【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 10 3 工程技術(shù)方案 現(xiàn)有 工業(yè)爐 概況 山西 XXXX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，主要產(chǎn)品為硫化黑、還原桃紅、皮革黑 、水溶黑等還原染料及 2， 4－二硝基氯苯中間體，公司現(xiàn)有 10t/h 循環(huán)流化床鍋爐 5 臺(tái)，二硝廢液濃縮爐 7 臺(tái)，硫化堿轉(zhuǎn)爐 5 臺(tái)，年用煤 萬(wàn)噸，目前燃煤使用情況見表 31。 表 31 公司燃煤使用情況 用煤?jiǎn)卧? 煤種 使用量（萬(wàn) t/a） S%（ %） Va%（ %） 工業(yè)爐 中煤 —1 22—28 二硝濃縮爐 神木原煤 —1 31 硫化堿轉(zhuǎn)爐 原煤 —1 16 合 計(jì) —— —— —— 公司現(xiàn)有 工業(yè)爐 在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的二氧化硫及煙（粉）塵，日常 運(yùn)行時(shí)采用麻石水膜除塵加堿性水脫硫，脫硫效率為 15%。 （ 1） 工業(yè)爐 煙氣排放量 煙氣量的大小和煤質(zhì)情況、燃燒方法及 工業(yè)爐 設(shè)備的嚴(yán)密性等因素有關(guān)。 工業(yè)爐 通常按下式近似計(jì)算煙氣量。 001. 01 61 ( 1 )dwyyV V V?? ? ? 0 .0. 89 / 41 87 1. 65y n e t a rVQ?? 0 . 1 / 418 7 t arVQ?? 式中： ? －過(guò)?？諝庀禂?shù)，取 ； .arQ －燃煤的收到 基低位發(fā)熱量，（ 5000Kcal/Kg）； 0yV －每公斤煤的理論煙氣量， Nm3/Kg； 0V －燃燒每公斤煤的理論煙氣量， Nm3/Kg； dwyV －每公斤煤的實(shí)際煙氣量， Nm3/Kg； 山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 11 工業(yè)爐 煙氣量為 11040Nm3/h。 （ 2） 年 SO2排放量 = BS％ 80％ 2（ 1－ q） =104％ 80％ 2（ 115％） ＝ 式中 ： B－ 燃料耗量 t/h； S％－燃料中全硫百分?jǐn)?shù)； （ 3） NO2排放量 主要來(lái)源于燃料燃燒時(shí)空氣中的氮在高溫下氧化生成的 NO2，燃燒溫度是影響 NO2 排生成的最主要因素。循環(huán)流化床 鍋爐 的燃燒溫度只有 815~900℃ ，大大降低了 NO2 產(chǎn)生量，根據(jù)資料介紹，循環(huán)流化床鍋爐的 NO2 的排放量濃度可控制在 150ppm 以下，折算質(zhì)量濃度為308mg/Nm3。本工程鍋爐以排放濃度 300mg/Nm3計(jì)算，得到 NO2 的排放量為 （ ）。 （ 4）煙塵 煙氣中煙塵量主要取決于燃燒方式和煤質(zhì)情況。通常，燃煤鍋爐中的煙塵排放量按下列公式計(jì)算： (1 ) a r fhM a B q A d q??? ? ? ??? 式中： Ma－隨煙氣排放的煙塵量， t/h； B－燃煤消耗量， t/h； arA －燃料的收到基灰分，％； q－機(jī)械未完全燃燒損失百分比，％； fhd －煙氣中的煙塵占灰分的百分比，％； 煙氣中煙塵占灰分的百分比（即燃料中的灰 分變成飛灰的份額）山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 12 與爐型無(wú)關(guān)。固體排渣煤粉爐為 ~；沸騰爐為 ~，燃燒效率一般可達(dá) 97~99％， q取 2％。燃燒中煤產(chǎn)生的煙（粉）塵量為 。鍋爐配套麻石水膜除塵設(shè)備，處理后的煙（粉）塵濃度可達(dá)到 260g/m3?，F(xiàn)有鍋爐煙（粉）塵量總計(jì) 。 鍋爐燃 煤改氣工藝 焦?fàn)t煤氣的特性 作為副產(chǎn)品產(chǎn)生的高爐、焦?fàn)t煤氣其 CO、 N 含量 符合城市燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)，從充分利用能源及環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā) ， 以其環(huán)保、高效及燃料適用性好得到廣泛的應(yīng)用。 順泰焦化公司副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣 熱值為 4360kcal/m3，其 成分見表 32。 表 32 焦?fàn)t煤氣成分表 組分 H2 CH4 CO O2 CnHm NO2 體積分?jǐn)?shù)（ %） 5560 2327 58 24 37 山西 XXXX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，目前 5 臺(tái) 10t/h 工業(yè)爐 需要熱量 2951104Kcal/h，需要燃燒焦?fàn)t煤氣 6769m3/h。 鍋爐參數(shù) ① 額定出力 10t/h ② 額定工作壓力 ③ 給水溫度 105℃ ④ 設(shè)計(jì)效率 ≥90% ⑤ 使用燃料燃煤 ⑥ 燃料消耗量 5t 標(biāo)準(zhǔn)煤 /噸蒸汽 ⑦ 燃燒方 式 為 室燃 ⑧ 電能消耗（風(fēng)系統(tǒng)） 山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 13 改造要求 山西 XXXX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 要求將現(xiàn)有的 5 臺(tái) 10t/h 燃煤蒸汽鍋爐改造為 燃?xì)?鍋爐。并達(dá)到如下目標(biāo)： ① 保持原 工業(yè)爐 的額定參數(shù)（如汽溫、汽壓、給水溫度等不變） ② 保持或提高原 工業(yè)爐 的出力和效率 ③ 通過(guò)改造達(dá)到消除煙塵，滿足環(huán)保要求 ④ 改造方案簡(jiǎn)單易行，投資少、見效快，工期短，因此改爐時(shí)涉及面越小越好。改造時(shí)不超出 工業(yè)爐 本體基本結(jié)構(gòu)之外。 主要設(shè)備選型 工業(yè)爐 改造設(shè)備型號(hào)、數(shù)量及價(jià)格見表 33。 表 33 單臺(tái) 工業(yè)爐 改造設(shè)備明細(xì)表 序號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 單價(jià)（元） 總價(jià)（元） 1 蝶閥 BN150 D373H16C 個(gè) 2 1800 3600 2 電動(dòng)蝶閥 DN150 1973U16 個(gè) 2 2300 4600 電機(jī) TDFWF 2114/ 臺(tái) 2 800 1600 閥門電動(dòng)裝置 Q40 臺(tái) 2 3600 7200 3 氣動(dòng)球閥 DN150 Q641F16 個(gè) 4 2600 10400 氣動(dòng)執(zhí)行器 CF160AT 個(gè) 4 4000 16000 4 電磁閥 DN150 ZCM 個(gè) 4 1800 7200 5 差壓變送器 FB1151GP3E22B3C1d 個(gè) 2 3800 7600 6 壓力表 Y100 16KPa 塊 2 130 260 7 壓力表三通旋塞 DN15 個(gè) 2 86 172 8 銅球閥（內(nèi)螺紋） DN20 個(gè) 6 45 270 9 銅球閥（內(nèi)螺紋） DN15 個(gè) 4 40 160 10 不銹鋼球閥（內(nèi)螺紋） DN15 個(gè) 4 40 160 11 點(diǎn)火變壓器 KLDDH20J 個(gè) 1 4600 4600 12 螺紋管 Φ273 米 14 4025 13 螺紋管 Φ159 米 12 1235 14 焊管 3/4n 米 30 295 15 沖壓彎管 Φ273 個(gè) 2 60 120 16 沖壓彎管 Φ159 個(gè) 2 40 80 17 燃燒器 個(gè) 6 50000 300000 合 計(jì) 369577 山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 14 燃?xì)夤艿懒鞒碳霸O(shè)備 本次改造工程焦?fàn)t煤氣接自順泰焦化公司焦?fàn)t煤氣管道為中壓，為達(dá)到 工業(yè)爐 燃燒器前的壓力要求，同時(shí)又可以防止燃?xì)鈮毫Φ纳舷虏▌?dòng)，需要在廠區(qū)設(shè)置一臺(tái)落地式燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量柜，該調(diào)壓柜可完成過(guò)濾、調(diào)壓、 穩(wěn)壓、計(jì)量、安全切斷等功能。為保證向 工業(yè)爐 24 小時(shí)不間斷供氣，可采用 3+1 型式，及雙回路加旁通。燃?xì)夤艿涝O(shè)備見表34。 表 34 燃?xì)夤艿涝O(shè)備表 序號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 單價(jià) （萬(wàn)元） 總價(jià) （萬(wàn)元） 備注 1 煤氣調(diào)壓 站 8000m3/h 套 1 200 200 3 開 1 背 2 煤氣管網(wǎng) DN600ф630mm 米 2980 1348 3 管道支架 套 60 4 煤氣流量計(jì) 2021m3/h 臺(tái) 5 40 200 5 煤氣控制閥 個(gè) 5 氣動(dòng)調(diào)節(jié) 閥 6 燃?xì)鈭?bào)警系 統(tǒng) 套 5 7 電控系統(tǒng) 套 5 40 200 合 計(jì) 改造技術(shù)方案 工業(yè)爐 改造注意要點(diǎn) （ 1）燃燒器的選型和布置與爐膛型式關(guān)系密切，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)火焰的充滿度好，不形成氣流死角；避免相臨燃燒器的火焰相互干擾；低負(fù)荷時(shí)保持火焰在爐膛中心位置，避免火焰中心偏離爐膛對(duì)稱中心；未燃盡的燃?xì)饪諝饣旌衔锊粦?yīng)接觸受熱面，以免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速?zèng)_刷受熱面，以免受熱面強(qiáng)度過(guò)高使管壁過(guò)熱等。燃燒器的布置還要考慮燃?xì)夤艿篮惋L(fēng)道的布置合理，操作、檢修和維修方便。 山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 15 （ 2）燃?xì)?工業(yè)爐 爐膛出口煙氣溫度不會(huì)受積灰和高溫腐蝕等限制，一般允許在 1300℃ 左右的較高范圍。 （ 3）一般燃煤 工業(yè)爐 改造成燃?xì)?工業(yè)爐 后，由于受熱面和積灰明顯減輕，傳熱條件改善，不完全熱損失也可控制得較小，所以 工業(yè)爐效率可提高約 5%~10%。 技術(shù)方案 （ 1） 爐膛設(shè)計(jì)考慮焦?fàn)t煤氣燃燒的火焰直徑（ φ1100mm）和火焰長(zhǎng)度（ 5000mm），使?fàn)t膛空間與火焰的充滿度達(dá)到最佳。爐膛容積熱負(fù)荷設(shè)計(jì)為 ≤100104cal/m3h （ 2） 考慮到焦?fàn)t煤氣主要成份為 H2，其燃燒后產(chǎn)生的 H2O，蒸汽份額較大，故其輻射能力較強(qiáng)，爐膛受熱可適當(dāng)增加，以充分利用其輻射傳熱，提高熱效率，降低鋼材消耗，確保 工業(yè)爐 出力，并可能提高 工業(yè)爐 出力。 （ 3） 工業(yè)爐 爐膛內(nèi)采用微正壓燃燒。要求 工業(yè)爐 的爐墻，密封性能要加強(qiáng)。 （ 4） 由于燃?xì)?工業(yè)爐 的空氣過(guò)剩系數(shù)較小，只有 ~ 之間，燃燒所需風(fēng)量較少一些，以及煙道系統(tǒng)煙塵較小，所以煙道阻力較小，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量有較多的富余采用檔板風(fēng)門調(diào)節(jié)，功率損耗較大，建議可考慮采用變頻調(diào)速方式對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控。 （ 5） 在爐膛和后煙室 看火門處，增加一個(gè)至兩個(gè)防爆門，提高 工業(yè)爐 的抗爆性能。 （ 6） 新增加燃燒器控制系統(tǒng)與原有的 工業(yè)爐 控制有機(jī)結(jié)合在一起，具有燃燒程控功能，能預(yù)吹掃自動(dòng)點(diǎn)火，火焰檢測(cè)器自檢，負(fù)荷山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 16 自動(dòng)調(diào)節(jié)，火焰監(jiān)測(cè)故障報(bào)警聯(lián)鎖停爐。燃?xì)忾y阻檢漏，壓力高低報(bào)警，水位調(diào)節(jié)水位高低報(bào)警，極低水位停爐。蒸汽壓力超高爐膛溫度超高報(bào)警，引風(fēng)機(jī)與燃燒機(jī)順控聯(lián)鎖功能。 改造內(nèi)容 （ 1） 配置進(jìn)口燃?xì)馊紵鳎?“芬蘭 ”“奧林 ”GP700M， DN100 一體化全自動(dòng)燃燒器及包括，組合電磁閥調(diào)壓閥、過(guò)濾器、檢漏裝置，高壓氣壓開關(guān)，氣壓表及連桿等組 成閥組一套，該機(jī)輸出功率 ，火焰尺寸 Φ15004800 （ 2） 拆除煤斗：在原 工業(yè)爐 基礎(chǔ)平面 177。 處以上到 工業(yè)爐 前爐墻面板以前煤斗部分前落灰斗，以及爐排的全軸部分。 （ 3） 拆除爐排中間的風(fēng)箱組成燃燒室空間：根據(jù)火焰的尺寸要求，將上下爐排中間的風(fēng)箱部分拆除，形成一個(gè)圓弧形爐膛底部。 （ 4） 密封爐排下面的落灰室以及管部的排渣斗，用爐渣將爐排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在爐渣上部放置保溫混凝土 80mm厚，再在混凝土上放置兩層耐火磚（圓弧形放置），最后用耐火混凝土澆注抹面形成耐火保溫爐膛底。 （ 5） 制作全爐墻及燃燒器的連接面板：用厚度為 16mm 的鋼板在爐座基礎(chǔ)平面處以上與 工業(yè)爐 全爐墻平面處進(jìn)行焊接固定（與鋼架相連焊接）根據(jù)燃燒頭的安裝固定尺寸要求，開孔并鉆四個(gè)固定螺栓孔（攻絲），用耐火磚在鋼板內(nèi)側(cè)砌筑耐火前墻（在鋼板與耐火磚之間適當(dāng)留 50~80mm 間隙用來(lái)填充保溫材料和原有前爐墻，以及新做爐底相連，形成完全密封的新前爐墻。 （ 6） 用原有左側(cè)和后部的看火門，改成兩個(gè)防爆門。 山西 XX（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 工業(yè)爐燃煤改氣 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 山西省 XX環(huán)境工程設(shè) 計(jì)院 17 （ 7） 拆除原有的鼓風(fēng)機(jī)，除塵器，以及空氣預(yù)熱器，將原有的鼓風(fēng)機(jī)及送風(fēng)道全部拆除（預(yù)熱器可根據(jù)情況考慮），原除塵器被拆除后，鋼 制煙道將原除塵器卷入口和出口之間空間進(jìn)行連接。形成完整煙道。 （ 8） 清除爐內(nèi)水冷壁管對(duì)流管束等受熱面上的煙垢，同時(shí)將 工業(yè)爐 內(nèi)水側(cè)的水垢進(jìn)行清洗，提高 工業(yè)爐 受熱面的傳熱能力。 （ 9） 對(duì)所有的爐墻及爐門進(jìn)行密封：由于燃?xì)?工業(yè)爐 在微正壓狀態(tài)運(yùn)行，為了安全，需要對(duì)所有的爐墻及爐門進(jìn)行密封。 （ 10） 安裝燃燒機(jī)：先將燃燒頭拆下，裝在前爐墻上的燃燒器連接面板上，并用耐火材料將燃燒筒與爐墻處進(jìn)行密封；然后按要求依次裝上燃?xì)忾y組及附件，最后裝上燃燒機(jī)主體部分。 （ 11） 根據(jù)燃燒機(jī)要求，結(jié)合原有的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)制作新的控制系 統(tǒng)，充分利用原有的系統(tǒng)保留部分的控制器件，新增加部分重新做一個(gè)控制柜，將新控制柜與原有控制內(nèi)保留部分結(jié)合，形成新的完整控制系統(tǒng)，能達(dá)到如下功能： ，指示。 b. 水位高低報(bào)警，極低水位報(bào)警聯(lián)鎖停爐。 ，停爐。 ，停爐。 ，大、小火自動(dòng)轉(zhuǎn)接。 ，工作性自動(dòng)起停。 ，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)吹掃，高壓點(diǎn)火，火焰自檢，火焰監(jiān)測(cè)，故障熄火報(bào)警停爐聯(lián)鎖。 、低壓報(bào)警。 ，停爐。 山西 X