,汽包壁温、压力、水位等。
·负责DCS具备烘炉所需要的远方操作条件。
·与施工单位共同完成油、压缩空气、给水系统等分步试运。
·参加烘炉期间值班。
·指导运行人员进行必要的操作。
·参与烘炉质量评定。
6.2.3安装单位
·烘炉进入300℃时,一次风机、二次风机、引风机、点火风机、罗茨风机需定期检查。
·负责烘炉期间各系统维护和消缺。
6.2.4电厂:
·负责组织烘炉方案的具体实施学习。
·负责烘炉过程中DCS系统数据的采集和存档;
·负责烘炉过程中燃油、压缩空气、电的不间断供给。
·负责烘炉过程中按规程和烘炉要求对锅炉设备操作和运行监视。
·组织最终烘炉的质量评定。
6.2.5监理公司和耐火材料厂:
·在烘炉全过程中行使质量、安全等监理职责;
7烘炉结果检验
为校验烘炉效果和耐火耐磨浇注料的性能,在炉墙施工的同时制作模拟试块,面积160mm×40mm×40mm,试块的结构与相应部位的炉墙结构均相同,烘炉开始前放入炉内相应部位,试块的具体数量如下:
■炉膛下部侧炉墙2块
■回料箱2块
■分离器进口2块
■风室2块
总计:
8块
根据国内常规定的验收方法:
按烘炉试块取样分析结果进行验收,耐火耐磨材料的残余水分小于2.5%作为烘炉质量的合格标准。
试块由耐火材料厂家制作,试块的取放由烘炉公司负责,试块的分析化验结果。
8安全措施
8.1烘炉期间除各单位专职安全员负责日常安全工作外,现场还应专设烘炉安全员,具体负责现场的安全及安全检查工作。
8.2烘炉前应组织参加烘炉的工作人员学习本方案中有关部分,明确各自分工,熟悉工艺过程和系统,熟练地掌握操作技术和安全知识。
8.3现场还必须具有消防设备,灭火器由甲方负责提供,烘炉公司负责保管。
挂贴“注意安全”、“严禁明火”、“请勿靠近”、“防止烫伤”等标牌,并作好安全宣传工作。
8.4油泵附近应该有专人值班,并应该有通讯设备,在现场发生意外时,能及时接到命令关闭油泵。
8.5整个烘炉过程严格控制锅筒上下壁温差不大于50℃。
8.6现场应该有足够的照明设施,对影响人身安全的扶梯、孔洞、沟道,未拆除的脚手架应妥善处理。
8.7整个烘炉过程严格控制烘炉机附近的明火作业。
附件1临时油系统图
附件2第二阶段烘炉曲线
附件3烘炉机布置示意图
附件4烘炉点火前条件检查项目
序号
名称
检查内容
检查
结果
相关方签字
施工
调试
监理
工程部
1.
烘
炉
临
时
系
统
烘炉机固定可靠,有操作通道
临时烟气管道已保温,不直接冲刷受热面
临时油管道经水压、压缩空气吹扫合格
烘炉机临时电源按要求接至指定位置
烘炉机附近的临时照明、临时消防设施已安装到位
温度监视测点按要求安装完成,并通过数据采集系统接至控制室,集中监视
炉膛密相区出口临时隔墙、后烟井临时隔墙固定牢固,高度符合要求
烟气系统与一次风二次风系统已可靠隔离
吹灰器孔封堵完成
分离器、炉膛、尾部竖井的门孔关闭,防止烟气从门孔逸出
热烟气管道穿过人孔处周围密封
各给煤口、石灰石加入口、床料加入口用临时堵板堵死
回料阀、部分炉膛布风板的风帽严密封堵
烘炉温升曲线已张贴在控制室墙上
烘炉记录表、温度计已准备好
仪用、厂用压缩空气系统正常投入使用
烘炉临时用工具已准备好
18.
锅
炉
本
体
锅炉内部清理干净并经监理验收合格
锅炉汽包水位计安装完毕并具备投运条件
锅炉水位监视系统调试完毕并具备投运条件(包括锅炉汽包水位控制室监视系统)
膨胀间隙足够,指示器冷态下调至零位
耐火耐磨材料施工全部完成,已进行足够时间的自然通风、干燥。
现场清理干净,通道畅通,锅炉正式照明能投运
24.
烟
风
系
统
烟风系统各电动档板调试结束,远方操作好用
各风门挡板已正确命名和标志
所有一次风、二次风、流化风手动、电动档板关闭,电动档板断电
回料器、进料或回料管上的吹扫(堵)手动阀、分离器进口烟道上的吹扫(堵)手动阀关闭
28.
汽
水
系
统
汽水系统的各电动阀门调试结束,经开关试验操作好用
锅炉给水及蒸汽管道安装完成并验收合格
电动给水泵调试完毕并具备投运条件
蒸汽管道膨胀已经作好原始记录
各汽水阀门已正确命名和标志
汽包就地、远方水位计经校验,指示一致
汽包水位电视能投入使用
锅炉工作压力水压试验合格
锅炉有关汽水阀门按点火前要求置于指定位置
37.
燃
油
系
统
燃油管路水压试验合格无泄露。
压力、流量、温度开关、表计投入正常
燃油快关阀、调节阀冷态调试合格
炉前油系统经8小时的油循环
41.
其
他
凝结水系统试运结束,凝结水泵保护试验正常,能可靠投入
除盐水补水系统调试完成
锅炉各部位膨胀指示器安装齐备
准备好软化水800吨,并随时保证水箱水位在高水位
所有弹簧吊架的定位销在烘炉开始前拆除
给水系统试运结束,电动给水泵保护试验正常,能可靠投入
机组排水系统畅通,满足排水要求
辅助蒸汽系统调试结束。
汽机高压缸、中压缸入口和高排出口与蒸汽管道已完全隔绝
空压机系统调试完成,保证厂用、仪用空气稳定可靠
消防水能投用
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