SZL10-1.25-AII锅炉改造为燃烧焦炉煤气锅炉,先对该改造方案做一分析:
一、从传热角度分析
(1)、计算燃料特性
| 设计燃料规格 | 焦炉煤气 | ||
| 元素成分 | CH4 | % | 19.32 |
| CMHN | % | 1.2 | |
| H2 | % | 66.7 | |
| C0 | % | 7.23 | |
| C02 | % | 1.66 | |
| N2 | % | 3. | |
| O2 | % | 0.25 | |
| H2S | mg/Nm3 | 400 | |
| S | mg/Nm3 | 100 | |
| H2O | mg/Nm3 | 0.2~2 | |
| Qnet.p | Kcal/Nm3 | 4179.6 | |
| 热力计算汇总表 | |||||||
| 序号 | 名称 | 符 号 | 单 位 | 炉膛 | 第一对流 | 第一对流 | 省煤器 |
| 1 | 管径及壁厚 | d×δ | mm | φ51×3 | φ51×3 | φ51×3 | φ50 |
| 2 | 入口工质温度 | t' | ℃ | 193.30 | 193.30 | 193.30 | 105.00 |
| 3 | 出口工质温度 | t" | ℃ | 193.30 | 193.30 | 193.30 | 130.83 |
| 4 | 入口烟气温度 | ν' | ℃ | 2106.00 | 1187.86 | 372.93 | 372.93 |
| 5 | 出口烟气温度 | ν'' | ℃ | 1190.00 | 372.93 | 241.17 | 150.00 |
| 6 | 烟气流速 | Wy | m/s | 5.21 | 4.28 | 3.87 | |
| 7 | 受热面面积 | H | m2 | 26.50 | 104.40 | 57.62 | 209.28 |
| 8 | 温压 | △t | ℃ | 475.76 | 99.50 | 72.79 | |
| 9 | 传热系数 | K | w/m2*℃ | 35.95 | 34.38 | 13.50 | |
| 10 | 传热量 | Q | KJ/nm3 | 1965. | 1580.85 | 174.47 | 182.04 |
| 11 | 锅炉效率 | η | % | 90 | |||
| 12 | 燃料消耗量 | B | Nm3/h | 1129.67 | |||
| 13 | 有效传热量 | Qy | Kcal/Kg | 3902.99 | |||
| 14 | 误差 | ΔQ | % | 0.00 | |||
| 15 | 排烟温度误差 | Δtpy | ℃ | 0.00 | |||
| 16 | 校对 | ΔQ≤2%,Δtpy≤10℃, | 合格 | ||||
而燃烧焦炉煤气时传热仅靠三原子气体,其辐射传热效果差,炉膛出口烟温高,在锅炉本体受热面积不动、保证出口烟温的情况下锅炉按8t/h出力计算结果如上表。
二、从安全角度分析
(1)、由于燃气时要保证炉膛结构的密封性,提高锅炉运行的安全性,需要改造炉膛结构的。由于炉膛温度高,需要加保温层厚度,同时要改造钢架级外护板结构,加大钢架槽钢规格,以提高锅炉防爆性能,同时把外护板该为厚度为3mm的钢板,护板同钢架采用焊接连接,提高锅炉的密封性。
(2)、铸铁省煤器的密封性差,需要重新拆装,对省煤器管之间的密封重新施工,做到不漏风。
(3)、需要采用全自动燃烧器,由于炉膛长度、宽度都小,而配套锅炉的单台燃烧器的火焰长,需要配套两台燃烧器、两套阀组系统。
(4)、需要加装防爆门,提高锅炉的防爆性能。
三、从辅机配套方面分析
由于燃烧焦炉煤气时,总需要的空气量要小于燃煤时,原配套的鼓风机变频控制,可以使用原鼓风机。燃烧生成的烟气量少,锅炉本体阻力降低,需要引风机的压头、流量都有大幅度降低,原引风机变频控制,可以使用原引风机。
烟风阻力阻力计算汇总见下表:
| 序号 | 名 称 | 符号 | 单位 | 数值 |
| 1 | 炉膛负压 | ΔH1 | Pa | 20 |
| 2 | 炉膛出口阻力 | ΔH2 | Pa | 41.22247 |
| 3 | 第一对流管束阻力 | ΔH3 | Pa | 140.9133 |
| 4 | 第二对流管束阻力 | ΔH4 | Pa | 129.6369 |
| 5 | 省煤器阻力 | ΔH5 | Pa | 58.914 |
1、炉膛密封改造
炉排减速机电源线截断。炉排上面铺一层100mm后的炉渣,在炉渣上铺400mm后耐火保温砖,上层保温砖要压在下层砖的砖缝上,与前拱密封严实。
2、燃烧器设置
在锅炉两侧前后拱之间各设一台燃烧器。两台燃烧器前后错开,保证燃烧器的火焰尺寸及炉膛受热均匀。详细介绍见燃烧器方案。
3、防爆门设置
为了锅炉安全稳定运行,在锅炉上部设防爆门,一但锅炉出现爆燃,烟气从防爆门泄出,保证锅炉的安全运行。
4、凝结水的排放
燃气锅炉烟气中含有大量水蒸汽,当烟温降低时水蒸汽会凝结成水。凝结水必须及时的排放到锅炉外,以免影响锅炉的正常运行。本锅炉产生凝结水的地方在上下锅筒对流管束和省煤器两个地方。对流管束的凝结水最后流到二次风管中,风管出口用钢板封死外部用耐火混凝土封死,进风口加装阀门,一但进风管中有凝结水可通过进风口阀门排出。省煤器的凝结水会流向落灰口,在落灰口处增加一阀门,使凝结水从阀门中排出。
5、省煤器的改造
省煤器为铸铁式,耐腐蚀,但容易密封不严产生漏水。该省煤器需要重新组装,加装新的石棉绳等密封材料。
6、炉墙及密封的改造
因锅炉降负荷运行,锅炉炉墙不需要加厚。需要增加钢架,然后用3mm厚的蒙皮板与钢架焊接严密。
7、风道的改造
从风道出口接出两条风道分别供给两个燃烧器。
8、控制柜的改造
需要上一台新的控制柜,部分信号与老控制系统共用。
五、改造费用预算
| 序号 | 名 称 | 符 号 | 单 位 | 数 额 |
| 1 | 燃烧器费用 | H1 | 元 | |
| 2 | 炉墙改造费用 | H2 | 元 | |
| 3 | 钢架改造费用 | H3 | 元 | |
| 4 | 护板改造费用 | H4 | 元 | |
| 5 | 防爆门费用 | H5 | 元 | |
| 6 | 省煤器改造费用 | H6 | 元 | |
| 7 | 风道改造费用 | H7 | 元 | |
| 8 | 改造鉴定费用 | H8 | 元 | |
| 9 | 改造水压试验费用 | H9 | 元 | |
| 10 | 改造验收费用 | H10 | 元 | |
| 11 | 人工费用 | H11 | 元 | |
| 12 | 调试费用 | H12 | 元 | |
| 13 | 控制柜 | H14 | 元 | |
| 14 | 沃街流量计(DN350) | H15 | 元 | |
| 15 | 水处理 | |||
| 16 | 总费用 | H | 元 |