肥業(yè)公司鍋爐改造可行性研究報(bào)告(14頁).doc
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上傳人:偷****
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2022-09-21
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1、XX豐喜(肥業(yè))XX分公司130t/h鍋爐改造的可行性研究1 前言XX豐喜(肥業(yè))XX分公司130t/h鍋爐運(yùn)行至今,鍋爐負(fù)荷最高只能達(dá)到110噸,平時(shí)也就維持在90-100噸之間,。排粉風(fēng)機(jī)風(fēng)葉、風(fēng)殼磨損嚴(yán)重,一次粉管磨損導(dǎo)致補(bǔ)焊頻繁,經(jīng)常是兩三天就會(huì)漏粉,整臺(tái)鍋爐煤耗電耗都很高。為了尋找這些問題的原因,進(jìn)行了現(xiàn)場設(shè)備考察、冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)和熱態(tài)調(diào)試試驗(yàn),通過試驗(yàn)確定了問題的原因。為此提出下一步的工作方向,從而徹底解決鍋爐存在的問題。2 設(shè)備簡介豐喜肥業(yè)130t/h煤粉鍋爐由四川鍋爐廠生產(chǎn),設(shè)計(jì)適用為煙煤。豐喜肥業(yè)2006年在外省收購該舊鍋爐,并在廠區(qū)重建,重建主要重新配置了制粉系統(tǒng),由直吹式乏2、氣送粉系統(tǒng)改為鋼球磨中儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng),燃用煤種改為混煤,大約75%的當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤和25%的煙煤。計(jì)劃以后使用的煤種確定為貧煤,熱值在53005400kcal/kg,干燥無灰基揮發(fā)份含量為15%左右。鍋爐重建后的資料大多不詳,現(xiàn)有資料僅供參考。鍋爐的原設(shè)計(jì)資料如下:130t/h鍋爐為自然循環(huán)鍋爐,采用型布置,單鍋筒,全懸吊固態(tài)排渣,制粉系統(tǒng)為直吹式乏氣送粉系統(tǒng),本鍋爐采用兩側(cè)墻布置的直流燃燒器,爐膛水冷壁采用膜式壁,省煤器和空氣預(yù)熱器均為兩級(jí),支承在尾部鋼架上。空氣預(yù)熱器為管式立式布置,鋼架采用全鋼結(jié)構(gòu),按7級(jí)地震,露天布置設(shè)計(jì)。爐墻采用敷管爐墻和輕型爐墻結(jié)構(gòu)。鍋筒內(nèi)的汽水分離采用旋風(fēng)分離和鋼絲3、網(wǎng)分離器,集中下降管。兩級(jí)過熱器之間采用面式減溫器,由于電廠所處位置海撥高度達(dá)2420mm,如果尾部對(duì)流受熱面煙速按常規(guī)選取,則可能造成此段受熱面的嚴(yán)重磨損。因此,在設(shè)計(jì)中適當(dāng)增大受熱面的煙氣流通面積,以降低煙速,減輕磨損。同時(shí),相應(yīng)增加傳熱面積,這樣既保證鍋爐長期穩(wěn)定運(yùn)行,又能讓排煙溫度滿足要求,達(dá)到鍋爐預(yù)定熱效率。鍋爐設(shè)計(jì)煤種特性如下:Cy=51.68% By=2.85% Oy=8.76%Ny=0.51% Sy=0.40% Ay=22.86%Wy=12.94% Vy=28.72% Qdwy=19055kj/kg灰份變形溫度T1=1250 t2=1321 t31397蒸汽品質(zhì)、給水品質(zhì)應(yīng)符合4、水電部修訂的GB12145-89(火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))2.1鍋爐規(guī)范額定蒸發(fā)量:130t/h; 鍋筒工作壓力:4.2MPa過熱蒸汽壓力:3.82 MPa; 過熱蒸汽溫度:450 給水溫度160; 熱風(fēng)溫度:350;排煙溫度:141.7; 鍋爐效率:90.79%燃煤消耗量;19980kg/h; 2.2爐膛及水冷壁爐膛橫截面積為63006300的正方形,爐膛高度為15.576m,爐膛中心容積為626.17m3,直流燃燒器布置在爐膛的兩側(cè)墻上 ,爐膛四周布滿605節(jié)距為80mm的光管與安裝焊成的膜式水冷壁,形成一個(gè)完全封閉的爐膛豎井。為改善爐內(nèi)煙氣的流通和對(duì)流面的磨損,后水冷壁上5、部設(shè)計(jì)成折焰角,折焰角伸入爐膛176mm,與爐膛角度28。界區(qū)集箱內(nèi)與直管連接處裝有節(jié)流閥,以使變管與直管達(dá)到合理的流量分配,后水冷壁上部之間的管子在爐膛出口處拉稀形成凝渣管 ,前后水冷壁在爐膛下部向內(nèi)彎曲形成冷灰斗。前后和兩側(cè)水冷壁有三個(gè)獨(dú)立的循環(huán)回路。四根32514的集中下降管,下墻均接有32525的集箱,每只集箱引出六根1338的頂部連接管將汽水混全物引入鍋筒。整個(gè)水冷壁用鋼性梁連接成鋼性吊持式結(jié)構(gòu),整個(gè)水冷系統(tǒng)向下自由膨脹。燃燒器外殼與水冷壁向下膨脹,燃燒器中心向下膨脹量約為44mm。設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)風(fēng)粉管道時(shí)應(yīng)考慮向下膨脹時(shí)影響。根據(jù)運(yùn)行和檢修的需要,在水冷壁上裝設(shè)有看火孔,打焦孔、測試6、孔、防爆門及火焰檢測孔等必要的門孔裝置。整個(gè)爐膛水冷壁的重量全部通過上集箱用吊桿懸吊于頂板梁上,后水冷壁則通過其引出管懸吊于頂板梁上。2.3過熱器過熱器為對(duì)流型,兩級(jí)布置,汽溫調(diào)節(jié)采用給水面式減溫裝置。蒸汽流程:飽和蒸汽自鍋筒頂部由10根1086管子引入第一級(jí)過熱器進(jìn)口集箱子 頂棚管和第一級(jí)過熱器 面式減溫器 第二級(jí)過熱器 集汽集箱。頂棚管和第一級(jí)過熱器由383.5 20#鋼管制造,共61排,混流布置,第二級(jí)過熱器由423.5的12Cr1MnV鋼管制造,共62排,順流布置。2.4省煤器及空氣預(yù)熱器省煤器及空氣預(yù)熱器均為雙級(jí)布置,上下級(jí)省煤器均為一個(gè)組件,省煤器蛇形管用323的 20#鋼管制造,7、共61排,錯(cuò)列布置。在每組件上面和兩側(cè)靠護(hù)板處管子均裝有防磨蓋板,彎頭上裝有防磨罩,蛇形管用支架固定在空心梁上,空心梁支承在尾部豎井的前后側(cè)省煤器護(hù)板上。上級(jí)省煤器煙速2-8.6m/s,下級(jí)省煤器煙速2-7.2m/s。空氣預(yù)熱器為管式立式布置,上級(jí)為一個(gè)行程,下級(jí)為兩個(gè)行程,上級(jí)空氣預(yù)熱器管箱高度為3028mm,考慮到低溫引起的局部腐蝕,將最下面的一個(gè)行程設(shè)計(jì)成單獨(dú)的管箱,以便檢修更換。下級(jí)兩管箱高度分別為2478mm,2228mm,上下級(jí)均用401.5的管子。為了防止煙氣沖刷對(duì)管子的磨損,在每個(gè)管箱上部裝有200mm長的防磨短管,安裝時(shí)短管間澆灌耐火材料。上下級(jí)空氣預(yù)熱器及上下級(jí)省煤器均支承8、在尾部鋼架上,各部分之間均留有足夠的檢修空間。2.5燃燒設(shè)備本鍋爐采用側(cè)式布置燃燒器,放置在兩側(cè)墻近角處,四角射流在室內(nèi)形成一直徑為450mm的假想切圓,根據(jù)對(duì)燃燒成份及灰渣特性的分析,該設(shè)計(jì)采用一、二次風(fēng)間隔布置,使看火后二次風(fēng)能更快的混入,本鍋爐采用微負(fù)壓懸浮燃燒。燃燒器設(shè)計(jì)特性如下:風(fēng) 率 %風(fēng) 速 m/s占二次風(fēng)的比例%一次風(fēng)2527上二次風(fēng)18.415020次上二次風(fēng)15.584522中二次風(fēng)15.584522下二次風(fēng)21.245030煤粉粒度 H90=18%點(diǎn)火油槍,主要在鍋爐啟動(dòng)時(shí)使用,應(yīng)用它來點(diǎn)燃主燃器。此外,鍋爐低負(fù)荷時(shí),也用它來穩(wěn)燃或作為輔助燃燒設(shè)備。本鍋爐用點(diǎn)火油槍 煤粉9、的點(diǎn)火方式。2.6鍋爐范圍內(nèi)管道閥門及儀表鍋爐為單母管給水。給水經(jīng)操縱臺(tái)有三套給水管,一路為PN10,DN150,一路為PN10,DN100,一路為PN10,DN20,在正常情況下使用DN150管路,如DN150調(diào)節(jié)閥出故障則改為DN100管路運(yùn)行,生火啟動(dòng)時(shí)用DN20管路。給水經(jīng)操縱臺(tái)后,一部分作為減速水進(jìn)入面式減溫器內(nèi),減溫水量由DN100調(diào)節(jié)閥,DN100電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及截止閥調(diào)節(jié)。然后返回給水混合集箱,與另一部分混合后一起進(jìn)入省煤器入口集箱。再循環(huán)管是連接鍋筒與省煤器入口集箱的管路,作為生火時(shí)保護(hù)省煤器之用。在集汽集箱上裝有兩只PN10脈沖安全裝置。其中一只安全閥的沖量取自鍋筒,該安全閥作10、為工作安全閥使用,另一只安全閥的沖量取自集箱本身,該安全閥作為備用安全閥使用,控制安全閥的開啟壓力低于工作安全閥的開啟壓力。生火排汽閥門采用兩只PN10,DN100的截止閥串聯(lián),分別用電動(dòng)和正齒輪傳動(dòng)裝置操作。鍋爐生火時(shí),正齒輪傳動(dòng)的截止閥處于常開狀態(tài)。緊急放水閥PN10,DN50應(yīng)放置在運(yùn)轉(zhuǎn)層操作室附近,以便遇緊急事故時(shí)操作。3.試驗(yàn)?zāi)康募绊?xiàng)目3.1 試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^冷熱態(tài)調(diào)整試驗(yàn)確定一次風(fēng),二次風(fēng),三次風(fēng)的特性和鍋爐存在問題的原因,從而為鍋爐的改造提供必要的依據(jù)。3.2 試驗(yàn)項(xiàng)目3.2.1一次風(fēng)特性;3.2.2二次風(fēng)特性; 3.2.3三次風(fēng)特性;3.2.4排粉機(jī)風(fēng)量特性;鍋爐的燃燒特性;空預(yù)器11、特性。4 摸底試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果如下:燃燒器設(shè)計(jì)特性如下:設(shè)計(jì)值風(fēng)速 m/s試驗(yàn)值三次風(fēng)5018.731.2上二次風(fēng)4529.742.9中二次風(fēng)4525.630.5一次風(fēng)2728.938.2一次風(fēng)2728.938.2下二次風(fēng)5030.538.5甲排風(fēng)機(jī)風(fēng)量3500024411乙排風(fēng)機(jī)風(fēng)量3500034073空預(yù)器漏風(fēng)率14.61%試驗(yàn)分析從風(fēng)速特性看,一次風(fēng)速度為28.938.2m/s,高于設(shè)計(jì)值27m/s;下二次風(fēng)速度為30.538.5 m/s低于設(shè)計(jì)值50 m/s;中二次風(fēng)速度三次風(fēng)速度25.630.5 m/s低于45 m/s;上二次風(fēng)速度29.742.9 m/s低于45 m/s;三次風(fēng)速度1812、.731.2 m/s低于50 m/s。從排粉機(jī)特性試驗(yàn)看,甲排風(fēng)機(jī)風(fēng)量為24411 m/h低于設(shè)計(jì)值35000 m/h;乙排粉機(jī)風(fēng)量為34073 m/h接近于設(shè)計(jì)值35000 m/h。空預(yù)器漏風(fēng)率為14.61%遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值。5.調(diào)整試驗(yàn) 根據(jù)摸底試驗(yàn)的結(jié)果,進(jìn)行了調(diào)整試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下:燃燒器設(shè)計(jì)特性如下:設(shè)計(jì)值風(fēng)速 m/s調(diào)整試驗(yàn)值試驗(yàn)值三次風(fēng)5018.731.2上二次風(fēng)4533-4529.742.9中二次風(fēng)4529-3425.630.5一次風(fēng)27253528.938.2一次風(fēng)2725-3528.938.2下二次風(fēng)5034-4230.538.5甲排風(fēng)機(jī)風(fēng)量350002441124411乙排13、風(fēng)機(jī)風(fēng)量350003407334073空預(yù)器漏風(fēng)率14.6114.61%煤粉粒度 H90=18%調(diào)整試驗(yàn)?zāi)康木褪歉鶕?jù)摸底試驗(yàn)的結(jié)果,將一次風(fēng)速度降低3m/s,二次風(fēng)速度提高3m/s,調(diào)整后雖然飛灰和灰渣含碳量有所降低,由于給水溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值,減溫水量明顯增加,氣溫難以控制。其次在相同負(fù)荷下給煤量明顯增加導(dǎo)致磨煤機(jī)出力增加,煤粉細(xì)度明顯增加,因此導(dǎo)致排風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重。同時(shí)導(dǎo)致三次風(fēng)帶粉量增加(雖然三次風(fēng)速度不高)磨損嚴(yán)重。鍋爐出口含氧量達(dá)到6%,滿足鍋爐風(fēng)量要求,經(jīng)過調(diào)整飛灰和灰渣含碳量有所降低,但是由于設(shè)備缺陷只能繼續(xù)局部調(diào)整。6試驗(yàn)結(jié)果分析和改造方案建議6.1 鍋爐現(xiàn)存問題的原因分析該鍋爐14、燃燒系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)存在較嚴(yán)重的問題。燃燒系統(tǒng)存在的問題主要表現(xiàn)為:首先,鍋爐原設(shè)計(jì)為燃燒煙煤,雖然改燃混煤后對(duì)制粉系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)改造,但由于爐膛燃燒區(qū)截面熱負(fù)荷和爐膛高度設(shè)計(jì)較低,燃用揮發(fā)份較低的煤種后必然使?fàn)t膛溫度降低,燃煤不易燃盡,燃燒穩(wěn)定性較差。其次,鍋爐燃燒器性能和風(fēng)道配風(fēng)設(shè)計(jì)不佳,不適應(yīng)所燃煤種,燃燒器磨損和燒損嚴(yán)重,燃燒穩(wěn)定性不好,致使燃燒調(diào)整缺乏必要的基礎(chǔ),調(diào)整手段受到很多限制,比如表現(xiàn)為配風(fēng)優(yōu)化調(diào)整時(shí),燃燒不穩(wěn)、爐膛出口溫度異常升高。該鍋爐制粉系統(tǒng)存在的問題主要表現(xiàn)為:粗細(xì)粉分離器性能差。粗粉分離器性能差致使磨煤機(jī)制得的煤粉粒徑過粗,細(xì)粉分離器性能差致使三次風(fēng)帶粉嚴(yán)重15、。煤粉顆粒粗致使燃燒火焰中心推后,燃燒器因磨損嚴(yán)重性能變得更差,最終帶來燃燒不穩(wěn),煤粉不易燃盡、鍋爐出口煙溫偏高,過熱器易超溫等問題;三次風(fēng)帶粉嚴(yán)重造成爐膛燃燒區(qū)熱負(fù)荷分配失衡,下部燃燒份額減少、上部三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)區(qū)燃燒份額增大,火焰中心上移,致使不僅燃燒穩(wěn)定性變差,煤粉燃盡也更加困難;另外,三次風(fēng)帶粉過多也致使排風(fēng)機(jī)的磨損嚴(yán)重。熱力系統(tǒng)存在的主要問題是:給水溫度過低,低于設(shè)計(jì)值60-80,在同樣鍋爐出力下,致使燃煤量增加,爐膛蒸發(fā)吸熱量增加。燃煤量增加,致使磨煤機(jī)負(fù)擔(dān)加重,煤粉變得更粗更多,燃燒更差,排粉機(jī)和一次風(fēng)道磨損更加加劇;入爐水溫度降低,加熱到飽和水的欠焓增大,致使?fàn)t膛蒸發(fā)吸熱量增加,燃16、燒惡化致使?fàn)t膛出口溫度升高,減溫水量明顯增加,蒸汽溫度難以控制。空氣預(yù)熱器漏風(fēng)嚴(yán)重也使得熱風(fēng)和爐膛溫度降低,鍋爐效率下降,燃煤量增加,加劇產(chǎn)生前述的問題。6.2 建議的改造方案由于該鍋爐存在嚴(yán)重的系統(tǒng)性問題,不僅鍋爐本體和燃燒系統(tǒng)對(duì)新煤種的適應(yīng)性不佳,制粉系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)也存在嚴(yán)重的問題,另外對(duì)確定的新燃料貧煤的運(yùn)行特性也需要逐步了解。因而為了較徹底地解決該鍋爐的復(fù)雜問題,需要循序漸進(jìn)、先易后難實(shí)施治理。具體改造方案:1、將原有粗細(xì)粉分離器更換為性能更優(yōu)的分離器。原粗細(xì)粉分離器性能較差,與原系統(tǒng)匹配性不佳,難以進(jìn)行檢修處理,需要更換為新的性能有保障的分離器。該項(xiàng)工作可由我公司提供設(shè)計(jì)和技術(shù)指導(dǎo),17、由豐喜肥業(yè)自行完成施工。2、增設(shè)高壓加熱器,提高給水溫度。該項(xiàng)工作可由我公司提供設(shè)計(jì)和技術(shù)指導(dǎo),由豐喜肥業(yè)自行完成施工。3、檢修空氣預(yù)熱器,必要時(shí)應(yīng)該更換部分受熱面,以減小漏風(fēng)量。該項(xiàng)工作可由豐喜肥業(yè)自行完成。4、一次風(fēng)管道彎頭更換為防磨材料。該項(xiàng)工作可由豐喜肥業(yè)自行完成。5、燃燒器改造。根據(jù)確定的煤種設(shè)計(jì)出適合該煤種的燃燒器,從而保證鍋爐燃燒的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行,為鍋爐燃燒調(diào)整提供可靠的條件。6、完善燃燒調(diào)整的條件:更換二次風(fēng)風(fēng)門,將就地調(diào)節(jié)改造為控制室操作控制;增加一次風(fēng)風(fēng)粉混合物溫度監(jiān)視,便于一次風(fēng)調(diào)整。該項(xiàng)工作可由豐喜肥業(yè)自行完成。7、報(bào)價(jià)7.1燃燒器 合同總價(jià) 1550000 元含增值18、稅和營業(yè)稅部分 其中: 價(jià)格備 注 設(shè)計(jì)費(fèi)200000系統(tǒng)及設(shè)備制作設(shè)計(jì) 設(shè)備費(fèi)930000燃燒器各噴口及相關(guān)煤粉濃縮器和風(fēng)道 材料費(fèi)180000包括保溫、制作部件、熱控系統(tǒng)材料費(fèi) 拆除安裝費(fèi)200000 含風(fēng)道等附屬部件制作加工費(fèi)及施工輔材 調(diào)試費(fèi)0包括冷態(tài)和熱態(tài)調(diào)試 檢測費(fèi)10000高合金材料檢測、焊接性能試驗(yàn) 技術(shù)服務(wù)、培訓(xùn)費(fèi)30000負(fù)責(zé)進(jìn)行調(diào)試到穩(wěn)定燃燒,技術(shù)人員掌握備品配件、專用工具費(fèi)免費(fèi)提供專用工具設(shè)備到貨后的保管費(fèi)廠內(nèi)驗(yàn)收后保管運(yùn)雜費(fèi)30000運(yùn)雜費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)7.2分離器合同總價(jià)600000元含增值稅和營業(yè)稅部分 其中:設(shè)計(jì)費(fèi) 150000元系統(tǒng)及設(shè)備制作設(shè)計(jì) 設(shè)備費(fèi) 420000元 材料費(fèi) 30000元。7.3加熱器合同總價(jià)300000元含增值稅和營業(yè)稅部分 其中:設(shè)計(jì)費(fèi)50000元系統(tǒng)及設(shè)備制作設(shè)計(jì) 設(shè)備費(fèi) 230000元 材料費(fèi) 20000元。
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