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文檔簡介
有機熱載體鍋爐河南省特種設備協會有機熱載體鍋爐1講解的主要內容1、有機熱載體鍋爐的概念2、有機熱載體鍋爐的應用3、有機熱載體鍋爐的特點4、有機熱載體鍋爐的種類5、有機熱載體鍋爐的設計6、有機熱載體鍋爐的結構7、有機熱載體鍋爐的材料8、有機熱載體鍋爐的焊接講解的主要內容1、有機熱載體鍋爐的概念2講解的主要內容9、有機熱載體鍋爐的法蘭連接10、有機熱載體鍋爐的安全附件11、有機熱載體鍋爐的加熱設備12、有機熱載體鍋爐的應用介質13、有機熱載體鍋爐的型號命名14、有機熱載體鍋爐的安裝15、有機熱載體鍋爐的運行16、有機熱載體鍋爐的檢驗講解的主要內容9、有機熱載體鍋爐的法蘭連接3一、有機熱載體鍋爐的概念
一)有機熱載體的概念:作為傳熱介質使用的有機物質的統稱。二)有機熱載體鍋爐的概念:是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的有機熱載體加熱到一定的參數,并對外輸出熱能的設備。
二、有機熱載體鍋爐的應用1、應用范圍廣泛1)用于加熱:(1)化工廠加熱化工原料(2)筑路工程加熱瀝青(3)油田采油場加熱石油2)用于烘干:(1)印染(2)造紙(3)木材(4)食品一、有機熱載體鍋爐的概念一)有機熱載體的概念:作為傳熱42、發展歷史不長1)有機熱載體鍋爐的誕生(1)誕生年代;30年代初期(2)誕生國家:美國(3)誕生企業:道生化學公司(4)首創名稱:道生爐2)有機熱載體鍋爐的發展(1)50年代引入開始應用:上海染化廠(2)70年代正規設計制造:上海特種鍋爐廠(3)80年代沿海地區開始研制生產小型有機熱載體鍋爐(4)近年來全國各地開始研制生產使用有機熱載體鍋爐2、發展歷史不長1)有機熱載體鍋爐的誕生53、數量不斷增加1)全國:93年份900臺主要沿海地區03年份8000臺推廣到中西部地區09年份23000臺全國普遍推廣應用2)全省:93年份40臺主要豫北地區03年份130臺石油化工印染09年份1100臺全省各市都有3、數量不斷增加1)全國:6三、有機熱載體鍋爐的特點1、熱容量大1)壓力低2)溫度高3)示例:有機熱載體0.34Mpa_320oC蒸汽溫度11.5Mpa_320oC4)傳熱效果好,熱效率高。三、有機熱載體鍋爐的特點1、熱容量大72、熱穩定性好1)芳烴型:只有遇到明火才能燃燒2)烷烴型:只有加熱280oC以上才能燃燒
3、無爆炸危險1)壓力低,威力小2)膨脹裝置能泄壓4、易發生火災1)易結焦過燒2)過燒裂紋泄漏2、熱穩定性好1)芳烴型:只有遇到明火才能燃燒8四、有機熱載體鍋爐的種類一)氣相爐1、壓力是因有機熱載體汽化而形成的。2、有機熱載體是靠氣相爐的壓力向外輸送3、有機熱載體鍋爐是承壓鍋爐。二)液相爐1、注入式液相爐1)循環泵安裝在有機熱載體爐的入口處2)注入式液相爐是承壓鍋爐2、抽吸式液相爐1)循環泵安裝在有機熱載體爐的出口處2)抽吸式液相爐是不承壓的。四、有機熱載體鍋爐的種類一)氣相爐9五、有機熱載體鍋爐的設計一)設計壓力的選取1、工作壓力的確定1)根據有機熱載體鍋爐及用熱設備的系統總體阻力確定。2)不低于循環泵的楊程。2、設計壓力的選取1)有機熱載體的工作壓力+0.3Mpa2)不低于0.6Mpa。五、有機熱載體鍋爐的設計一)設計壓力的選取10二)受壓元件的強度計算1、強度計算標準1)GB/T9222《水管鍋爐受壓元件強度計算》2)GB/T16508《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》2、元件計算壁溫1)根據有機熱載體的放熱系數計算確定2)也可直接采用標準中給出的溫度附加值確定二)受壓元件的強度計算1、強度計算標準113、許用應力的確定1)材料的基本許用應力,(1)按公式計算:[σ]j<σb/nb[σ]?<σs/ns[σ]<σd/nd最小者(2)用材料鋼號和元件計算壁溫查表確定2)應力的修正系數(1)結構特點(2)工作條件3)由公式計算許用應力[σ]=?[σ]jσ3、許用應力的確定1)材料的基本許用應力,12三)安全經濟流速的確定1、確定管內流速的依據1)流體邊界層厚度的影響(1)厚度大(2)溫度高(3)老化快2)流體狀態影響邊界層的厚度R<2230層流厚R>4000紊流薄2、管內流速的確定1)輻射段管內流速>2m/s2)對流段管內流速>1.5m/s三)安全經濟流速的確定1、確定管內流速的依據13四)額定熱功率的確定1、根據用熱量的大小,由用戶提出要求。2、根據鍋爐的結構型式,由限定條件確定。3、根據燃料的類別限制,由設計單位確定。1)煤類:(1)煙煤(2)無煙煤2)油類:(1)重油(2)柴油3)氣類:(1)天然氣(2)液化石油氣(3)焦爐煤氣四)額定熱功率的確定1、根據用熱量的大小,由用戶提出要求。14五)鍋爐熱效率的確定1、鍋爐的結構型式2、燃燒的類別方式3、額定熱功率的大小4、鍋爐的自動化程度五)鍋爐熱效率的確定1、鍋爐的結構型式15六)設計計算中應考慮的問題1、輻射受熱面與對流受熱面的比例2、有機熱載體進出鍋爐的溫度差3、有機熱載體加熱溫度提升的速度4、有機熱載體的流速選擇和壓力降確定5、有機熱載體防止超溫和防止老化六)設計計算中應考慮的問題1、輻射受熱面與對流受熱面的比例161、考慮輻射受熱面與對流受熱面的比例1)考慮比例的目的(1)保證穩定的輸出有機熱載體的溫度(2)保證熱負荷的波動處于可控的范圍(3)防止有機熱載體溫度急劇的變化(4)防止輻射受熱面過熱燒壞(5)防止對流受熱面吸熱少,造成排煙溫度過高1、考慮輻射受熱面與對流受熱面的比例1)考慮比例的目的172)考慮比例的因素(1)所用燃料的種類(2)燃燒火焰的狀態(3)煙氣分布的走向(4)系統自動控制水平(5)系統安全保護措施2)考慮比例的因素(1)所用燃料的種類183)考慮比例的理由(1)輻射受熱面接受的熱量與燃燒火焰溫度的四次方成正比。(2)對流受熱面接受的熱量與煙氣溫度的一次方成正比。(3)有機熱載體鍋爐對爐膛熱負荷的要求有其特殊性。(4)燃煤有機熱載體鍋爐的三高問題的存在和運行不穩定的問題。3)考慮比例的理由(1)輻射受熱面接受的熱量與燃燒火焰溫度的192、有機熱載體進出鍋爐的溫度差1)輸出溫度有嚴格的要求—熱用戶的要求2)輸入溫度在一定范圍內波動—負荷變化3)用熱設備熱負荷固定的前提下,輸入溫度越低,循環量越小,循環泵耗電量越少4)用熱設備熱負荷的波動,引起鍋爐及整個系統運行不穩定;造成鍋爐的輸出和輸入溫度差增大;引起超溫,造成有機熱載體老化結焦,影響傳熱。2、有機熱載體進出鍋爐的溫度差1)輸出溫度有嚴格的要求—熱用203、有機熱載體加熱溫度的提升速率1)受熱面內壁有一層流動緩慢的介質膜2)高溫急劇加熱狀態下,介質膜接受熱量過多,溫度過高。3)介質膜會結焦,以至碳化集結在管內壁4)規定:(1)應控制溫升30—40oC/小時(2)并且要求保持溫升均勻(3)同時保證有機熱載體在系統中均勻膨脹3、有機熱載體加熱溫度的提升速率1)受熱面內壁有一層流動緩慢214、安全經濟流速和壓降的確定1)安全經濟流速;見三)2)合理經濟的系統壓力降(1)與管內流速密切相關(2)流速過大,阻力大,壓降大,耗電多(3)流速過小,傳熱不好,易結焦過燒4、安全經濟流速和壓降的確定1)安全經濟流速;見三)225、有機熱載體防止結焦和防止老化1)有機熱載體對爐膛熱負荷的特殊要求2)有機熱載體的管內流速必須嚴格控制3)熱用戶的熱負荷必須控制在一定范圍內4)燃燒強度與負荷波動相互匹配5)有機熱載體要經常檢測,并經常再生、補充和更換5、有機熱載體防止結焦和防止老化1)有機熱載體對爐膛熱負荷23七)鍋爐設計中應注意的問題1、燃料種類和燃燒方式的確定2、節能環保的要求—增設煙氣系統余熱回收設備的問題3、安全附件、自控裝置、輔助設備的確定4、選擇系統中有機熱載體的溫度差5、注意爐體密封、保溫隔熱和外觀美觀的問題。七)鍋爐設計中應注意的問題1、燃料種類和燃燒方式的確定24六、有機熱載體鍋爐的結構一)盤管式鍋爐1、種類;1)圓筒形盤管2)方箱形盤管2、組成:1)輻射油冷壁管2)對流油冷壁管3)爐膛4)保溫護板5)鍋爐本體6)燃燒器二)管架式鍋爐1、組成:1)油冷壁管2)對流管束3)集箱4)爐膛5)空氣預熱器6)燃燒器2、特點;1)實現單機大的熱功率2)可做大功率整裝或組裝鍋爐3)設備制造要求低4)熱效率高六、有機熱載體鍋爐的結構一)盤管式鍋爐25三)臥式外燃鍋爐1、組成1)鍋殼2)前管板3)后管板4)前煙箱5)煙管6)后棚管7)后燃燒室8)爐膛9)水冷壁管10)鏈條爐排11)煤斗12)出渣機2、特點1)結構緊湊2)體積小3)重量輕4)整裝出廠5)運輸安裝方便6)金屬耗量低三)臥式外燃鍋爐1、組成26三)臥式外燃鍋殼式鍋爐3、存在的問題1)鍋筒直接受輻射熱。2)鍋筒內有機熱載體流速極低。3)邊界層厚度大,影響傳熱。4)鍋筒底部過燒容易鼓包。5)有機熱載體老化失效快。6)有機熱載體鍋爐壽命短。三)臥式外燃鍋殼式鍋爐3、存在的問題274、該爐型保留的理由1)傳統爐型2)結構簡單。3)整裝出廠4)運輸安裝方便5)多用于氣相爐5)補救措施,能夠保證安全。5、該爐型的補救措施1)鍋筒底部被覆。2)增加底部的擾動。3)改變底部流體狀態。4)加裝折流導流板。5)加強運行管理。4、該爐型保留的理由1)傳統爐型2)結構簡單。3)28四)循環流化床式1、組成:1)等壓風室·2)布風裝置3)沸騰區4)懸浮區5)旋風燃燼區6)對流區7)埋管受熱面8)給煤裝置9)溢流灰口2、特點:1)最近的開發設計,技術不夠成熟。2)提高燃燒強度,強化傳熱效果。3)適用燃燒劣質煤種,燃燼效果好。4)實現低溫燃燒,有效降低氮氧化物。5)爐膛投放石灰,有效降低煙氣的含硫量。四)循環流化床式1、組成:29七、有機熱載體鍋爐的材料一)不準用鑄鐵和有色金屬1、鑄鐵屬于脆性材料,不能用于受壓元件2、有色金屬分子會向有機熱載體內擴散。3、會加速有機熱載體老化變質報廢。4、會造成受熱面過燒,影響安全運行。5、聯苯對有色金屬具有比較強的腐蝕性。七、有機熱載體鍋爐的材料一)不準用鑄鐵和有色金屬30二)金屬材料和焊接材料必須符合國家標準及行業標準。1、入廠驗收按JB/T3375—2002進行。2、國外鋼材1)國外鍋爐用鋼的成熟鋼號。2)國內有類同成熟鍋爐用鋼號。3)且化學成分、力學性能、焊接性能與國內成熟鍋爐用鋼號相似。二)金屬材料和焊接材料必須符合國家標準及行業標準。1、入廠驗31三)受壓元件材料的變更1、材料代用程序1)代用原則:(1)以大代?。?)以厚代?。?)以優代劣2)代用手續;須經設計單位同意后代用2、不符合代用原則,應對更改過的鍋爐設計文件重新進行鑒定。三)受壓元件材料的變更1、材料代用程序32八、有機熱載體鍋爐的焊接一)受壓元件連接方式的選用1、不準采用脹接、鉚接和螺紋連接。1)結構上存在縫隙2)結構的密封性不好3)有機熱載體易滲漏而發生火災2、應該采用焊接方式連接八、有機熱載體鍋爐的焊接一)受壓元件連接方式的選用33二)焊接連接的技術要求1、鍋筒的縱、環焊縫,封頭的拼接焊縫必須采用埋弧自動焊接。2、受熱面管子的對接焊縫應該采用氣體保護焊接或氣體保護焊打底。3、要求的理由1)焊接方法對焊接質量至關重要2)杜絕焊縫對有機熱載體的滲漏3)手工電弧焊難以保證焊接質量二)焊接連接的技術要求1、鍋筒的縱、環焊縫,封頭的拼接焊縫必34三)對焊接試板的要求1、液相爐不要求做試板。2、僅氣相爐鍋筒批量生產時每10臺做一塊檢查試板。3、要求的理由:1)使用壓力比較低。2)有焊接方法做質量支撐。3)有焊接工藝評定做技術支撐。三)對焊接試板的要求1、液相爐不要求做試板。35四)對焊接工藝評定的要求1、焊接工藝評定的目的:兩個驗證。2、焊接工藝評定的依據:JB/T47083、焊接工藝評定的要求:1)統一名詞術語:WPS、PQR、WWI2)監檢人員全程監督。3)PQR、WPS由焊接責任工程師審核、技術負責人批準,監檢人員簽字確認。四)對焊接工藝評定的要求1、焊接工藝評定的目的:兩個驗證。36九、有機熱載體鍋爐的法蘭連接一)管法蘭的選用原則1、考慮管道的推力和彎曲折算當量壓力2、考慮法蘭的形式1)板式平焊法蘭2)帶頸平焊法蘭3)帶頸對接焊法蘭4)承插焊法蘭5)螺紋連接法蘭6)整體式法蘭3、考慮法蘭的剛度帶頸對接焊>帶頸平焊>板式平焊九、有機熱載體鍋爐的法蘭連接一)管法蘭的選用原則374、考慮法蘭的密封面1)凸面2)全平面3)凹凸面4)榫槽面
5、考慮墊片的密封性能金屬墊片>半金屬墊片>非金屬墊片4、考慮法蘭的密封面1)凸面2)全平面3)凹凸面38二)法蘭連接的選取1、型式的確定;1)平焊式法蘭2)對接焊式法蘭3)榫槽式法蘭2、公稱壓力的確定:PN>1.6Mpa3、公稱溫度的確定:T>300oC4、密封墊片的確定:1)不準選用石棉墊片2)只準選用:金屬網纏繞式石墨墊片膨脹式石墨復合墊片二)法蘭連接的選取1、型式的確定;39三)法蘭選取的理由1、法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環節。2、有機熱載體的滲漏性極強。3、有機熱載體泄漏極易發生火災。4、防止泄露是有機熱載體鍋爐的關鍵。三)法蘭選取的理由1、法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環節。40十、有機熱載體鍋爐的安全附件一)安全閥與爆破片1、安全閥的安裝1)氣相爐:(1)安裝兩只(2)不帶手柄(3)彈簧式2)液相爐:可不安裝安全閥十、有機熱載體鍋爐的安全附件一)安全閥與爆破片412、爆破片的安裝1)僅氣相爐安裝爆破片2)爆破片的安裝位置安裝在安全閥與筒體連接的短管上。3)爆破片的安裝數量:一只2、爆破片的安裝1)僅氣相爐安裝爆破片423、安全閥的防止泄露措施1)泄露的危害:(1)有機熱載體聯苯有毒(2)有機熱載體泄露容易引起火災2)安全閥形式的確定(1)全封閉式——保證其嚴密性(2)不帶手柄——防止手動排氣3)安全閥的定期檢驗每年從氣相爐上拆下來校驗一次。3、安全閥的防止泄露措施1)泄露的危害:434)爆破片的作用(1)防止安全閥開啟泄露(2)爆破片的爆破壓力<安全閥開啟壓力(3)爆破片應在小于規定爆破壓力5%以內爆破(4)爆破片孔洞面積>安全閥排氣面積4)爆破片的作用(1)防止安全閥開啟泄露445)截止閥的安裝(1)安裝的位置爆破片與筒體之間連接短管上(2)安裝的作用a.防止安全閥在規定的壓力下不能回座,造成有機熱載體大量外溢b.爆破片爆破后便于更換新的爆破片5)截止閥的安裝(1)安裝的位置45(3)截止閥的安全使用a.運行時,保證截止閥在全開位置b.爆破泄壓后,立即關閉截止閥c.安全閥回座后,壓力恢復正常即打開截止閥(3)截止閥的安全使用a.運行時,保證截止閥在全開位置464、氣相爐安全閥開啟時,排出的有機熱載體氣化物應通過導管進入用水冷卻的冷疑器,再接入集油箱。5、冷疑器的背壓<0.03Mpa。二)壓力表1、安裝位置1)氣相爐:(1)鍋筒(2)出口集箱2)液相爐:進口和出口管道上2、精度:不<2.5級3、表盤直徑:不<100mm4、刻度極限:1.5--3倍工作壓力,最好2倍5、設置存液彎和針形閥4、氣相爐安全閥開啟時,排出的有機熱載體氣化物應通過導管進入47三)液面計1、液面計的形式確定1)不應采用玻璃管式液面計2)應該選用玻璃板式液面計2、安裝位置和數量1)氣相爐:鍋筒上安裝兩只彼此獨立的液面計2)液相爐:僅儲油槽上安裝一只液面計三)液面計1、液面計的形式確定483、放液管的安裝1、放液管上應安裝放液旋塞2、運行時,放液旋塞處于關閉狀態3、放液管必須接到儲油箱上四)溫度顯示儀表1、氣相爐:僅在出口處安裝2、液相爐:1)回路的入口處安裝2)液相爐出口處安裝3、放液管的安裝1、放液管上應安裝放液旋塞49四)溫差報警器1、溫差對鍋爐安全運行的影響1)輸出溫度有嚴格的要求2)輸入溫度在一定范圍內波動3)用熱設備的熱負荷固定的前提下(1)輸入溫度越低,對熱交換越有利。(2)有機熱載體的循環量就越小。(3)介質循環泵的耗電量就越少。4)用熱設備的熱負荷波動的情況下(1)鍋爐及整個熱系統運行不能穩定。(2)引起輸出和輸入溫度差迅速增大。(3)引起內管壁超溫,造成有機熱載體老化結焦。四)溫差報警器1、溫差對鍋爐安全運行的影響502、溫差報警器的作用原理1)測出有機熱載體出口溫度2)測出有機熱載體入口溫度3)給定溫度偏差的限定值4)當出入口的溫差大于限定值時,即報警3、溫度偏差值的規定1)礦物油型有機熱載體(1)一般限定溫差:15—25oC(2)燃煤和自動化不完善:溫差為10oC2)合成類型有機熱載體(1)一般限定溫差:10—15oC(2)燃煤和自動化不完善:溫差為8oC2、溫差報警器的作用原理1)測出有機熱載體出口溫度51十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備一)加熱設備選用的原則1、考慮國家的能源政策2、考慮用戶的生產需要3、考慮設計制造的水平4、考慮自動控制的實現5、考慮鍋爐的安全運行十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備一)加熱設備選用的原則52二)燃煤設備1、燃煤設備的特點1)傳統設計,操作簡單。2)煤源豐富,價格低廉。3)燃燒易不正常—影響安全生產。4)供熱量高—符合有機熱載體熱容量大5)爐膛溫度高—易燒壞輻射受熱面6)排煙溫度高—熱損失大,易燒壞煙道和引風機二)燃煤設備1、燃煤設備的特點53十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備1、燃煤設備的安裝要求:除水爐安裝的一般要求外,特別強調的是:1)耐火砌筑不得有松動2)耐火磚縫錯開,柔性耐火材料足夠搭接3)灰縫不>2mm,密封性好4)檔灰門、落灰門、看火門開啟靈活,密封性能好。5)爐排冷態試運行合格。十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備1、燃煤設備的安裝要求:54三)燃油(氣)設備1、燃油(氣)設備的特點1)熱負荷調節方便靈活2)控制自動化程度高3)無燃煤鍋爐的三高等不正?,F象4)可以提高整個供熱系統的管理水平5)可以提高整個供熱系統的安全運行水平三)燃油(氣)設備1、燃油(氣)設備的特點552、燃油(氣)設備的安裝要求1)防止火焰直接沖刷受熱面管子2)調風器喉口與油(氣)槍同心度不>3mm。3)內部清潔,無堵塞,無變形。4)與墻體接觸部位,應嚴實密封。5)調節裝置靈活可靠。2、燃油(氣)設備的安裝要求1)防止火焰直接沖刷受熱面管子56四)電加熱設備1、電加熱設備的特點:1)清潔能源,符合環保政策2)控制自動化程度高3)控制調節熱負荷方便靈活2、電加熱設備的安裝要求:1)電加熱元件完好無損。2)電加熱元件固定牢固。3)折流板固定牢靠。4)電器絕緣電阻和絕緣強度符合要求。四)電加熱設備1、電加熱設備的特點:57十二、有機熱載體鍋爐的介質一)有機熱載體的類型1、礦物型有機熱載體1)生產工藝:由石油高溫裂解或催化裂化過程中形成的餾分油作為原料精制而成的產品。2)種類:(1)YD型導熱油(2)HD型導熱油(3)SD型導熱油十二、有機熱載體鍋爐的介質一)有機熱載體的類型582、合成型有機熱載體1)生產工藝:以化工材料或石油作為原料,經過有機合成工藝而生成的產品。2)種類:(1)聯苯混合物(2)烷烴(3)芳烴(4)乙醚(5)溴化鋰(6)氯化銨鋅(7)乙二醇(8)喹啉2、合成型有機熱載體1)生產工藝:59二)有機熱載體的特點1、熱容量大1)較低的壓力下獲得較高的溫度。2)聯苯混合物:0.34Mpa下的飽和溫度為320oC而320oC的飽和水的壓力為11.5Mpa3)傳熱效果好,熱交換效率高,4)因為溫度高、壓力低,故無爆炸危險。二)有機熱載體的特點1、熱容量大60二)有機熱載體的特點2、熱穩定性好1)芳烴型有機熱載體只有遇到明火才會燃燒。2)僅烷烴型有機熱載體加熱至280oC以上才會燃燒。3、貨源充足,價格低廉。4、運輸方便,儲藏安全。二)有機熱載體的特點2、熱穩定性好61三)有機熱載體的性能指標1、最高使用溫度1)許用膜溫度—壁膜能夠承受的最高溫度2)主流溫度—鍋爐內有機熱載體的溫度3)兩者之間的溫度差(1)礦物型:20--30oC為宜(2)合成型:10oC為宜4)最高使用溫度—鍋爐出口允許的最高溫度4)出口處溫度不>最高使用溫度三)有機熱載體的性能指標1、最高使用溫度622、黏度1)概念:(1)稀稠度(2)流動性2)特點:黏度大,流動性差,泵功率大。3)規定:黏度值變化不>原技術指標15℅
3、閃點1)概念:與空氣混合,接近火焰,發生短促閃燃時的最低溫度。2)特點:閃點越低,蒸發率越大,安全性質越差。3)規定:閃點變化不>原技術指標的20%。2、黏度1)概念:(1)稀稠度(2)流動性634、殘碳1)概念:(1)受熱超溫(2)分解、聚合(3)沉淀于璧面(4)成碳2)特點:殘碳值越大,結焦傾向越大;殘碳值越小,結焦傾向越小。3)規定:(1)殘碳值控制在0.02W%以內(2)但是不得>1.5W%4、殘碳1)概念:(1)受熱超溫(2)分解、聚合645、酸值1)概念;指有機酸的含量2)特點;(1)溫度<100oC無水分也不腐蝕(2)溫度>100oC腐蝕增強3)規定;(1)控制酸值<0.02mgKOH/g以內(2)酸值>0.5mgKOH/g時,停止使用。5、酸值1)概念;指有機酸的含量65十三、有機熱載體鍋爐的命名一)型號的表示方法爐類型代號-燃燒設備代號-爐體安裝型式代號-額定功率/KW-燃料代號1、爐類型代號1)液相爐Y2)氣相爐Q2、燃燒設備代號1)鏈條爐排L2)往復爐排W3)固定爐排G4)油燃燒器Y5)氣燃燒器Q十三、有機熱載體鍋爐的命名一)型號的表示方法663、爐體安裝型式代號1)立式L2)臥式W3)其他Q
4、額定功率:kW120180240300350500600700800100012001400180020002400300035004600600070001000012000140001600018000200003、爐體安裝型式代號1)立式L2)臥式W675、燃料代號1)煤類M(1)無煙煤W(2)煙煤A2)油類Y(1)柴油C(2)重油Z3)氣類Q(1)天然氣T(2)液化石油氣Y(3)焦爐煤氣J5、燃料代號1)煤類M68二)型號舉例1、YLW--8000MW燃料為無煙煤,額定功率為8000kW,爐體安裝型式為臥式,燃燒設備為鏈條爐排的液相有機熱載體鍋爐。2、QYL--1200YC燃料為柴油,額定功率為1200kW,爐體安置型式為立式,燃燒設備為油燃燒器的氣相有機熱載體鍋爐二)型號舉例1、YLW--8000MW69十四、有機熱載體鍋爐的安裝一)有機熱載體鍋爐的安裝資格1、三級許可證:安裝整裝、組裝鍋爐2、三級以上安裝散裝鍋爐二)有機熱載體鍋爐的一般安裝1、基礎復驗及放線2、鋼結構的安裝3、集箱及受熱面的安裝4、壓力試驗5、筑爐保溫6、試運行十四、有機熱載體鍋爐的安裝一)有機熱載體鍋爐的安裝資格70三)有機熱載體鍋爐的特殊安裝1、膨脹器的安裝1)膨脹器的作用(1)存儲有機熱載體受熱過程中的膨脹量(2)向系統中補充有機熱載體(3)啟動升溫過程中,排除液相爐和系統中的氣體。(4)突然停電時,用膨脹器中的冷介質置換爐中的熱介質。三)有機熱載體鍋爐的特殊安裝1、膨脹器的安裝712)膨脹器的容積(1)有機熱載體的膨脹量每升溫100oC,膨脹體積為10%。(2)當液相爐容積<1000升時,膨脹器容積為爐容積的1.5倍。(3)當液相爐容積>1000升時,膨脹器容積為爐容積的1.3倍。2)膨脹器的容積(1)有機熱載體的膨脹量723)膨脹器的結構類型(1)開式—與大氣連通(2)閉式—安裝安全排氣閥4)膨脹器的安裝位置(1)不能安裝在液相爐的正上方(2)高于爐頂的垂直距離>1.5M(3)理由:避免有機熱載體溢出引起火災減少有機熱載體的受熱程度3)膨脹器的結構類型(1)開式—與大氣連通735)膨脹器中有機熱載體的溫度(1)要求:溫度不得>70oC(2)理由:a、介質與大氣連通b、溫度<100oC,介質氧化不明顯溫度>100oC,介質氧化速度加劇5)膨脹器中有機熱載體的溫度(1)要求:溫度不得>70oC742、過濾器的安裝1)過濾器的作用(1)濾除高溫運行中形成的聚合物和殘渣(2)保護循環泵不受雜物的影響(3)防止聚合物和殘渣進入受熱面影響傳熱效果2)過濾器的安裝位置安裝在循環泵的入口處2、過濾器的安裝1)過濾器的作用753)過濾器的濾料形式(1)金屬絲網(2)濾布(3)金屬燒結多孔材料(4)高分子聚合物(5)陶瓷燒結多孔材料3)過濾器的濾料形式(1)金屬絲網764)過濾器的安裝要求(1)安裝位置和方向正確(2)考慮拆裝方便(3)考慮更換濾料方便(4)考慮定期清洗方便4)過濾器的安裝要求(1)安裝位置和方向正確773、儲存器的安裝1)儲存器的作用(1)儲存有機熱載體,以備補充加料。(2)儲存膨脹器溢流出的有機熱載體。(3)儲存安全閥排出的有機熱載體。2)儲存器的容積容積>1.2倍有機熱載體鍋爐的容積。3、儲存器的安裝1)儲存器的作用783)儲存器的安裝要求(1)安裝位置:安裝在系統最低處。(2)要安裝液位計和放空管。(3)放空管接到安全地點。4、對以上三器膨脹管、溢流管、排放管和放空管的管經要求3)儲存器的安裝要求(1)安裝位置:安裝在系統最低處。79膨脹器與存儲器管口公稱直徑的要求表額定功率/kW膨脹管與溢流管DN/mm排放管與放空管DN/mm
<6002532600—9003240900—120040501200-240050652400-600065806000-120008010012000-24000100150膨脹器與存儲器管口公稱直徑的要求表額定功率/kW80十五、有機熱載體鍋爐的運行一)操作人員持證上崗1、經過理論知識和操作技能培訓2、經過理論知識和操作機能考核3、無證不準獨立上崗操作二)操作人員按操作規程操作1、制定區別于以水為介質鍋爐并符合有機熱載體特點的安全操作規程。2、操作規程要經過必要的理證和審批手續。3、操作人員要嚴格按照操作規程進行操作。十五、有機熱載體鍋爐的運行一)操作人員持證上崗81三)對有機熱載體進行化驗分析1、分析化驗的目的(1)了解有機熱載體生產廠家產品質量(2)掌握使用過程中有機熱載體性能變化(3)判斷有機熱載體的更換或再生補充2、分析化驗的項目(1)外觀(2)黏度(3)閃點(4)殘缺(5)酸值3、分析結果的處理(1)正常使用(2)停止使用(3)補充再生(4)全部更換三)對有機熱載體進行化驗分析1、分析化驗的目的82四)對有機熱載體的再生補充1、再生補充的條件1)四項指標中有兩項不合格時2)有機熱載體分解成分含量超過10%時3)有機熱載體有流失時2、再生補充的方法1)濾除運行中產生的聚合物和殘碳2)調整介質的酸度和化學成分3)新補充的有機熱載體必須經脫水凈化后再使用四)對有機熱載體的再生補充1、再生補充的條件83五)對有機熱載體傳熱系統的清洗1、系統清洗的目的1)保持受熱面內表面的光潔。2)防止對有機熱載體的污染。3)防止殘留雜質沉積受熱面,影響傳熱。2、系統清洗的資格1)持證清洗2)有清洗經驗3、系統清洗效果:經過檢驗部門經驗合格五)對有機熱載體傳熱系統的清洗1、系統清洗的目的84六)有機熱載體的脫水1、脫水的目的1)防止腐蝕2)防止汽化2、脫水的措施1)水壓試驗的水吹掃干凈。2)新運行的有機熱載體徹底脫水。3)運行時補充的有機熱載體先脫水,再使用。六)有機熱載體的脫水1、脫水的目的85七)有機熱載體的排氣1、排氣的目的1)排除有機熱載體加熱過程中分離出來的其他氣體。2)排除氣相爐中有機熱載體內的水分,介質中水分迅速汽化,爐內壓力急劇上升而引起爆炸。2、排氣的措施:鍋爐啟動時,點火升壓過程中反復多次進行排氣。七)有機熱載體的排氣1、排氣的目的86八)有機熱載體的混用1、混用的原則:1)兩種有機熱載體,一般不允許混用。2)理由:(1)混用后,性能發生變化,會影響使用。(2)一旦發生事故,難以進行原因分析。2、混用的要求:1)有機熱載體生產單位要提供混合使用的條件和要求。2)混用時,介質出口溫度不得超過兩種有機熱載體中任何一種的最高允許使用溫度。八)有機熱載體的混用1、混用的原則:87九)有機熱載體鍋爐安全運行過程中應該注意的幾個突出問題1、注意爐膛內的消防滅火問題2、注意有機熱載體的實際應用問題3、注意突然停電的安全運行問題4、注意尾部余熱的回收問題5、注意各項規章制度的建立健全和貫徹執行問題九)有機熱載體鍋爐安全運行過程中應該注意的幾個突出問題1、88九)有機熱載體鍋爐安全運行應該注意的幾個突出問題1、注意爐膛消防滅火的問題1)緊急情況下的處置要求(1)切斷燃料供應(2)清除爐膛內的燃料(3)全部置換爐內有機熱載體至儲存器2、爐膛設置蒸汽滅火裝置3、設置火焰和煙氣短路放空裝置4、爐膛少布置或不布置輻射受熱面九)有機熱載體鍋爐安全運行應該注意的幾個突出問題1、注意爐膛892、注意有機熱載體的實際應用問題1)壓力試驗后的沖洗(1)用壓縮空氣吹洗干凈(2)接著進行油沖洗a、一次灌入有機熱載體,操作盡量減少空氣泄入b、升溫到125oC后c、最高點連續多次排氣d、最低點排放少量受污染的有機熱載體e、保持有機熱載體冷態循環不少于2小時2、注意有機熱載體的實際應用問題1)壓力試驗后的沖洗902)有機熱載體鍋爐烘爐的要求(1)保證有機熱載體溫升速率10—20oC(2)溫度達到100oC后,循環兩晝夜(3)溫度升到120—150oC,再進行一晝夜連續循環(4)溫度再升到180—220oC,進行4—6小時循環(5)及時排除循環過程中產生的低沸點餾分氣體(6)最后升到額定工作溫度,再反復進行循環。2)有機熱載體鍋爐烘爐的要求(1)保證有機熱載體溫升速率10913)循環過程中控制管內合適的流速(1)流速過快a、對傳熱有利b、壓力損失大c、動力消耗大(2)流速過慢a、油膜溫度高b、易老化過燒c、影響傳熱效果d、使用壽命短:正常使用2—3年,超溫30—40小時3)循環過程中控制管內合適的流速(1)流速過快923、注意突然停電后啟動的操作要求1)突然停電的處理:(1)保證停電時爐內的熱有機熱載體能夠及時的進行置換,避免管中的介質過熱裂解(2)設置人工開啟泄出閥,放空爐內有機熱載體進入儲存器(3)緊急清除爐膛內未燃燼的燃料(4)備用小型發電機組或小型柴油循環泵2)、保證鍋爐啟動時升溫過程緩慢穩妥,避免造成溫差過大,出現局部過熱。3)加強供電管理,防止頻繁停電造成鍋爐的頻繁啟動引起事故。3、注意突然停電后啟動的操作要求1)突然停電的處理:(1)保934、注意尾部余熱的回收利用問題(1)有機熱載體鍋爐運行效率偏低(2)原因為排煙溫度太高300—400oC(3)燒壞煙道和引風機(4)增設余熱回收裝置,效果并不理想。(5)原因系統返回的有機熱載體溫度已較高,250-260oC。(6)經過余熱回收裝置,排煙溫度仍300oC(7)建議:裝置空氣予熱器或予熱水箱。o4、注意尾部余熱的回收利用問題(1)有機熱載體鍋爐運行效率偏945、注意各項規章制度的建立健全和貫徹執行1)規章制度的建立健全a、八項規章制度b、六項運行記錄2)規章制度的貫徹執行a、職工自覺貫徹執行b、領導監督貫徹執行c、對貫徹執行情況進行考核5、注意各項規章制度的建立健全和貫徹執行1)規章制度的建立健95十六、有機熱載體鍋爐的檢驗一)單位檢驗資格:檢驗項目經過國家局核準。二)人員檢驗資格:經過技術培訓考核合格,取得檢驗人員證。十六、有機熱載體鍋爐的檢驗一)單位檢驗資格:96三)有機熱載體鍋爐的制造監檢1、制造資格的確認2、設計文件的確認3、施工材料的確認4、焊接工藝評定的確認5、產品質量的檢查確認6、質量保證體系的確認三)有機熱載體鍋爐的制造監檢1、制造資格的確認97四)有機熱載體鍋爐的安裝監檢1、鍋爐安裝資格的確認、2、鍋爐設計文件的確認3、焊接工藝評定的確認4、工程安裝質量的確認5、質量保證體系的確認四)有機熱載體鍋爐的安裝監檢1、鍋爐安裝資格的確認98五)有機熱載體鍋爐的外部檢驗1、管理方面的檢查2、鍋爐本體的檢查3、安全附件的檢查4、自控儀表的檢查5、附屬設備的檢查6、有機熱載體的監測五)有機熱載體鍋爐的外部檢驗1、管理方面的檢查99六)有機熱載體鍋爐的內部檢驗1、審查鍋爐的技術資料,了解鍋爐的基本情況。2、根據鍋爐的具體情況,確定鍋爐的檢驗項目和檢驗方法。3、制定檢驗方案,確保檢驗質量,防止錯檢、漏檢。4、明確內部檢驗的重點,檢驗中突出查找受壓元件的八種缺陷(裂紋、起槽、過熱、變形、泄露、腐蝕、磨損、結碳)。5、特別強調對安全附件、自控儀表和附屬設備的檢查,強調小容量盤管式有機熱載體鍋爐的壓力試驗。六)有機熱載體鍋爐的內部檢驗1、審查鍋爐的技術資料,了解鍋爐100七)有機熱載體鍋爐的壓力試驗1、壓力試驗的目的:主要檢查非焊接連接部位的嚴密性2、壓力試驗的方法1)制造單位:水壓試驗2)使用單位:液壓試驗3)氣相爐;還要求做氣密性試驗4)液相爐:不要求做氣密性試驗3、試驗壓力的確定1)液壓(水壓)試驗:取1.5倍的工作壓力2)氣密性試驗:按氣相爐的工作壓力七)有機熱載體鍋爐的壓力試驗1、壓力試驗的目的:主要檢查非101八)有機熱載體的監測1、監測的目的1)正常運行與介質質量的關系密切。2)控制有機熱載體的性能指標在有效范圍以內。3)保證有機熱載體鍋爐安全經濟運行。2、監測的周期1)首次監測:新介質投用3個月以內。2)正常監測:至少每年取樣監測一次。八)有機熱載體的監測1、監測的目的1022)特殊監測(1)系統發生偶然事故,可能對有機熱載體產生了危害;(2)系統中排出的在用有機熱載體再次注入系統時;(3)確定停止使用的有機熱載體,采取科學合理的處理措施改善其質量后,欲繼續使用前;(4)系統中更換或添加混用了不同的有機熱載體產品后3個月內。2)特殊監測(1)系統發生偶然事故,可能對有機熱載體產生了危1033、監測的項目1)外觀:(1)分層(2)沉淀(3)乳化2)閃點:3)運動黏度;4)殘炭:5)酸值:6)水分:7)5%低沸物的溜出溫度3、監測的項目1)外觀:(1)分層(2)沉淀(3)乳化104
謝謝!有機熱載體鍋爐-河南省特種設備協會課件105有機熱載體鍋爐河南省特種設備協會有機熱載體鍋爐106講解的主要內容1、有機熱載體鍋爐的概念2、有機熱載體鍋爐的應用3、有機熱載體鍋爐的特點4、有機熱載體鍋爐的種類5、有機熱載體鍋爐的設計6、有機熱載體鍋爐的結構7、有機熱載體鍋爐的材料8、有機熱載體鍋爐的焊接講解的主要內容1、有機熱載體鍋爐的概念107講解的主要內容9、有機熱載體鍋爐的法蘭連接10、有機熱載體鍋爐的安全附件11、有機熱載體鍋爐的加熱設備12、有機熱載體鍋爐的應用介質13、有機熱載體鍋爐的型號命名14、有機熱載體鍋爐的安裝15、有機熱載體鍋爐的運行16、有機熱載體鍋爐的檢驗講解的主要內容9、有機熱載體鍋爐的法蘭連接108一、有機熱載體鍋爐的概念
一)有機熱載體的概念:作為傳熱介質使用的有機物質的統稱。二)有機熱載體鍋爐的概念:是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的有機熱載體加熱到一定的參數,并對外輸出熱能的設備。
二、有機熱載體鍋爐的應用1、應用范圍廣泛1)用于加熱:(1)化工廠加熱化工原料(2)筑路工程加熱瀝青(3)油田采油場加熱石油2)用于烘干:(1)印染(2)造紙(3)木材(4)食品一、有機熱載體鍋爐的概念一)有機熱載體的概念:作為傳熱1092、發展歷史不長1)有機熱載體鍋爐的誕生(1)誕生年代;30年代初期(2)誕生國家:美國(3)誕生企業:道生化學公司(4)首創名稱:道生爐2)有機熱載體鍋爐的發展(1)50年代引入開始應用:上海染化廠(2)70年代正規設計制造:上海特種鍋爐廠(3)80年代沿海地區開始研制生產小型有機熱載體鍋爐(4)近年來全國各地開始研制生產使用有機熱載體鍋爐2、發展歷史不長1)有機熱載體鍋爐的誕生1103、數量不斷增加1)全國:93年份900臺主要沿海地區03年份8000臺推廣到中西部地區09年份23000臺全國普遍推廣應用2)全?。?3年份40臺主要豫北地區03年份130臺石油化工印染09年份1100臺全省各市都有3、數量不斷增加1)全國:111三、有機熱載體鍋爐的特點1、熱容量大1)壓力低2)溫度高3)示例:有機熱載體0.34Mpa_320oC蒸汽溫度11.5Mpa_320oC4)傳熱效果好,熱效率高。三、有機熱載體鍋爐的特點1、熱容量大1122、熱穩定性好1)芳烴型:只有遇到明火才能燃燒2)烷烴型:只有加熱280oC以上才能燃燒
3、無爆炸危險1)壓力低,威力小2)膨脹裝置能泄壓4、易發生火災1)易結焦過燒2)過燒裂紋泄漏2、熱穩定性好1)芳烴型:只有遇到明火才能燃燒113四、有機熱載體鍋爐的種類一)氣相爐1、壓力是因有機熱載體汽化而形成的。2、有機熱載體是靠氣相爐的壓力向外輸送3、有機熱載體鍋爐是承壓鍋爐。二)液相爐1、注入式液相爐1)循環泵安裝在有機熱載體爐的入口處2)注入式液相爐是承壓鍋爐2、抽吸式液相爐1)循環泵安裝在有機熱載體爐的出口處2)抽吸式液相爐是不承壓的。四、有機熱載體鍋爐的種類一)氣相爐114五、有機熱載體鍋爐的設計一)設計壓力的選取1、工作壓力的確定1)根據有機熱載體鍋爐及用熱設備的系統總體阻力確定。2)不低于循環泵的楊程。2、設計壓力的選取1)有機熱載體的工作壓力+0.3Mpa2)不低于0.6Mpa。五、有機熱載體鍋爐的設計一)設計壓力的選取115二)受壓元件的強度計算1、強度計算標準1)GB/T9222《水管鍋爐受壓元件強度計算》2)GB/T16508《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》2、元件計算壁溫1)根據有機熱載體的放熱系數計算確定2)也可直接采用標準中給出的溫度附加值確定二)受壓元件的強度計算1、強度計算標準1163、許用應力的確定1)材料的基本許用應力,(1)按公式計算:[σ]j<σb/nb[σ]?<σs/ns[σ]<σd/nd最小者(2)用材料鋼號和元件計算壁溫查表確定2)應力的修正系數(1)結構特點(2)工作條件3)由公式計算許用應力[σ]=?[σ]jσ3、許用應力的確定1)材料的基本許用應力,117三)安全經濟流速的確定1、確定管內流速的依據1)流體邊界層厚度的影響(1)厚度大(2)溫度高(3)老化快2)流體狀態影響邊界層的厚度R<2230層流厚R>4000紊流薄2、管內流速的確定1)輻射段管內流速>2m/s2)對流段管內流速>1.5m/s三)安全經濟流速的確定1、確定管內流速的依據118四)額定熱功率的確定1、根據用熱量的大小,由用戶提出要求。2、根據鍋爐的結構型式,由限定條件確定。3、根據燃料的類別限制,由設計單位確定。1)煤類:(1)煙煤(2)無煙煤2)油類:(1)重油(2)柴油3)氣類:(1)天然氣(2)液化石油氣(3)焦爐煤氣四)額定熱功率的確定1、根據用熱量的大小,由用戶提出要求。119五)鍋爐熱效率的確定1、鍋爐的結構型式2、燃燒的類別方式3、額定熱功率的大小4、鍋爐的自動化程度五)鍋爐熱效率的確定1、鍋爐的結構型式120六)設計計算中應考慮的問題1、輻射受熱面與對流受熱面的比例2、有機熱載體進出鍋爐的溫度差3、有機熱載體加熱溫度提升的速度4、有機熱載體的流速選擇和壓力降確定5、有機熱載體防止超溫和防止老化六)設計計算中應考慮的問題1、輻射受熱面與對流受熱面的比例1211、考慮輻射受熱面與對流受熱面的比例1)考慮比例的目的(1)保證穩定的輸出有機熱載體的溫度(2)保證熱負荷的波動處于可控的范圍(3)防止有機熱載體溫度急劇的變化(4)防止輻射受熱面過熱燒壞(5)防止對流受熱面吸熱少,造成排煙溫度過高1、考慮輻射受熱面與對流受熱面的比例1)考慮比例的目的1222)考慮比例的因素(1)所用燃料的種類(2)燃燒火焰的狀態(3)煙氣分布的走向(4)系統自動控制水平(5)系統安全保護措施2)考慮比例的因素(1)所用燃料的種類1233)考慮比例的理由(1)輻射受熱面接受的熱量與燃燒火焰溫度的四次方成正比。(2)對流受熱面接受的熱量與煙氣溫度的一次方成正比。(3)有機熱載體鍋爐對爐膛熱負荷的要求有其特殊性。(4)燃煤有機熱載體鍋爐的三高問題的存在和運行不穩定的問題。3)考慮比例的理由(1)輻射受熱面接受的熱量與燃燒火焰溫度的1242、有機熱載體進出鍋爐的溫度差1)輸出溫度有嚴格的要求—熱用戶的要求2)輸入溫度在一定范圍內波動—負荷變化3)用熱設備熱負荷固定的前提下,輸入溫度越低,循環量越小,循環泵耗電量越少4)用熱設備熱負荷的波動,引起鍋爐及整個系統運行不穩定;造成鍋爐的輸出和輸入溫度差增大;引起超溫,造成有機熱載體老化結焦,影響傳熱。2、有機熱載體進出鍋爐的溫度差1)輸出溫度有嚴格的要求—熱用1253、有機熱載體加熱溫度的提升速率1)受熱面內壁有一層流動緩慢的介質膜2)高溫急劇加熱狀態下,介質膜接受熱量過多,溫度過高。3)介質膜會結焦,以至碳化集結在管內壁4)規定:(1)應控制溫升30—40oC/小時(2)并且要求保持溫升均勻(3)同時保證有機熱載體在系統中均勻膨脹3、有機熱載體加熱溫度的提升速率1)受熱面內壁有一層流動緩慢1264、安全經濟流速和壓降的確定1)安全經濟流速;見三)2)合理經濟的系統壓力降(1)與管內流速密切相關(2)流速過大,阻力大,壓降大,耗電多(3)流速過小,傳熱不好,易結焦過燒4、安全經濟流速和壓降的確定1)安全經濟流速;見三)1275、有機熱載體防止結焦和防止老化1)有機熱載體對爐膛熱負荷的特殊要求2)有機熱載體的管內流速必須嚴格控制3)熱用戶的熱負荷必須控制在一定范圍內4)燃燒強度與負荷波動相互匹配5)有機熱載體要經常檢測,并經常再生、補充和更換5、有機熱載體防止結焦和防止老化1)有機熱載體對爐膛熱負荷128七)鍋爐設計中應注意的問題1、燃料種類和燃燒方式的確定2、節能環保的要求—增設煙氣系統余熱回收設備的問題3、安全附件、自控裝置、輔助設備的確定4、選擇系統中有機熱載體的溫度差5、注意爐體密封、保溫隔熱和外觀美觀的問題。七)鍋爐設計中應注意的問題1、燃料種類和燃燒方式的確定129六、有機熱載體鍋爐的結構一)盤管式鍋爐1、種類;1)圓筒形盤管2)方箱形盤管2、組成:1)輻射油冷壁管2)對流油冷壁管3)爐膛4)保溫護板5)鍋爐本體6)燃燒器二)管架式鍋爐1、組成:1)油冷壁管2)對流管束3)集箱4)爐膛5)空氣預熱器6)燃燒器2、特點;1)實現單機大的熱功率2)可做大功率整裝或組裝鍋爐3)設備制造要求低4)熱效率高六、有機熱載體鍋爐的結構一)盤管式鍋爐130三)臥式外燃鍋爐1、組成1)鍋殼2)前管板3)后管板4)前煙箱5)煙管6)后棚管7)后燃燒室8)爐膛9)水冷壁管10)鏈條爐排11)煤斗12)出渣機2、特點1)結構緊湊2)體積小3)重量輕4)整裝出廠5)運輸安裝方便6)金屬耗量低三)臥式外燃鍋爐1、組成131三)臥式外燃鍋殼式鍋爐3、存在的問題1)鍋筒直接受輻射熱。2)鍋筒內有機熱載體流速極低。3)邊界層厚度大,影響傳熱。4)鍋筒底部過燒容易鼓包。5)有機熱載體老化失效快。6)有機熱載體鍋爐壽命短。三)臥式外燃鍋殼式鍋爐3、存在的問題1324、該爐型保留的理由1)傳統爐型2)結構簡單。3)整裝出廠4)運輸安裝方便5)多用于氣相爐5)補救措施,能夠保證安全。5、該爐型的補救措施1)鍋筒底部被覆。2)增加底部的擾動。3)改變底部流體狀態。4)加裝折流導流板。5)加強運行管理。4、該爐型保留的理由1)傳統爐型2)結構簡單。3)133四)循環流化床式1、組成:1)等壓風室·2)布風裝置3)沸騰區4)懸浮區5)旋風燃燼區6)對流區7)埋管受熱面8)給煤裝置9)溢流灰口2、特點:1)最近的開發設計,技術不夠成熟。2)提高燃燒強度,強化傳熱效果。3)適用燃燒劣質煤種,燃燼效果好。4)實現低溫燃燒,有效降低氮氧化物。5)爐膛投放石灰,有效降低煙氣的含硫量。四)循環流化床式1、組成:134七、有機熱載體鍋爐的材料一)不準用鑄鐵和有色金屬1、鑄鐵屬于脆性材料,不能用于受壓元件2、有色金屬分子會向有機熱載體內擴散。3、會加速有機熱載體老化變質報廢。4、會造成受熱面過燒,影響安全運行。5、聯苯對有色金屬具有比較強的腐蝕性。七、有機熱載體鍋爐的材料一)不準用鑄鐵和有色金屬135二)金屬材料和焊接材料必須符合國家標準及行業標準。1、入廠驗收按JB/T3375—2002進行。2、國外鋼材1)國外鍋爐用鋼的成熟鋼號。2)國內有類同成熟鍋爐用鋼號。3)且化學成分、力學性能、焊接性能與國內成熟鍋爐用鋼號相似。二)金屬材料和焊接材料必須符合國家標準及行業標準。1、入廠驗136三)受壓元件材料的變更1、材料代用程序1)代用原則:(1)以大代?。?)以厚代?。?)以優代劣2)代用手續;須經設計單位同意后代用2、不符合代用原則,應對更改過的鍋爐設計文件重新進行鑒定。三)受壓元件材料的變更1、材料代用程序137八、有機熱載體鍋爐的焊接一)受壓元件連接方式的選用1、不準采用脹接、鉚接和螺紋連接。1)結構上存在縫隙2)結構的密封性不好3)有機熱載體易滲漏而發生火災2、應該采用焊接方式連接八、有機熱載體鍋爐的焊接一)受壓元件連接方式的選用138二)焊接連接的技術要求1、鍋筒的縱、環焊縫,封頭的拼接焊縫必須采用埋弧自動焊接。2、受熱面管子的對接焊縫應該采用氣體保護焊接或氣體保護焊打底。3、要求的理由1)焊接方法對焊接質量至關重要2)杜絕焊縫對有機熱載體的滲漏3)手工電弧焊難以保證焊接質量二)焊接連接的技術要求1、鍋筒的縱、環焊縫,封頭的拼接焊縫必139三)對焊接試板的要求1、液相爐不要求做試板。2、僅氣相爐鍋筒批量生產時每10臺做一塊檢查試板。3、要求的理由:1)使用壓力比較低。2)有焊接方法做質量支撐。3)有焊接工藝評定做技術支撐。三)對焊接試板的要求1、液相爐不要求做試板。140四)對焊接工藝評定的要求1、焊接工藝評定的目的:兩個驗證。2、焊接工藝評定的依據:JB/T47083、焊接工藝評定的要求:1)統一名詞術語:WPS、PQR、WWI2)監檢人員全程監督。3)PQR、WPS由焊接責任工程師審核、技術負責人批準,監檢人員簽字確認。四)對焊接工藝評定的要求1、焊接工藝評定的目的:兩個驗證。141九、有機熱載體鍋爐的法蘭連接一)管法蘭的選用原則1、考慮管道的推力和彎曲折算當量壓力2、考慮法蘭的形式1)板式平焊法蘭2)帶頸平焊法蘭3)帶頸對接焊法蘭4)承插焊法蘭5)螺紋連接法蘭6)整體式法蘭3、考慮法蘭的剛度帶頸對接焊>帶頸平焊>板式平焊九、有機熱載體鍋爐的法蘭連接一)管法蘭的選用原則1424、考慮法蘭的密封面1)凸面2)全平面3)凹凸面4)榫槽面
5、考慮墊片的密封性能金屬墊片>半金屬墊片>非金屬墊片4、考慮法蘭的密封面1)凸面2)全平面3)凹凸面143二)法蘭連接的選取1、型式的確定;1)平焊式法蘭2)對接焊式法蘭3)榫槽式法蘭2、公稱壓力的確定:PN>1.6Mpa3、公稱溫度的確定:T>300oC4、密封墊片的確定:1)不準選用石棉墊片2)只準選用:金屬網纏繞式石墨墊片膨脹式石墨復合墊片二)法蘭連接的選取1、型式的確定;144三)法蘭選取的理由1、法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環節。2、有機熱載體的滲漏性極強。3、有機熱載體泄漏極易發生火災。4、防止泄露是有機熱載體鍋爐的關鍵。三)法蘭選取的理由1、法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環節。145十、有機熱載體鍋爐的安全附件一)安全閥與爆破片1、安全閥的安裝1)氣相爐:(1)安裝兩只(2)不帶手柄(3)彈簧式2)液相爐:可不安裝安全閥十、有機熱載體鍋爐的安全附件一)安全閥與爆破片1462、爆破片的安裝1)僅氣相爐安裝爆破片2)爆破片的安裝位置安裝在安全閥與筒體連接的短管上。3)爆破片的安裝數量:一只2、爆破片的安裝1)僅氣相爐安裝爆破片1473、安全閥的防止泄露措施1)泄露的危害:(1)有機熱載體聯苯有毒(2)有機熱載體泄露容易引起火災2)安全閥形式的確定(1)全封閉式——保證其嚴密性(2)不帶手柄——防止手動排氣3)安全閥的定期檢驗每年從氣相爐上拆下來校驗一次。3、安全閥的防止泄露措施1)泄露的危害:1484)爆破片的作用(1)防止安全閥開啟泄露(2)爆破片的爆破壓力<安全閥開啟壓力(3)爆破片應在小于規定爆破壓力5%以內爆破(4)爆破片孔洞面積>安全閥排氣面積4)爆破片的作用(1)防止安全閥開啟泄露1495)截止閥的安裝(1)安裝的位置爆破片與筒體之間連接短管上(2)安裝的作用a.防止安全閥在規定的壓力下不能回座,造成有機熱載體大量外溢b.爆破片爆破后便于更換新的爆破片5)截止閥的安裝(1)安裝的位置150(3)截止閥的安全使用a.運行時,保證截止閥在全開位置b.爆破泄壓后,立即關閉截止閥c.安全閥回座后,壓力恢復正常即打開截止閥(3)截止閥的安全使用a.運行時,保證截止閥在全開位置1514、氣相爐安全閥開啟時,排出的有機熱載體氣化物應通過導管進入用水冷卻的冷疑器,再接入集油箱。5、冷疑器的背壓<0.03Mpa。二)壓力表1、安裝位置1)氣相爐:(1)鍋筒(2)出口集箱2)液相爐:進口和出口管道上2、精度:不<2.5級3、表盤直徑:不<100mm4、刻度極限:1.5--3倍工作壓力,最好2倍5、設置存液彎和針形閥4、氣相爐安全閥開啟時,排出的有機熱載體氣化物應通過導管進入152三)液面計1、液面計的形式確定1)不應采用玻璃管式液面計2)應該選用玻璃板式液面計2、安裝位置和數量1)氣相爐:鍋筒上安裝兩只彼此獨立的液面計2)液相爐:僅儲油槽上安裝一只液面計三)液面計1、液面計的形式確定1533、放液管的安裝1、放液管上應安裝放液旋塞2、運行時,放液旋塞處于關閉狀態3、放液管必須接到儲油箱上四)溫度顯示儀表1、氣相爐:僅在出口處安裝2、液相爐:1)回路的入口處安裝2)液相爐出口處安裝3、放液管的安裝1、放液管上應安裝放液旋塞154四)溫差報警器1、溫差對鍋爐安全運行的影響1)輸出溫度有嚴格的要求2)輸入溫度在一定范圍內波動3)用熱設備的熱負荷固定的前提下(1)輸入溫度越低,對熱交換越有利。(2)有機熱載體的循環量就越小。(3)介質循環泵的耗電量就越少。4)用熱設備的熱負荷波動的情況下(1)鍋爐及整個熱系統運行不能穩定。(2)引起輸出和輸入溫度差迅速增大。(3)引起內管壁超溫,造成有機熱載體老化結焦。四)溫差報警器1、溫差對鍋爐安全運行的影響1552、溫差報警器的作用原理1)測出有機熱載體出口溫度2)測出有機熱載體入口溫度3)給定溫度偏差的限定值4)當出入口的溫差大于限定值時,即報警3、溫度偏差值的規定1)礦物油型有機熱載體(1)一般限定溫差:15—25oC(2)燃煤和自動化不完善:溫差為10oC2)合成類型有機熱載體(1)一般限定溫差:10—15oC(2)燃煤和自動化不完善:溫差為8oC2、溫差報警器的作用原理1)測出有機熱載體出口溫度156十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備一)加熱設備選用的原則1、考慮國家的能源政策2、考慮用戶的生產需要3、考慮設計制造的水平4、考慮自動控制的實現5、考慮鍋爐的安全運行十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備一)加熱設備選用的原則157二)燃煤設備1、燃煤設備的特點1)傳統設計,操作簡單。2)煤源豐富,價格低廉。3)燃燒易不正常—影響安全生產。4)供熱量高—符合有機熱載體熱容量大5)爐膛溫度高—易燒壞輻射受熱面6)排煙溫度高—熱損失大,易燒壞煙道和引風機二)燃煤設備1、燃煤設備的特點158十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備1、燃煤設備的安裝要求:除水爐安裝的一般要求外,特別強調的是:1)耐火砌筑不得有松動2)耐火磚縫錯開,柔性耐火材料足夠搭接3)灰縫不>2mm,密封性好4)檔灰門、落灰門、看火門開啟靈活,密封性能好。5)爐排冷態試運行合格。十一、有機熱載體鍋爐的加熱設備1、燃煤設備的安裝要求:159三)燃油(氣)設備1、燃油(氣)設備的特點1)熱負荷調節方便靈活2)控制自動化程度高3)無燃煤鍋爐的三高等不正?,F象4)可以提高整個供熱系統的管理水平5)可以提高整個供熱系統的安全運行水平三)燃油(氣)設備1、燃油(氣)設備的特點1602、燃油(氣)設備的安裝要求1)防止火焰直接沖刷受熱面管子2)調風器喉口與油(氣)槍同心度不>3mm。3)內部清潔,無堵塞,無變形。4)與墻體接觸部位,應嚴實密封。5)調節裝置靈活可靠。2、燃油(氣)設備的安裝要求1)防止火焰直接沖刷受熱面管子161四)電加熱設備1、電加熱設備的特點:1)清潔能源,符合環保政策2)控制自動化程度高3)控制調節熱負荷方便靈活2、電加熱設備的安裝要求:1)電加熱元件完好無損。2)電加熱元件固定牢固。3)折流板固定牢靠。4)電器絕緣電阻和絕緣強度符合要求。四)電加熱設備1、電加熱設備的特點:162十二、有機熱載體鍋爐的介質一)有機熱載體的類型1、礦物型有機熱載體1)生產工藝:由石油高溫裂解或催化裂化過程中形成的餾分油作為原料精制而成的產品。2)種類:(1)YD型導熱油(2)HD型導熱油(3)SD型導熱油十二、有機熱載體鍋爐的介質一)有機熱載體的類型1632、合成型有機熱載體1)生產工藝:以化工材料或石油作為原料,經過有機合成工藝而生成的產品。2)種類:(1)聯苯混合物(2)烷烴(3)芳烴(4)乙醚(5)溴化鋰(6)氯化銨鋅(7)乙二醇(8)喹啉2、合成型有機熱載體1)生產工藝:164二)有機熱載體的特點1、熱容量大1)較低的壓力下獲得較高的溫度。2)聯苯混合物:0.34Mpa下的飽和溫度為320oC而320oC的飽和水的壓力為11.5Mpa3)傳熱效果好,熱交換效率高,4)因為溫度高、壓力低,故無爆炸危險。二)有機熱載體的特點1、熱容量大165二)有機熱載體的特點2、熱穩
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