60万吨焦炉余热锅炉使用说明及操作规程及安全操作规程

60万吨焦炉余热锅炉使用说明及操作规程及安全操作规程焦炉烟道废气余热产蒸汽系统使用说明天津华能北方热力设备有限公司2018年4月1日目录1.概述2.余热锅炉设计参数3.工艺流程及设备介绍4.余热回收系统的操作一、概述本使用说明是针对焦炉烟道气余热利用系统而编制的专用版本，同时也考虑到了焦炉运行的安全性。二、余热回收系统工艺流程及主要辅机3.1系统工艺流程3．1.1、烟气流程：供余热回收的高温烟气从总烟道引出后为了调节焦炉吸力，控制进入余热回收装置的烟气量，两条引出管道各安装一台电动调节阀，两条地下烟道取出的烟气汇总后进入余热换热装置，换热后的低温烟气经引风机进入脱硫塔脱硫处理，脱硫后的烟气直接进入烟囱。为保证余热系统的单独运行，烟气出引风机后引一路旁路管道送至脱硫塔出口管道上，在旁路管道上安装电动截断阀一台。3.1.2水、汽流程工业水作为系统的补充水进入软化水处理装置，处理完成后的软化水进入软化水箱，经软化水泵进入低温省煤器预热后进入热力除氧器，热力除氧器内的水和汽包出来的部分蒸汽混合后除掉水中的氧，然后进入锅炉水泵，锅炉水泵将除氧水打入二级省煤器，被加热至150℃左右，然后进入中压汽包，中压汽包内的饱和水通过各自的下降管分别进入两组中压蒸发器，吸收烟气的热量，产生汽水混合物，通过各自的上升管进入中压汽包的水空间，由汽水分离装置分离出其中的饱和蒸汽175℃左右，提供给各个蒸汽用户或并入蒸汽管网。在蒸汽聚集器内蒸汽与水分离产生0.8MPa饱和蒸汽并入管网。工艺流程图如下：3.2.余热回收系统组成焦炉烟气余热回收系统主要由：蒸汽聚集器，蒸发器、省煤器、设备外壳、热力除氧器、软化水泵、锅炉水泵、软化水处理器、上升下降循环管路、汽水管路、排污管路、烟气管道、烟道阀门、钢结构平台扶梯、引风机、吹灰器、控制系统等单元设备组成。3.2.1蒸发器蒸发器为螺旋翅片管受热面结构，分为三组，受热面立式布置。蒸发器的集箱管均设置了定期排污管道阀门。蒸发器为全疏水结构。蒸发器置于烟气出口的高温烟道内。3.2.2省煤器省煤器为螺旋翅片管受热面结构，分为两组，一级省煤器和二级省煤器在一台设备内，受热面立式布置。省煤器的集箱管均设置了定期排污管道阀门。省煤器为全疏水结构。省煤器置于蒸发器后的烟道内。3.2.3蒸汽聚集器（汽包）汽包直段长度约为4000mm，两端相配椭球形封头，并设有人孔装置。筒体和封头的材料均为Q235B。该汽包通过两个支座（一个活动支座，一个固定支座）搁置在钢架梁上。由省煤器来的水从汽包前部进入分配管，包内的汽水分离元件为均汽孔板和丝网捕沫器，布置在汽包顶部。汽包正常水位在汽包中心线以下50mm处，正常水位范围为±50mm。汽包内设有磷酸盐加药管、连续排污管、紧急放水管、再循环管。底部为集中下降管。在汽包上还设有双色水位计、压力表和安全阀（2个）等装置，以供锅炉运行时监督、控制用。（1）蒸汽聚集器满足系统使用，方便汽水分离，在启动、停炉和瞬态条件时能调节水位。（2）正常水位（运行水位）在汽包中心线以下。3.2.4水泵系统给水配两台电动给水泵（一开一备），水泵扬程除满足系统压力外，还要克服水柱爬升高度及沿程阻力，系统配备两台立式锅炉给水泵。系统除氧器供水配置两台除氧水泵（一开一备），软化水经过除氧水泵作用，先进入省煤器，然后进入热力除氧器除氧，水泵扬程除满足系统压力外，还要克服水柱爬升高度及沿程阻力，型号为立式锅炉软化水泵锅炉水泵参数：流量16m3/h,扬程150m，功率15kw除氧水泵参数：流量：16m3/h,扬程58m，功率5.5kw3.2.5热力除氧器热力式除氧器根据物理原理，通过雾化及淋水方法使水与蒸汽直接接触并加热到工作压力下的饱和温度(或使水自身部分汽化)，除去水中溶解氧，提供达到规定含氧量的给水设备。通过雾化喷头喷出水雾与上升的蒸汽进行充分的热交换后一次除氧，再经过内设置的填料，使经过一次除氧水在填料层内形成紊流，与蒸汽进行二次深度除氧，达到良好的除氧效果，除氧水经收集进入除氧水箱。所谓高位热力除氧器，就是必须放在高处，即除氧器在工作时，为了防止除氧水对水泵的气蚀，而将除氧水箱放在水泵的上方，保证除氧器足够高的静态水头，水泵运行时才不会发生气蚀。但实际水泵的气蚀是发生在动态下的，也就是除氧水泵一吸一送这个过程中，会使除氧器中的高温水在负压条件下急剧变化，产生大量气泡，这些气泡在水泵叶轮的高速旋转挤压下破裂后水流质点向撕走高速冲击，产生频率在20000次/min以上，这样大的机械破坏力作用于叶轮，很快会造成叶轮损坏，这就是水泵叶轮的气蚀。除氧器工作压力为0.02Mpa，工作温度为104度。（2）.控制说明系统开车时由进水调节阀旁路截止阀进水至除氧水箱，通过手动开启辅助加热管上截止阀对水加热至104℃。当系统用水，可投入自动。（3）.热力除氧器的特点：热力除氧器是将蒸汽送入除氧头内部后，通过高温加热后进行除氧，它具有工作稳定，不需要维护，除氧效果好的特点。缺点是价格略高，占地面积大，投资大。3.2.6上升下降循环管路:锅炉水进入汽包后，通过下降管路进入蒸发器，经过蒸发器加热后在上升管内变成汽水混合物进入汽包，主要为循环加热作用3.2.7排污管路：汽包上的连续排污管和定期排污管及蒸发器省煤器的排污管路都通过管路进入定期排污扩容器内，通过定期排污扩容器过滤，扩容之后污水统一排出，排入排水沟。3.2.8冲击波吹灰器蒸发器和烟气加热器的设计考虑合理自吹灰流速，鉴于烟气量的不确定性及低负荷运行的可能性，换热器受热面容易造成积灰，而影响余热回收效果。因此蒸发器和烟气加热器系统增设燃气冲击波吹灰器，当烟气流速低时，定期吹灰，以便引风机将烟气中的粉尘直接带出锅炉。脉冲燃气式冲击波吹灰器主要原理为利用空气、乙炔混合气爆燃，瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以声波和冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气排出。本套余热回收系统蒸发器设计布置吹灰点16个，通过16个吹灰点可保证蒸发器、省煤器的吹灰范围。吹灰器耗气量为：吹灰器每8小时吹扫一次，每次耗时5分钟。乙炔气每次耗量1/3。b、烟道电动调节阀功能：该阀位于两条取气后分烟道上，用于控制烟量，与焦炉调整负压。数量：2台/套尺寸:DN2000mm材质：碳钢使用温度：≤350℃其它：带信号输出。C.引风机出口旁路管道电动截断阀功能：该阀位于引风机后，用于旁路烟道数量：1台尺寸:DN2400mm材质：碳钢使用温度：≤200℃其它：带信号输出。3.2.10烟气引风机烟气引风机在余热系统中为关键设备，通过烟气引风机将焦炉地下烟道废气引出进入空气换热器后再进入蒸发器；通过引风机保证系统的正常换热，且保证烟气进入脱硫装置。3.3、DCS控制系统DCS控制系统是为实现对余热利用范围内设备的监测、控制及保护而专门设计配套的。整个系统内各控制回路、各类热工参数等的控制与检测全部由DCS来完成。各类一次仪表完全满足DCS的要求。3.3.1、DCS系统控制基本控制：3.3.1.1、汽包水位自动调节；3.3.1.2、软水箱水位自动调节；3.3.1.3、烟道气吸力调节；3.3.1.4、水泵自动启停控制；3.3.1.5、汽包和除氧器的压力、温度信号监控报警；3.3.1.6、给水流量、蒸汽流量信号监控显示并累计计算；3.3.1.7、所有信号故障报警；3.3.1.8、烟道进口调节阀、出口开关阀、地下烟道阀的启动、停止、连锁及信号上传3.3.1.14、热力除氧器水位自动调节；3.3.2、DCS系统控制具体控制3.3.2.1、余热装置给水泵和汽包液位的连锁控制系统采用两台给水泵。一用一备变频起动方式运行。电压为380V交流电源，由乙方统一配置开关柜。具备必要的保护连锁功能和故障报警及响应功能。远程控制方式及运行信息全部传送到业主方DCS系统完成，实现对汽包的均匀补水，通过与汽包液位计连锁实现汽包液位的自动补水功能。给水泵的控制主要通过汽包液位来实现，为保证汽包液位的均匀给水，对给水泵施行运行下限控制，保证水泵一直处于匀速运转中。汽包液位和水泵设置三个报警点，第一报警点为低报警，此时设置液位为220，液位到达220时，系统报警；第二报警点为低低报警，此时设置液位为200，液位到达200时，系统报警，且备用泵启动；第三报警点为超低报警，此时设置液位为100，液位到达100时，系统报警，且地下烟道阀连锁打开。第三报警点的液位设置为平衡容器和磁翻板液位的平均值。3.3.2.2、余热装置除氧水泵和除氧器液位的连锁控制系统采用两台除氧水泵。一用一备变频启动方式运行。电压为380V交流电源，由乙方统一配置开关柜。具备必要的保护连锁功能和故障报警及响应功能。远程控制方式及运行信息全部传送到业主方DCS系统完成，实现对除氧器的均匀补水，通过与除氧器液位计连锁实现液位的自动补水功能。除氧水泵的控制主要通过除氧器液位来实现，为保证除氧器液位的均匀给水，对除氧水泵施行运行下限控制，保证水泵一直处于匀速运转中。除氧器液位和除氧水泵设置三个报警点，第一报警点为低报警，此时设置液位为680，液位到达680时，系统报警；第二报警点为低低报警，此时设置液位为600，液位到达600时，系统报警，且备用泵启动；第三报警点为超低报警，此时设置液位为300，液位到达300时，系统报警，且地下烟道阀连锁打开。第三报警点的液位设置为平衡容器和磁翻板液位的平均值。3.3.2.4、余热装置除氧器压力的控制设置除氧器进蒸汽调节阀和除氧器压力的PID连锁，保证除氧器压力一直处于20-30KPa之间波动；低于20KPa情况下，蒸汽进气调节阀自动开大，高于30KPa时调节阀自动调小。同时设置必要的报警连锁保护。要求压力调节在桌面上可设定。3.3.2.5、汽包压力的控制设置汽包压力超过0.95MPa报警，设置引风机故障报警，汽包缺水报警情况下，和地下烟道阀连锁，出口旁通阀自动打开。在桌面设置解除连锁与连锁操作。3.3.2.6、地下烟道阀的控制地下烟道阀设置与两条取气管道上的压力变送器及引风机连锁，当引风机故障停机时，引风机后出口旁路阀及地下烟道阀打开；当取气管道上的压力变送器监测到烟气管道上的吸力变低到一定值时，地下烟道阀连锁打开。阀门、电机等信号及控制上传至DCS系统。设置解除连锁与连锁操作。3.3.2.7、引风机震动、温度、反馈信号及控制上传至DCS系统。四、余热回收系统的操作：4.1、余热回收系统的准备工作（1）检查软水箱、除氧器和汽包内的软化水液位是否处于正常液位（2）检查引风机冷却水是否处于正常循环状态，保证引风机两个进水阀门都于打开状态。（3）检查引风机的润滑油液位是否正常。（4）检查现场各种设备是否处于正常的待运转状态，且可随时投入使用。（5）检查汽包顶部放散阀是否处于打开状态。（6）检查DCS操作画面是否工作正常，是否有报警状态，并解除相关连锁。（7）检查储气罐的压力是否正常（8）检查脱硫系统进口阀门是否处于关闭状态（9）检查吹灰器系统是否正常，乙炔气是否满屏4.2、启动余热系统（1）开启除氧泵、锅炉给水泵、在上水的过程中，应检查空汽阀是否排汽，汽包、及各部的阀门、法兰、堵头等处是否有漏水现象。（2）打开回风烟道的出口阀，15HZ启动引风机，同时打开焦侧机侧烟道上的烟道调节阀，机侧调节阀开度设定为100%，焦侧开度80%，待引风机15HZ运转十分钟后逐渐增加风机频率，直至加到35HZ，（在风机增加频率时要缓慢增加），运行10分钟后，将机侧地下翻板阀关闭，机侧地下翻板阀关闭后运行十分钟，确保焦炉不受影响时将焦侧地下气动翻板阀关闭，焦侧地下翻板阀关闭后注意观察焦炉吸力。5余热锅炉运行正常后，打开脱硫塔进口阀门，关闭锅炉回风烟道出口阀。至此，余热锅炉启动完毕。4.3、余热系统运行中的操作（1）定期排污：余热锅炉运行过程中，必须进行排污，以保证锅水的合格率。排污时按照由低压到高压，由上到下的原则分别依次对除氧器，汽包的定、连排，除氧器磁翻板液位计，汽包双色及磁翻板液位计，蒸发器进行排污。（2）巡检：工作人员不仅需要在操作室内关注运行画面及液位、温