工业熔盐炉技术方案.docx
《工业熔盐炉技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业熔盐炉技术方案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
工业熔盐炉技术方案
云南文山铝业有限公司
40万吨/年氧化铝工程熔盐炉设备
第一部分RYL-1000M型熔盐炉技术简介
刖言
根据云南文山铝业有限公司40万吨/年氧化铝工程项目中熔盐炉对物料加热的工艺要求，所设计的熔盐炉设备系统应满足在安全、可靠、稳定、高效运行的前提下，实现热媒系统供热温度的稳定性及可靠性。
为此，我们结合已有的成功范例，针对技术要求，分别就熔盐炉结构设计、供热工艺、燃烧室设计、控制方案及系统安全性进行阐述。
二、RYL-1000M型熔盐炉技术数据表
序号
项目
单位
要求或具体数据
备注
1
熔盐炉型号
RYL-1000M
2
燃料种类
U、川类烟煤
3
燃料消耗量（max）
kg/h
2230（标煤）
4
额定热功率（产能）
Kcal/h
1000X104
5
工作压力
MPa
1.3
6
进口工作温度
C
320〜360
按要求
7
出口工作温度
C
360〜400
按要求
8
熔盐循环量
m/h
〜400
按要求
9
炉内介质总容量
3m
21.8
10
炉排面积
m2
23.7
11
热效率
%
>70
系统热效率
%
>78
12
炉管材质
12Cr1MoVG
GB5310-95
13
助燃空气量
Nm/h
〜25500
14
烟气总量
NriVh
〜27500
15
炉内烟气总阻力
mmHO
〜80
16
加热炉本体排烟温度
C
w介质出口温度+80C
17
加热炉本体外壁温度
C
w环境温度+15C
局部除外
18
系统排烟温度
C
w180
19
炉内介质总阻力
MPa
w0.28
20
主机外形尺寸
mm
〜10320X4400X15500
©4080
21
配管连接口径
mm
DN300
22
主机总重量
kg
〜202500
23
配用电功率
kw
360/台X4
24
烟囱尺寸
①2400X50000
六台炉共用出口内径
25
节能器种类
余热锅炉、空气预热器
26
除尘装臵及效率
双筒水膜除尘
除尘》95%
27
设计使用寿命
年
12年
三、执行标准
Q/320281ARZ01-2001熔盐炉
GB/T17410-1998有机热载体炉
有机热载体炉安全技术监察规程
蒸汽锅炉安全技术监察规程
GB13271-2001
GB9222-88
GB5310-1995
GB3323-87
锅炉大气污染排放标准
水管锅炉受压元件强度计算
高压锅炉用无缝钢管
钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
JB/T1610-93
锅炉集箱技术条件
JB/T1611-93
锅炉管子技术条件
JB/T4735-1997
钢制焊接常压容器
GBJ211-1987
工业炉砌筑工程施工及验收规范
GB150-1998
钢制压力容器
GB151-1999
钢制管壳式换热器
参照规范：
HG20541-1992
化学工业炉结构设计规定
HG20545-1992
化学工业炉受压兀件制造技术条件
HG/T20567-1994
热油炉技术条件
HG/T20525-1992
化学工业管式炉传热计算规定
HG/T20589-1996
化学工业炉受压元件强度计算规定
HG/T20648-1990
化学工业炉耐火、隔热材料设计选用规定
HG/T20682-1996
化学工业炉燃料燃烧设计计算规定
GB50058-92
爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范
四、技术特点
1、RYL-1000M型熔盐炉技术特点
1.1热效率比同类产品高3〜5%余热回收达1.2-1.5t/h（0.6MP3,每台全
年可节约运行成本约30-38万元。
1.2炉体采用多层炉管，结构独特，增大换热面积，降低炉管热强度。
管壁不易结渣、结灰，受热均匀，热效率高。
顶部出烟及集烟室的设臵，使烟气流动更均匀，避免局部过热，延长加热炉使用寿命。
1.3炉壁采用优质轻型保温材料，增强保温性能，降低散热损失。
1.4电控柜采用人工智能控制及模拟屏显示，电控元器件及温控表选用进口或
国产名牌产品，使加热炉温度控制精确，运行安全可靠，操作直观，简易。
熔盐温度、烟气温度、余热回收、安全检测等信号可与DCS空制系统联接。
1.5工艺流程经二十多年的不断摸索和改进，其安装、调试、使用十分方便。
1.6采用耐火浇注料制作的整体节能烘，使燃料燃烧更充分。
1.7活芯大炉排片的应用，较普通炉排片的使用寿命延长3~5倍，且炉排片
更换不需要停炉，炉排漏煤损失小，燃烧更完善，从而提高燃煤利用率。
2、炉体
2.1炉体由三杰实业公司按Q/320281ARZ01-2001《熔盐炉》标准制造及验收，炉用无缝钢管12CrMoVGGB5310具有材质化验单、质量检验报告及合格证明，管子的各项公差均符合国家有关标准，材料来厂后进行复检，合格后按规定统一标记，存放和领用。
2.2炉体采用立式多层螺旋盘管结构。
独特的结构设计，使传热更均匀，并增大换热面积，降低炉管热强度。
2.3较大的辐射室空间，有利于燃料的充分燃尽及灰份的沉降，减轻对流受热面的积灰，提高加热炉整体性能。
2.4集烟室的设臵，使烟气流向更均匀、更顺畅，避免局部过热；炉壁采用优质保温材料，降低热损失，提高热效率。
2.5采用多次并联方式，炉体内介质流动阻力下降15%可降低熔盐泵8〜12%
的电力消耗。
3、炉膛及燃烧装置
3.1炉膛燃烧室由三杰实业公司自行设计制造，此次投标设备更是根据用户可
能使用低热值煤种特性，对炉膛进行针对性改造，加大炉排燃烧面积，并合理增大鼓、引风机风量，使燃烧更完善可靠。
其制造工艺和检测项目严格按Q/320281ARZ01-2001«熔盐炉》标准并结合钢结构相关标准执行。
制造全程均由本公司质检部门掌控，其质量稳定性远高于同行简单地外购蒸汽锅炉炉膛替代地做法。
3.2炉排采用无级调速，根据燃料组成及用热量的不同，调节炉排运转速度，确保燃料得到充分预热并正常燃烧，直至完全燃尽。
3.3炉排为活芯大块炉排片，材质为可锻铸铁，强度大、不易损坏，较普通炉排的使用寿命提高3〜5倍。
活芯大炉排片漏煤小，通风均匀，自清灰能力强，使整体热效率提高2~3%大炉排片结构几乎没有起拱、断裂现象发生。
两侧主动炉排片采用带翅膀结构，减少炉排两侧漏风、漏煤、保护炉排片长销及侧密封块不被烧坏。
3.4采用强化燃烧技术，改造炉拱，提高炉膛温度，改善燃烧状况。
炉拱为整体浇铸节能拱，并且有防开裂措施。
以上技术的应用可提高熔盐炉效率3〜5%经过实际运行证明，技术指标均达到国内同类产品领先水平。
4、余热回收系统
余热回收系统由热管式余热锅炉及空气预热器组成，热管式余热锅炉是充
分回收利用余热而产生1.5T/h0.6Mpa的蒸汽，提高系统热效率，节能降耗；空气预热器是利用强化传热技术，为燃烧提供高温助燃空气，为燃料煤的及时着火和完全充分燃烧提供保证。
5、消烟除尘
烟气系统配臵高效脱硫水膜除尘器，脱硫、除尘效率高，排出烟气符合GB13271-200《锅炉大气污染排放标准》要求，烟尘排放浓度v200mg/m,林格曼黑度V1度。
6、控制系统
根据行业惯例，氧化铝工程项目溶出用熔盐炉控制要求，一般是将熔盐炉进、出口温度、熔盐槽温度、热风温度及熔盐泵、鼓风机、引风机等运行信号输送给DCS系统。
整个熔盐炉操作系统可完成以下控制和DCS系统信号的输送。
本系统控制主要完成：
（1）对熔盐炉的动力部分完成强电控制、电流、电压显示；
（2）熔盐炉出口熔盐温度与燃烧系统及鼓、引风系统联锁控制
（3）熔盐炉出口熔盐温度的显示
（4）熔盐炉进口熔盐温度的显示
（5）熔盐炉空管预热温度的显示、控制及超温报警
（6）排出烟气温度监测
（7）熔盐炉系统起动联锁控制
（8）助燃空气温度控制及超温报警
（9）余热锅炉水位自动控制系统
（10）余热锅炉蒸汽温度和压力的显示
6.1操作方式
6.1.1熔盐泵：
启炉前，检测熔盐槽内的熔盐温度；同时检测空管温度；达到启动条件，才能进行熔盐泵的起动。
熔盐泵始终保持单机运行，运行时指示灯亮，工作电流由电流表监视；泵机出现故障时发出异常报警。
6.1.2鼓、引风机、炉排调速箱：
炉排采用无级调速控制；
先开引风机，再开鼓风机；先停鼓风机，再停引风机。
手动位臵由开/停旋钮操作，运行时相应指示灯亮。
自动位臵受出口温度控制。
6.2热能输送的调节
工艺温度控制的调整：
根据用热工艺要求的温度范围，确定要控制的设定值SR超温上限报警值H。
出口温度表用来控制鼓风机、引风机、炉排启/停转换，并进行超温显示报警；进口温度表用来显示熔盐进炉温度。
升温过程：
当测量值PV低于设定值SP时，"OUT1灯亮，表示鼓、引风机、炉排自动投入运行；当测量值PV高于设定值SP而低于上限报警值（SP+H）时，OUT1灯灭，鼓、引风机、炉排仍投入运行；当测量值PV高于上限报警值（SP+H）时，”ALM1灯亮，鼓风机停止运行、引风机延时停止运行，炉排延时停止运行。
降温过程：
当测量值PV高于上限报警值（SP+H）时，"ALM1灯亮，鼓、引风机、炉排停止运行；当测量值PV高于设定值SP而低于上限报警值（SP+H）时，"ALM1灯灭，鼓、引风机、炉排仍停止运行；当测量值PV低于设定值
SP时，"OUT1灯亮，表示鼓、引风机、炉排自动投入运行。
为防止频繁启动，温度控制采用区间控制方式，以达到熔盐温度控制精度的要求。
6.3故障报警、安全联锁
熔盐炉出口温度超高：
当出口温度过高，系统声、光报警，同时鼓风机停止运行，延时停止引风机、炉排；
热风温度过高：
当热风温度过高时，系统声、光报警；
排烟温度超高：
当排烟温度过高时，系统声、光报警；
空管温度过低：
当空管温度过低，红灯显示，禁止熔盐泵启动；当空管温度过高，系统声、光报警，同时迅速启动熔盐泵；
熔盐泵过载：
当循环泵发生过载现象时，系统声光报警，并禁止启动发生
故障的那台循环泵。
操作人员对相应的循环泵进行检修；
6.4进DCS言号
技术交流后确定
五、产品制造工艺说明及检测项目
1产品主要制造工艺说明
1.1炉本体由三杰实业公司按Q/320281ARZ01-2001熔盐炉》标准制造及验收，炉用无缝钢管12CrMoVGGB5310具有材质化验单、质量检验报告及合格证明，管子的各项公差均符合国家有关标准，材料来厂后进行复检，合格后按规定统一标记，存放和领用。
1.2炉膛燃烧室由三杰实业公司自行设计制造，此次投标设备更是根据其所用
低热值煤种特性，对炉膛进行针对性改造，加大炉排燃烧面积，并合理增大鼓、引风机风量。
使燃烧更完善可靠。
其制造工艺和检测项目严格按Q/320281ARZ01-2001《熔盐炉》标准并结合钢结构相关标准执行。
制造全程均由本公司质检部门掌控，其质量稳定性远高于同行简单地外购蒸汽锅炉炉膛替代地做法。
1.3坡口、焊接、探伤：
合格钢管进行挑选，并按焊接工艺要求进行管口预处理成规定坡口形状，按工艺评定采用氩弧施焊，并按一定比例作射线探伤检测。
1.4弯制成型：
炉管在弯管机上弯制成形后再整形，确保盘管外形尺寸精度达到标准要求。
1.5盘管按焊接工艺要求和工艺评定施工和检测，并达到：
1）管子焊接前预热温度250C〜350C。
2）焊点表面应平整，表面加厚e<1+0.01b，最大3伽，煨制时焊缝局部需磨平到与管径一致；焊缝咬边e<0.5mm,且长度W焊缝全长10%焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔、熔合飞溅及未焊透现象。
3）焊缝按GB/T3323-1987进行射线探伤无损检测，确保达到设计要求。
4）盘管制作完成并水压及通球试验合格后，将盘管部件按JB/T1613-1993标
准作整体退火热处理。
盘管部件退火热处理参数及工艺流程如下：
1.6消除应力热处理工艺要求：
盘管部件消除应力热处理的加热速度、保温时间及冷却速度应满足下列要求：
1）加热速度：
升温至300C后，加热速度不应超过220C/时。
2）保温时间：
在720C~750C间保温，保温时间不少于30分钟，不大于3小时。
3）冷却速度：
保温后的冷却速度不应超过275C/时，300C以下可自然冷却。
1.7消除应力热处理施工要求：
1）热处理应使用专用设备。
2）热处理应有专业人员操作完成
750
720
消除应力热处理参数及工艺流程附图
1）炉管在弯管机上弯制成形后再在专用胎具上整形，确保盘管外形尺寸精度达到：
内、外盘管的垂直度偏差W士2.5mm/m;每圈盘管应紧贴；管子椭圆度W士1mm。
2）顶盘管的管子应同时煨制，弯曲角度应一致；每圈应紧贴，局部间隙应尽可能小；顶盘管上升角度应基本一致。
1.9试压：
盘管成型后，盘管零部件分别以2.6Mpa水压（管内）作液压试验,
液压试验合格后用压缩空气以1倍工作压力进行整体气密性试验。
2通球试验：
炉管成型后，应按JB/T1613-1993规定进行通球试验。
3总装：
按图纸要求进行组装，并进行外壳体保温等施工。
4试压：
盘管成型后，各层炉管分别进行耐压试验，合格后放尽水份并封口5产品主要检测项目
5.1受压元件材料全部理化试验
5.2焊缝外观检验，焊缝探伤及焊工焊接记录
5.3受压元件耐压试验
5.4保温、耐火材料复验及施工质量检验
5.5外壳保温及油漆质量检验
六、主要的加工、检测设备
序号
设备名称
设备能力
数量
1
卷板机W11S-29-2500
WB11-20CK200
最大板厚：
29伽，最大宽度：
2500伽
2台
2
压机
最大吨位：
800t
2台
3
吊车QD50QD32QD10
最大起吊能力：
50t
12台
4
弯管机W27Y-104133、
WA27Y-57-89
最大弯管能力：
3-①133X6.3
4台
5
钻孔Z3050
最大钻孔能力：
①50mm
3台
6
铣边机XBJ-ll-9m
最大长度18m,厚度6〜50m
2台
7
交流弧焊机BX3-500
500A
18台
8
埋弧自动焊机XZ9-1000R
500A
3台
MZ-500
1000A
9
氩弧焊机WA-315
AT-300P
10台
10
二氧化碳气体保护焊机
KR-500SXL-500
最大电流500A
2台
11
直流焊机AX5-500、
EX5-400BGS-400-S
最大电流500A
6台
12
空气等离子切割机KLG-100
KLG-60
2台
13
仿形气割机CG2-15013
按割枪大小决定气割板厚度
5台
14
剪板机QC12Y-29X2500
QC12Y-6X2500
最大剪板厚度29mm、宽度2500伽
2台
15
自动滚轮架
50t、20t、5t
5台
16
除湿机CF2.5DCF6
每小时最大除湿里6kg
2台
17
烘箱ZMTO-6002ZYHC-60
最大0-600C
2台
18
叉车CDC-30
3〜10t
3台
19
液压万能式试验机WE-600A
最大能力：
60t
1
20
冲击试验机JB-300B
冲击能量0〜300J
1
21
硬度试验机HR-150A
HBHRC
1
22
超声测厚仪器DC-1000B
测量范围：
0.8〜200.0m
1
23
电脑碳流分析仪RXHV-4E
测量范围：
C（W0.050%〜6.000%
S（W0.005%〜0.300%
1
24
射线探伤机QXX-2005
最大厚度29m
4
25
射线探伤机QXX-2505
最大厚度39m
3
26
超声探伤仪CTS-22A
探伤范围：
10〜5000m（钢纵波）
2
27
水压试验设备4DSY-63/16
最大10MPa
3
28
螺杆压缩机BLT60A-6/10
1
云南文山铝业有限公司
40万吨/年氧化铝工程熔盐炉设备
第二部分
6台RYL-1000M熔盐炉供货范围
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
包装形式
制造单位
备注
、主
E机部分
1
炉体
SJRY-1000M-1
台
6
裸装
三木实业
八、、JUL.
2
链条炉燃烧室
SJM-1000L-2
台
6
裸装
三木实业
八、、JUL.
二、燃烧系统辅机设备
3
炉排调速箱
GL-20P
台
6
裸装
溧阳传动机械
4
提升式上煤机
SMT-20
台
6
裸装
三杰实业
5
出渣机
SGB-20
台
6
裸装
三杰实业
6
鼓风机
G4-73-10D（右0°）
台
6
箱装
常动风机
鼓风机电机
Y250M-4/55KW
7
引风机
GY20-15（右0°）
台
6
箱装
常动风机
引风机电机
Y315S-4/110KW
8
空气预热器
KYQ-160m2
台
6
裸装
三杰实业
9
余热锅炉
1.5T/h0.6MPa
台
6
裸装
江阴尚时
10
文丘里除尘器
20T（双筒）
台
6
裸装
福建连江防腐
选购设备
11
耐火砖
块
600X6
裸装
三杰实业
12
矶土水泥
Kg
200X6
袋装
13
耐火浇铸料
rKg
600X6
袋装
三、熔盐系统设备
14
熔盐泵
400RY-80
3
400m/h,80m,280KW
）台
8
裸装
桂林水泵
六用二备选购设备
15
熔盐槽
150用
台
3
裸装
现场制造
选购设备
四、电气设备
16
电气控制柜
DKM-1000RY
套
6
箱装
三木实业
八、、JUL.
五、控制仪表部分
套
6
箱装
三木实业
八、、LL-
用途
名称
型号及规格
数量
备注
17
进口温度测量
热电阻
WZP-430L=1500〜500C
1X6
法兰
18
出口温度测量
热电阻
WZP-430L=1500〜500C
1X6
r法兰
19
热风温度测量
热电阻
WZP-230L=1500〜300C
1X6
20
炉排烟温度
热电偶
WRN-230L=3000〜600C
1X6
21
余热炉出口
烟气温度
热电偶
WRN-230L=3000〜600C
1X6
22
空预器排烟温度
热电阻
WZP-230L=1500〜300C
1X6
23
空管温度测量
热电偶
WRPTL=5000〜1000C
2X6
法兰
24
进口、出口温度显示
双金属温度计
WSS501L=1500〜500C
2X6
25
温度计接口
M272
2X6
26
热电阻/热电偶接口
M272/法兰
6X6
27
余热锅炉液位显示
液位计
2X6
28
余热锅炉压力显示
压力表
2X6
供货周期：
合同生效后150天（或按买方要求）
三杰实业有限公司
2006年6月12日
云南文山铝业有限公司
40万吨/年氧化铝工程熔盐炉设备
第三部分设计方案图
1、RY—1000M-WG0型熔盐炉总图
2、RYL-1000M-WG0熔盐炉工艺流程图
3、6台RYL-1000M-WGC熔盐炉布置图
升级会员 