密闭电石炉燃气锅炉改造

1 密闭电石炉燃气锅炉改造方案密闭电石炉燃气锅炉改造方案 第一部分 锅炉系统的改造第一部分 锅炉系统的改造 我公司原密闭电石炉尾气锅炉 型号为 QC2 35 10 1 27 250 由杭州锅炉厂设计制造 该锅炉为单汽包 自然循环与强制循环相结合的余热锅炉 热量来自密闭电石尾气一氧化碳 在炉膛内进行燃烧后 通过炉膛 过热器 对流蒸发管束和省煤器传热 去除尘器除尘烟尘 达标后 通过烟囱放空 1 改造理由 1 1 锅炉运行年限较长 换热管壁受高温烟尘冲刷 管壁变薄 锅炉裂管现象频次增加 部 分管片因检修困难无法修补 1 2 原锅炉设计结构不合理 存在吊挂应力集中 靠近过热器处受高温影响吊挂断开 换热 管片部分以炉墙支撑 振打设计不合理 存在钢性振打 振锤与枕座偏离 机械振打清灰机 构全部失效 存在人工清灰等不安全作业方式 1 3 锅炉尾气温度高 热效率下降 平均产量 8 9t h 与设计 10 5 t h 产量相差 1 5t h 锅炉长期运行负荷不足 影响了锅炉的经济效益 1 4 尾气除尘系统处理能力不足以及给水能力不足 需要改造 1 5 集团公司中压蒸汽管网提压 我公司锅炉设计压力偏低 提高运行压力存在风险 2 改造方案 2 1 锅炉参数 改造后计算蒸发量 11t h 过热蒸汽温度 250 过热蒸汽压力 1 6MPa 表压 给水温度 104 排烟温度 170 锅炉效率 约 89 2 2 给水水质要求 硬度 3 mol l 含氧量 15 g l 含铁量 50 g l 含铜量 10 g l 含 SiO2 量 40 g l 2 PH 值 7 2 3 锅炉改造内容 保持原有的锅炉钢架的基础尺寸不改变 保留原锅炉钢架和部分平台扶梯 其主要尺寸 不改变 根据设计需要对钢架进行加固和对平台扶梯进行必要的调整 更换原锅炉的锅筒 集箱 水冷壁 蒸发器 省煤器 过热器及其附属结构 原砖墙结构换成膜式水冷壁包墙密 封结构 用轻型保温材料保温 外面用彩钢板包着 详细内容如下 2 3 1 锅筒及内部装置 锅筒材料为 20g 锅筒两端的封头上配有人孔装置 锅筒支承在炉顶锅架上 锅筒设有分离装置 排汽管 加药管 给水分配管等 水冷壁上集箱出来的汽水混合物由集中引出管进入锅筒 2 3 2 炉膛水冷系统 为了保证密闭电石炉尾气燃烧良好 并具有较佳的空气动力场 尽量避免局部死角 炉 膛下半部带有前置炉膛原结构不改变 前置炉膛的顶部布置燃烧器 气体燃烧时火焰呈 U 型 为充分利用余热尾部烟道外部也为膜式包墙结构 炉膛水冷壁为膜式结构 前置炉膛和后置炉膛均采用自然循环方式 水冷壁的上下均为 管子与集箱连接 下集箱的连接管与下降管连接 上集箱的连接管与锅筒连接 为了保证膜 式水冷壁不变形 在其外面设置有钢性梁 为了保证膜式水冷壁能够自由膨胀 所有的重量 都吊挂在顶部的钢架上 从上向下膨胀 为了炉膛水冷壁向下自由膨胀 需要在前置水冷壁 增加恒力弹簧吊架 在钢架上增加部分梁 用于水冷壁刚性梁的固定装置和导向装置 炉膛水冷壁两侧墙增加打焦孔 方便除去炉膛两侧墙的积灰 在水冷壁的后墙增加二次 风口 改变炉膛内的烟气流向 有利于减轻烟气冲墙 减少后墙水冷壁结灰 挂焦 2 3 3 对流蒸发受热面 布置在 烟道的蒸发受热面 蒸发受热面管片及隔墙管片均用螺栓吊挂在炉顶钢架上 管片可以自由向下膨胀 2 3 4 省煤器受热面 在锅炉的第 三个烟道中布置省煤器 省煤器管片用长期螺栓吊挂在炉顶钢架上 管片可以自由向下膨胀 2 3 5 过热器 在 烟道布置过热器 过热器管片靠自身管子悬吊在炉顶下方 管片可以自由向下膨胀 过热器进 出口集箱均支承在炉顶钢架上 3 在过热器与集汽集箱之间设减温器 用于调节主蒸汽出口的温度 2 3 6 燃烧器及自动点火装置 由于电石炉尾气中含尘量较高 因此本燃烧器结构采用直通式 即尾气从燃烧器进口 一直到出口为一根直管为内筒 其外为外筒 内外筒之间为空气流通通道 为了提高锅炉的自动化程度 改善操作工人的劳动强度 对燃烧器的点火进行改进 改 手工点火为自动点火 增加点火枪 点火器以及推进器和固定装置 2 3 7 锤打清灰装置及螺旋出灰装置 在炉膛两侧预留清灰孔 根据实际情况 增加吹灰装置 在锅炉尾部烟道的两侧墙上设置有锤打清灰装置 用于过热器和蒸发管片 后墙上设 置有锤打清灰装置 用于两级省煤器 根据积灰的情况 自行调整锤打频率 用于清除过热 器 蒸发管片和省煤器管片上的积灰 若烟气含尘量较高 可适应增加锤打次数 锅炉的炉膛底部和对流受热面下部各装有一台机械传动的螺旋出灰机 2 3 8 钢架 平台扶梯及外护板 钢架由柱子及横梁等构成 承受整台锅炉受热面及锅筒等部件的重量 由于受热面为 吊挂型式 根据受力情况 对钢架进行必要加固 在炉顶增加轻型炉顶雨棚 平台扶梯支承在钢架的柱子上 为方便观察 清灰打焦 测量平台扶梯作适当调整 由于采用膜式水冷壁结构 在其外面的保温材料外面设有彩钢板 2 3 9 炉墙 本锅炉采用轻型炉墙 装在膜式水冷壁与外护板之间 2 3 10 锅炉改造内容一览表 密闭电石炉锅炉改造采用原给定设计参数 改造后的型号为 QC2 35 11 1 6 250 需要更换如下部件 序号名称单位数量说明 1锅筒套1 2锅筒内部装置套1 3锅筒支座套1 4 水冷系统套1 膜式结构 包括炉膛和尾部 受面的外部 5对流管束套1 6水冷壁集箱套1 7下降管及连接管套1 4 8顶部连接管套1 9水冷系统固定装置套1 10省煤器管系套1 11省煤器集箱套1 12省煤器固定装置套1 13钢架套1用于原钢架的加固 14平台扶梯套1用于增补原平台扶梯 15炉顶雨棚套1顶部用轻型彩钢板 16外护板套1彩钢板 17过热器套1 18自动点火装置套1 19本体管路套1 20吹灰系统套1 21阀门仪表套1 22炉墙金属件套1 23锤打装置套1 24螺旋除灰机套1 25杂件套1 改造以后的效果 机械自动除灰效果好 自动点火 锅炉的工作压力提高至 1 6MPa 蒸汽产量 11t h 工作温度为 250 280 主蒸汽温度采用减温器自动调节 排烟温度小于 170 锅炉效率约 89 以上 锅炉的设计方便检修 5 3 3 改造后的锅炉总图改造后的锅炉总图 6 4 平面布置 本方案流程保持不变 锅炉在原锅炉基础上根据现有平面布置 具体见附图 5 投资估算 锅炉设计 15 万元 锅炉拆除 15 万元 锅炉本体 含振打 180 万元 锅炉安装 50 万元 锅炉保温 25 万元 一次仪表 水位计等 10 万元 自动调节仪表 10 万元 风机变频调节 5 万元 调试费用 10 万元 合计 330 万元 6 实施改造后效果评价 改造后 可以提高蒸汽产量约 1t h 全年提高 7000t h 增效 7000 150 5 101 5 万元 投资回收期 总投资 360 万元 含除尘改造 30 万元 折旧以 10 年计 年折旧为 36 万 元 回收期 年26 2 5 10136 360 第二部分 尾气电除尘增湿塔改造第二部分 尾气电除尘增湿塔改造 2 电石炉余锅尾气电除尘自 2003 年 10 月投运来 连续运行五年多时间 与布袋除尘比 较存在以下优点 系统阻力低单台引风机运行开度基本保持在 30 40 之间 电石炉出现 塌料除外 布袋需二台引风机同时运行开度基本保持在 100 且经常出现少量电石炉气从 放空烟囱直接排放 造成污染 操作维护方便 电场系统自投运来检修一次 存在问题 增 湿塔偏小 易湿底 电除尘器抗电石炉喷塌料的容量不足 排放粉尘有超标现象 受场地限 制 除尘设备布置难度大 振打强度不足 阴极线积灰 阳极振打锤也需要调整 根据以上分析 鉴于电石炉炉气净化的实施暂时难以实施 本方案确定对电除尘系统进 行改造 一 改造内容 1 更新增湿塔 因受投资限制 该塔在原设计时偏小 抗负荷变化能力小 新设备根 7 据现场位置布置 选用新规格 加湿器进行更新 喷枪 3 支 规格由厂家配置 回流量进行 控制 自动回流调节阀更新 2 电除尘器检修由专业厂家进行 电场进行极板校正 阴打加强更新 阳打调整 变 压器常规检修 瓷绝缘检修维护 电场参数整定 二 平面布置 本方案流程保持不变 增湿塔在原塔基础上根据现有场地布置 具体另见附图