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脱硫脱销热风炉

以下是热风炉系统的专业介绍:一、脱硫脱销热风炉——热风炉系统概况热风炉系统为活性炭干法脱硫脱硝除尘一体化装置的一部分,与再生系统配套,用于活性炭的加热再生。

热风炉系统的主要工艺流程为:热风炉产生的高温烟气与循环风机出口热风混合,要求混合后的烟气温度450℃~470℃,混合后的烟气进入再生反应器(热烟气用户)进行换热,烟气温度降至330℃,换热后的低温烟气部分外排,剩余部分经热风循环风机送回热风炉循环使用。

热风炉系统流程示意图见下图:二、技术要求1热风炉系统的组成包括:热风炉本体、烧嘴、助燃空气管路设施(含助燃风机)、煤气管路设施(含煤气管路控制阀组)、煤气管路氮气吹扫管路设施、放散阀、配套自控仪表系统、保温及防护设施、安装用连接件等。

2热风炉本体包括燃烧室、预混合室、混合室等,型式为圆柱型直接混合式。

所有接口连接方式为法兰连接(卖方提供配对法兰及垫片、紧固件)。

3热风炉中煤气燃烧产生的气体和循环烟气应充分混合。

热风炉设计时,应尽量减少热风炉本体阻力(应≤1kPa)。

设计时应考虑到供给压力的波动。

4采用热风炉烟气部分循环的方式:通过再生塔换热经高温换热风机增压后烟气的一部分经预冷段后返回热风炉,另一部分通过废气放散阀外排至吸附塔烟气出口管道内,后经烧结烟囱外排。

通过调节废气放散阀,实现热风炉恒压控制。

1)放散阀工作条件及要求如下:(1)放散阀采用电动调节型三偏心硬密封蝶阀(2)介质:燃烧废气;(3)工作压力:3-4kPa;工作温度330-350℃;(4)阀门设计公称压力:0.25MPa;(5)阀体材质:不锈钢304;(6)阀门规格型号:DN800,D943P-2.5P(6)要求配套提供:电动执行机构及手轮,安装法兰及连接紧固件等。

5热风炉系统应保证输出热烟气流量、温度稳定(温度波动控制在?0℃以内)。

同时热风炉系统应具有烟气流量、烟气温度的调节能力,以适应脱硫装置的不同运行工况要求。

6应保证热风炉出口烟气中氧含量<2%,同时应保证热风炉内煤气能够充分燃烧。

热风炉控制系统中应包括对出口烟气含氧量的监测和控制。

7热风炉采用比例控制(空气量固定只调燃气、或者同时调助燃空气与燃气)。

8燃气管路可以根据控制系统的信号对烧嘴进行燃气供应或者切断,同时对燃气流量进行调节。

9热风炉烧嘴点火焦炉煤气,点火烧嘴间的碳钢管道、阀门等均由卖方负责供货。

管道上设减压阀、压力表。

(1)4.10设备要求(2)炉壳:1)热风炉壳体所用的碳素结构钢应符合GB/T3274的要求。

2)炉壳的设计应处理好热膨胀、炉子内件的安装和更换以及所有连接处的密封。

3)炉壳或炉壳与构架之间宜采用全焊连接结构。

有关炉壳或炉壳与构架之间的焊接应符合HG/T20544的规定。

4)炉壳钢板最小厚度应为5mm。

当炉壳用以承受弯曲应力,其最小厚度为6mm。

5)为增加炉壳的刚度,壳壁上可焊接型钢或扁钢予以加强。

6)对于承压炉炉壳的厚度,应按相关压力容器或常压容器的标准计算后加以确定。

(3)砌筑物:1)热风炉耐热衬里的砌筑和验收应符合HG/T20543-2006《化学工业炉砌筑技术条件》及GB50211-2014《工业炉砌筑工程施工与验收规范》的要求。

2)所有耐火材料应有出厂合格证和耐火材料检测中心检测报告,砌筑用高铝砖不得低于Ⅱ级,其理化指标及尺寸允许偏差等技术要求应符合GB/T2988-2012的规定,黏土质和高铝质致密耐火浇注料应符合YB/T5083-2014的规定。

3)耐热衬里施工前应对钢结构做全面检查验收,检查合格后方可施工,主要检查内容及允许偏差见表3.2.1-1。

表3.2.1-1炉体结构偏差项目允许偏差热风炉半径偏差?0mm炉壁板平直度≤5mm/m热风炉内表面平整度偏差<5mm4)砌筑前对与砌体接触的金属表面应进行清理,使表面无油污、铁锈及其他污物,其除锈等级应不低于GB/T8923规定的St2级。

5)砌筑圆形炉墙时,不留纵向膨胀缝,砌体每隔2~3m应留设20~30mm宽的环向膨胀缝,缝内应清洁,不准掉入泥浆、碎砖等杂物,缝内填充膨胀珍珠岩必须饱满,并轻轻捣实。

热风炉的砌体砖缝应≤2mm。

6)砌体不应产生同缝,必须严格错缝砌筑,耐火砖缝应以耐火泥浆填充,泥浆饱和度应不低于95%。

7)缺棱掉角的或经过砍凿的砖面不得用于砌体。

8)砌体的砌筑允许偏差不应超过表3.2.1-2的规定,砌体的砌筑和验收应符合GB50211-2014及HG/T20543-2006的规定。

表3.2.1-2砌体的砌筑允许偏差炉墙材料项目允许偏差(mm)耐火砖厚度?表面平整误差(每2000mm)5垂直误差每1000mm3全高109)当热风炉升温和降温过程中,炉内高温气体不得穿透砌体,与炉体直接接触。

环境温度为20℃条件下,热风炉有砌体部分的金属外表面的设计温度不应大于100℃。

10)热风炉外保温由卖方提出保温要求和材料选型,若需保温钉,应在热风炉出厂前焊接完毕。

保温后保温层外壁温度不超过60℃。

热风炉外表面应设置保温层,减少由于热辐射造成的热损。

保温层厚度不小于150mm,同时确保保温层外表面温度<60℃,容易造成人员烫伤的部位应设置防护网。

检修人孔等部位设置可拆卸保温结构或者采用保温人孔。

卖方提供保温设计,保温材料及安装由买方负责。

11热风炉各管口采用法兰连接,且热风出口与循环风入口与烟道间采用挠性连接。

膨胀节应能承受一定的管道热位移,并能承受事故时发生的非正常角位移,轴向和横向补偿量均为75mm,接头和密封板不得积灰。

12燃烧器应该便于维修和清洗。

主燃烧器和引燃器应有两个或以上的火眼。

设置自动火焰检测装置,不少于2处。

13应确保所有可更换部件能在40h内完成更换。

14热风炉连续运行,与脱硫主体设备同步。

15热风炉设有炉压控制联锁、煤气低压报警、联锁以及火焰检测,当检测信号低于设定值时,自动联锁切断煤气供给,避免煤气泄漏、回火。

热风炉炉膛压力可自动检测、报警,并可通过放散阀远程调节炉压。

16热风炉前煤气管道设有可靠的控制阀组,从外网接口至热风炉前依次设置(不仅限于以下配置):电动蝶阀、电动盲板阀、压力检测、稳压阀、快切阀、流量检测、电动调节阀、手动密封蝶阀。

煤气管道上设置的所用电动阀组及配套电控箱均要求采用防爆型17卖方提供现场点火柜,点火控制柜包含高能点火器、点火燃气和点火助燃风管线上的电磁阀、火焰检测器的控制及就地和远程操作切换功能等,能够实现就地点火和火焰显示及部分安全联锁功能,并具备就地和远程点火切换功能。

其他控制功能在买方控制系统内实现,卖方提供控制方案。

卖方对整体设计方案负全责。

设备含点火控制、自动吹扫控制、燃烧控制、放散控制,并且满足工艺流程、操作程序的要求。

应该通过自动控制单元实现热风炉系统启动和关闭工作。

18热风炉控制系统应能实现脱硫控制室控制和现场控制:控制系统以及仪表供电需要与电气供电分开设置热风炉的控制、供电集成于安装在现场的一台控制柜中,控制柜布置在再生塔平台热风炉专用封闭控制室内。

买方负责将电源送至控制柜,该控制柜既能在脱硫控制室控制,同时,操作人员也可以在本地控制柜上通过触摸屏进行参数设定与读取。

为了便于网络通讯,控制系统采用PLC系统。

19热风炉配2台助燃风机,1用1备,风机入口设消声器和手动调节风门。

助燃风机需变频。

三、工艺流程及主要设备性能参数1工艺流程煤气在热风炉内燃烧后,热烟气450℃送入再生塔加热段,通过换热管间接加热活性焦,换热后烟气经高温换热风机(变频)加压后小部分放散,大部分进入预冷段,烟气吸收预冷段活性焦热量后从再生塔预冷段出口返回热风炉,与煤气燃烧后的气体混合后,进入再生塔,可降低热量的损失,实现系统节能,稳定运行。

2热风炉热风炉为圆筒型结构,设有燃烧室、预混室和混合室。

混合室材料:耐高温不锈钢高炉煤气主烧嘴1个,主烧嘴带有点火烧嘴,点火烧嘴燃料为高热值煤气,烧嘴具有可调能力,能力能满足工况在30%~100%范围内波动需求;烧嘴砖(耐火浇注料整体成型);炉体钢砖结构;炉内耐火材料,耐火材料现场砌筑,采用耐火高铝砖砌筑,并提供耐火材料的理化指标,合格证;预混室及混合室;各接口配对法兰;热风炉底座;3助燃空气系统热风炉设置一套助燃空气系统,助燃空气系统设置两台助燃风机,一工一备,风机出口各设有一个密封蝶阀,保证两台风机不存在串风现象。

风机在线变频运行。

助燃风机参数(需卖方填写):风压:8kPa,功率45kW,变频,防护等级IP55IP65。

空气管道上设有流量检测、流量调节、压力检测及烧嘴前手动阀门、防爆膜。

空气管道上压力检测和焦炉煤气快速切断阀联锁,能实现低压报警,自动切断焦炉煤气。

空气管道流量控制和焦炉煤气管道流量控制联锁,实现燃烧控制比例调节,同时空气管道流量控制和热风炉出口烟气含氧量监测联锁,保证出口烟气的含氧量控制在系统要求的范围内。

4管路系统根据介质种类划分,管路系统主要包括:燃气管路、助燃空气管路、N2吹扫管路及压缩空气仪表氮气管路。

所有管路出厂前应做成一个或若干个整体撬块,各管口采用法兰连接(带配对法兰、垫片、紧固件等),并在发货前进行气密性检测,并对电控部件进行功能测试。

1)燃气管路系统燃气管路主要为烧嘴输送燃气,并根据控制系统的信号对烧嘴进行燃气供应和切断,同时对燃气流量进行调节。

主燃料气管路至少应包括:入口手动切断阀、燃气过滤器、过滤器差压表、流量计(带温压补偿)、流量调节阀、压力变送器、双气动切断阀、阀组检漏阀、阀组检漏用压力开关、烧嘴前手动切断阀、止回阀、软连接。

买方负责将焦炉煤气送至双方约定接点,接点至热风炉的煤气管道、管道阀组、仪表等均由卖方负责设计及供货。

焦炉煤气管道上要求设置焦炉煤气温度检测、流量检测、压力检测。

焦炉煤气的流量控制和空气的流量控制按比例调节,自动控制炉膛烟气温度、热风炉出口温度。

2)助燃空气系统助燃空气管路主要为烧嘴提供助燃空气,并对助燃空气流量进行调节。

助燃空气管路至少应包括:助燃风机(1用1备,共2台,变频调速,每台风机出口应配一个切断阀,保证两台风机不出现串风现象,每台风机入口配置一个手动风门、一个带防护网的消音器)、流量检测、流量调节阀(助燃空气流量与燃料气流量间实现比例调节控制)、压力变送器、防爆膜、管道末端单向阀。

3)N2管路N2管路按作用划分,主要包括N2吹扫管路和系统内气动阀气源管路。

热风炉开停车及日常检维修时,为保障系统安全操作,需要用氮气对系统进行吹扫、置换。

系统运行过程中,烧嘴熄灭后由烧嘴燃气入口吹扫供应N2。

氮气吹扫管路主要包括:调压阀、压力变送器、安全放散阀、烧嘴前氮气吹扫电磁阀。

系统内的所用气动阀门,均以N2作为气源。

氮气用量:200m3/h,压力0.3~0.6MPa。

4)压缩空气管路系统压缩空气管路主要为火焰检测设备及观察孔等提供冷却或吹扫用空气。

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