硝酸氧化炉型培训资料ppt课件

氨氧化炉王克阁,2012年11月08日,内容概要,2,一、工艺过程简介,OSCHATZ公司1849年诞生于德国Meerane，以其创始人F.L.Oschatz先生姓氏命名，迄今已有一百多年历史。初创期的OSCHATZ工厂主要为酿酒厂和麦芽加工厂生产容器。1880年，德国的工业革命催生了OSCHATZ最原始的蒸汽锅炉，之后的短短16年间，便已成功交付了1000台锅炉。此后由于OSCHATZ在锅炉制造方面的锐意进取和大胆实践取得了一系列发明与创新。持续不断的技术更新使OSCHATZ保持了在该领域的领先地位。为进一步加强和巩固目前在世界市场上强有力的竞争地位，在德国总部和捷克分部，有近200位高级工程师致力于新技术的开发和研究，从而加快了公司发展速度。,3,一、工艺过程简介,自1996年起，公司在中国的成功发展及中国的巨大市场潜力，促使公司总部作出在中国南京投资建厂的战略决策。2004年欧萨斯能源环境设备（南京）正式成立，是德国欧萨斯公司在中国投资的唯一的独资企业，2006年初开始投产，致力于废热回收锅炉的设计和制造，其产品广泛应用于钢铁，有色和化工等行业。欧萨斯的锅炉技术在节能领域贡献非凡，其废热能源再利用生产线提供了值得信赖的垃圾焚烧技术。欧萨斯技术最直观的成果是对首次以及二次能源的回收利用。除此之外，欧萨斯的技术优势更大大减少了有害排放例如碳排放。,4,一、工艺过程简介,如下图（一）所示：来自氨空混合器的氨空混合气体从氨氧化炉顶部进入氨氧化炉。氨空混合气通过伍德气体分布器，使混合气体均匀分布到铂金网平面上。空混合气体在铂金网处发生化学反应，生成NOX反应气体，同时释放出大量的热量。NOX反应气体往下通过瓷环和气体分布板，进入蒸发器盘管组和过热器盘管组进行热量交换。蒸发器部分换热：来自气包的饱和水进入氨氧化炉蒸发器盘管组，通过蒸发器盘管壁与NOX反应气体进行热量交换，使饱和水转变成过饱和水，过饱和水出蒸发器汇管后返回气包闪蒸成蒸汽。,5,过热器部分换热：来自汽包的饱和蒸汽进入氨氧化炉过热器盘管组，通过过热器盘管壁与NOX反应气体进行热量交换，使饱和蒸汽加热转变成过热蒸气，过热蒸气出过热器汇管后，一部分过热蒸气直接进入后续的四合一机组作为机组的动力，其余部分过热蒸气通过副线管道去气包过热器冷却换热后，再进入四合一机组透平机入口，该部分蒸气用来调节进入四合一机组透平机过热蒸气的温度。富余的过热蒸气外输，供其它设备使用。,一、工艺过程简介,6,一、氨氧化炉的工艺过程简介,7,如下图（二）所示，氨氧化炉设备由上、两段壳体组成，两段壳体采用法兰螺栓连接，上段与下段采用陶瓷纤维垫密封。氨氧化炉壳体内壁采用壁管冷却的方式保护壳体壁。氨氧化炉在焊接结构中有特殊抓斗式孔板、支撑环、金属丝网支撑段、支撑板、螺钉和垫圈（以上材料为Inconel600）,二、氨氧化炉的结构,8,二、氨氧化炉的结构,9,氨氧化炉下段主要由下段壳体、盘管支承架、下封头水冷壁管组、下保护筒、盘管组、内保护筒及外接汇管、触媒框、气体分布板、热电偶测温管、铂金丝网压圈、铂金丝网垫网、铂金网等组成。下段封头正中为工艺气出口。下段壳体：下段壳体主要由下封头、筒节及下段法兰组成，其中封头和筒节采用的是不锈钢材料，法兰为耐热碳钢材料。,二、氨氧化炉的结构,10,二、氨氧化炉的结构,1、氨氧化炉下段,下封头水冷壁管组：下封头水冷壁管组为多圈冷却壁管，本身分成几组，从下封头开始布置直到下筒体直段上，其壁管组的进出口引管均穿过下段筒体并连接到壳体外面的蒸发器进出口汇管上。下封头壁管组的主要作用是吸收工艺气的辐射热，保护氨氧化炉下段壳体。,11,二、氨氧化炉的结构,1、氨氧化炉下段,盘管组：盘管组重叠布置在盘管支承架上，其结构均为无缝管按等间距螺旋线方式盘绕制作而成的水平盘管，盘管组的作用是回收氧化炉内工艺气反应释放出的高热量，按其回收热量不同分为水蒸发器和蒸汽过热器两部分。根据各层盘管所受到高温的温度不同，在各层盘管上分别抽出数量不等的进、出管口引管，这些进、出口引管全部从各层盘管下方引出，并沿盘管组外边缘向下至盘管支承架下平面以下，然后再弯制成形弯管，最后穿过下保护筒和壳体筒体壁，引出并焊接到壳体外面的集箱上。,12,二、氨氧化炉的结构,1、氨氧化炉下段,弯管的作用是增大盘管组的连接弹性，避免盘管组在高温下产生过大的温差应力。盘管支承架：盘管支承架作为支承盘管的支承装置，其支座安放在下筒体内壁上。支承架全部采用耐热H型钢制作，自身具有柔性，可随温度的变化在径向自由伸缩。,13,二、氨氧化炉的结构,1、氨氧化炉下段,铂金丝网压圈：铂金丝网压圈的主要作用是压紧铂金丝网，由321板卷制成圆筒后，分几块弧板，用卡子连接后放到内件框内。待铂金网绷平后作为压铂金网边缘的压重。触媒框：触媒框由上端法兰、短节、铂网支承圈、下法兰等组成。触媒框铂网支承圈以下用来堆放刚玉瓷环填料，刚玉瓷环填料的堆放高度与铂网支承圈齐平，铂网平铺在填料上，绷平后其边缘压在铂网支承圈上。下方法兰用于安放气体分布板,14,二、氨氧化炉的结构,气体分布板：气体分布板安放在第一层盘管上方，该分布板由支撑架、内圈分布板和外圈分布板两圈组成，均可单独折卸，材料均为Inconel600，在这里设置气体分布板，主要目的是使通过铂金网反应后的高温气体在此再次均匀分布后再通过盘管组，这样使盘管组吸收热量更均匀。热电偶测温管：热电偶测温管可单独拆卸，其直接插到铂金网下方，用于测量工艺气反应后出铂网的温度。,1、氨氧化炉下段,15,二、氨氧化炉的结构,2、氨氧化炉上段,氨氧化炉上段主要由上段壳体、气体分布器、点火系统及转动装置、点火氢气进口管、电子点火接口、观察孔、操作平台等组成。上封头正中为气体进口管。上封头上方工艺气进口弯管上安装有开车用点火装置。气体分布器：欧萨斯设计的气体分布器主要采用采用伍德专利技术。气体分布器的主要作用是将工艺气均匀分布到整个壳体内和铂金网上，同时使气体更好的混合。,16,二、氨氧化炉的结构,2、氨氧化炉上段,点火氢气管：点火氢气管采用中空结构，点火氢气从顶部引入，由电子点火接口点燃后，点火氢气管由转动装置带动旋转，用以加热下方铂金网。点火氢气管主要用于氨氧化炉开车时点火，当开车正常后，点火系统即停止工作。,17,三、氨氧化炉的安装,1、安装前的准备氨氧化炉安装在钢架上，要求钢架的制造必须要充分考虑钢架的强度、刚度和稳定性的要求，同时钢架的混凝土基础必须要考虑基础沉降的影响。钢架的设计、制造应能满足安全生产的需要，同时钢架的上平面必须确保水平。钢架的设计、施工、制作请参阅有关钢结构的规范。氨氧化炉安装前应对与安装有关的图纸（氧化炉的装配图、工艺管道配管图等）、基础的准备情况、安装所需的运输吊装设备等进行全面的检查核对。根据氨氧化炉上段法兰尺寸，预制一件平放氧化炉上段的支承平台，确保氧化炉上段经常吊装临时放置时不变形。,18,三、氨氧化炉的安装,2、氨氧化炉的安装将氨氧化炉的下段作为一个整体吊装到基础钢架上，吊装时吊装钢绳只能固定在氧化炉下段法兰的工装吊耳上，见下图（三），并按工艺配管要求确定好氧化炉的管口方位。氧化炉裙式支座的底面标高应以基础钢架上的标高基准线为基准；氧化炉的中心线位置应与基础上钢架的中心线重合；氧化炉的水平度应以氧化炉下段上法兰平面为基准。氨氧化炉设备的找正与找平应在中段上法兰平面0、90、180、270四个方向进行.,19,三、氨氧化炉的安装,图（三）：下段法兰的工装吊耳,20,三、氨氧化炉的安装,氧化炉上段壳体封头上的吊耳仅限于吊装上盖用，不得用作整台设备的吊装用。用压缩空气吹扫氧化炉中段上法兰的密封槽，确保密封槽内无杂物。以氧化炉下段上法兰的密封槽的实际尺寸为准，配制一圈36mm厚的石棉橡胶板垫片，垫片允许分段。将石棉橡胶板垫片平整的铺在氧化炉下段上法兰的密封槽内作为临时支承垫片。将氧化炉的上段吊装到氧化炉的下段上，氧化炉上段的管口方位按装配图与氧化炉下段配合，氧化炉上段与下段装配时用配备的销子在0、90、180、270四方定位，确保一次装配成功。安装时特别注意大法兰密封面上不得有杂物。,21,三、氨氧化炉的安装,将氢气管旋转装置电机按装配图要求吊装到电机支座上，同时将减速机转动轴用配备的联轴器与氢气进口转动轴联好，此时应确保联轴器中间的卡环卡入减速机伸出轴端和氢气进口转动轴端的环槽内，然后再拧紧螺栓。同时检查氢气进口转动轴上的密封装置，紧固密封装置的填料压盖螺栓，确保工作时不会有气体泄漏.若密封装置的填料压盖螺栓已紧固到底，但氢气转动轴仍有松动时，可将密封装置填料压盖取下，往填料函内再增加一圈（或几圈）密封填料，然后再紧固螺栓。,22,三、氨氧化炉的安装,图（四）氨氧化炉铂网及瓷环安装示意图,23,三、氨氧化炉的安装,按工艺要求配管。系统吹扫。氨氧化炉壳程、蒸发器、过热器应分别用高压空气吹扫，严禁有杂物存在将氧化炉上段吊装到临时放置平台上。按装配图要求装填2020瓷环，瓷环采取乱堆的形式，装填高度为与铂金丝网支承圈上平面齐平，如下图（四）所示。瓷环装填完毕后，务必保证上平面平整，不得有凹凸不平的现象存在，在铂网支承圈上平面上铺一层353的陶瓷纤维垫。见图（四）所示。将铂金网垫网平铺在瓷环上，不得有折皱和起伏不平现象存在。见图（四）所示。,24,三、氨氧化炉的安装,将铂金网平铺在铂金网垫网上，不得有折皱和起伏不平现象存在。见图（四）所示。铂金网铺平后，铂金网边缘再铺一层353的陶瓷纤维垫。见图（四）所示。铺好铂金网边缘的陶瓷纤维垫后，用铂金网压圈压在陶瓷纤维垫上。见图（四）所示。将氧化炉中段上法兰密封槽内的石棉橡胶板垫片更换为配备的353陶瓷纤维垫铺3层，垫片接头处搭接长度不得小于200，且接头应错开至少90，通过氧化炉上段的观察口察看点火氢气管与铂金网是否有接触。点动氢气管转动装置，在点火氢气管转动的过程中察看点火氢气管与铂金网是否有接触，如有接触则必须根据现场情况分析后重新调整组装。,25,三、压容压管用材及标准,注意,氧化炉上所有管口法兰密封面的垫片均须按图纸要求更换为配备的新垫片。,26,四、氨氧化炉的使用,四、氨氧化炉的使用氨氧化炉设备的使用应严格按国家质量监督检验检疫总局颁布的TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程执行。进入氨氧化炉蒸发器的循环水水质应满足GB/T12145-2008火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量的要求。进入氨氧化炉蒸发器的循环水中严禁含有颗粒状杂质及悬浮物，如不能满足该要求，则必须在循环水进入氨氧化炉蒸发器之前采取过滤措施过滤掉颗粒状杂质及悬浮物。,27,四、氨氧化炉的使用,氧化炉使用单位应制订严格的安全生产操作规程，氨氧化炉应严格按生产工艺流程及“氨氧化炉操作规程”执行操作。氨氧化炉使用过程中随时监测设备内部的压力、温度。设备系统运行正常稳定后，温度波动不得大于5。一旦温度波动过大，应立即分析检查原因，必要时应停车进行检查氨氧化炉使用过程中，应随时加强巡检，当氧化炉使用过程中有异常响声或其他异常现象出现时，应立即分析检查原因，必要时应停车进行检查。当氧化炉因正常停车或因各种异常情况停车时，严禁在高温下直接用冷却水冲刷盘管外壁的方法来降温，以免腐蚀或损坏盘管。,28,五、氨氧化炉的维护,氨氧化炉每次吊装上段前,应先确认氧化炉内的温度不得高于200。上段吊开后应放置在预制的平台或钢架上，确保法兰不变形，同时须保护好法兰密封面。氨氧化炉在每次更换铂金网时，应检查铂网支承圈、瓷环下的气体分布板是否有过大变形。必要时应将铂网支承圈校正，气体分布板取下逐件校平。氨氧化炉在每次更换铂金网时，应同时将铂网上下的陶瓷纤维垫更换。氨氧化炉每次吊装上段至氧化炉下段前，应检查氧化炉下段上法兰密封槽内的密封垫是否完好及能否满足密封要求。若不能满足密封要求，应更换该陶瓷纤维垫。,29,五、氨氧化炉的维护,氨氧化炉每次开车前，应检查氢气进口转动轴密封装置，紧固密封装置的填料压盖螺栓，确保工作时不会有气体泄漏。若密封装置的填料压盖螺栓已紧固到底，但氢气转动轴仍有松动时，可将密封装置填料压盖取下，取出填料函内的填料，并对氧化炉内氢气管路进行吹扫，然后更换填料函内的密封填料。一般情况下每使用一年后，应将蒸发器进口汇管两端法兰盖拆开来检查汇管内有无颗粒状杂质及悬浮物存在，并检查各限流孔有无堵塞现象。,30,六：巴布考克与拉蒙特炉子的比较,A、巴布考克的特点：,1、废热锅炉与氧化炉连在一起，构成一个整体设备；2、没有管板，炉管可以自由膨胀，炉管有一个总管支撑；3、采用强制循环，在点火前，可以用汽包中的蒸汽预热锅炉，然后进行热水循环，使炉管和壳体得以预热。这一点很重要。4、所有管子进出口都在下方，锅炉盘管可从炉中吊出。炉子壳体收缩，减少流通面积，提高传热效率。,31,六：巴布考克与拉蒙特炉子的比较,B、问题：,1、巴布考克锅炉变形严重：由于巴布科克炉中的蛇形垂直排列且过热段在最上方，受高温辐射较严重，一段时间后过热段易变形，迫使上面篦子凹凸不平。2、填料不均匀使氧化炉阻力不匀，气体分布不均，影响氧化亚氮的减排。3、过热段被高温气体直接冲刷，管壁的磨损和氧化严重，管壁变薄后，易爆管。,32,六：巴布考克与拉蒙特炉子的比较,C、拉蒙特或类拉蒙特炉子的特点：炉子管分三段，最上三层是第一蒸发段，中间三层是过热段，最下九层是第二蒸发段。1、这样可以避免过热段直接被高温气流热辐射，因为第一蒸发段吸收24%的热量，对材质的老化起到延缓的作用。2、拉蒙特炉管成蛇形平行排列，克服了垂直弯头过多的缺陷，因为弯头处所受应力最大，尤其在开停车时。同时也避免了40多公斤蒸汽在弯头