蒸汽锅炉节能技术改造项目可研报告代项目建议书

蒸汽锅炉节能技术改造项目可研报告代项目建议书内容摘要：

m 小时最高降雨量 雪 最大积雪厚度 14cm 雪载荷 最大冻土深度 0． 53m 风 最大风速 23m／ s 主导风向 东南 气压 年平均气压 105 Pa 绝对最高气压 105 Pa 绝对最低气压 105 Pa 地质条件 地震烈度 七度 厂区地耐力 105— 105 N／ m2 厂区地下水位 26m 以下 原水水质 游离 C02 mg／ l 总固体 mg／ l Ca mg／ l Fe mg／ 1 C1 mg／ 1 SO42 mg／ 1 总硬度 毫克当量／ 1 总碱度 毫克当量／ 1 研究结论 经研究分析，本改造项目所采用的产汽技术是成熟、稳妥、可靠的。 通过节能技术改造，使新上锅炉达到燃烧效率高、煤 种适应性广、负荷调节范围大、污染物排放浓度低的效果；而且，由于高品位蒸汽的产生，也缓解了市政供热紧张。 因此，具有良好的经济效益和社会效益，本项目是可行的。 第二章 改造方案 蒸汽系统 炉型选择 蒸汽锅炉的型式主要有链条炉、沸腾炉、煤粉炉和循环流化 床锅炉。 链条炉燃烧效率低、煤种适应性差、污染物排放浓度高，不利于环保。 沸腾炉是 循环流化床 锅炉的前身，该炉型具有可燃用劣质燃料的特点，但锅炉燃烧效率低、脱硫效率低、污染物排放浓度高，同时，沸腾炉还存在着埋管、炉墙及锅炉受热面磨损较严重的问题。 煤粉炉燃烧效率可高达 90％以上，但负荷调节范围窄，对环境的污染也严重。 循环流化床 锅炉 是一种新型 、 高效、低污染 、洁净燃烧的锅炉。 其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口 的分离器，将物料与烟气分开，并经过 非机械式回送阀将物料回送至床内，多次循环燃烧。 由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。 循环流化床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不像鼓泡床一样有一个明显的界面，由于床内强烈的湍流和物料循环，增加了燃料在炉膛内的停留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行，而无需增加辅助燃料。 循环流化床锅炉运行温度通常在 850～ 900℃ 之间，是一个理想的脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向 炉 内加入石灰石作为脱硫剂，燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内湍流运动剧烈， Ca/S 摩尔比约为 时，可以使脱硫效率达到 80～ 90%左右， SO2的排放量大大降低。 同时循环流化床采用分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了 NOX的生成和排放。 循环流化床锅炉还具有高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。 随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。 因此，本次改造拟 选用两台 55 吨 /时次高压循环流化床锅炉替代原有链条炉和沸腾炉。 循环流化床锅炉工作原理 循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式， 即通常所讲的半悬浮燃烧方式。 所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态， 从而具有许多流体性质的状态。 在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料 (物料 )，这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态， 并实现炉膛内的内循环和炉外的外循环，从而实现燃料不断的往复循环燃烧。 与其他锅炉相比，循环流化床锅炉增加了物料 循环回路部分即分离器回料阀。 分离器的作用在于实现气固两相分离， 将烟气中夹带的绝大多数固体颗粒分离下来； 回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返送回炉膛， 实现锅炉燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应；一是通过循环物料在回料阀进料管内形成一定的料位，实现料封，防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分离器内造成烟气短路， 破坏分离器内的正常气固两相流动及炉内正常的燃烧和传热。 冷渣器的作用是将炉内排出的高温底渣冷却到 150℃以下，从而有利于底渣的输送和处理。 一般循环流化床锅炉处在 850— 950℃的工作温度下，在此温度下石灰石可充分发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应，生成硫酸钙， 以固体形式排出达到脱硫的目的。 石灰石焙烧反应方程式： CaCO3＝ CaO + CO2 — 热量 Q 脱硫反应方程式： CaO + SO2 + l／ 2O2＝ CaSO4 + 热量 Q 因此循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，一般脱硫率均在 90％以上。 同时，出于较低的炉内燃烧温度，循环流化床锅炉中生成的 NOx主要由燃料 NOx构成即燃料中的 N转化成的 NOx；而热力 NOx 即空气中的 N 转化成的 NOx 生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分级送风的方式即一次风从布风板下送入，二次风分层从炉膛下部密相区送入，可以有效地抑制NOx 的生成。 因此循环流化床锅炉中的污染物排放很低。 在锅炉运行时，炉内的床料主要由给煤中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成，这些床料在从布风板下送入的一次风、和从布风板上送入二次风的作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度一部分固体颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的内循环；其余固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行气固两相分离，绝大多数颗粒被分离 下来，通过回料阀直接返送回炉膛，形成物料的外循环。 这样燃料及石灰石可在炉内进行多次的往复循环燃烧和反应，所以循环流化床锅炉具有很高的脱硫效率，同时石灰石耗量很低。 在循环流化床锅炉中，一般根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，因此在给煤进入密相区后，可以顺利实现着火，因此循环流化床锅炉可以燃用无烟煤、矸石等劣质燃料，还具有很大的锅炉负荷调节范围；与密相区相比，稀相区的物料浓度很小，稀相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面 的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的控制。 正是由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、脱硫效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。 自循环流化床燃烧技术出现以来 , 循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。 锅炉主要技术参数 额定蒸发量 55t/h 额 定 蒸 汽 压 力 额定蒸汽温度 485℃ 给水温度 150℃ 排烟温度 ~ 145℃ 锅炉设计效率 ＞90% 锅炉外形尺寸 高宽深 =33850 1202016248mm。 主要设备结构 循环流化床锅炉本体由燃烧设备、给煤装置、石灰石粉仓、床下点火装置、分离和返料装置、水冷系统、 过热器、省煤器、空气预热器、钢架、平台扶梯、炉墙等组成。 各部分结构简述如下： 1. 燃烧装置： 流化床布风板采用水冷布风板结构，有效面积为。 布风板上布置了 665 只风帽，风帽间风板上填保温混凝土和耐火混凝土。 空气分为一次风及二次风，一、二次风之比为 60： 40，一次风从炉膛水冷风室二侧进入，经布风板风帽小孔进入燃烧室。 二次风在布风板上高度方向分二层送入。 布风板上布置了二只Ф 219 的放渣管，可接冷渣机（用户自理）。 2. 给煤装置 炉前供至给煤管，煤通过落煤管送入燃烧室。 落料管上布置有送煤风和播煤风 ，以防给煤堵塞。 送煤风和播煤风接一次冷风，约为总风量的 4%，每只送风管、播煤风管应布置一只风门（设计院设计），以调节送煤风量。 给料口在离风帽约 1500mm 处进入燃烧室。 石灰石可通过与煤混合进入燃烧室，也可通过二次风管喷入燃烧室。 3．床下点火装置 采用水冷布风板、油枪床下点火技术，油枪在床下预燃室内先燃烧，然后和冷空气混合成 800℃的高温烟气，再经风室进入燃烧室加热物料，点火初期为了预热锅炉本体，可调节较低的烟气温度，然后视料层温度再逐渐调高温度。 油压 ~，油量 150~350Kg/h,采用轻柴油；油枪采用机械雾化的方式。 4. 分离及返料装置 采用高温旋风分离器装置，分离装置布置在炉膛出口，分离器入口烟温 850~1000℃。 在分离器下部布置了返料装置。 分离下来的飞灰经返料装置送回炉膛继续燃烧。 返料口离风帽高约 1200mm。 返料风应接风门及流量计（设计院设计），用来调节风量。 经过分离器分离的烟气从分离器出口筒，流经水平烟道进入尾部烟道加热尾部受热面。 5. 锅筒及其内部装置 锅筒内径 1380mm，壁厚 60 mm，材料 20g，锅筒内部装置 由旋风分离装置、顶部百叶窗、加药管、排污管、再循 环管、紧急放水管等组成。 锅筒上还设置有高、低读水位表、压力表、安全阀、放气阀、自用蒸汽阀等附件。 锅筒中心线以下50 mm 为正常水位，距离正常水位上下 75 mm 为越限报警线，距离正常水位上下 120 mm 为限值报警线。 6. 水冷系统 炉膛水冷壁采用全悬吊膜式壁结构，炉室分左、右、前、后六个回路，前后墙水冷壁各二个回路；膜式壁管径为Ф 60 5，（前、后墙水冷壁在水冷风室区域为Ф 51 5），节距为100mm。 炉膛四周布置刚性梁，有足够的承载能力。 下降管采用先集中后分散的结构，由锅筒引出二根直径Ф 325 16 的集中下降管 ，一直到炉前下部，然后再从集中下降管引出分散下降管，分散下降管均为Ф 108 ，前、后墙各为四根，二侧墙为三根。 汽水连接管直径，二侧。