工业熔盐炉技术方案综述.docx

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工业熔盐炉技术方案综述

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。

、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

m3/h

〜400

按要求

9

炉内介质总容量

m3

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

Nm3/h

〜25500

14

烟气总量

Nm3/h

〜27500

15

炉内烟气总阻力

mmH2O

〜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

〜10320X4400X

©4080

21

配管连接口径

mm

15500DN300

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

除尘装置及效率

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

GB/T17410-1998

熔盐炉

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置设计规范

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（0.6MPa），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置，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控制系统联接。

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12CrMoVG（GB5310）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集烟室的设置，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

烟气系统配置高效脱硫水膜除尘器，脱硫、除尘效率高，排出烟气符合GB13271-2001《锅炉大气污染排放标准》要求，烟尘排放浓度v200mg/m3,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。

手动位置由开/停旋钮操作，运行时相应指示灯亮。

自动位置受出口温度控制。

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SP、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，"OUT1H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、弓I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信号

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12CrMoVG（GB5310）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