神华洁净煤烟气炉说明书.docx

1、神华洁净煤烟气炉说明书高温烟气流化床炉说明书 45CS-SM型号： 46.5MW编号： 45CS-SM工号： 1308012用户：北京神华国际技术有限责任公司华西能源工业股份有限公司China Western Power Industrial Co.,Ltd页码版本更改人日期更改单号全部A编制: 会签燃烧：校对：构架：审核：审定：批准： 目 录 前 言5第一部分 烟气炉结构61 烟气炉设计规范61.1 设计条件61.2 燃料特性61.3点火及助燃用油分析资料71.4环境条件71.5 燃料方式81.6 系统运行方式81.7循环烟气成分81.8 点火方式82 烟气炉概述82.1烟气炉整体布置82.

2、2 物料循环及烟风系统92.3布风点火系统92.4燃料供给系统102.5旋风分离器，回料装置102.6构架和平台扶梯102.7炉墙103 主要性能数据104风机参数114.1回料风机114.2送风机114.3惰性气体回送风机114.4二次风机114.5热烟气出口容量11第二部分 运行前的安全措施和准备121 安全措施122 水压试验133 耐火材料的固化13第三部分 运行和维护151 总则152 预防措施总则152.1 基本要求152.2 炉膛压力的限制152.3 过量空气要求162.4 床温分布162.5 启动前的检查173 冷态启动程序173.1 启动前的准备173.2 吹扫183.3启动

3、投煤214 热态启动程序225 正常运行236 正常停炉247 事故247.1 主燃料切除247.2 事故处理258 维护26附录27附图一 烟气炉总图28附图二 烟风系统图29附图三 烟气湿基体积含氧量与烟气炉负荷的关系曲线30附图四 流化风量与流化风速的关系曲线31附图五 “J”阀充气接管（第一张）32附图六 “J”阀充气接管（第二张）33附图七 料层阻力特性曲线33附图八 静止床料高度与床层压差的关系曲线34前 言46.5MW型循环流化床烟气炉是华西能源为神华国际宝日希勒褐煤提质项目设计制造的循环流化床烟气炉，本烟气炉的设计、制造参照劳动部蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996)等中相关规定

4、，为了帮助用户获得对本烟气炉最满意的使用效果，特编写了本烟气炉说明书。46.5MW型烟气炉说明书包括烟气炉结构、运行前的安全措施和准备、运行和维护三个部分。本说明书介绍了烟气炉的结构、性能特点，并提出了对安装、使用的要求及注意事项。安装公司及项目公司在编制各自技术文件时，本烟气炉说明书可作为一份指导性资料以供参考。同时，烟气炉的安装、启动、运行应遵守电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇），火力发电基本建设工程启动及竣工验收规程等中的有关规定。烟气炉运行的最终结果除与设备本身的设计、制造质量有关外，还取决于运行人员对主、辅机设备，尤其是对控制系统掌握的熟练程度以及对各种运行工况综合判断的能力，

5、所以烟气炉制造厂技术文件在指导操作运行方面的功能是有限的，很大程度上还依赖于安装公司及控制人员本身所积累的经验。由于烟气炉仅是整个褐煤提质系统中的一个部分，所以提质系统要处于良好的运行状态须使各主、辅机均能一致良好地运行。故操作人员如何获取运行经验，良好地协调各系统和正确控制是十分重要的。第一部分 烟气炉结构1. 烟气炉设计规范1.1设计条件循环流化床高温烟气炉，平衡通风，全钢结构，运转层以上紧身封闭。1.1.1主要参数： 供热能力46.5MW（4x4.18107kJ/h，含排烟热量，再循环烟气按110计）热烟气温度：85050烟气出口氧含量：5%1.1.2烟气炉热力特性(额定工况)热效率(按

6、低位发热量)951.2燃料特性系统设计煤种为神华宝日希勒能源有限公司所属一号露天矿褐煤，其特性详见下表1。表1.原煤性质分析表 分析指标宝日褐煤 化验结果 设计煤质空气干燥基收到基收到基符号（%）符号（%）符号（%）碳Cad52.22Car45.92Car44.60氢Had2.90Har2.55Har2.48氧Oad13.40Oar11.78Oar11.44氮Nad0.56Nar0.49Nar0.48硫Sad0.30Sar0.26Sar0.26灰Aad9.08Aar7.99Aar7.75全水MtMt.ar31.00Mt.ar33.00水Mad21.54挥发份Vdaf46.32发热量Qnet.a

7、r（低位）16.1MJ/kgQnet.ar（低位）115.8MJ/kg可磨系数HGI64灰熔点DT1140oCST1150oCFT1170oC 使用的煤种应符合设计煤种，其工业分析允许变化范围： 收到基低位发热量：10% 收到基全水分：5%收到基灰分：5% 收到基挥发分：5%1.3. 点火及助燃用油分析资料油种：-20#柴油（合格品）运动粘度（20）：3.0-8.0 mm2/s残碳：灰分（质量分数）： 不大于0.02%含硫量（质量分数）：不大于1.0%水溶性酸或碱： 无机械杂质：无水份（质量分数）：不大于痕迹闪点（闭口）：不低于65凝固点：不高于-20低位发热量：42900 kJ/kg1.4环

8、境条件本地区属大陆性亚寒带气候，春秋季风多，风力大，春季多东南风，冬季多西北风。冬季严寒，夏季温凉，气候干燥，昼夜温差较大。最高气温 37.7 最低气温 -48.0年平均气温 -2.6 年最大降水量 542.9mm月最大降水量 199.0mm日最大降水量 55.6mm 年平均蒸发量 1344.8mm 年平均风速 1.9m/s最大风速 17m/s年主导风向 NE(东北风)最大冻土深度 5.7m永久性冻土深度 2-4m地震基本烈度 6度1.5燃烧方式 循环流化床燃烧。1.6系统运行条件烟气炉运行方式：30负荷稳定运行，100负荷长期安全运行。燃料粒度：0-13mm。除渣方式：采用干式机械除渣。1.

9、7.循环烟气成分循环烟气组成CO2SO2H2O N2O2粉尘（煤粉）质量含量（kg/ kg）（Nm3/kg (kg/kg）13.64%0.0427%36.22%46.6%3.49%0.0136%体积含量（Nm3/ Nm3）Nm3/Nm3)7.569%0.0163%49.13%40.6%2.66%100mg/m31.8.循环烟气成分 床上油枪点火。2.烟气炉概述本炉采用循环流化床型式、上排气旋风分离器，炉墙采用护板炉墙结构，柱和梁为全钢结构，护板炉墙夹在柱和梁之中。2.1烟气炉整体布置本炉为全钢结构、护板炉墙、高温分离的循环流化床烟气炉。由燃烧室、旋风分离器、回料装置、尾部烟道及给煤装置、布风装

10、置、二次风和循环烟气系统组成。炉膛下部为密相区，上部为稀相区，整个炉膛的炉墙均为护板炉墙，炉子深度为4068，宽度尺寸为5528，运转层标高为6m，炉膛有效高度为24m，炉膛截面为22.49m2。炉膛下部为密相区，布置一定面积的床面，并在回料器下增加一排惰性气体喷口，保证炉料在密相区燃烧一定的份额，以确保床温在850的范围内。在密相区前、后、上部布置二次风三排喷口和惰性气体三排喷口，保证燃料在炉内分级燃烧。二次风和惰性气体分别进入二次风管和惰性气体风箱两种风箱均为U形装置，二次风分两层，惰性气体分四层，风箱上接有一排133x4的配风管，供空气和惰性气体沿炉宽方向均匀分配，然后通过配风管将空气和

11、惰性气体高速喷入燃烧室。除煤粒完全燃烧所需空气外，还可加强炉内扰动，使物料更均匀，提高煤粒燃尽率。适当调整上下二次风配比，即可达到最佳燃尽效果。惰性气体高速流可均匀降低炉内烟气温度，使炉内温度更均匀，保证炉膛出口温度在850左右。2.2物料循环及烟风系统 被破碎成013mm的煤颗粒由炉后给煤装置送入炉内，燃烧空气分为一、二次风，分别由炉底和炉子前后墙送入。正常运行时，占总风量60%的一次风经床底布风装置作为一次燃烧用风和床内物料流化介质送入炉膛，二次风在炉高度方向上分三层布置，以保留足够的燃烧手段，使炉内既保证空气燃烧，又避免局部温度超温。 在密相区850左右的床温下，煤粒受灼热的床料加热并着

12、火燃烧。燃料中大部分热量在这一区域内被释放出来，在密相区内送入温度为110的循环烟气，与炉内物料混合，吸收热量，以保证床温维持在850左右，小颗粒的含灰颗粒被烟气携带进入炉膛稀相区，在二次风造成的氧化性区域内进一步燃烧。 烟气携带大量固体颗粒向上燃烧、放热。在二次风的中间布置冷烟气入口，以降低炉内的烟气温度，在第三排二次风上部不同高度前后墙布置二排冷烟气，以保证炉膛出口温度在85050. 炉膛出口的高温烟气进入旋风分离器进行“气固”分离；携带少量飞灰的烟气由分离内的中心筒引出进入尾部烟道。在分离器中被捕捉下来的灰，经过分离器下部的主管和“J”阀回送装置，部分或全部被有控制地送回下部的密相区实现

13、循环燃烧，在不同情况下通过调节风比和回灰量的大小，可有效的控制床温，使床温维持在最佳水平，在此温度下运行，既达到最高的燃烧效率，同时在低温缺氧燃烧的还原性气氛下，降低NOx的生成量。 循环流化床炉内物料的循环是依靠送风机和引风机提供的动能来流动和维持的，见附图二“烟风系统图”。 约占总风量的60%的一次风分三路进入炉膛：第一路送入主风道进入床下的等压风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成通过炉膛的气固两相流；第二路在点火量启动时，需要一股风，约占总风量的15.5%，在点火启动正常后，只留极小部分冷却风。第三路是用于炉后的气力播煤，此风量约占总风量的15%左右。一次风一部分也可作为皮带

14、给煤机的密封用风。 二次风作燃烧用风直接经上下二次风箱进入炉膛。“J阀”回料器配备一台高压头的罗茨风机，整台风机出力为100%，风机为定容或正常运行时回料风量的布置通过旁路将多余的空气送入一次风主风道实现的。烟气炉采用平衡通风，压力平衡点位于炉膛出口；在整个烟风系统中均要求设有调节挡板，运行时便于控制、调节。2.3布风点火系统在布风板上的左右侧墙设置油点火器，使底料加热到一定温度，逐渐给煤，至床料正常燃烧时，熄灭点火器。在布风板下部设置一个等压风室，一次风经等压风室风帽进入密相区，使床料均匀流化，并形成良好的燃烧环境。床下布置三个放渣口。点火用油为一级0#轻柴油，炉前推荐油压2.45MPa，枪

15、前推荐油压1.96MPa，单只油枪额定出力为400kg/h,系统设计供油量为960kg/h，以压缩空气吹扫。2.4燃料供给系统为使播煤均匀，在后墙下部收缩为沿宽度方向可布置两套气力播煤装置，每套给煤装置由输送带（设计院设计提供）和播煤带两个部分组成。燃料从料仓进入输煤布带后，靠重力落入给煤装置，给煤装置下部布置两股播煤风将燃料吹入炉膛，两股风均匀分配。2.5旋风分离器，回料装置旋风分离器数量为一只，布置在炉后，内空直径为4850mm，用12 mm厚的钢板制造，内衬为防磨及保温材料。分离器通过一根立管与一个“J”阀回料装置相连，经旋风分离器分离出的物料经回料送入密相区循环燃烧。回料器的功能是连续

16、稳定地向炉内返送物料并防止烟气反窜。因为该煤含灰量太低，在回料器处增设床料添加器，必要时需添加惰性物料（或在给煤装置中添加）。2.6 构架和平台扶梯 2.6.1 构架 烟气炉为全钢结构，按6级地震烈度，最大冻土深度5m，永久性冻土深度24m设计。由8根主柱和11根附柱及顶板、横梁组成框架式结构，承担支撑炉膛及尾部烟道炉墙、旋风分离器等重量。运转层平台为钢平台，运转层以上为紧身封闭和炉顶屋盖。 2.6.2 平台扶梯 运转层平台标高6m，在烟气炉运行时需操作、巡视或检测处均设有平台、扶梯用于连接各平台，保证通畅。2.7 炉墙 烟气炉炉膛及尾部烟道的炉墙均为护板炉墙。每层炉墙及护板均由该层横梁支承，

17、炉膛标高18340以下炉墙厚420mm,以上炉墙厚400mm,旋风分离器由钢板卷制，内设防磨及保温内衬厚度350mm,转弯烟室及尾部烟道炉墙厚度均为350mm。护板炉墙均由耐磨层、绝热层和保温层组成。（详见炉墙说明书）3.主要性能数据 热烟气热值 46.5MW热烟气温度 85050 燃尽率 99% 热效率 95% 冷风温度 20 运行床温 850 燃料消耗量 10379 kg/h计算燃料消耗量 10109 kg/h 热烟气出口容量 126261 Nm3/h 惰性气体温度 110 循环气体量 67518 Nm3/h 理论烟气量 58743 Nm3/h密相区烟气温度 850 密相区烟气速度 3.7

18、5.1m/s 炉膛出口截面速度 5.16.5m/s烟气炉理论燃烧温度1553，烟气焓4044Kcal/kg；850 时的烟气焓1808Kcal/kg。惰性气体 110 时的烟气焓37.71Kcal/kg；850 时的烟气焓322.1Kcal/kg。4.风机参数（风量与烟气量按1.25倍提供，压力为炉前压力未留有余量）4.1回料风机（罗茨风机一只） 空气量 1500Nm3/h 温度 20 风压 59000Pa4.2送风机（一次风） 风量 43500Nm3/h 温度 20 风压 13000Pa4.3惰性气体回送风机（二台） 温度 110密相区惰性气体风压 11000Pa（炉前）密相区惰性气体烟气量

19、 30000 Nm3/h 上部惰性气体风压 9000Pa（炉前）上部惰性气体烟气量 75000 Nm3/h4.4二次风机 风量 29000Nm3/h 温度 20 炉前风压 9000Pa4.5热烟气出口容量 179000Nm3/h 温度 850 烟压 2600 Pa第二部分 运行前的安全措施和准备1安全措施烟气炉的任何操作都必须是安全第一。下述内容是烟气炉运行安全措施的一部分，仅作为对运行人员操作经验的补充，并不包括所有的必须遵循的安全措施。烟气炉运行操作人员无论在操作前、操作时还是操作后，都应密切关注烟气炉和辅机系统的工作状况，注意安全标识和事故警报。本烟气炉的设计制造是严格按国家相关标准执行

20、的，烟气炉在投运之前必须仔细检查以确保所有的零部件组装与设计相符合，并通过有关权威部门的监检。所有的烟气炉辅机设备必须处于一级运行状况，适合设计运行工况，并根据相应制造商的建议和规程进行调试、准备和运行。以下是有关辅机初始启动检查清单。下述检查应该在烟气炉启动之前完成：A 所有的风机必须可以投运，润滑系统必须可随时投入运行，设备应在振动所允许偏差范围内正常运行；B 所有的挡板，操作器和执行器必须得到全面检查，必须满足所有运行工况的调节要求，并且无粘结或堵塞，确认挡板能按控制要求到位；C 确保灰渣排出系统已做好投运准备；D 所有远方操作阀和滑动闸门，能够运行并检查限位开关以确保已完成了正确的安装

21、，并可提供准确的位置指示；E 所有的传送装置必须试车，确保其正常投运；F 所有的关键流量元件必须校准；G 床上点火油枪及火焰检测器、联锁装置等必须处于准备运行状态；H 所有的关键热电偶和压力传感器必须对它的正确连接进行检查、校准并确保它们能运行；I 所有空气、烟气和固体流体的烟道、风道、管道、槽或导管必须正确可靠地连接；J 必须检查除尘器以证实系统能正常运行；K 必须检查所有的电气接点以证实它们已正确地安装好并且有良好绝缘。投运前，须做好下列工作：A 在烟气炉烟风系统中，须根据本部分第3条的内容进行密封性试验，并消除所有的泄漏；B 烟气炉的散热区必须绝热或用绳索隔开以保护运行人员的安全。投运前

22、，还需作以下检查：A 所有必要的运行仪表（包括永久性的和暂时性的）必须安装，运行可靠，且经正确校准；B所有的区域必须有足够的照明；C 不应该使用危险的走道，可布置爬梯和扶梯，在必要的地方提供畅通的走道和平台；D 烟风管道必须畅通，并且机组能够由通过烟气炉用风得到彻底地清扫；E 应该保证充足的燃料和惰性物料供给；F 在确认无人在机组内之后，所有的人孔和观察孔必须关闭。只有当确认上述安全保护措施被充分地理解并已遵循时，才可开始进行随后的烘炉、初次启动和正常启动等工作。2耐火材料的固化本机组所有炉内耐火材料由现场安装单位敷设，炉墙承包商应提供炉墙的设计、施工图纸资料，及设计、施工、使用等说明书，炉墙

23、的设计、施工及炉墙材料应符合国家或行业现行标准。施工单位应根据耐火材料制造商的推荐固化和干燥，保证耐火材料的实际性能值不低于我们提出的要求。3烟气炉烟风系统空气试验烟气炉一旦安装完成后，必须进行空气试验以检测烟气炉烟风系统空气和烟气的泄漏情况，这些泄漏应及时修补以保证系统气密性和安全运行的需要，步骤如下：A 在引风机的进口安装一闭塞板；B 关闭所有的人孔门和观察孔；C 塞住所有与仪表相连通处；D 打开所有待测试的通道；E 运行送风机使系统增压至750Pa；F 使用合适的视/听设备如肥皂膜、烟弹和声音检测器等检查整个系统，应采用其中一种或多种方法；G 确定所有的泄漏；H 系统减压；I 修补所有的

24、泄漏；J 如果发现泄漏，泄漏修好后重复空气试验；K 移去闭塞板和塞盖。第三部分 运行和维护1.总则11本部分内容不能视为烟气炉机组的运行规程，有关烟气炉、辅助设备和机组初次运行的说明可作为指导性资料，供电厂建立自身完善的机组运行规程时参考；12机组运行前，运行人员应彻底熟悉烟气炉的功能、组部件、控制系统和辅助设备；13运行人员应清楚烟气炉各部件和烟气炉辅机的使用条件，并应注意在烟气炉启动和按系统要求运行期间的实际运行工况；14烟气炉最大连续运行负荷为46.5MW，炉膛出口烟气温度为85050，密相区床温应保持在800950，最高不超过 980；15循环流化床烟气炉炉内没有明显的火球，炉内含有携带大量热能的循环颗粒，因此，必须重视烟气炉运行操作的安全性。2预防措施总则运行人员在机组运行各阶段须遵循和实施的重