干熄焦锅炉技术比较

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干熄焦余热锅炉
2.4 锅炉辅机及安全附件比较与分析
2.4.1 锅炉辅机的比较与分析
表2 莱钢1#、3#干熄焦强制循环泵性能参数表 主要性能参数 型号 数量 额定流量 额定转速 扬程 配用电机功率 1#干熄焦强制循环泵 CHR250-404 2台 420 t/h 1470 r/min 24.5 m 75kw 3#干熄焦强制循环泵 HLV200—270/1M 2台 480t/h 2870 r/min 47 m 135 kw
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干熄焦余热锅炉
常见的锅炉汽包水位控制系统有3种,即单冲量控制系 统、双冲量控制系统和三冲量控制系统。汽包水位控制的关 键变量是汽包水位、蒸汽流量及给水流量这三个变量。单冲 量控制系统的变量是汽包水位,但该系统无法克服虚假水位 带来的严重后果,对负荷感应不灵敏,也无法克服给水流量 的干扰。在单冲量控制系统的基础上引入蒸汽流量信号,就 构成了双冲量控制系统,双冲量控制系统也存在弊端,不能 及时克服给水流量带来的干扰问题。此外,由于控制阀的工 作特性不是完全线性的,很难做到静态补偿。为此,引入了 给水流量信号,构成了三冲量控制系统。三冲量控制系统的 应用,实现了干熄焦锅炉给水系统的自动调节,使锅炉汽包 水位得到有效控制,确保了锅炉的稳定运行。 莱钢1#、3#干熄焦锅炉汽包水位的控制系统基本一致, 均采用了三冲量控制系统,均较好的满足了生产的需要。
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干熄焦余热锅炉
2.4 锅炉辅机及安全附件比较与分析
2.4.1 锅炉辅机的比较与分析 表3 莱钢1#、3#干熄焦锅炉给水泵性能参数表
主要性能参数 型号 数量 额定流量 额定转速 扬程 配用电机功率
1#干熄焦锅炉给水泵 SDG150-100×8 2台 120m3/h 2950r/min 796m 500kw
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干熄焦余热锅炉
2.2.3 锅炉人口温度的控制
莱钢干1#、3#干熄焦锅炉入口的设计温度均在900~980℃,实际运 行中锅炉入口的温度相对设计值要低一些,一般控制在960℃以内。其 主要考虑测温元件热电偶正常的检测误差及测温点位臵偏差带来的影响 ,为防止锅炉出现高温事故而采取的控温运行法。
2.2.4 锅炉给水温度的控制
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干熄焦余热锅炉
干熄焦余热锅炉是利用吸收了红焦显热的 高温循环烟气,与锅炉水进行热交换,产生一 定参数(温度和压力)和品质的蒸汽,并输送 给热用户的一种受压、受热设备。随着国内钢 铁企业节能减排工作及可持续发展项目的深入 推进,干熄焦余热锅炉的换热效率以及运行的 综合性经济指标,越来越受到行业内,众多企 业的重视与关注。
3#干熄焦锅炉给水泵 DG150-130×10 2台 100m3/h 2980r/min 1300m 800kw
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干熄焦余热锅炉
2.4.2 锅炉安全附件的比较与分析
锅炉安全附件包括:水位计、安全阀、压力表。 高温高压及中温中压锅炉水位计的设计与选择均应符合《火力 发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定》(DRZ/T 01-2004)。锅炉 汽包水位测量系统的配臵必须采用两种或两种以上工作原理共存的 配臵方式,且每个水位测量装臵都应具有独立的取样孔,不得在同 一取样孔上并联多个水位测量装臵,以免相互影响,降低水位测量 的准确性和可靠性。 莱钢1#干熄焦锅炉共有4套独立的汽包水位计测量显示装臵,其 中就地水位计2套、压差式水位计测量装臵2套。莱钢3#干熄焦余热 锅炉共有4套独立的汽包水位计测量显示装臵,其中就地水位计1套 、压差式水位计测量装臵2套,电接点式水位计1套。均能准确的反 映汽包水位的真实情况。
吨焦发电量
96kw· h
~103kw· h
119kw· h
~125kw· h
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干熄焦余热锅炉
2.2 工艺参数控制比较与分析
干熄焦余热锅炉工艺参数的控制,与其特有的供热方式、烟气特性 及工艺设备是分不开的。其主要控制条件如下:
2.2.1 汽包水位的控制
汽包水位是锅炉安全运行的重要指标,保持水位在允许的变化范围 内,是保证锅炉安全运行的首要条件。水位过高或过低,都会给锅炉及蒸 汽用户的安全操作带来不利影响。水位过高,会影响汽包内的汽水分离, 造成饱和蒸汽带水量过多,使过热蒸汽的温度严重下降,同时会因饱和蒸 汽带水,影响蒸汽品质,损坏汽轮机的叶片,严重的还会造成安全事故的 发生。然而,水位过低,则会因汽包内的水量较少,在负荷增加时,水的 汽化速度加快,使汽包内的水量迅速减少,若不能及时加以控制,将有可 能使汽包内的水全部汽化,从而导致水冷壁或蒸发器因管壁温度过高而烧 坏,甚至引起爆管。因此,生产中必须对汽包水位进行严格的控制,严禁 中断锅炉给水。
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干熄焦余热锅炉
2.2.2 主蒸汽流量、温度、压力的控制
主蒸汽流量的稳定取决于排焦量、锅炉入口温度及循环风量的稳定 ,且受焦炉生产组织的影响较大。 莱钢1#、3#干熄焦锅炉均采用的是两级过热器工艺,饱和蒸汽经过 一级过热器加热后,进入减温器,经喷水减温后,进入二级过热器进一 步加热,最终加热到额定蒸汽温度。在此工艺中,由于一级过热器出口 蒸汽经过喷水减温后,蒸汽温度大幅度降低,二级过热器因此得到保护 ,不会出现超温事故。但在干熄焦系统开、停工阶段很容易出现过热器 出口温度超温的现象,这是由于干熄炉系统负荷变化太快造成,控制干 熄炉负荷与锅炉负荷保持同步变化是避免此问题的有效途径。 生产中我们还发现,莱钢3#干熄焦锅炉受干熄炉系统负荷变化的影 响较为明显,特别是蒸汽压力和温度的变化。在同样负荷变化速度的条 件下,3#干熄焦锅炉的蒸汽温度、压力的变化速度要大于1#干熄焦锅炉 蒸汽温度、压力的变化速度,所以在干熄炉负荷变化时,应密切关注锅 炉系统负荷的变化,保证锅炉升、降压速度和升、降温速度在工艺要求 的范围内。
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节能方面的差异
3.1 锅炉热效率 从我们对1#、3#干熄焦锅炉标定的结果来看,两套干 熄焦锅炉实际运行的热效率均达到了设计值,其中1#干熄 焦中温中压锅炉的热效率为82.7%,3#干熄焦高温高压锅 炉的热效率为80.9%,1#干熄焦锅炉的热效率要略高于3# 干熄焦锅炉的热效率。主要体现在同样的运行条件下,1# 干熄焦锅炉出口烟气温度要比3#干熄焦锅炉出口烟气温度 低15℃左右。主要原因是,3#干熄焦锅炉省煤器换热面积 读者设计偏小所致。
干熄焦高温高压锅炉与中温中压锅 炉的技术比较Leabharlann 穆允生 莱芜钢铁集团有限公司
1 前言
莱钢现有 3 套干熄焦装置,分别于 2005 年 12 月、 2007年10月和2008年11月投入生产。其中与1#、2#干 熄焦装置相配套的余热锅炉为中温中压锅炉,与3#干 熄焦装置相配套的余热锅炉为高温高压锅炉。干熄焦 锅炉是整个干熄焦系统中的重要组成部分,也是整个 余热利用工艺的核心设备。我们通过对这两种不同类 型的干熄焦锅炉进行标定和总结,从中得出了这两种 干熄焦锅炉在工艺参数控制、设备选型、节能及生产 管理等方面的不同之处。现以莱钢1#、3#干熄焦锅炉 为例,结合生产的实际情况对干熄焦高温高压锅炉和 中温中压锅炉进行技术分析与比较。
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干熄焦余热锅炉
2.4.2 锅炉安全附件的比较与分析
锅炉压力表的选用应符合下列要求:对于额定蒸汽压力大于或 等于2.5MPa的锅炉,压力表精度不应低于1.5级。压力表的最大量程 ,应为工作压力的1.5到3.0倍,最好为2倍,使压力表投运后的工作 范围在压力表刻度值的1/2到2/3处,表盘大小应保证操作人员能清 楚的看到压力指示值,表盘的直径应不小于100毫米。压力表和汽包 或蒸汽管道之间必须装有存水弯管,使蒸汽在存水弯管中凝结,形 成水封,阻止蒸汽直接进入压力表内,以免产生温度误差。压力表 存水弯管其内径不应小于10mm,在压力表和存水弯管之间应装有三 通阀,以便吹洗存水弯管,及时校验和更换损坏的压力表。锅炉压 力表表盘上应标有表示汽包工作压力的红线。
给水泵出口压力的不同所造成的。
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干熄焦余热锅炉
2.3 锅炉炉型比较与分析
莱钢1#、3#干熄焦锅炉均是复合型循环锅炉,即自然循环加强制循 环两个循环回路。自然循环部分均采用的膜式水冷壁。强制循环均是依 靠动力设施强制循环泵来实现的。复合式循环锅炉的优点,是在干熄焦 系统开工初期,只需将烘炉蒸汽通过烘炉蒸汽管送至锅炉汽包内部,同 时开启锅炉强制循环水泵,利用锅炉内部的水循环系统,来加热循环气 体,从而达到对干熄炉和锅炉同时烘炉、升温的目的。 莱钢1#、3#干熄焦锅炉均设有两台强制循环泵,1备1用,同时有着 完善的监控与自动控制系统,确保了其运行的稳定性和可靠性。莱钢干 熄焦自从2005年12月投产以来,从未发生因强制循环泵故障,造成锅炉 发生事故或干熄焦系统被迫停机的现象。 而自然循环锅炉的烘炉过程与之不同。因自然循环锅炉的汽水循环 系统没有强制循环泵,因此开工初期如何快速的建立水循环,确保锅炉 受热面受热均匀,且得到好的冷却效果,是至关重要的,这对职工的操 作水平要求比较高,要求职工要有丰富的操作经验。否则易造成意外事 故的发生。
莱钢1#、3#干熄焦锅炉给水温度的设计值均为104℃。实际运行中 ,锅炉给水是经锅炉给水泵加压后送入省煤器,加热至接近炉水的温度 后再进入汽包与炉水混合。在锅炉给水泵加压过程中部分机械能转化为 热能,这个转化过程主要体现在锅炉给水泵出口水的温度要高于锅炉给 水泵进口水的温度。正常生产时莱钢1#干熄焦锅炉的给水温度在 104.8℃左右,而3#干熄焦锅炉的给水温度在107.5℃左右,1#干熄焦锅 炉给水温度略低于3#干熄焦锅炉的给水温度,此差异的产生主要受锅炉
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节能方面的差异
3.2 电力消耗 根据对两套干熄焦锅炉使用情况的统计可以看出 ,在同等的熄焦条件下。3#干熄焦锅炉需要配臵高参 数的锅炉给水泵及强制循环泵,相应的电机功率有较 大增加,因此总体电力消耗情况比1#干熄焦锅炉系统 的电力消耗要高。
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节能方面的差异
3.3 锅炉产汽量及发电量 在同等的熄焦条件下,3#干熄焦锅炉的热效率略低于 1#干熄焦锅炉的热效率,锅炉的产汽量也比后者要低,这 主要是由于高温高压蒸汽的焓值比中温中压蒸汽的焓值要 高所引起的。 尽管如此,由于高温高压蒸汽的可用能高于中温中压 蒸汽的可用能,最终导致在同等熄焦条件下高温高压锅炉 所产蒸汽的发电量比中温中压锅炉所产蒸汽的发电量高出 约15%左右。再综合两种锅炉所需要投入的电力需求进行 比较,在能源利用方面,高温高压锅炉要略占优势。
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干熄焦余热锅炉
2.1主要参数及技术指标比较与分析 目前莱钢1#、3#干熄焦的平均干熄焦率均在95%以上,相配套的干熄焦余热锅炉基 本处于满负荷运行状态。莱钢1#、3#干熄焦锅炉实际运行参数和技术指标,如下表1所示 。
主要参数 排焦量 循环风量 排焦温度 气料比 主蒸汽流量 主蒸汽温度 主蒸汽压力 锅炉入口温度 锅炉出口温度 1#干熄焦 设计值 140t/h 175000Nm3/h ≤200℃ 1250 Nm3/t 80t/h 480℃ 5.2MPa 900~980℃ 160~180℃ 实际运行值 125~130 t/h 165000Nm3/h 130~200℃ 1270Nm3/t 67t/h 475~480℃ 4.6~4.8MPa 925~945℃ 165~168℃ 备注 设计值 150 t/h 187500Nm3/h ≤200℃ 1250 Nm3/t 80t/h 545℃ 10.5MPa 900~980℃ 160~180℃ 3#干熄焦 实际运行值 135~140t/h 175000Nm3/h 150~200℃ 1290 Nm3/t 65t/h 540~545℃ 9~10.0MPa 935~955℃ 180~183℃ 备注
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干熄焦余热锅炉
2.4.2 锅炉安全附件的比较与分析 安全阀作为锅炉的三大安全附件之一,其作用是当 系统压力超出预定的安全值后自行开启泄压,当压力恢 复正常后自行关闭密封,其动作性能要求准确地开启、 稳定地排放、及时地关闭和可靠地密封。它也是锅炉运 行过程中安全保护的最后一道防线,因此选择质量可靠 的,安全系数高的安全阀,是至关重要的。 莱钢1#、3#干熄焦锅炉均设有3个安全阀,即,汽包 上2个,二次过热器出口1个。
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