第九章锅 炉 燃 油 系 统
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锅炉是一种能量转换设备,它是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备。
按照燃料分类锅炉可分为燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤锅炉和燃生物质锅炉四种。
那么不同燃料锅炉的工作原理和系统图又是怎样的呢?1、燃气锅炉燃气锅炉工作原理为天然气在炉内燃烧释放出来的热量,加热锅内的水,水在锅(锅筒)中不断被炉里气体燃料燃烧释放出来的能量加热,温度升高并产生带压蒸汽或热水。
燃气锅炉运行系统分为烟风系统和水系统。
烟风系统:燃料燃烧-炉膛-二回程烟管(-三回程烟管)-节能器-冷凝器-烟道;水系统:锅炉原水-软化水箱-锅炉-蒸汽或者水-蒸汽或者供暖管道。
2、燃油锅炉燃油锅炉最基本的部件是“锅”和“炉”两大部分。
锅是锅炉设备中的汽水系统,是水变成汽或热水的吸热部分;炉是锅炉设备中的燃烧系统,是油与空气发生化学反应产生高温火焰和烟气的放热部分。
燃油锅炉工作原理为油在炉内燃烧产生火焰和高温烟气,通过火焰和高温烟气不断将热量传递给锅内的水,水会在锅内不断流动循环,吸热升温汽化(热水锅炉达不到沸腾温度)从而产生蒸汽和热水。
3、燃煤锅炉燃煤锅炉以大型循环流化床锅炉为例,其工作原理为:燃料经破碎机破碎至合适的粒度后,经给煤机从燃烧室布风板上部给入,与燃烧室炽热的沸腾物料混合,被迅速加热,燃料迅速着火燃烧,在较高气流速度的作用下,充满炉膛,并有大量的固体颗粒被携带出燃烧室,经气固分离器分离后,分离下来的物料通过物料回送装置重新返回炉膛继续参与燃烧。
经分离器导出的高温烟气,在尾部烟道与对流受热面换热后,通过除尘器,由烟囱排出。
以上所述的煤、风、烟系统称为锅炉的燃烧系统,即一般说的“炉”。
另一方面,锅炉给水经水泵送入省煤器预热,再进入汽包,然后进入下降管、水冷壁被加热并蒸发后又回到汽包,经汽水分离后蒸汽进入过热器升温后,通过主蒸汽管道送到用户处。
上述为汽水系统,即一般说的“锅”。
总的来说,炉的任务是尽可能组织高效的放热,锅的任务是尽量把炉的热量有效的吸收,锅和炉组成了一个完整的能量转换和蒸汽产生过程。
第九章绿色施工、职业健康与环境管理方案9.1 环境管理意义及目标1、为了保护和改善生活环境与生态环境,防止由于建筑施工造成的作业污染和扰民,保障建筑工地附近居民和施工人员的身体健康,促进社会文明的进步,必须做好建筑施工现场的环境保护工作。
施工现场的环境保护是文明施工的具体体现,也是施工现场管理达标考评的一项重要指标,所以必须采取现代化的管理措施做好这项工作。
2、防大气污染达标:施工现场扬尘、生活用火炉烟尘的排放符合要求。
3、生活及生产污水达标:污水排放符合《济宁市水污染物排放标准》。
4、施工垃圾分类处理,尽量回收利用。
5、节约水、电、纸张等资源消耗,节约资源,保护环境。
9.2 环境管理组织与职责9.2.1环境管理组织图9.2-1 环境管组织机构图9.2.2管理职责1、项目经理:对项目部环境管理体系的运行工作总负责。
2、生产经理:具体负责项目部环境管理方案和措施的落实工作。
3、项目总工:根据项目部的具体情况制定相应的环境管理方案和措施。
4、施工员:项目经理部实施环境管理的主管及协助部门。
9.3 不扰民的保证措施9.3.1组织管理措施施工期间要处理好与周围居民及有关管理部门的关系,以确保工程的顺利进展。
施工期间在施工层实行层层封闭,以减少施工噪音污染对周围居民的影响。
施工期间做好各项协调工作,尽一切可能不影响周围居民的正常工作、生活秩序和休息。
为保持周围环境的清洁,施工期间派专人负责施工现场周围道路杂物的清理工作。
现场污水实行有组织排放,雨季施工及时清除积水,保证不对周围居民造成影响。
为保证交通运输的畅通,派专人负责交通指挥,往工地运送料车的车辆加蓬覆盖,坚持每天清扫冲洗。
9.3.2技术管理措施1、新型模板应用措施梁板模板支撑系统采用快拆技术,简化传统钢管的支撑程序和较少传统钢管的用量,从而降低了支模、拆模过程中产生的噪音。
2、砼浇捣措施1)、使用低噪音振捣设备,减少噪音大的振动棒的使用频率,提高其使用效率,楼板采用无噪音的平板振动器。
燃气锅炉燃烧控制系统摘要这篇文章主要介绍了锅炉燃烧控制系统的设计过程。
在设计过程中介绍了锅炉燃烧控制系统的控制任务和控制特点,对于燃烧控制系统的设计方案,根据不同的控制任务分别设计了蒸汽压力控制和燃料空气比值控制以及防脱火回火选择性控制系统,并在设计中给出了不同的设计方案,以对比各自的优缺点,选择最优的控制。
然后,把分别设计的控制系统组合起来,构成完整的锅炉燃烧过程控制系统。
最后,对设计好的控制系统进行仪表选型。
关键词:燃气锅炉,燃烧系统,比值控制,脱火回火0引言:大型火力发电机组是典型的过程控制对象,它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。
锅炉的燃烧控制过程是一个复杂的物理,化学过程,影响因素众多,并且具有强耦合,非线性等特性。
锅炉的自动化控制经历了三、四十年代的单参数仪表控制,四、五十年代的单元组合仪表,综合参数仪表控制,直到六十年代兴起的计算机过程控制几个阶段。
尤其是近一、二十年来,随着先进控制理论和计算机技术的发展,加之计算机各项性能的不断增强及价格的不断下降使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。
电厂锅炉利用煤或煤气的燃烧发热,通过传热对水进行加热,产生高压蒸汽,推动汽轮机发电机旋转,从而产生强大的电能。
在锅炉燃烧系统中,燃料供给系统,送风系统以及引风系统是燃烧控制系统的重要环节。
锅炉生产燃烧系统自动控制的基本任务是使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。
具体控制任务可分为三个方面:一,稳定蒸汽母管压力。
二,维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性。
三,维持炉膛负压在一定范围(-20~-80Pa)。
这三者是相互关联的。
另外,在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背压过高时,可能使燃料流速过高而脱火;燃烧嘴背压太低又可能回火。
本次课程设计的题目为燃气锅炉燃烧控制系统的设计。
主要内容包括燃烧控制系统的概述;燃烧控制系统的基本方案;以及燃烧控制系统的仪表选型。
第九章锅炉燃油系统第一节炉前燃油系统:燃油系统的主要作用是燃煤锅炉在启停和非正常运行的过程中,用来暖炉、点燃燃点相对较高的煤。
以及在低负荷或燃用劣质煤时造成锅炉的燃烧不稳,会直接影响整个机组的稳定运行,这时也会利用燃油来进行助燃,使锅炉的燃烧得到稳定。
1. 燃油部分供油系统向锅炉提供冲管、点火及助燃时所需的燃油量。
其中冲管时,两台供油泵运行,一台供油泵备用;点火及助燃时,一台供油泵运行,一台供油泵运行备用,一台供油泵检修备用。
燃油量通过再循环调节。
锅炉点火采用高能电弧点火装置,二级点火系统,由高能电火花点燃轻柴油,然后点燃煤粉,每台锅炉配置12只机械雾化油枪。
锅炉分三层装设12根油枪,每根油枪出力为2.28 t/h,总输入热量为20%B-MCR。
供油系统同时考虑到扩建工程2×1000MW机组,共设2台1000m3轻油罐;2台螺杆式卸油泵;3台多级离心式供油泵;一台油水分离装置。
当建设2台1000MW机组时,可改造三台供油泵,使其容量能同时满足1000MW和660MW机组的要求。
2. 燃油的物理特性:粘度是表示液体流动所产生阻力的大小,油的粘度是评价粘性油品的流动性指标,它对油的输送和燃烧(雾化条件)有直接影响。
燃油粘度主要和油的组成成分、温度、压力等因素有关。
2.1粘性:是液体受外力作用流动时,在液体分子间或流团间呈现的内摩擦力,粘性的大小常用动力粘度、运动粘度、恩氏粘度三种方法来表示。
在工程上油的粘度一般用恩氏粘度来表示,恩氏粘度是指在一定的油温下200毫升油的流出时间与20℃的同体积蒸馏水从恩氏粘度计流出的时间之比。
2.2凝固点:是表示油品流动性的重要指标。
柴油在温度降低到一定数值时会失去流动性,将盛油的试管倾斜45度,油面在一分钟内仍保持不变时的温度即为此油的凝固点,凝固点的高低与油中石蜡含量有关,石蜡含量少,凝固点低;石蜡含量高,凝固点高。
2.3 闪点:对油加热到一定温度时,表面有油气产生,当油气与空气混合到一定比例时,这种混合气体在试验条件下,遇到明火产生蓝色的短促闪火,此时的最低温度称为闪点。
闪点仅仅是短暂的瞬间,这是因为油蒸发速度较慢,油气不能及时补充,闪点往往是事故的先兆。
2.4 燃点:当燃油加热到一定温度时表面油气分子趋于饱和,与空气混合,且有明火接近时即可着火,并保持连续燃烧,此时的温度称为燃点或着火点。
油的燃点一般要比闪点高20℃~30℃。
2.5 自燃点:油在规定加热条件下,不接近外界火源而自行着火燃烧的现象叫自燃,自燃的最低温度叫自燃点。
3.油枪雾化工作原理:锅炉油燃烧器常用的油喷嘴大体从雾化角度可分为机械雾化和蒸汽雾化。
3.1机械雾化如图9-1所示,一个简单机械雾化油喷嘴主要包括雾化片,旋流片,分流片三部分。
具有一定压力的油首先流经分流片上的若干个小孔,汇集到一个环形槽中,然后经过旋流片上的切向槽进入中心旋涡室,分流片起均布进入各切向槽油流量的作用,切向槽与涡旋室使油压转变为旋转动量,获得相应的旋转强度。
强烈旋转着的油流在流经雾化片中心孔出口处时,在离心力作用下克服油的表面张力,被撕裂成油雾状液滴,并形成具有一定扩散角的圆锥状雾化炬。
在机械雾化喷嘴中,雾化油滴粒径决定于当时的油粘度,油压或者说是它能在油喷嘴中所获得旋转强度。
分流片雾化片旋流片图9-1 机械雾化喷嘴结构示意图3.2 高能点火器高能点火器主要是利用能产生高压的电源激励器、用以向油气混合物提供引燃电弧,主要包括火花棒以及伸缩机构和电缆、导管等主要部件。
3.3 炉前油系统的基本配置和流程1) 主要配置:炉前油系统的主要配置包括燃油流量测量装置,进油调节阀,进油跳闸阀,油泄漏试验阀,油角阀,回油快关阀,以及手动阀,管路,滤网,温度,压力的测点等常规配置。
2) 燃油系统的流程:#0轻柴油从燃油泵房出来,进入厂区燃油的进油母管然后送到炉前油母管中,经过滤网过滤后,进入一个能进行精密测量的油流量测量计,进入油调节阀(主要用于调节炉前油母管的压力)然后进入进油跳闸阀(利用油泄漏试验阀进行旁路)进入炉前油的母管分前墙和后墙两个支母管,从上到下依次到各层燃烧器,且每个油枪都加装油角阀(油角阀和进回油的跳闸阀都进入BMS控制保护逻辑起保护作用)然后汇集到一根母管上经回油快关阀回到油泵房的回油母管上去。
4. 炉前燃油系统的运行4.1 炉前燃油系统投入前检查炉前消防设备齐全、完好,消防水系统投入。
燃油进油母管调节阀、燃油跳闸阀、燃油再循环阀、油枪电磁阀及泄漏试验阀已经校验合格,动作正常。
关闭各油枪进油门。
检查压缩空气至各油枪的吹扫气源门均已打开。
检查火检风机至各油枪的火检风门开度正常。
确认燃烧器各层二次风箱入口风门挡板开启。
4.2 炉前燃油系统投入确认燃油泵运行正常,燃油母管压力正常。
依次开启炉前进油母管滤网前后截门(一路运行,一路备用)、进油母管流量计前后截门(旁路门关闭)、燃油进油母管调节阀前后截门(旁路门关闭)、燃油泄漏试验阀前截门、进油母管总门、燃油再循环阀前后截门、回油流量计前后截门(旁路门关闭)。
开启燃油进油母管蓄能器前截门、燃油进油母管压力表前截门。
开启至各油枪的进油手动截门。
燃油母管泄漏试验完成后,进行炉膛点火前吹扫5分钟,开启燃油跳闸阀,MFT继电器复位,检查燃油再循环阀自动开启。
检查油压正常,燃油系统无泄漏。
燃油温度≤15℃时,投入燃油伴热系统。
炉前燃油系统在锅炉运行时应保持连续运行,以保证随时投入油枪助燃。
5. 炉前燃油系统解列油枪全部停运并经吹扫完毕后,关闭燃油跳闸阀,关闭炉前进油母管滤网前后截门、进油母管总门、燃油再循环阀前后截门,关闭各油枪进油手动截门。
6. 油枪投停6.1 油枪投运前的检查:检查炉前燃油系统运行正常。
炉前燃油压力正常。
火检冷却风压力正常。
无0FT跳闸指令。
燃油温度合适。
燃油母管泄漏试验合格。
6.2 允许点火条件OFT复位。
燃油母管压力正常。
MFT复位。
燃油跳闸阀打开。
火检冷却风压正常。
燃油吹扫空气压力正常。
6.3 油枪投运条件无任何油枪点火指令。
无该油枪故障信号(油枪吹扫故障除外)。
该油枪电磁阀关闭。
该油枪火检放大器正常。
允许点火条件满足。
该油枪耦合。
点火许可信号发出后,锅炉才能进行点火启动。
6.4油枪程控启动进高能点火器,关吹扫阀。
高能点火器进到位后进油枪, 油枪进到位高能点火器开始打火,打火15秒后自动退出。
高能点火器打火后两秒后开油阀,开启油枪电磁阀。
在15s内检测到火焰且高能点火器退到位。
当以下条件均满足,则顺控启动完成:吹扫阀关到位;油枪进到位;外二次风挡板燃油位;油枪电磁阀开到位;检测到油火检。
上述任一过程未满足,则发油枪点火失败。
6.5 油枪程序停止进高能点火器。
高能点火器进到位后打火(打火时间为15秒)。
高能点火器打火延时两秒后关油阀。
油阀关后开吹扫阀,吹扫一分钟。
吹扫完后关吹扫阀,退出高能点火器,退出油枪。
7. 油泄漏试验7.1 油泄漏试验的条件所有油枪进油阀关闭;燃油跳闸阀关闭;无风量小于25%MFT信号;(风量30%-40%)供油压力大于2.5Mpa(上延时25S),在供油压力大于4.7Mpa时,进行油泄漏试验时不开启油泄漏试验阀。
7.2 油泄漏试验过程:油泄漏试验条件满足,按“油泄漏试验开始”关回油快关阀;开油泄漏试验阀;试验阀开启60S后,关闭油泄漏试验阀;油泄漏试验阀关闭5S后开始油泄漏时间计时;(180S)如果在180S内不出现以下条件,则油泄漏试验成功。
7.3 供油母管压力低低,压力开关接自燃油跳闸阀后。
供油母管压力低低信号发出的条件为:1)无任意给煤机或磨煤机运行信号;2)所有油枪进油阀未关闭;3)供油母管压力低低(压力开关动作)7.4 燃油跳闸阀联关条件1)所有油枪进油阀关闭(3S)2)供油母管压力低低;3)MFT4)OFT第二节燃油泵房系统1. 点火及助燃油油种: #0轻柴油运动粘度(20℃时): 3.0~8.0mm2/s凝固点:≯0℃闭口闪点:不低于55℃机械杂质:无含硫量:≤0.2%水份:痕迹灰份:≤0.01%低位发热值Q net,ar: 41800 kJ/kg2. 安装运行条件设备安装位置:油泵房内,零米布置。
室内环境温度:0~40︒C。
3. 油泵及滤油器设备3.1 油泵参数表9-1 设备名称、型式、型号及用途供油泵:配置变频型防爆型电机,要求每台电机配置一台变频器,供油泵的设置为二运一备。
供油泵既要满足锅炉的点火用油又要满足锅炉的助燃用油,当一台炉用油时投一台油泵;当二台炉同时用油时投二台油泵。
卸油泵为二台泵同时运行,考虑汽车来油,二台泵同时运行时能满足2小时内将30m3油槽车中的油卸完。
污油泵为间断运行,污油泵的作用是将污油池中的净油运送到净油管道返回到油罐中。
污水泵为间断运行,污水泵的作用是将污油池中的污水排放到厂区排水管道中。
3.2在供油泵出口母管上有供油泵再循环调门,以调节供油压力。
供油泵的操作:供油泵的启停及定期工作、正常运行检查由燃料运行人员负责,供油泵的实现远方启停,由集控运行人员负责,需进行启停供油泵时,燃料运行值班员与集控运行人员联系好,负责就地检查。
3.3设备技术参数表表9-2 主要设备技术参数表9-3 配套电机技术参数1)供油泵滤油器型式及型号: 100目布置方式:立式,布置于油泵房内台数:共3台介质:轻油,油温为常温(最高50℃)流量: 50 m3/h设计压力: 1.6 MPa水压试验压力: 2.4 MPa吹扫蒸汽温度:250-350℃吹扫蒸汽压力: 0.785-1.27MPa在额定流量下的阻力:≤200 mmH202)卸油泵滤油器型式及型号: 100目布置方式:管道法兰联接,布置于卸油泵房内台数:共2台介质:轻油,油温为常温(最高50℃)流量: 25 m3/h设计压力: 1.6 MPa水压试验压力: 2.4 MPa在额定流量下的阻力: ≤200 mmH203.5油泵表9-4 油泵的性能保证表9-6 滤油器型式及型号: LYSJ-5排水含油量: <5mg/l油去除率: >99%处理量: 5m3/h设计压力: 0.6 Mpa工作压力:<0.245Mpa真空吸入高度:<5m分离器阻力:<0.01MPa进出口口径: DN50/DN50mm 集油室加热: 电加热电加热功率: 3KW外型尺寸: 1980X1310X1850mm 重量: 850KG布置方式:室内主要部件材质壳体:Q235B泵体:HT200轴:40Cr波纹板组:PP除油滤芯:聚丙烯PP(憎油型) 阀门:ZG250数量:共1套出口水质要求:含油量:≤5 mg/l油颗粒:≤5 μm设备配套泵:污水泵: 单螺杆泵型式及型号:G50-1B400扬程: 0.6MPa流量: 5 m3/h自吸高度: <6m。