燃煤锅炉改燃气锅炉技术方案

副本中海石油中捷石化有限公司锅炉燃煤改燃油气项目投标文件（技术标部分）投标人：唐山信德锅炉集团有限公司（盖单位章）法定代表人或其委托代理人：（签字）2013年7月18日二、技术方案中海石油中捷石化现有原唐山信德锅炉集团有限公司生产的35t/h（型号：XD35-3.82/450-M5）链条炉排燃煤锅炉，现欲将锅炉改成燃烧生产过程中产生的干气。启动时，由于没有干气产出，采用燃烧柴油，也就是说，该台锅炉考虑既燃柴油又燃烧干气，柴油只是短时间使用。现将改造方案说明如下：一、锅炉参数和基本情况1.原锅炉参数(100%负荷)：蒸发量：35t/h过热蒸汽温度：450℃过热蒸汽压力：3.82MPa给水温度：104℃锅筒工作压力：4.2MPa减温水量：1.54t/h燃料消耗量：7044Kg/h理论设计效率：81.5%理论排烟温度：149℃燃料：烟煤原锅炉采用机械化的链条炉排燃烧设备，用加煤斗进行自动落煤。2.燃干气2.1改后100%负荷锅炉参数（燃最好水平时的燃料）：蒸发量：35t/h过热蒸汽温度：450℃过热蒸汽压力：3.82MPa给水温度：104℃锅筒工作压力：4.2MPa减温水量：0.016t/h燃料热值：8059kcal/Nm3燃料消耗量：3242.48Nm3/h改后理论设计效率：92.97%改造理论排烟温度：121.5℃附热力计算书：2.2改后100%负荷锅炉参数（燃最差水平时的燃料）：蒸发量：35t/h过热蒸汽温度：450℃过热蒸汽压力：3.82MPa给水温度：104℃锅筒工作压力：4.2MPa减温水量：0.178t/h燃料热值：8059kcal/Nm3燃料消耗量：4381Nm3/h改后理论设计效率：92.61%理论排烟温度：124.2℃附热力计算书：燃料：干气，成分见表：气柜瓦斯组分全分析最差水平（%）最好水平（%）H232.3452.01O20.191.01N226.6317.13CO1.450.34CO21.400.33甲烷16.923.55乙烷6.571.50乙烯8.531.43丙烷0.601.23丙烯2.402.21异丁烷1.021.52正丁烷0.301.66反丁烷0.347.39正丁烯0.283.33异丁烯0.290.33顺丁烯0.243.88异戊烷0.380.73正戊烷0.020.071,3-丁二烯0.000.04H2S含量2000mg/m3500mg/m33.燃柴油3.1改后100%负荷锅炉参数（燃柴油）：蒸发量：35t/h过热蒸汽温度：450℃过热蒸汽压力：3.82MPa给水温度：104℃锅筒工作压力：4.2MPa减温水量：0.294t/h燃料热值：10246.5kcal/Kg燃料消耗量：2567Kg/h改后理论设计效率：92.36%理论排烟温度：130.8℃附热力计算书：根据热力计算，改燃干气且满负荷运行后排烟温度约120℃，过热蒸汽温度能达到额定参数，但减温幅度较小。但如果不在满负荷状态运行时，燃干气时减温水量减小至0Kg/h。且在此情况下运行排烟温度降进一步降低，应考虑酸露点腐蚀。为此，我们考虑在空气预热器处设置旁路风道，在低负荷运行时可以将旁路风道打开或打开一部分，以提高排烟温度，从而可以减小由于烟气温度低导致的烟气对尾部烟气通道的影响。经烟风阻力计算，原引风机、鼓风机的风压和风量满足要求，可以使用。二、设计、制造及验收标准《锅炉安全技术监察规程》TSGG0001《锅炉房设计规范》GB50041《燃油（气）燃烧器安全技术规则》TSGZB001《工业锅炉通用技术条件》JB/T10094《锅炉安装工程施工及验收规范》GB50273《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236《油罐设计收规范》GB50341《锅炉大气污染物排放标准》GB13271《输送流体用无缝钢管》GB/T8163《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184《压力容器》GB150.1-4三、燃烧器1.1锅炉选用单台燃烧能力为1400×104kCal/h的干气、轻柴油两用燃烧器2台。燃烧器技术参数如下：单台燃烧器热负荷：1400×104kCal/h燃烧器调节方式：自动比例调节，同时具有手动调节功能。干气燃料压力：20-40KPa助燃风压：风压：≥2.1KPa负荷调节比：1:5燃烧效率：99％排烟等级：林格曼1级烟气含量：氧含量～3%（干基）烟气NOX浓度：燃气≤160mg/m3；燃油≤300mg/m3烟气CO浓度：燃气≤95mg/m3；燃油≤125mg/m3烟尘排放浓度：燃气≤50mg/m3；燃油≤50mg/m3燃烧头材质：耐热不锈钢点火方式：高压电子自动点火1.2燃烧器特点为：1.2.1燃烧器设计燃料燃烧稳焰区与喷头保持一定距离，喷头一直处于冷却状态，故喷头寿命长，不结焦，不堵塞，燃烧机性能良好，运行稳定。1.2.2燃烧器在结构设计上满足干气与轻油一个燃烧头燃烧，干气通过燃气管道进入同燃烧头，油枪在燃烧头中间。燃料燃烧充分、效率高、节能显著火焰成形好、规则，刚劲有力，不发飘，呈蓝色的流股状火焰；1.2.3燃烧器燃烧充分、效率高、节能显著；1.2.4燃烧器维护简单、使用周期长；1.2.5燃烧器对燃料适应性强，操作弹性大。1.2.6燃烧器采用多喷管预混式燃烧机，燃料与空气在燃烧头就已经混合好组织燃烧，形成火焰后喷入炉膛，而不是在进入炉膛后再混合燃烧。点火枪着火后，燃气沿阀门及管路喷入燃烧头内，经点火枪点燃后与径向旋流、轴向环流、轴向径向小股风均匀混合，呈流股状火焰喷入炉膛。助燃风与燃气在喷口附近迅速混合，从而加速了燃料的燃烧速度，提高燃烧温度，使燃烧完全。能保证燃气着火及时、燃烧稳定、不熄火不脱火、高低负荷调节方便。1.2.7燃烧器在结构上确保点火燃油气枪可方便单独拆装，以便维护清理。1.2.8本方案采用PLC控制程序与安全保护,预留上位DCS通讯接口，方式为：TCP/IP,采用紫外火焰探测，采用PLC控制器PID调节控制锅炉蒸汽压力，实行负荷调节。1.2.9燃烧器燃气调节阀、调风阀单独比例调节。1.3燃烧及控制系统1.3.1点火前，熄火或停机后风机自动吹扫炉膛，时间不少于3分钟（可调）。风机与控制盘有安全电气联锁，启动时，只有先启动鼓风机才能打开燃气快切阀；停炉时，先自动停燃气供应，后停鼓风机，当鼓风机运行中突然停止时，燃气供应自动停止。1.3.2点火前进行上位机联锁保护、风机联锁保护、危低水位保护、燃气压力保护、阀组检漏、阀位保护，全部通过后才进入下一程序；1.3.3全程自动火焰检测，随时显示火焰状态，熄火停炉保护；1.3.4燃气高低压保护，风压压力低保护；1.3.5燃油压力低保护；1.3.6安全联锁装置的电源中断自动停炉，故障待机保护报警锁定、保护；1.3.7双气动阀阀组检漏、阀位保护；1.3.8以锅炉蒸汽压力为目标，连续自动完成比例式燃料调节和鼓风风量调节，燃烧机调节比1：5；1.3.9鼓风机断相、过载及短路保护；1.3.10燃烧器运行信号上传。2.1控制说明2.1.1系统构成图：2.1.2系统可实现的功能控制系统主要实现燃烧机的燃气、助燃风压力检测、自动吹扫、阀组检漏、自动点火、熄火保护、故障报警停炉的顺序控制和保护，以及蒸汽压力的控制与保护，用户通过仪表和按钮可实现对该系统的参数设定和系统设备的控制。具体控制过程如下：系统启动后，先检测燃气压力，然后启动助燃风机检测助燃风压力并吹扫炉膛，同时进行阀组检漏并阀位检测，全部通过后，到设定时间点燃燃气点火枪，点火成功后打开主燃气阀。点着火后，燃烧机进入正常工作状态，检测蒸汽压力后采用PID调节方式，通过调节燃气(燃油)的流量实现对蒸汽压力的控制。安全系统一直跟踪检测火焰信号、燃气压力、风压、锅炉安全运行（水位、蒸汽压力、炉膛压力）信号，如中途熄火或者燃气风压不符合规定值时会自动切断燃气供应，报警并加大风门吹扫炉膛。燃烧机报警后不会自动重新点火，必须人工复位后，查明并清除故障原因才可以进入新一轮点火程序。新一轮的点火程序又会重新重复整个点火过程，确保人员以及设备最大程度的安全。燃烧机转为燃油状态时，通过调节油量来实现对蒸汽压力的控制。数据检测数据设定PLC点火器、点火阀、主阀压力开关等火焰信号PID调节仪燃气调节阀、调风阀启动火焰检测点火蒸汽压力目标停止停机系统流程如下所示：2.2针对该锅炉的使用特点，通过上述本体及燃烧系统的改造，可以保证一年内锅炉安全连续运行不小于8400小时。四、具体改造情况如下：1.锅炉改造范围：（锅炉下标高6.000m）1.1燃烧设备拆除改造：将炉排抽出，所有进风口堵上，煤斗、煤仓拆除。另外，煤斗拆除后，在此位置焊接固定燃烧器钢板，将下部导轨拆下后水平安装，铺一层钢板，钢板上面铺200mm厚硅酸铝纤维毡，再铺130mm厚轻质耐火砖，再铺130mm厚耐火砖，然后从0mm平面砌筑四周炉墙。四周炉墙里面是230mm厚耐火砖，中间100mm厚硅酸铝纤维毡。后面墙砌砖与后拱连接，落渣口用钢板密封好。1.2辅机部分：拆除除尘器，拆除原引风烟道，制作安装新烟道。改造安装鼓风风道，装设旁路风道，将进入炉排的进风口封上，在两侧风道上割开一个孔，直接将风引入燃烧器进风口。燃气压力低鼓风机联锁上位机连锁打开风门吹扫炉膛打开点火燃气阀与压缩空气阀点火熄火报警、联锁打开主火燃气阀调节燃气阀及风阀压力检测超压后吹扫助燃风压低阀组检漏阀位保护锅炉缺水、炉膛超压1.3燃烧器燃料管道：1.3.1干气管道：在燃气管道上装设分液罐和减压装置，并且安装必需的手动阀门。然后将从减压装置引出的干气接入燃烧器的燃气系统上。1.3.2柴油管道：在柴油管道上装设立式油罐，并且安装必需的手动阀门。然后将从油罐引出的柴油接入燃烧器的燃油系统上。1.4在前墙布置两个满足锅炉负荷要求的燃烧器。1.5按《锅炉安全技术监察规程》中有关规定，增设防爆门，炉膛放置两个、烟道放置一个φ500防爆门，以满足燃气锅炉的安全要求。1.6根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，在锅炉房内新增设干气泄露报警系统。1.8在炉体上增设燃烧器燃烧状态监控探头，在主控制室装设22英寸彩色工业电视，以实时监控火焰状况。1.9报批及技术资料改造前需将有关技术资料及改造方案报锅炉压力容器主管部门审核，并办理开工手续。工程施工完毕后，我公司负责办理相关质量证明文件。该炉由燃煤改成燃气后，锅炉的有关技术资料，我公司将按照燃气锅炉的要求，提供相应的燃气锅炉的说明书、热力及烟风阻力计算汇总等技术资料。四、质量保证1.质量保证措施：A纲要制定的依据公司质量保证手册“DBT－QSH－A－2003”，程序文件及相关的质量保证体系。B．纲要制定的目的保证在项目合同签订之后能按本纲要及时制定出产品质量控制计划。以确保项目在贯彻本公司质量方针，满足本公司质量目标的基础之上迅速展开。C．质量方针真诚守信、以德待人；夯实基础、持续改进；确保锅炉、容器产品符合法律法规的要求；不断开发节能、高效、环保的新型锅炉，更好地满足顾客需求。D．质量目标1.全年开发锅炉新产品5种。2.产品出厂（经技术监督部门监检）合格率100%。3.合同履约率达到98%以上。4.顾客满意度达到100%E．项目管理项目展开过程中将采用项目经理管理机制。公司要设立项目经理，项目经理直接从属于总经理；项目经理负责对该项目的管理和协调工作。各专业部门将给项目经理委派项目专业经理，各项目专业经理要对本部门的专业技术资料和技术工作的实施和评审负责。F．设计控制设计控制要按照程序文件，设计控制程序执行；产品设计要确保实现合同中规定的各项性能指标；包装设计要确保满足合同中关于产品包装的各项要求；标识设计由工程部和质保部根据有关程序文件中的规定共同制定；G．采购控制采购控制要按照程序文件《采购控制程序》执行；原材料及外协，外购产品的供货商必须是经评定合格的供货商；H．制造控制制造过程控制安装程序文件《生产过程控制程序》执行；设备控制按照程序文件《设备管理控制程序》执行；焊接质量控制按照程序文件《焊接控制程序》执行；热处理质量控制按照程序