江联重工煤粉炉改造技术文件

    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 1 页 九江石化WGZ190/10.2-1型改造技术文件江联重工股份有限公司 2014年12月     江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 2 页 目录一、前言二、原锅炉概况三、改造后锅炉概况四、设计条件五、设计制造标准六、设计原则七、性能保证八、燃烧控制系统九、改造说明（渣油）十、改造说明（柴油）十一、改造说明（天然气）十二、分工十三、甲方向乙方提供技术资料十四、乙方向甲方提供技术资料、交付进度及设计联络十五、供货范围十六、性能验收试验十七、热力汇总表(渣油、柴油、天然气)十八、报价十九、建议    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 3 页 一、前言本次改造锅炉为九江石化煤粉炉，燃料由原先煤粉改为渣油，来作为全厂蒸汽系统紧急备用炉，同时改造后也能满足燃烧柴油及天然气。改造后要求锅炉运行参数为：蒸发量170t/h(150t/h、120t/h)、蒸汽温度505℃、过热蒸汽压力10.2MPa、给水温度124℃、冷风温度30℃。锅炉所采用的主要热力计算数据均以现行有关计算标准为依据，同时参照本公司同类型锅炉运行的实际经验选取。改动部分受压件的设计、制造符合国家有关标准，改动部件除采用本公司现有的成熟结构外，尽量使其布置合理，性能可靠。改造后使锅炉能适应渣油为燃料，产生足够的蒸汽。二、原锅炉概况  1、锅炉形式：自然循环、单锅筒、倒U型布置，四角切圆燃烧，锅炉露天布置，柱和梁采用全钢结构。2、锅炉参数锅炉额定出力：D=190t/h锅炉额定蒸汽温度：T=505℃锅炉额定蒸汽压力：P=10.2MPa锅炉给水温度：T=124℃空预器进口温度：T=30℃锅炉燃料：煤粉三、改造后锅炉概况 1、锅炉形式：结构形式保持不变，燃烧方式改为前墙燃烧。2、锅炉参数锅炉额定出力：D=170t/h锅炉额定蒸汽温度：T=505℃锅炉额定蒸汽压力：P=10.2MPa锅炉给水温度：T=124℃空预器进口温度：T=30℃    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 4 页 锅炉燃料：渣油、柴油、天然气四、设计条件 1、燃料种类减压渣油数据表性质减压渣油馏分范围℃﹥560API。11密度（20℃）g/cm30.9902粘度（80℃）mm2/s8080粘度（100℃）mm2/s1694凝点℃55残炭%16.23S,%2.24N,μg/g5500C,%86.13H,%10.84金属含量,μg/gNi43.8V20.5Fe9Ca15Na3四组分，%饱和烃17.5芳烃44.8胶质35.9沥青质（C7不溶物）1.8馏程（ASTMD1160）,℃初馏点4605%52210%56430%62350%68570%831    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 5 页 90%107495%112798%1160柴油数据表密度0.8613t/m3恩氏粘度1.236～1.67ｰE(20)℃运动粘度3.0～8.0mm2/s(20)℃灰分≤0.01%硫含量≤0.2%凝点0℃十六烷值≥45闭口闪点≥55℃低热值41.87（10000）MJ/kg（kcal/kg）天然气数据表成分体积分数（%）燃气种类H2COCH4C3H6C3H8C4H10N2O2CO2H2S相对密度d（空气≈1）标态下低位发热量Qar,net,p(KJ/m3)天燃气--98.0CmHn0.40.30.31.0---0.5750365332、环境条件极端最高气温40.2℃极端最低气温-9.7℃年平均气温17.0℃最热月平均气温29.3℃（七月）最冷月平均气温4.0℃（一月）年平均气压101.2kPa夏季平均气压100.09kPa冬季平均气压102.19kPa年平均相对湿度75％历年最热月平均相对湿度73％最热月14时相对湿度60％年平均风速2.9m/s夏季平均风速2.4m/s    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 6 页 冬季平均风速3.13m/s最大风速20m/s（高度10m处）五、设计制造标准锅炉的改造设计、制造所遵循的标准的原则为：1）供方应提供设计制造的规范、规程和标准等清单。2）供方可参考下列标准:GB中国国家标准SD(原)水利电力部标准DL电力行业标准JB机械部(行业)标准3）除上述标准外，供方设计制造的设备还应满足下列规程（但不低于）的有关规定（合同及其附件中另有规定的除外）：下列规范（至少包含但不限于此）、标准如有最新版本，按最新版本执行。电力部《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（1996版）电力部《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）电力部《火电工程启动调试工作规定》电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规定》（与电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》有矛盾者，应以标准要求高的为准）电力部（水电部）《火力发电厂汽轮机、锅炉、汽轮发电机参数系列标准》电力部《火力发电厂设计技术规程》《锅炉管子制造技术条件》（JB1611-83）《水管锅炉受压元件强度计算》（GB9222-88）《防止火电厂锅炉四管爆漏技术导则的规定》《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）六、改造设计原则 1、改造遵循安全、可靠、稳定、经济的原则。即保证锅炉性能的前提下，    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 7 页 尽可能的保证原始结构的完整性，以最小的改造幅度来满足要求。2、改造遵循先进、适用的原则，多方面比较、借鉴国内成功的范例，结合我公司对燃油锅炉的各设计、改造成功经验，予以推陈出新。3、改造要便于司炉人员操作，便于设备的维护、保养、检修及方便工厂各管道的连接。4、根据我们公司多年的实践经验，燃烧器布置在前墙和四角效果一样，从操作、维护、保养、检修等方面考虑，布置在前墙优于四角，因此我们在方案中选择按前墙布置设计。七、性能保证 1、锅炉改造后锅炉最低稳燃负荷：渣油和柴油约40%，天然气约30%。2、负荷为额定蒸发量时，锅炉保证热效率不低于90%（按低位发热量）。3、锅炉在70%-100%负荷变动时，满足过热蒸汽出汽额定值，过热汽温度允许偏差为+5，-10℃，过热蒸汽压力允许偏差±0.3MPa。4、锅炉燃烧器改造后能在中控室和就地实现油枪投、停操作。5、燃烧器配备火焰监控装置。6、燃烧器喷嘴不易损坏、耐高温、寿命高，满足工艺性能，便于检修和更换，同时配备油枪喷嘴拆装、检查和清理的专用工具。八、燃烧控制系统 1、安全监控：本锅炉使用炉膛安全监控系统，即FSSS，保证锅炉正常供料、点火、运行和停炉等安全，它使锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启、停，并能在危机情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料（包括点火燃料），防止爆燃、爆炸等破坏性事故发生，以保证炉膛安全的保护和控制系统。炉膛安全监控系统（FSSS）包括FSS（燃料安全系统）和BCS（燃烧器控制系统），配置：FSSS程序设置在DCS中，即设置为DCS一个子程序。其附件配置炉膛压力开关（检测炉膛是否压力合格），燃料压力开关（检测燃料压力是否合格），火焰监测(检测炉膛内各燃烧器是否有火)，另外应在DCS中调入水位、蒸汽压力、风机运行状况，风门开关数据、各燃烧阀门及点火阀门的    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 8 页 数据进入，能完全监控锅炉安全运行数据。1)锅炉风量达到吹扫值2)火焰检测器冷却风压力满足3)所有燃烧器（进气/进油）电磁阀关闭4)无MFT或燃气燃油系统等跳闸信号存在5)燃料压力满足点火要求6)任一火焰检测器检测到无火焰在以上情况下，完成炉膛吹扫十分钟，在吹扫完成后，必须把风量等恢复到点火用风量，开始点火，点火完成必须在吹扫完成后五分钟之内完成第一次点火，否则，必须从锅炉吹扫开始，重新点火。2、点火系统控制（点火方案见下图）：配置：每个燃烧器分别配置瓦斯点火管路，分别配置相应的三阀组（即两个切断阀和一个手动关断阀），配置点火枪，点火器，点火枪推进器、火焰监测，点火管等设备。操作：在点火前准备完备情况下，首先开启点火管路手动关断阀，点火枪推进炉膛，开启点火器，点火枪打火，依次开启切断阀，按照原则，先开启距离炉膛远的切断阀（第二切断阀），再开启手动距离炉膛近的切断阀（第一切断阀），燃料通过，点火完成，点火完成以点火管有稳定火焰为止，如不成功，则按照操作规程再次操作。3、燃烧器系统：配置：每个燃烧器燃烧管路，分别设置三阀组，两个快速切断阀，一个调节阀。（注：燃烧方案见下图。燃油快速切断阀使用球阀，天然气使用蝶阀）快速切断阀用于快速开启或关闭主燃料管路。以保证燃料能够快速供应和在紧急情况下能够快速切断燃料。调节阀用于负荷调节。操作：在燃料供应压力、水位、炉膛负压、风量正常，配套点火管有火情况下，则燃烧器可以点火，可以进行燃料供应。程序为，先开启调节阀（点火时开度不大于10%），再开启第二切断阀，开启第一切断阀，燃料供应到炉膛，点火完成。如果未成功，检查相应设备，重新按照整个吹扫点火程序再进行。    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 9 页 燃气燃烧管路油燃烧管路4、操作注意细节：点火操做可分为手动和自动，在调试情况下，必须用手动完成分布调试，而在点火情况下，必须严格按照FSSS设定的程序进行操作，不允许有跳过程序操作的可能。    江联重工                     改造技术文件                    共 76页  第 10 页 九、改造说明（渣油） 一、170t/h时改造说明改造后，保持锅炉自然循环、单锅筒、倒U型布置，锅炉露天布置，柱和梁采用全钢结构，燃烧方式改为前墙布置燃烧器。因原有受热面结构布置是按煤粉炉设计，并不是用做燃油锅炉的设计。改为燃烧渣油后，同样的蒸发量下与燃煤相比，燃油产生的烟气量更小，在相同的受热面下，燃油时炉膛水冷壁吸热较多，过热器吸热量不足，导致无法满足锅炉出力。同时锅炉尾部的省煤器受热面相对较大，吸热也多，导致锅炉出口烟温过低，易腐蚀尾部受热面。燃油时烟气量的变小，也使空预器烟气流速变低，易造成空预器积灰、结渣等问题。为解决以上问题，且以较小的改动幅度满足客户要求，原则上尽量减少炉膛及省煤器受热面面积，使过热器受热面的面积相对增加，以满足蒸汽出力要求，具体改造如下：1、汽包及内部装置：由于锅炉的蒸发量相较之前，没有增加，锅筒及其内部装置满足改造后的运行需要。故锅筒及其内部装置不做改动。2、炉膛水冷壁a．减少炉膛的受热面积，标高约9860mm处水冷壁切割，重新制造倾斜角为5°的水冷壁，和四周水冷壁下集箱。底部用耐火混凝土覆盖，减少受热面积。重新制造的水冷壁由Ф60*520G的管子加扁钢构成，现场与原水冷壁连接。重新制造四周水冷壁下集箱共14根，下集箱尺寸为Ф273*3220G，现场与原水冷壁连接及重新制造的水冷壁连接。b．燃烧器布置在前墙，布置三层，共9台。标高分别为13318、12362、11351。c．由于水冷壁下集箱标高上移及位置更改，集中下降管下部重新制造，尺寸为Ф377*2520G；集中下降管到水冷壁下集箱的引水管重新布置和制造，共