废弃物焚烧供热系统工程培训教材工艺及设备.doc

xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 1 xxxx 有限公司 废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工工 艺艺 及及 设设 备备 发包人 xxxx 有限公司 承包人 xxxx 工程有限公司 2009 04 目目 录录 一 培训的内容及目的 1 1 培训的内容 1 2 培训的目的 1 二 锅炉基础知识 1 1 锅炉的基本原理 1 2 锅炉房设备 5 3 锅炉用煤 6 三 锅炉间工艺系统及设备 12 1 概述 12 2 工艺条件 12 3 总平面布置及锅炉房布置 14 4 废弃物焚烧锅炉 15 5 汽水系统及设备 18 6 烟风系统及设备 21 7 除渣系统及设备 22 8 软化水处理系统及设备 23 9 自动清灰系统及设备 27 10 沼气燃烧系统及设备 27 四 燃料输送系统及设备 30 1 概述 30 2 燃料输送工艺流程 30 3 燃料输送设备 31 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 五 烟气脱硫除尘系统及设备 34 1 概述 35 2 烟气脱硫除尘工艺简介 35 3 烟气脱硫除尘设备 36 六 沼气脱硫系统及设备 39 1 概述 39 2 湿法沼气脱硫工艺简介 43 3 湿法沼气脱硫设备 45 七 劳动安全及工业卫生 52 1 职业危险 危害因素的分析 52 2 主要防范措施 52 3 生产注意事项 58 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 1 一 培训的内容及目的培训的内容及目的 1 培训的内容 本培训课程的内容包括锅炉房的各工艺系统及设备 生产过程中影响安全的主要 因素及相应的防范措施 2 培训的目的 通过本课程的学习 使学员了解并掌握锅炉及锅炉房的工艺系统及设备 具备对 锅炉房工艺系统学习及操作的初步能力 二 锅炉基础知识锅炉基础知识 1 锅炉的基本原理 1 1锅炉的基本构造 1 1 1 什么是锅炉 定义 锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备 按功能包括两大部分 一部分是通过燃烧煤 油 气及其他燃料 将化学能转化为热能 另一部分是 各种形式的受热面 将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式 传递给炉水 使之升温 汽化 过热以产生所需要的蒸汽 或加热所需要的高温热水供动力 机械或其他设备使用 1 1 2 锅炉的组成 通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行 形成炉的概念 蒸汽或热水在锅筒 水冷壁 对流受热面等内部形成 形成锅的概念 1 形象理解 锅 用来装要被加热的水 或其它介质 的容器 炉 加热锅的装置 2 锅的组成部分 汽包 锅筒 水冷壁 过热器 再热器 省煤器 空汽预热器 3 炉的组成部分 炉膛 燃烧器 4 锅炉本体 炉膛 燃烧器 锅筒 水冷壁 对流受热面 钢架和炉墙等组成锅炉 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 2 的主要部件 称为锅炉本体 5 锅炉的其他重要辅机 磨煤机 燃料输配送装置及管道 送引风装置及管道 给排水装置 水处理设备及管道 脱硫除尘及除渣系统 控制系统等 1 2锅炉的工作原理 1 2 1 概述 锅炉工作过程有三个基本过程 1 燃料的燃烧过程 2 炉与锅炉的传热过程 3 水的汽化与过热过程 与之相对应的理论知识是 1 燃烧原理 2 传热学 3 流体力学和工程热力学 1 2 2 燃料在锅炉炉膛内燃烧 按燃烧方式不同 锅炉可分为 1 室燃炉 主要用于发电等的大容量锅炉 最小容量 75t h 2 沸腾炉 循环流化床 一般最小容量 10t h 目前国内最大容量做到 1026t h 配套 300mw 机组 3 层燃炉 主要用于生产工业用加热蒸汽或水 一般最大容量 75t h 本 工程采用锅炉即为层燃炉 层燃炉 由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料 在炉排上形成 燃料层 燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓 透过燃烧层进行 燃烧进而产生高温烟气 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 3 1 2 3 锅与炉的传热 锅炉受热面有两大部分 炉膛受热面和对流受热面 炉膛受热面又称水冷壁 传热方式主要以辐射换热为主 对于小型工业锅 炉 还有部分锅筒表面参与换热 炉膛内 进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的高温火焰和烟气 通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管 水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽 此传热过程 传热量的大小与炉膛受热面 进入炉膛的燃料量多少相关 会使 炉膛出口烟温产生相应变化 在一定的燃料量和热空气温度下 炉膛受热面大 传热量随之增加 使炉膛的出口烟温降低 而如果炉膛受热面布置较小时 意 味着炉膛出口烟温提高 在锅炉负荷发生变化时 炉膛出口烟温则随负荷的大 小而升降 通常炉膛出口烟温 对大型电站煤粉炉 约为 1000 1200 对 中小型锅炉 炉膛出口烟温不应低于 950 其高值按燃料的灰分变形温度为 限 且不超过 1100 如果燃用液体燃料或气体燃料时 由于无结渣问题 可选 1200 左右 炉膛受热面除起到传热作用外 还有保护炉墙的作用 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 4 注意 炉膛的换热方式主要以辐射换热为主 电站锅炉的对流受热面包括过热器 再热器 省煤器 工业锅炉的对流受 热面则包括对流管束 过热器 省煤器 对带有空气预热器的锅炉 空气预热 器从传热的角度看 也可作为对流受热面 尾部对流受热面有两部分 一是省煤器 它使给水在进入锅筒之前 预先 加热到某一温度 通常低于饱和温度或达到饱和温度 二是空气预热器 空气 在进入炉膛之前被加热到一定温度 以改善炉内的燃烧过程 同时降低排烟温 度 提高锅炉的热效率 注意 省煤器与空气预热器都是对流受热面 1 2 4 水的受热 汽化及过热过程 该过程是饱和蒸汽的生产过程 给水加热器使给水加热到 104 175 中压 锅炉 或 215 240 高压锅炉 由给水管道将水送到省煤器 水在省煤器中被 加热到某一温度后进入锅筒 然后沿下降管下行到水冷壁进口集箱 经适当分 配后注入水冷壁管 水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸 汽的混合物 上升进入锅筒内 由汽水分离装置分离 蒸汽由锅筒上部流入过 热器 分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环 汽水混合物的分离设备是保证 蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备 蒸汽流入过热器后继续被加热成具有 一定温度和过热度的过热蒸汽 1 3锅炉的工作过程 1 锅炉的燃烧过程 燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化反应的过程 这是一种复杂的 物理化学综合过程 它需要具有一定的温度和浓度条件 一定的时间和空间条 件 燃料进入锅炉燃烧的基本过程 燃烧 炉膛 或炉排 除渣设备 烟气的基本流程是 高温烟气 水冷壁 过热器 对流管束 尾部受热面 省 空 脱硫除尘 引风机 烟囱 2 工质 水 的加热和汽化过程 蒸汽的产生过程 给水 省煤器 汽锅 过热器 汽轮机 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 5 水循环过程 汽锅 下降管 下集箱 水冷壁 锅筒 1 4锅炉经济指标 受热面蒸发率 每 m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量 符号 d h 单位 kg m2 h 锅炉热效率 每小时送进锅炉的燃料 全部完全燃烧时 所能发出的热量 中有百分之几被用来产生蒸汽或加热水 以符号 表示 汽煤比 一吨标准煤所能产生的蒸汽量 由于锅炉生产出蒸汽的参数不同 所以产生不同蒸汽参数的锅炉没有可比性 对于工业锅炉比较常用 2 锅炉房设备 2 1锅炉本体设备 汽包锅炉的基本构造包括锅筒 又称汽包 管束 水冷壁 集箱和下降管等 组成 它是一个封闭的汽水系统 炉子包括煤斗 炉排 炉膛 除渣板 送风装置等组成 是燃烧设备 2 2锅炉房辅助设备 1 运煤 磨煤 脱硫 除灰系统 2 送引风系统 3 水 汽系统 包括排污系统 4 电气 仪表 2 3汽包 2 3 1 汽包的作用 1 汽包是加热 蒸发 过热三个过程的连接枢纽 同时作为一个平衡 器 保证水冷璧循环所需要的压头 2 存有一定容量的水与汽 具有相当的蓄热量 当锅炉工况变化时 能起缓冲稳定汽压的作用 2 3 2 汽包的特点 1 装有测量表计与安全附件 水位是锅炉最主要的控制参数 2 是锅炉安装中时最重的部件 480t h 蒸发量的锅炉汽包约重 70 吨到 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 6 90 吨 3 制造工艺要求高 汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件 4 装有汽水分离装置 保证饱和蒸汽的品质 2 3 3 汽水分离装置 汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅水带杂技溶解问题 对中压和次高压锅炉主要是将锅水从蒸汽中分离出来 对高压锅炉除机械 携带外 还要控制蒸汽中溶解的硅酸 而对超高压锅炉溶盐问题更重要的 是除硅酸外还有氯化钠的溶解 2 4 省煤器与空气预热器 2 3 1 省煤器的作用 1 降低烟气温度 2 减少蒸发受热面 3 以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁换热 低温 强制流动 逆流布置 4 减少给水与汽包壁的温差 降低热应力 2 3 2 空气预热器的作用 1 进一步降低烟气温度 由于大容量锅炉 给水温度 250 280 烟 气温度比较高 用空气预热器进一步吸收烟温使其降低到 120 左右 2 制粉系统干燥 3 强化着火 3 锅炉用煤 3 1煤的化学成分及其性质 3 1 1 碳 c 主要的燃烧成分 约占 50 95 qydw 33704 kj kg 纯碳燃点高 燃烧缓慢 燃料中的碳多以化合物形式存在 3 1 2 氢 h 重要的燃烧成分 煤中约占 2 8 qydw 125600kj kg 十分容易着 火 燃烧迅速 易爆 液体和气体燃料氢含量较高约占从百分之十几到几十不 等 燃烧室易析出碳黑而冒黑烟 3 1 3 硫 s 是燃料中的有害成分 约占可燃成分的 0 8 kj kg 燃烧后的产 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 7 物是 so2 so3 与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸 so2 so3排放造成大气 污染 锅炉尾部受热面造成低温腐蚀 3 1 4 氧 o 和氮 n 氧和氮是不可燃成分 约占 40 含氧量随煤化程度增 高而明显减少 氮主要以有机氮形态存在 约占 0 5 2 高温燃烧生成 nox 有害 3 1 5 水分 water moisture 燃料中的主要杂质 约占 5 60 水分进入炉内吸 热汽化成水蒸汽 对燃烧不利 在烟气露点时 水蒸气与 so2 so3生成亚硫 酸和硫酸 造成低温腐蚀 3 1 6 灰分 ash 燃料中主要不可燃的矿物杂质成分 与成煤条件 开采方式 运 输条件有关 灰分增加可燃物减少 煤的低位发热量减少 着火困难 灰渣量 增加 运行操作繁重 灰分的增加造成煤的软化温度下降 炉内易结渣 使受 热面传热恶化 3 2燃料成分分析数据的基准及换算 3 2 1 煤的成分分析 煤的成分表示和分析方法 可以分为元素分析和工业分析两种 煤的元素 分析将煤分为碳 氢 氧 氮 硫 灰分和水分七个组分 煤的工业分析是将 煤分为挥发分 固定碳分 和水分四个组分 每种组分都按分析基准的质量分 数表示 由于分析方法不同 元素分析成分和工业分析成分间没有严格的对应 关系 无法相互换算 3 2 2 煤的工业分析 1 煤中的水分 煤中的水分测定有三项 即全水分 mar 外在水分 内 在水分 mad 全水分包括外在水分和内在水分 外在水分是指煤在开采 运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔 中的水 它以机械方式与煤相连结着 较易蒸发 其蒸汽压与纯水的蒸汽相等 在空气中放置时 外在不分不断蒸发 直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度 达到平衡时为止 此时失去的水分就是外在水分 外在水分的多少与煤粒度等 有关 而与煤质无直接关系 内在水分 mad 是吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔中的水 称为内在水分 内在水分指将风干煤加热到 105 110 时所失去的水分 它主要以物理化 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 8 学方式 吸附等 与煤相连结着 较难蒸发 故蒸气压小于纯水的蒸汽压 失去 内在水分的煤称为绝对干燥或干煤 2 煤的灰分 煤的灰分系指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在 一定温度下产生一系列分解 化合等复杂反应后剩下的残渣 显然煤灰全部 来自煤中矿物质 但其组成和重量不完全与煤中矿物质相同 煤中矿物质来源如下 原生矿物质 系成煤植物本身所含的矿物质 此量很少 次生矿物质 成煤过程中由外界混到煤层中的矿物质 一般其量也不 多 但也有例外 外来矿物质 在采煤过程中混入的煤层顶底板和夹矸石所形成 可通 过洗选法予以脱除 其数量多少 根据开采条件在很大的范围里波动 它的主要成分为 sio2 a12o3 也有一些 caso3 caso4 fes2等 煤灰熔融性是动力用煤的重要指标 煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点 但 严格来讲这是不确切的 因为煤灰是多种矿物质组成的混合物 这种混合物并 没有一个固定的熔点 而仅有一个熔化温度的范围 开始熔化的温度远比其中 任一组分纯净矿物质熔点为低 这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体 这种共熔体在熔化状态时 有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能 从而改变了 熔体的成分及其熔化温度 煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成 煤灰成分十分复杂 主要 有 sio2 a12o3 fe2o3 cao mgo so3等 大量试验资料表明 sio2含量在 45 60 时 灰熔点随 sio2含量增加而降低 sio2在其含量 45 或 60 时 与灰熔点的关系不够明显 a12o3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用 煤 灰中 a12o3的含量超过期 30 时 灰熔点在 1500 灰成分中 fe2o3 cao mgo 均为较易熔组分 这些组分含量越高 灰熔点就越低 3 煤中的挥发分 煤的挥发分含量与煤的变质程度有密切的关系 随变质程度的提高而降低 因此煤炭分类中均以其做为第一分类指标 根据挥发分和焦渣特征可初步决定 煤种的加工利用途径 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 9 挥发分测定条件对其产率值有很大影响 我国规定采用带严密坩埚盖的 瓷制坩埚 在 900 10 温度下加热 7 分钟的试验方法 各国标准亦不尽相 同 因此测定结果不能进行严格对比 3 2 3 煤的成分表示方法及其换算 煤的成分表示方法无论是元素分析或工业分析 都与煤质分析化验时的状 态有关 所以在表示煤的成分时 必须注明是何种分析化验状态 煤质分析化 验时的状态常用 基 表示 煤质分析中常用的基准有 收到基 空气干燥基 干燥无灰基 四种 其定义 用途见表 2 3 1 表 2 3 1 新标准 基准名称 定义符号 用途 收到基以收到状态的煤为基准 ar 用于煤炭销售及物质平衡 热平衡与 热效率计算 空气干燥基 以与空气温度达到平衡状 态的煤为基准 ad 多为试验室分析工作的基础 干燥基 以假想无水状态的煤为基 准 d 用于比较煤炭质量 为计算灰分 硫 分等含量用 干燥无灰基 以假想无水 无灰状态的 煤为基准 daf 用于了解和研究煤中的有机质 各种 基 的成分均用质量百分数表示 各种成分的具体表示法见表 2 3 2 表 2 3 2 煤的各种 基 的成分表示法 基准名称元素分析 工业分析 收到基 ar car har oar nar sar aar mar 100fcar var aar mar 100 空气干燥基 ad cad had oad nad sad aad mad 100fcad vad aad mad 100 干燥基 d cd hd od nd sd ad 100fcd vd ad 100 干燥无灰基 daf cdaf hdaf odaf ndaf sdaf 100fcdaf vdaf 100 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 10 表 2 3 3 煤质分析结果不同 基 成分换算系数表 3 3煤的性质 3 3 1 煤的热稳定性 煤的热稳定性是指煤块在加热时保持原有粒度的性能 热稳定性好的煤在 燃烧或气化过程中不破碎或破碎较少 锅炉或沼气发生炉如使用热稳定性差的 煤 将导致煤层气流阻力增加 气流带出物 飞灰量 增加 甚至形成风沟和 结渣 使燃烧或气化不能正常进行 3 3 2 煤的可磨性 煤的可磨性是指煤研磨成粉的难易程度 煤的可磨性主要与煤的煤化程度 有关 一般来说 焦煤和肥煤可磨性指数较高 容易磨细 无烟煤 褐煤可磨 性指数较低 不易磨细 当水分和灰分增加时 其可磨性指数就越低 煤的可磨性系数以风干状态下的硬质标准煤 一般以难磨的无烟煤 kkm 1 为基准 与待磨煤在相同颗粒度的情况下 磨制成相同细度的煤粉 各自电耗 量之比 3 3 3 煤的粘结性和结焦性 煤的粘结性指煤在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质或焦块的性 质 煤的结焦性是指煤粒在隔绝空气受热后能否生成优质焦碳 焦碳的强度和 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 11 块度符合治金焦的要求 的性质 粘结性强是结焦性好的必要条件 即结焦性好的煤其粘结性也好 但粘结 性好的煤 结焦性不一定好 例如气肥煤 其粘结很好 但生成的焦碳裂隙多 强度差 故结焦性不好 3 3 4 煤的结渣性 煤的结渣性是反映煤灰在燃烧或气化过程中的成渣特性 对于煤的燃烧与 气化 结渣率高都是不利的 会造成气流分布不均 给操作造成困难 增加灰 渣中的含炭量等 影响结渣性的主要因素是煤灰分和灰熔点 煤的灰分高 灰熔占低 结渣 率就高 此外 煤灰周围的气氛对结渣性也有影响 还原气氛下的结渣率就高 于氧化气氛下的 3 3 5 煤灰的熔融性 煤的灰分是煤在完全燃烧后形成的残渣 主要成分是煤中矿物质燃烧后生 成的金属和非金属的氧化物与盐类 是多种成分的复合物和混合物 因此它没 有明显的由固相转化为液相的熔点 开始熔融到完全熔融 要经过一个较大的 温度区域 一般测定它的三个熔融特征温度 变形温度 dt 软化温度 st 流动温度 ft 影响灰熔点的因素很多 主要与煤灰的组成成分和煤灰周围燃烧介质气氛 有关 煤灰中熔点高的物质愈多 灰熔点愈高 煤灰周围介质还原性气体存在 时 灰熔点会降低 3 4 煤的发热量 煤的发热量 q 单位质量的煤在完全燃烧时所放出的热量 kj kg 煤的发 热量根据生成烟气中的水蒸气状态不同分为高位发热量和低位发热量 高位发 热量 q 是指每千克煤完全燃烧后其烟气中的水蒸气以凝结水状态存在时所放出 的热量 用 qgr表示 低位发热量是指每千克煤完全燃烧后其烟气中的水仍保 持蒸汽状态时所放出的热量 用 qnet表示 很显然燃料高位发热量要大于低位 发热量 其差值即是燃烧产物中所含水蒸气的法汽化潜热 一般而言 工程中 燃烧后烟气中的水均呈水蒸气状态排出 所以常用的是燃料低位发热量 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 12 三 锅炉间工艺系统及设备锅炉间工艺系统及设备 1 概述 本工程采用的锅炉为一台多燃料的废弃物焚烧锅炉 焚烧处理浆厂生产过程中产 生的废木渣和废水处理厌氧消化工段产生的沼气 同时掺烧部分燃煤 实现废弃物综 合利用 达到节能增效的目的 废弃物焚烧炉的主要特点如下 1 燃料种类多 主要燃料有 3 种 废木渣 沼气和煤 2 焚烧工况多 锅炉能适应混烧工况 纯烧沼气工况和纯燃煤工况 3 锅炉采用沼气点火 4 采用先进的 dcs 控制系统 2 工艺条件 2 1燃料特性 2 1 1 燃煤特性 1 设计煤种 燃煤固定碳 car 40 燃煤水分 mar 7 10 燃煤的灰 aar 30 全硫含量 st d 0 6 干燥无灰基挥发份含量 vdaf 20 燃煤低位发热量 qar net 5200kcal kg 燃煤粒度 6 30mm 粒度40 燃煤水分 mar 7 10 燃煤的灰 aar 30 全硫含量 st d 0 6 干燥无灰基挥发份含量 vdaf 20 燃煤低位发热量 qar net 4800kcal kg xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 13 燃煤粒度 6 30mm 粒度 6mm 的 30 煤灰熔融性软化温度 st 1250 2 1 2 沼气技术参数 沼气成分 甲烷含量 79 co2含量 18 h2s 含量 1 1 其他含量 1 9 沼 气量 15000m3 d 低位发热值 5500kcal m3 2 1 3 废木渣技术参数 废木渣皮总量 50t d 废木渣含水率 50 废木渣粒度 长 30 50mm 宽 20 30mm 厚 1 4mm 废木渣成分分析 名 称 符 号单 位 木屑 湿 碎木干 木屑 干 含碳量 car 24 63 24 75 23 71 含氢量 har 0 60 0 99 0 91 含氧量 oar 23 16 22 87 23 18 含氮量 nar 0 15 0 13 0 28 含硫量 sar 0 14 0 09 0 06 废木渣混合后 平均含水量 war 50 00 含灰量 aar 1 32 1 17 1 86 低位发热值 qnet arkcal kg1243 2 1355 6 1244 5 物料量 t d5 030 015 0 2 2气象数据 武陟属暖温带大陆性季风型气候 冬季寒冷干燥 夏季炎热多雨 日照充足 光热 资源丰富 其主要气象参数如下 年平均日照时数2553 2h 年平均气温 14 4 极端最高气温 43 6 极端最低气温 22 4 年平均蒸发量1994 4 mm 年平均降雨量575 1mm xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 14 无霜期206 216d 年平均风速3 18m s 主导风频14 2 南风 次主导风频9 6 北风 大气压力 1012 8mbar 冬季 991 7mbar 夏季 海拔高度110 4m 2 3抗震要求 根据 中国地震动参数区划图 gb18306 2001 本工程抗震设防烈度 7 度 设 计基本地震加速度 0 15g 2 4锅炉布置方式 废弃物焚烧锅炉采用室内单层布置 2 5锅炉给水水质 项 目数据或要求 进入锅炉的给水温度 104 进入锅炉的给水品质除氧后的水 1 总硬度 0 03mmol l 2 含氧量 0 1mg l 3 ph 值 7 25 4 含油量 2 mg l 5 悬浮物 5mg l 2 6 系统控制方式 本工程设一个中央控制室 锅炉及辅助系统等采用 dcs 控制 且可根据工况进行 自动控制或人工手动操作 3 总平面布置及锅炉房布置 3 1总平面布置 xxxx 有限公司位于河南省焦作市武陟县 武陟县位于河南省西北部 北依太行 南临黄河 与省会郑州隔河相望 是焦作市的南大门 本工程位于 xxxx 有限公司厂区内污水处理厂西北角 总平面布置如下 锅炉房 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 15 及其辅助用房布置在用地的东边 锅炉房往西为炉后及烟囱 用地的中北部为沉灰池 沉灰池南部为冲灰泵房 用地的西部为干煤棚及生物质仓 钢栈桥连接干煤棚和锅炉 房 灰渣场设在脱硫除尘装置的北侧 沼气脱硫区域设置在钢栈桥的南侧 详见图 总平面布置图 7039 sp 01 21 01 3 2锅炉间布置 3 2 1 锅炉间 锅炉间长 22m 跨度 12m 单层 高 13 7m 轻钢结构 9 500m 层 5 6 轴间布 置有 2 输煤皮带 辅助用房贴锅炉间南端布置 长 28 5m 跨度 6m 单层 局部为三层 0 000m 布置软化水处理间 变配电室及控制室 5 500m 至 15 50m 标高为给料间 4 5 轴间布置有生物质仓 5 6 轴间布置有输煤转运间 软化水处理间以上的 5 500m 层布置有除氧器 除氧水箱及连续排污扩容器 3 2 2 锅炉间及炉后布置 锅炉采用室内单层 东西向布置 底层锅炉房的左侧墙外布置 1 台鼓风机 炉前 布置 1 台二次风机 锅炉排渣口下方设有出渣机和出灰机 冷却后的炉渣通过出渣机 输送往至手推渣车 煤仓布置于锅炉间东侧 省煤器靠锅炉尾部的西南侧布置于室内 炉后 0 30m 地坪露天布置脱硫除尘设备 引风机及定期排污扩容器等 4 废弃物焚烧锅炉 4 1设计条件 主机设备名称 废弃物焚烧锅炉 锅炉设计额定蒸发量 15t h 工作压力 0 8mpa 设计燃料 沼气 625m3 h 15000 m3 d 废木渣 2080kg h 水分 50 50t d 添加辅助燃煤 4 2主要性能参数 主机设备名称 废弃物焚烧锅炉 型式 链条炉排组装式多燃料废弃物焚烧锅炉 型号 szl15 0 8 t 额定蒸发量 15t h xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 16 额定蒸汽压力 0 8mpa g 额定蒸汽温度 176 给水温度 104 排烟温度 160 排污率 5 设计热效率 83 保证热效率 78 设计煤种纯燃煤工况 80 设计煤种混烧工况 80 纯燃沼气工况 锅炉点火方式 沼气燃烧器点火 燃煤粒度 6 30 mm 粒度 6mm 的 30 锅炉本体出口过量空气系数 1 55 锅炉烟尘初始排放浓度 1800mg nm3 过量空气系数 1 7 时 锅炉形式 双锅筒 纵向布置组装水管锅炉 由上部本体 下部炉排 燃烧室及尾部省煤器 3 部分组成 布置形式 室内单层布置 年运行小时数 8160h 注 本工程废弃物焚烧锅炉应能在混烧工况 纯燃煤工况和纯烧沼气工况下长 期连续 稳定运行 并能保证产出合格品质的蒸汽 4 3废弃物焚烧锅炉技术特点 3 2 3 合理布置锅炉结构 1 锅炉采用双锅筒纵向单层布置 结构简单 布置紧凑 采用组装结构 分上部本体 下部炉排燃烧及尾部省煤器 锅筒支承主要靠两侧水冷壁 对流 管和下降管 锅炉受压元件及上部炉墙重量主要靠上部本体底座支承 本体底 座安装在炉排两侧的立柱支架上 2 针对燃料的燃烧特性分析 充分考虑到锅炉出力稳定及热效率的提高 为了保证燃料的完全充分燃烧及煤种的适应范围 将炉排前后轴之间的长度设 计为 8 45m 炉排面积为 17 4m2 使煤及废木渣能充分燃烧及燃烬 3 考虑废木渣及沼气燃烧 锅炉总体高度比燃煤大大提高 上锅筒中心标 高为 6 91m 高出纯燃煤锅炉 2m 并相应增加炉膛容积 达到 72m3 使废 木渣及沼气燃料能充分燃烧及燃烬 提高锅炉热效率 4 炉膛及燃烬室辐射受热面为 55m2 对流管束受热面积达到 269m2 能保 证锅炉出力及热效率 5 合理的燃料供给 煤与废木渣分别供给 煤在炉排下部 依据锅炉压力 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 17 调节炉排转速 调节锅炉的给煤量 废木渣及沼气根据实际产量供给 保证锅 炉的出力 废木渣供由螺旋机供给 并采用二次风布料 供料系统密封性好 废木渣布料均匀 燃烧完全 6 采用先进的整体式燃烧器 合理布置沼气燃烧器的位置 燃气燃烧器安 装在炉膛的左右两侧 配合废木渣的焚烧 并可满足锅炉点火要求 7 沼气燃烧系统设有点火控制程序 火焰检测装置 熄火保护装置等一系 列先进的安全措施 确保沼气点火燃烧安全可靠 3 2 4 采用炉内旋风燃烬室结构 合理布置先进的炉内旋风除尘燃烬室结构 从炉膛出来的高温烟气以较高的速 度切向进入炉内旋风燃烬室内 产生强烈地旋转 使烟气中的可燃气体与氧气 充分混合 同时也延长了烟气在炉内的停留时间 有利于烟气中的可燃气体进 一步完全充分燃烧 提高了锅炉的燃烧效率 同时 由于烟气在燃烬室内产生 强烈旋转 靠离心力作用使烟气中一部分直径较大的灰粒分离沉降在旋风燃烬 室内的底部 经落灰门排出锅炉 从而降低了锅炉原始排尘浓度 减少了对大 气的污染 由于进入对流管束的烟气含灰浓度降低 也减轻了对流受热面的磨 损 延长了锅炉寿命 3 2 5 采用先进的配风结构 炉排采用链带炉排结构 为了提高锅炉的燃烧效率 降低过量空气系数 炉排 设计主要采用以下几项技术措施 3 2 6 采用新型侧密封结构 链条炉排的侧密封结构密封对燃烧影响较大 若设计不当 会在炉排与侧密封 块之间形成了较为明显的通风走廊 造成炉排两侧形成明显火口 严重时细烘 坏侧密封块 本设计采用边炉排结构 密封效果好 结构简单 运行可靠 3 2 7 采用等压密闭风室 分仓送风 调节灵活 沿炉排长度方向共分为 7 个风室 每个风室下部采用抽拉板落灰装置 构成独 立密闭风室 每个风室均采用双侧进风 使风压沿炉排宽度方向均匀分布 风 室两侧调风门采用螺杆调节 调风门密封性能好 调节灵活 可根据炉排长度 方向燃料的燃烧需要任意调节 有利于组织燃烧 提高锅炉燃烧效率 3 2 8 采用先进吹灰装置 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 18 锅炉吹灰直接影响锅炉效率 该锅炉烧废木渣 烟气含水蒸汽份额高 飞灰较 量大 在锅炉对流受热面及尾部受热面设置 3 台声波在线吹灰器 可有效防止 受热面积灰 4 4 结构形式 4 4 1 锅炉分炉排部分 上部大件 省煤器部分 并分为三个整装部件出厂 4 4 2 上部大件 主要由锅炉本体 钢架 炉墙 外包 底座组成 其中锅炉本体 由上下锅筒 水冷壁 下降管 下降水分配管 对流管束 放水管 集箱 阀 门 悬吊装置等组成 4 4 3 炉排部分包括 炉篦 炉排全套 配风装置 进煤斗 废木渣进料斗 煤 闸门 炉排减速机及其变频电机 钢支架等 4 4 4 炉墙门孔包括各种人孔 观察孔 测试孔 吹灰孔 打焦孔 防爆安全门等 4 4 5 省煤器包括管束 集箱 防磨装置 护板 悬吊装置等 锅炉结构形式详见图 锅炉总图 lg1505 0 5 汽水系统及设备 5 1 汽水系统 锅炉房汽水系统由 给水系统 蒸汽系统 排污系统组成 锅炉房汽水系统工艺流程 详见 汽水管道系统图 7039 sr 11 20 001 5 2 给水系统 给水系统包括除氧器 除氧水箱 给水管道 给水泵 1 除氧器采用全补给水大气式除氧器 2 除氧水箱容积为 10m3 可以满足系统额定工况下 30min 的用水量 3 给水管道为单母管布置 采用电动调节阀调节水量 4 给水泵采用两台电动给水泵 工作方式为一用一备 5 3 蒸汽系统 蒸汽系统包括主蒸汽管道 加热蒸汽管道 分汽缸 1 主蒸汽管道为单母管布置 管径 219x6 材质为 20 其上设置有闸阀 止回阀 蒸汽流量计 压力表等附件 2 加热蒸汽管道负责为锅炉给水除氧提供蒸汽 管径 89x4 材质为 20 其上设置有闸阀 调节阀 压力表等附件 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 19 3 分汽缸为上应设有 蒸汽口 dn200 两个 dn80 一个 预留接口 dn100 一个 dn150 一个 排污口 dn50 一个 疏水口 dn20 一个 压力表一个 5 4排污系统 锅炉排污分连续排污和定期排污两种 连续排污是从锅炉水循环回路上汽包内含盐浓度最大的部位连续排放锅水 以 维持额定的锅水含盐量 本工程锅炉连续排污水排入连续排污扩容器 经闪蒸扩 容蒸发 扩容后的蒸汽进入除氧器二次蒸汽进口 回到热力系统 闪蒸后剩余的 污水排入定期排污扩容器 最终排入排污降温井 定期排污是排除主副锅筒及水冷壁集箱内的污水 水渣等 具有周期性的 根 据水质情况 每天 1 到 3 班 排污时间短 每次约 0 5 1min 本工程锅炉定 期排污水排入定期排污扩容器 经闪蒸扩容降温后 污水排入排污降温井 5 5汽水系统设备简要特性 5 5 1 除氧器 1 设备位号 119 2 数量 1 台 3 型式 全补给水大气热力式 4 工作压力 0 02mpa g 5 额定出力 20t h 6 出水温度 104 7 出水含氧量 15ug l 5 5 2 除氧水箱 1 设备位号 120 2 数量 1 台 3 水箱容积 10m3 5 5 3 电动给水泵 1 设备位号 118a b xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 20 2 型号 dg25 30x5 3 数量 2 台 一用一备 4 流量 20m3 h 5 扬程 170mh2o 6 电机功率 22kw 7 电压 380v 8 频率 50hz 9 防护等级 ip54 10 绝缘等级 f 级 11 接线方式 y2 5 5 4 分汽缸 1 设备位号 110 2 数量 1 台 3 工作压力 0 8mpa 4 工作温度 176 5 尺寸 426x10 x2624 5 5 5 连续排污扩容器 1 设备位号 112 2 型号 lp 800 1 3 数量 1 台 4 直径 800 5 容积 1m3 6 工作压力 0 03mpa 7 工作温度 110 5 5 6 定期排污扩容器 1 设备位号 113 2 型号 dp 900 1 3 数量 1 台 4 直径 900 5 容积 1m3 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 21 6 工作压力 0 02mpa 7 工作温度 110 6 烟风系统及设备 6 1烟风系统的流程 6 1 1 一次风 鼓风机消声器 鼓风机 一次风道 含地下部分 配风装置 炉膛 6 1 2 二次风 二次风机消声器 二次风机 二次风母管 喷嘴 炉膛 6 1 3 烟气 炉膛 对流管束 省煤器 花岗石脱硫除尘塔 引风机 烟囱 6 2烟风系统配置 6 2 1 鼓风机为锅炉燃煤提供燃烧用空气 按 110 bmcr 负荷设置 1 台鼓风机 根据锅炉负荷变化的情况 采用变频调节风压 风量 6 2 2 二次风机为锅炉燃煤提供燃烧用二次空气 同时作为送废木渣的播料风 按 110 bmcr 负荷设置 1 台二次风机 根据锅炉负荷变化的情况 采用变频调节 风压 风量 6 2 3 引风机按 120 bmcr 设置 根据锅炉负荷变化的情况 采用变频调节风压 风量 6 3烟风系统设备简要特性 6 3 1 鼓风机 1 设备位号 105 2 型号 g4 73no 9d 3 数量 1 台 4 风量 q 25600m3 h 5 风压 p 2620pa 6 变频电机功率 30kw 7 电压 380v 8 频率 50hz 9 防护等级 ip55 10 绝缘等级 f 级 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 22 11 接线方式 y2 6 3 2 二次风机 1 设备位号 106 2 型号 9 19no 5a 3 数量 1 台 4 风量 q 2000m3 h 5 风压 p 5500pa 6 变频电机功率 7 5kw 7 电压 380v 8 频率 50hz 9 防护等级 ip55 10 绝缘等级 f 级 11 接线方式 y2 6 3 3 引风机 1 设备位号 107 2 型号 y5 47 n0 12 4d 3 数量 1 台 4 风量 q 50760m3 h 5 风压 p 3824pa 6 变频电机功率 90kw 7 电压 380v 8 频率 50hz 9 防护等级 ip55 10 绝缘等级 f 级 11 接线方式 y2 7 除渣系统及设备 7 1除渣方式 锅炉采用湿式机械除渣方式 锅炉尾部渣斗的煤渣和前部灰斗的煤灰均采用单 链铸石刮板式出渣机冷却 冷却后的炉渣输送至手推渣车 推车满渣后由人工推至 锅炉房外的堆渣场 定期用汽车外运综合利用或填埋 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 23 7 2除渣设备 7 2 1 单链铸石刮板式出渣机 1 设备位号 103 2 型号 dgc x 15 前驱式 驱动电机在除渣机出口处 3 数量 1 台 4 除渣量 3t h 5 安装长度 水平 4 m 斜段 3 8m 角度 35 6 电机型号 y2100l 4 7 电机功率 3 0kw 8 电压 380v 9 频率 50hz 10 防护等级 ip54 11 绝缘等级 f 级 12 接线方式 y2 7 2 2 单链铸石刮板式出灰机 1 设备位号 104 2 型号 dgc s 15 前驱式 驱动电机在出灰机出口处 3 数量 1 台 4 除灰量 1 5t h 5 安装长度 水平 3 6m 斜段 2 9m 斜段角度 40 6 电机型号 y290l 4 7 电机功率 1 5kw 8 电压 380v 9 频率 50hz 10 防护等级 ip54 11 绝缘等级 f 级 12 接线方式 y2 8 软化水处理系统及设备 软化水处理系统是为锅炉提供合格的软化水 软化水处理系统设备包括多介质 过滤器 全自动软水装置 软水箱和软水泵 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 24 8 1 软化水处理系统能力和水质 软化水系统设计能力 16t h 出水硬度 0 03mmol l 8 2 水源 本工程软化水处理系统可采用两种水源 其一为市政自来水 其二为经过净化 的黄河水 即现有厂区工业水 正常情况下 采用市政自来水作为软化水处理系统的原水 经净化的黄河水作 为备用水源 8 3 软化水处理流程 软化水处理流程 市政自来水 处理后的黄河水 多介质过滤器 全自动软水装置 软水箱 软水泵 除氧器 8 4 多介质过滤器工作原理及主要技术参数 多介质过滤器是机械过滤器的一种 它利用石英砂 无烟煤等的机械拦截和物 理吸附作用 去除水中铁锈 泥沙 藻类等杂质 降低水的浊度 使出水浊度 3ntu 当进 出口压差达到设置值 通过手动阀门进行反洗 以冲洗掉其表面 的污物 防止其堵塞 恢复其过滤能力和截污量 多介质过滤器工作过程 过滤 反洗 过滤 反洗 多介质过滤器按结构形式可分为单流 双流式 按滤料层数可分为单层 双层 和三层 按水流方向可分为上流式 下流式和双向流式 滤料可以选用石英砂 无 烟煤 活性碳 多介质过滤器为单流 下流式 滤料包括一层石英砂滤料和一层无烟煤滤料 正常情况下 采用市政自来水作为原水 多介质过滤器处于备用状态 多介质过滤器主要参数如下 序号名 称规格及要求 1过滤器参数 1 1过滤器位号114 1 2过滤器型号md 16 1 3过滤器台数 1 1 4产水量 m3 h16 1 5进水浊度 ntu5 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 25 1 6最大进水浊度 ntu10 1 7出水浊度 ntu 3 1 8过滤速度 m h9 1 9直径 m1 5 1 10反洗膨胀率 50 1 11过滤周期 h24 1 12反冲洗强度 l s m215 1 13反冲洗历时 min5 2配水系统 2 1配水系统名称多孔板 2 2滤头型式及数量水帽 69 个 3石英砂滤料 3 1粒径 max min mm1 2 0 5 3 2不均匀系数 k80 2 0 3 3厚度 mm800 4无烟煤滤料 4 1粒径 max min mm1 8 0 8 4 2孔隙率 52 65 4 3不均匀系数 k80 1 8 4 4破碎率 0 6 4 5磨损率 0 35 4 6厚度 mm400 5罐体材质q235b 钢 8 5 全自动软水装置工作原理及主要技术参数 全自动软水装置是利用钠离子交换树脂吸附水体内绝大部 ca mg 离子 并利 用 nacl 溶液再生已失效的钠离子交换树脂 恢复交换树脂吸附能力 该装置同时 能通过设置再生流量和再生周期全自动运行 全自动软水装置由钠离子交换罐 再生装置 管道 控制阀门和自动控制器组 成 根据进水水质硬度 钠离子交换罐可分为单级钠离子交换罐 两级钠离子交换 罐 再生装置由盐液箱 盐阀 管道和控制系统组成 盐液再生装置能自动负压吸 取浓盐水 并与软化水混合稀释到 5 8 质量浓度进行自动再生 序号名 称规格及要求 1设备参数 1 1全自动软化水装置位号115 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 26 1 2设备型号lsy 900 20 1 3设备台数1 1 4设计处理水量 m3 h16 1 5 进水硬度 mg l 以碳酸钙计 400 1 6进水浊度 ntu5 1 7 出水硬度 mg l 以碳酸钙计 1 5 1 8交换罐形式无顶压 1 9钠离子交换级数单级 1 10运行流速 m h25 1 11再生流向顺流再生 1 12再生周期 h8 1 13再生排水量 m3 次8 7 1 14 反洗膨胀率 50 1 15设备总水头损失 m2 3 1 16设备外形尺寸 900 2400 2控制装置 2 1控制阀型号 美国阿图祖 182 450 配 480 型微电脑控 制器 2 2盐液阀型号 美国阿图祖 182 450 型多路阀配套盐阀 3填料 3 1填料型号ld 121na 001x7 3 2交换容量 mol m3800 3 3再生药剂耗量 g mol130 3 4再生液浓度 5 8 3 5树脂层高 m1 6 8 6 软水箱工作原理及主要技术参数 软水箱设备位号 116 长 3m 宽 2m 高 2m 有效容积 10m3 软水箱内涂 2 度耐 80 高温底漆防腐 软水箱外涂 2 度环氧富锌底漆防腐 软 水箱能长期承受 80 水温 软水箱内设置液位控制阀 该阀根据软水箱液位自动关闭和打开 以自动控制 全自动软化水装置的运行 液位控制阀设置检修旁通管道 软水箱设置高 低液位 报警 高液位报警时 需要操作人员检查液位控制阀 低液位报警时 人工关闭软 水泵 以防止水泵空转 8 7 软水泵工作原理及主要技术参数 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 27 软水泵设备位号 117a b 是为除氧器提供一定压力的软化水 一用一备 主要参数 形式 is 型单级单吸悬臂式离心泵 额定出力 20t h 水泵扬程 30m 电机防护等级 ip54 电机绝缘等级 f 9 自动清灰系统及设备 9 1自动清灰装置的作用 锅炉吹灰直接影响锅炉效率 该锅炉烧废木渣 烟气含水蒸汽份额高 飞灰较 量大 在锅炉对流受热面及尾部受热面设置 3 台声波在线吹灰器 其中 2 台布置于 对流受热面左右两侧 1 台布置于省煤器顶部 可有效防止受热面积灰 9 2自动清灰装置的原理 锅炉采用的清灰器是一种低频高能声波清灰装置 当压缩空气进入发声器内 凭借合金振动片自身的弹性和发声器前后腔内压力 气体 的交错变换 使合金振 动片振动 产生低频率高强度声波 声波通过扩声段和喇叭的声阻抗匹配辐射到运 行中的锅炉体内或电除尘器内可能积灰的空间区域 使粉尘和灰垢沉积物在声波作 用下产生振荡 脱离其附着表面 呈悬浮流化状态 然后 在重力和气流的作用下 被带走 因此 增效型低噪音多用途声波清灰器能够有效地提高锅炉和电除尘器等 设备的工作效率 降低粉尘排放浓度 自动清灰器的清灰时间和停止时间一般定为 工作时间为 15 30 秒 停止时间 20 50 分钟 系统工作循环周期为 20 60 分钟 9 3自动清灰器 1 设备位号 108a b c 2 型号 zhk 300 3 数量 3 台 4 压缩空气量 2 0nm3 min 5 压缩空气压力 0 6mpa 6 控制方式 自动控制器 10 沼气燃烧系统及设备 xxxx 有限公司废弃物焚烧供热系统工程培训教材 工艺及设备 28 10 1沼气技术参数 沼气成分 甲烷含量 79 co2含量 18 h2s 含量 1 1 其他含量 1 9 沼 气量 15000nm3 d 低位发热值 20900 23000kj m3 10 2沼气燃烧系统的组成 沼气燃烧系统是由沼气燃烧器 沼气安全控制阀组 沼气过滤组件 燃烧器程序 控制柜组成 序号用途型号规格数量单位 一沼气过滤器组件 1套 1手动碟阀dn1