余热锅炉的烟气条件和选型
余热锅炉的烟气条件及选型
摘要：将余热锅炉所用烟气分了九类，分析了每类烟气的特点及其相互影响，指出了各类烟气的适用炉型，以供余热锅炉的设计人员参考。
关键词：余热锅炉；烟气；因素
余热锅炉是指利用工业过程中的余热以产生蒸汽的锅炉［１］，其一个重要特点是烟气条件取决于工艺过程，而且不能将它向有利于锅炉的方向做出改变［2～4］。因此，烟气条件会对锅炉的设计和运行产生重要影响。本文从余热锅炉烟气条件出发，初步地分析与探讨各种炉型的适应性，供大家参考。
1烟气条件的特性及其相对应的适用炉型
1.1“洁净”的烟气
这里所谓“洁净”是指那些大致相当于燃用气体、液体或优质固体燃料的炉窑或各种内燃原动机械的排气，而未受主流程严重沾污者。主流程采用惰性气体作循环冷却时，则循环气体未受主流程严重沾污时，也属于洁净的烟气。适用的炉型有：(1) 光管水管锅炉、自然循环或强制循环、立式或卧式布；(2) 具有部分或全部螺旋鳍片或纵向鳍片等延伸受热面的水管锅炉、自然循环或强制循环、立式或卧式布置；(3) 直烟管锅筒锅炉。
1.2带尘烟气
烟气带尘可能对受热面产生磨损，又可能产生积灰，以至于堵灰、搭桥等现象。往往这两种机理相反的现象又可能同时存在于一台锅炉之中。使用这种烟气余热锅炉的选型应以防止受热面磨损和烟道积灰、堵灰、搭桥为主要目标。根据带尘烟气的级别与烟尘特性，适用的炉型有：(1) 立式布置的强制循环水管锅炉；(2) 卧式布置的强制循环水管锅炉；(3) 双锅筒水管锅炉。
1.3粘结性烟气
烟气的粘结性是指其在工作烟温下，所挟带的烟尘，集升华与气化物质等，在一定条件下粘附在锅炉受热面或其他部件上的特性。适用这样烟气条件的水管锅炉炉型有：(1)带辐射冷却室的卧式布置的强制循环水管锅炉，一般不带过热器，悬挂式的蛇形管对流受热面，光管或带纵向直鳍片的管子，采用振打或震动除尘或吹灰设备，烟气作横向冲刷，一次通过锅炉；(2) 带一个或二个辐射冷却烟道的多烟道立式布置强制循环水管锅炉，对流受热面一般采用带纵向直鳍片管子和振打除灰装置。
1.4腐蚀性烟气
腐蚀性烟气在制酸工业、有色冶金工业、以及石油化工工业等极为常见。这些工业的主流程烟气中含有SO X、NO X、H 2S、S等腐蚀性成份。针对这些成份，相应的锅炉需要在选型、参数的选用，以及某些结构特点方面加以充分的考虑。但是，对于腐蚀性烟气，即使采用了理论和实践上行之有效的措施，锅炉某些部件还是需要定期更换的。因此，锅炉的结构设计应充分考虑这一特点。
1.5高压烟气
为确保烟气不外泄，对于高压烟气(p＝3～4MPa)，一般不采用烟道式锅炉，因为平面扩板是无法经济地加强到足以承受如此高的压力。目前采用较多的有：(1) 管壳式直烟管锅炉；
(2) 双套管式直烟管锅炉；(3) 双套管与螺旋管相结合的烟管锅炉；(4) U形管烟管锅炉；(5) 插入管式水管锅炉，烟气用圆柱体筒壳和两端封头来密封。对于超高压烟气(p＝32～500?MPa)，目前仅有蛇形管水管锅炉，烟气用圆柱筒壳和两端封头密封的各种具体结构形式可资选择。烟气压力愈高，受热面的总传热系数也就愈高，因而锅炉可以相对地设计比较紧凑。这对于选用筒壳来密封烟气是十分有利的。
1.6需要急冷的烟气
在化工流程中，往往烟气需要在一个规定的时间内，冷却到一个规定的温度。由于余热锅炉热交换在时间方面的严格限制，这就在现实的烟气通道长度的结构条件下，规定了烟气的流速。对于这种烟气，目前烟管锅炉与水管锅炉皆有所应用。但如果烟气在受热面上积灰结焦的可能性较大时，则往往倾向于采用烟管锅炉。为此目的，现代余热锅炉技术发展了不少类型的烟管锅炉，获得一定的成功，如：(1) 双套管型直烟管锅炉，采用扁圆集管可以吸收直烟管的热膨胀差，和承受高温烟气的直接冲刷；(2) 双套管与螺旋管相结合的烟管锅炉，有结构紧凑、可以采用烧焦操作等特色。
1.7高露点烟气
对于高露点烟气，为了防止腐蚀、结垢、堵灰等运行问题，余热锅炉设计的基本要求是避免受热面上的结露。目前通用的办法是使锅炉受热面的金属壁温在任何操作条件下都高于露点温度，具体的措施有：(1) 选择适当的锅炉汽水侧的工作压力，使对应的炉水饱和温度高于烟气露点温度；(2) 避免低于饱和温度的炉水与受热面接触，因此要对锅炉水进行充分的混和与预温，并且要避免采用相当于燃烧锅炉的省煤器的那种低温区段；(3) 在操作上，为防止锅炉在低负荷和停炉时的结露，往往需要采取适当的保温措施。除了汽水侧压力参数之外，高露点烟气适应于各种类型的余热锅炉。
1.8含有特细粉尘的烟气
特细粉尘问题有二：(a) 疏松的粉尘在受热面上有强烈的粘附性，形成疏松的炱状灰层；
(b)在适宜的条件下，粉尘有熔融或与烟气中其他粘结性成份共同凝结成为难以清除的致密性积垢的可能性。因此，适用于含有特细粉尘的烟气的锅炉往往考虑以下措施：(1) 采用难以积灰、堵灰的结构，尽可能避免烟气冲刷不均匀性，特别要避免烟气流的停滞或涡流区域，所以在可能的条件下尽量采用烟气一次直通性炉型；(2)烟气纵向冲刷的屏样强制水循环受热面有减少粉尘粘附和便于采用振打除灰法的优点，已用于富氧平炉与沸腾焙烧制酸等工艺流程余热锅炉，取得一定的效果。
1.9参数不稳定的烟气
余热锅炉烟气在流量、温度、成份组成、含尘量等各方面的波动是其特征之一，波动的性质可以是有规律的、周期性的，也可以是非规律性、非周期性的；波动的特点可以是渐进性的、也可以是冲击性的；可以是单一参数的，也可以是多参数的复合性波动。余热锅炉的选型必须首先分析主工艺流程的整个周期，确定周期中各个时间区段的烟气特点，从而在余热锅炉设计中逐个落实相应的措施。其中最突出的特点往往是余热锅炉选型的主要根据。 2烟气条件的多“因素”特点
上面九类基本上包括了常见的各种工艺流程的余热烟气。但是，在实际工作中，烟气条件诸“因素”往往不是单独地存在的，而是经常会见到一些多因素的烟气。多因素烟气条件有下列几种类型；
1) “主”、“次”之分，即某一因素为控制炉型选择的决定性因素，称为“主因素”；其他因素皆称之为“次因素”。这种烟气称为“多因素”烟气。如果次因素对炉型选择产生与主因素的作用类似，则其作用往往可忽略，或者在选择具体参数时作一定的参考。如果次因素的作用与主因素的作用不相关连，则炉型选择与参数选用时应加适当考虑。在任何情况下，“主因素”是炉型选择的主要根据。
2) “复因素”烟气，即有二个或以上因素对炉型的选择各有其不容忽视的作用时，在而这些对炉型选择皆产生决定性影响的因素皆称之为“主因素”。诸“主因素”有以下几种组合方式：(a) 各因素的作用是并行不悖的，此时炉型选择类似于单因素烟气；(b) 各因素对炉型选择的作用是相反的，此时炉型选择一般仍以影响较大的一个因素作为依据，以考虑在最不利情况下，锅炉的正常运行；(c) 各因素对炉型选择作互不干扰，此时应考虑各个因素
对锅炉的要求，按各个因素对炉型进行“筛选”。
3结论
本文将余热锅炉所用烟气分了九类，分析了每类烟气的特点及其相互影响，指出了各类烟气的适用炉型，以供余热锅炉的设计人员参考。
参考文献
［1］房子风.废热锅炉设计［M］.上海科学技术出版社，1989.
［2］戴克发.余热锅炉烟气条件分析［J］.余热锅炉.1980，1.
［3］刘忠义.有色冶金烟气余热利用概况［M］.余热锅炉.1988，3.
［4］美国通用电气公司，排气余热回收系统的布置［J］.余热利用与废热锅炉.1997
燃气锅炉排烟余热分析
以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。随着天然气工业的迅速发展，以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。与燃煤相比，燃烧天然气虽然排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少，减轻了对环境的压力，但燃烧后产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中，造成了能量的严重浪费。而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收，可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。 引言 冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置，当烟气在通道内通过传热面，温度降至露点温度以下，从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质，可以将排烟中大量的能量加以回收利用，从而达到节能环保的效果。随着制造工业的不断发展，各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷，不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。 1 烟气的特性分析 天然气成分绝大部分为烃，燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高，分析表明，排烟中可利用的热能中，水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气，具有可观的汽化潜热，大约为3 700 kJ/Nm3，占天然气的低位发热量的10%以上。传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右，利用冷凝式换热器只要把
烟气温度降到烟气露点温度以下，就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，按低位发热量为基准计算，天然气锅炉热效率可达到和超过110%。本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析，表1为纯天然气的成分。 1.1露点计算 在水蒸气分压力不变的情况下，使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时，将有水滴析出，此时的温度即为露点温度。天然气燃烧特性分析(以1 m3天然气计算)烟气中水蒸气的体积分数达17˙4%，若燃烧在大气压力下进行，当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据)，其相应的烟气露点温度是57℃。露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。 通过观察可知，烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。因为根据道尔顿分压定律，露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比，随着过量空气系数的增加，烟道中水蒸气的相对体积减小，水蒸气的容积份额会有所下降，其露点温度也随之降低。实际上，虽然各地方天然气中成分含量有所不同，但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分，其他成分影响很小，经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围)，并且由于实际燃烧的影响因素较多，也使得计算不可能达到很精确，通常是在理论值附近的一个范围内波动，在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
锅炉烟气量估算方法完整版
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常用锅炉烟气量估算方法 烧一吨煤，产生1600×S%千克SO2，1万立方米废气，产生200千克烟尘。3L!p+A)H#y&z9H#^ 烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。 烧一吨重油，排放2000×S％千克SO2，1.6万立米废气；排放2千克烟尘。 大电厂，烟尘治理好，去除率超98%，烧一吨煤，排放烟尘3-5千克。4b4p3u#E0W 普通企业，有治理设施的，烧一吨煤，排放烟尘10-15千克；)u%S!h+k%X,g0] 砖瓦生产，每万块产品排放40-80千克烟尘；12-18千克二氧化硫。 规模水泥厂，每吨水泥产品排放3-7千克粉尘；1千克二氧化硫。9^)e8|$w/q+P 乡镇小水泥厂，每吨水泥产品排放12-20千克粉尘；1千克二氧化硫。;~#I+I8I!]"h8q 物料衡算公式：8v;_$M*U'V8T;~ 1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤S O2。,C8Sr9W"L&J 1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2。'J5D"G3m2C$\*U6p 排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。 【城镇排水折算系数】0.7~0.9，即用水量的70-90%。2E#C1W&]'g3V+Q+Q 【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。。*B-t?G1f:U)N)j 【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数。9S1s-]1`*h3m._9E*t!A%@'i 【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。也可用本地区的实测系数。使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。 【生活及其他烟尘排放量】按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算： 民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘9E-R)m)O1A9H9Y4C(C 原?煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘 一、工业废气排放总量计算 1.实测法/d2G%D.c1d*].x-C
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余热锅炉方案
1 概述： 1.1 概况： 1.1.1 锅炉构造： 该锅炉采用焚烧回收的工业垃圾生成的烟气余热来产生蒸汽，并在烟气排往大气前除尘。 该锅炉由前部膜式水冷壁形成的垂挂式冷却炉膛和后部膜式水冷壁的水平对流烟道组成。冷却炉膛内被分隔成两室：烟气自第一室上部进入后，在两室间的下部转向往上，从第二室的上部进入对流烟道。对流烟道中悬挂了蒸发器和省煤器，烟气无阻隔的一次性通过该对流受热面后，由出口烟道引出。 锅炉给水经省煤器后进入炉顶的锅筒，和锅筒内已有的水混合成炉水，通过集中下降管、分配管送往水冷壁和蒸发器，生成的汽水混合物从上集箱的汽水连通管送入锅筒，将设于锅筒内的汽水分离器中分离出蒸气送往用户。 锅炉的钢架用于支撑锅筒和悬吊上述两冷却室及对流烟道，同时连接平台，扶梯。 1.1.2 该锅炉属于天津合佳奥绿思环保有限公司所有，由杭州锅炉厂设计制造，并由中化三建公司负责安装。 1.1.3 锅炉的性能参数： 型号： QF28/1100-13.5-1.0 外型尺寸：13.6*7.54*25.2 (米) 入口烟气量：25095-27837 Nm3/h 入口烟气温度：1100-1250 0C 出口烟气温度：300-420 0C 锅炉给水温度：135-140 0C 出口蒸汽温度：184 0C 出口蒸汽压力：1.0 Mpa 1.1.4 锅炉主要部件的重量： 钢梁： 45583 kg 平分扶梯： 19520 kg 锅筒： 4364 kg 水冷壁： 18196 kg 对流受热面： 16915 kg 蒸发系统： 42435 kg 蒸发器固定装置：1376 kg 水冷壁固定装置：3038 kg
省煤器： 3820 kg 下降管： 2892 kg 顶部连接管： 1952 kg 本体管路： 2625 kg 密封装置： 1147 kg 入口烟道： 1704 kg 出口烟道： 840 kg 炉墙金属件： 5919 kg 1.2 方案编制依据： 1.2.1 杭州锅炉厂提供的锅炉图纸和说明书 1.2.2《蒸气锅炉安全技术检查规程》（国家质量技术监督局颁发） 1.2.3《工业锅炉安装工程施工及验收规范》 GB50273-98 1.2.4《电力建设施工及验收技术规程（锅炉机组篇）》 DL/T 5047-95 1.2.5《电力建设施工及验收技术规程（管道篇）》 DL5031-94 1.2.6《钢焊缝射线照相及底层等级分类》GB3323-87 2．施工程序 2．1施工总体设想： 先安装钢架，就位前、后、右侧的钢梁及平台，从左侧安装水冷壁管片，蒸发器管片和省煤器，最后完善左侧的钢梁和平台。 2．2施工程序：
烟气流量计算公式
锅炉烟尘测试方法 1991—09—14发布1992—08—01实施 国家技术监督局 国家环境保护局发布 1、主题内容与适用范围 本标准规定了锅炉出口原始烟尘浓度、锅炉烟尘排放浓度、烟气黑度及有关参数的测试方法。 本标准适用于GBl3271有关参数的测试。 2、引用标准 GB l0180 工业锅炉热工测试规范 GB l327l 工业锅炉排放标准 3、测定的基本要求 3.1 新设计、研制的锅炉在按GBl0180标准进行热工试验的同时，测定锅炉出口原始烟尘浓度和锅炉烟尘排放浓度。 3.2 新锅炉安装后，锅炉出口原始烟尘浓度和烟尘排放浓度的验收测试，应在设计出力下进行。 3.3 在用锅炉烟尘排放浓度的测试，必须在锅炉设计出力70%以上的情况下进行，并按锅炉运行三年内和锅炉运行三年以上两种情况，将不同出力下实测的烟尘排放浓度乘以表l中所列出力影响系数K，作为该锅炉额定出力情况下的烟尘排放浓度，对于手烧炉应在不低于两个加煤周期的时间内测定。 表1 锅炉实测出力占锅炉设计出力的百分数,% 70-《75 75-《80 80-《85 85-《90 9 0-《95 》=95 运行三年内的出力影响系数K 1.6 1.4 1.2 1.1 1.05 1 运行三年以上的出力影响系数K 1.3 1.2 1.1 1 1 1 3.4 测定位置： 测定位置应尽量选择在垂直管段，并不宜靠近管道弯头及断面形状急剧变化的部位。测定位置应距弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径处，和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。 3.5 测孔规格： 在选定的测定位置上开测孔，在孔口接上直径dn为75mm，长度为30mm左右的短管，并装上丝堵。 3.6 测点位置、数目： 3.6.1 圆形断面：将管道断面划分为适当数量的等面积同心圆环，各测点均在环的等面积中心线上，所分的等面积圆环数由管道直径大小而定，并按表2确定环数和测点数。 表2 圆形管道分环及测点数的确定 管道直径D,mm 环数测点数 《200 1 2 200-400 1-2 2-4 400-600 2-3 4-6 600-800 3-4 6-8 800以上4-5 8-10
燃煤锅炉灰渣、烟气量、烟尘、二氧化硫的计算
根据环境统计手册 煤渣包括煤灰和炉渣，锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰，炉膛中排出的灰渣称为炉渣。 （1）炉渣产生量： Glz= B×A×dlz/(1－Clz) 式中： Glz——炉渣产生量，t/a； B——耗煤量，t/a； A——煤的灰份，20%； dlz——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数，取35%； Clz——炉渣可燃物含量，取20%（10-25%）； （2）煤灰产生量： Gfh= B×A×dfh×η/(1－Cfh) 式中： Gfh——煤灰产生量，吨/年； B——耗煤量，800吨/年； A——煤的灰份，20%； dfh——烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比，取75% （煤粉炉75-85%）；dfh＝1-dlz η——除尘率； Cfh——煤灰中的可燃物含量，25%（15-45%）； 注：1)煤粉悬燃炉Clz可取0-5%；C f取15%-45%，热电厂粉煤灰可取4%-8%。Clz、Cfh也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。 2)d fh值可根据锅炉平衡资料选取，也可查表得出。当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时， d fh值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点。 烟尘中的灰占煤灰之百分比（d fh）
表1 煤的工业分析与元素分析 一、烟气量的计算： 0V －理论空气需求量（Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 3（气体燃料））； ar net Q ?－收到基低位发热量（kJ/kg 或kJ/Nm 3（气体燃料））； daf V －干燥无灰基挥发分（％）； V Y －烟气量（Ng 或Nm 3/m 3/KNm 3（气体燃料））； α－过剩空气系数, α=αα?+0。 1、理论空气需求量 daf V >15％的烟煤： 278.01000 Q 05.1ar net 0+? =?V daf V <15％的贫煤及无烟煤： 61.04145 Q ar net 0+= ?V 劣质煤ar net Q ?<12560kJ/kg ： 455.04145 Q ar net 0+= ?V 液体燃料：
余热锅炉施工方案
目录 一、编制依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 二、概况及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 三、主要工程量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 四、施工机具的选用及场地布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 五、主要施工方法及工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 六、进度控制计划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 七、质量管理要求及保证措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 八、安全控制措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 九、单位工程施工方案须编制的作业指导书清单及编制完成计划．．．．．．．．．．15
一、编制依据 1.1 XX锅炉集团股份有限公司提供的图纸及设计安装使用说明书。 1.2 GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 1.3 GB50273-98《工业锅炉安装工程施工及验收规范》 1.4 原劳动人事部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》96版 1.5 XX公司企业管理标准及项目部管理标准。 1.6 质量、环境和职业健康安全管理手册（GDE/QEO—2006）。 1.7 国家及行业发布的有关法律法规及标准规范等。 二、概况及特点 2.1 某水泥厂4000t/d熟料水泥生产线工程低温余热锅炉设备由XX锅炉集团股份有限公司设计生产，捆扎发货，现场组合安装；其中窑头AQC锅炉总重：366065㎏，窑尾SP锅炉总重：591519㎏； 2.2 窑头AQC锅炉采用双压系统，设六层平台扶梯和轻型防雨棚；最大外形尺寸为（长×宽×高）：19700×9600×23000，锅炉整体采用管箱式结构，自上而下有高压过热器管箱、高压蒸发器管箱、低压过热器和高压省煤器管箱、低压蒸发器管箱、共用省煤器及低压省煤器管箱。 2.3 窑尾SP锅炉采用单锅筒自然循环方式、露天立式布置，结构紧凑、占地小。烟气从上而下分别横向冲刷过热器、五级蒸发器、省煤器，气流方向与粉尘沉降方向一致，且每级受热面都设置了振打除尘装置，粉尘随气流均匀排出炉底。最大外形尺寸为（长×宽×高）：15000×11000×47200。 2.3 余热锅炉施工特点：施工现场可利用的组合场地较狭窄，吊装散件数量多。 2.4 施工中需要协调的事项见下表：
燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度地计算
阳 * * 大学《环境工程学》课程设计 题目：某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计 院系：环境与安全工程学院 专业： 班级： 学生： 指导教师： 2012 年 9 月日
1 前言 1.1我国大气治理概况 我国大气污染紧，污染废气排放总量处于较高水平。为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放节制技能等方面开展了大量研究研发工作，取患了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五”、“九五”期间，国家辟出专款开展全球气候变化预先推测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会形态经济与自然资源的影响等方面取得很猛进展。近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技能和管理系统，环境监测工作的进展明显。 “九五”期间全国主要污染物排放总量节制计划基本完成。在国生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了10～15%。 结合经济结构调整，国度取缔、关停了8.4万多家技能落后、浪费资源、劣质、污染环境和不切合安全生产条件的污染紧又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有用地削减了污染物排放总量。 1.2大气污染防治技能 为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在石炭洁净加工研发技能、石炭洁净高效燃烧技能、石炭洁净转化技能、污染排放节制技能等方面开展了大量研究和研发，取患了许多新的成果。 的排如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国度规定的水平，SO 2 放量将从每一年680万吨下降至170万吨，NOx的排放量将从100％下降至30％，DO2也将减排2500万吨。中国节制和整治大气污染任重而道远。 设计尺度主要参考《大气污染物排放限值》，工艺运行设计达到国度GB13271--91锅炉大气污染物排放尺度。
余热锅炉安装方案86209
目录 1. 工程概况 (3) 1.1 工程简介 (3) 1.2 锅炉概述 (3) 1.3 安装特点 (5) 2．施工程序与方法 (5) 2.1 锅炉主体结构简述 (5) 2.2 总体施工方法 (5) 3．主要施工顺序： (5) 4．主要部件施工方法 (6) 4.1 钢架安装 (6) 4.2 汽包安装 (8) 4.3省煤器安装 (8) 4.4 过热器安装 (10) 4.5蒸发器安装 (12) 4.6 本体管路及附属管路安装 (13) 4.7 本体水压试验 (13)
4.8炉墙砌筑、保温 (14) 4.9烘炉、煮炉 (15) 5．工程质量要求 (16) 5.1 锅炉安装执行如下技术文件、条例及规范 (16) 5.2 锅炉安装质量目标 (16) 6. 安全技术要求及措施 (16) 7. 施工计划 (17) 7.1 施工进度计划横道图， (17) 7.2 劳动力配置计划 (17) 7.3 施工机具计划 (18) 8．锅炉施工平面布置 (21)
1. 工程概况 1.1 工程简介 1.1.1 工程名称：有限公司4000t/h熟料水泥生产线余热发电工程。 1.1.2 工程地点：建材有限公司内。 1.1.3 建设单位：建材有限公司。 1.1.4 制造单位：有限公司。 1.1.5 设计单位：研究设计院。 1.1.6质量要求：合格。 1.2 锅炉概述 有限公司4000t/h熟料水泥生产线余热发电工程设计布置2台余热锅炉及相应辅助设备，其中窑头1台，窑尾1台。锅炉采用露天布置，分别安装在窑头篦冷机东侧、窑尾
增湿塔西侧，由浙江南方锅炉有限公司设计制造，锅炉型号及其有关参数如下（窑尾SP 锅炉型号QC190/350-16.8-1.35/320，窑头AQC锅炉型号QC110/380-10.5-1.35/350）。 余热锅炉自上至下依次设置过热器、蒸发器、省煤器。由窑头篦冷机、窑尾预热器来的高温烟气自炉膛炉膛顶部进入，依次冲刷炉膛内各受热面后由底部排出。锅炉汽包搁置在炉顶钢架，汽包中心标高分别为窑头锅炉23.420米，窑尾锅炉45.600米。 由于该型号锅炉具有上述特点和特殊的结构，锅炉安装施工时应特别引起注意。为
烟气量计算
1－1：实际烟气量（标准状态、含水）的计算（适用于固、液体燃料） V K0=0.0889（C Y＋0.375S Y）＋0.265H Y－0.0333O Y V Y0=0.01866（C Y＋0.375S Y）＋0.79V K0＋0.008N Y＋0.111H Y ＋0.0124W Y＋0.0161V K0 V Y＝V Y0＋1.0161（α－1）V K0 适用说明：本公式计算结果含有水份，不能引用于对照标准分析，应用于锅炉除尘水的计算。 1－2：干烟气量（标准状态、无水）的计算 V gy=0.01866（C Y＋0.375S Y）＋0.79V K0＋0.008N Y＋（α－1）V K0 式中：V K0—理论空气量（Nm3/kg）； V Y0－理论烟气量（Nm3/kg）； V Y －实际烟气量（Nm3/kg）； V gy－干烟气体积（Nm3/kg）； α－烟道处的过量空气系数； 适用说明：本公式计算结果不含水份，可用于对照标准分析，应用于锅炉污染物浓度的计算。 2：烟尘产污系数的计算 2－1：燃煤锅炉。 燃煤锅炉初始排放浓度，引用GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》相关标准，详见下表（Ⅰ时段指2000年12月31日前；Ⅱ时段指2001年1年1日后）。 表1 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值 - 1 -
- 2 - 2－2：燃油锅炉。 考虑完全燃烧状态，燃油中的灰分完全排出。 G 烟尘=1000×A Y G 烟尘－烟尘产生系数，kg/t-油； A Y －燃油中的含灰量，％； 3：SO 2产污系数的计算 P S G Y SO ???=100022 2SO G －SO 2产污系数，kg/t-燃料； S Y －燃料中含硫量，kg/t-燃料； P －燃料中硫的转化率，％；（P 燃煤=0.8；P 燃油＝1）
余热锅炉安装施工方案
余热锅炉施工方案 一、工程概况 (2) 二、编制说明和编制依据 (2) 三、施工程序 (3) 四、施工组织机构、质量保证体系、安全保证体系与施工人员及设备安装机具 配置 (4) 1、施工组织机构及保证体系 (4) 2、施工人员配备表 (7) 3、主要设备工具配置表 (7) 五、施工预备工作 (8) 六、主要施工方案 (8) 1基础验收与划线 (8) 2安装程序 (9) 3模块钢架和平台扶梯等钢构件的安装 (10) 4锅筒和管道的安装 (12) 5水压试验 (14) 6热工仪表及附属设备的安装 (15) 7保温 (16) 8烘炉 (17) 9煮炉和蒸汽试验 (18) 10整机试运行 (20) 七、受压元件焊接工艺要求与施工质量要求 (21) 八、质量保证和安全技术措施 (21) 1主要质量保证措施 (21) 2安全技术措施 (22) 九、文明施工 (24) 十、计算机网络的应用 (25) 十一、安装竣工资料验收： (25) 十二、危险识别表 (25)
一、工程概况 本工程余热锅炉为南京南锅动力设备有限公司设计制造的双压，卧式，自然循环余热锅炉。 余热锅炉设备主要包括：锅筒、过热器、减温器、蒸发器、省煤器、给水预热器、锅炉构架与护板、平台扶梯等。 余热锅炉沿燃机排气轴向方向布置，尾部设有钢烟囱。连续排污扩容器、定期排污扩容器和定排冷却坑布置在余热锅炉尾部左侧。高、中压给水泵及给水加热器再循环泵布置在余热锅炉左侧的余热锅炉辅助生产工艺楼零米。余热锅炉采用双锅筒具有螺旋翅片管受热面一体化除氧器的双压自然循环结构，卧式布置，锅炉稳定性好，抗震性强，锅炉的主要部件钢架支承，锅炉运行技术要求低，操作管理方便。 二、编制说明和编制依据 1 编制说明 为了保证工程合理、有序、顺利进行，保证工程工期、确保施工质量，使工程在施工过程中有据可依，特编制本方案，本方案仅用于指导本工程施工。 2 编制依据 （1）南京南锅动力设备有限公司提供的全套锅炉本体图及相关说明书 （2）《蒸汽锅炉安全技术检察规程》
余热锅炉系统应急处理预案
余热锅炉系统应急处理预案 一、停电事故及引风机停机事故 后果：引风机停止运行，熔窑内烟气不能排出，熔窑压力上升 事故处理办法： 1、事故发生后，锅炉操作员与当班班长立即联系熔化工作人员，检查主烟道 闸板电源是否合上，会同熔化人员点动主烟道开关并配合手动将主烟道闸 板提起。 2、锅炉操作员回到锅炉房控制室，等待供电恢复。脱硫操作员检查脱硫系统 旁通气动阀门是否开启，如未开启，要手动开启； 3、如是引风机停机事故，要立即联系电气人员和机械人员到现场检修，如在 短时间内可恢复，征求熔化人员意见并得到首肯后，可不启用备用锅炉； 如判断短时间内无法修复的，要立即启用备用锅炉； 4、锅炉运行平稳后，与熔化工作人员一起将主烟道闸板放下，关闭过程中引 风机频率应与闸板关闭速度相协调，避免熔窑窑压波动。 5、引风机恢复运行后，脱硫操作工根据相关操作规程，逐步恢复脱硫系统的 正常运行； 二、闪电事故 后果：引风机停止运行，熔窑内烟气不能排出，熔窑压力上升 事故处理办法： 1、事故发生后，立即检查变频器控制面板的报警信号，如手动能及时恢复运 行的，按启动按钮，变频器自动恢复到停机前的运行频率，与槽窑部联系 后，作相应的调整，确保窑压稳定； 2、如手动不能及时恢复运行，锅炉操作员与当班班长立即联系熔化工作人员， 检查主烟道闸板电源是否合上，会同熔化人员点动主烟道开关并配合手动将
主烟道闸板提起。 3、当班班长会同锅炉操作工，将故障引风机主电源断开，待变频器控制面 板报警灯灭后，再将主电源合上，将引风机频率调整至0位置，按启动按钮，通知槽窑部做好引风机重启前的准备工作，逐步加大引风机频率，待锅炉运 行平稳后，与熔化工作人员一起将主烟道闸板放下，关闭过程中引风机频率 应与闸板关闭速度相协调，避免熔窑窑压波动。 4、引风机恢复运行后，脱硫操作工根据相关操作规程，逐步恢复脱硫系统的 正常运行； 三、缺水事故 后果：如果处理不当，会造成设备严重损坏，如果在锅炉严重缺水的情况下进水，就会导致余热锅炉热管爆管事故； 1、锅炉缺水的现象： （1）锅炉汽包水位低于最低安全水位线，或看不见水位，双色水位急呈全部气相指示颜色（红色）； （2）高低水位报警器发生低水位声光报警信号； （3）锅炉出口烟温明显升高； （4）缺水严重时，热管可能破裂，可听到爆破声； 2、锅炉缺水的应急处理办法 （1）当锅炉水位表见不到水位时，首先用冲洗水位表的办法判断缺水还是满水；（2）如判断是缺水，可通过“叫水”法，进一步判断是轻微缺水还是严重缺水； “叫水法”步骤： ○1开启水位表的放水旋塞； ○2关闭汽旋塞； ○3关闭水旋塞；
锅炉烟气余热回收利用分析与措施研究
锅炉烟气余热回收利用分析与措施研究 在当今社会里，节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第五能源”。而在现在的工业锅炉的使用中普遍存在着热量利用率低下，排放烟气余热温度过高，以及烟气内污染环境气体含量过高等问题。本文将就这些问题做深入的分析，并提出一定措施来解决当前问题。 目前，节能已是我国经济发展的一项长远战略计划，也是当前一项紧迫的任务。当前，全社会都在开展节能降耗，缓解能源压力，建设节能型社会，而工业锅炉余热资源的回收利用是节约能源的重要措施，工业锅炉排烟余热所占锅炉热量比重较大。如果不控制锅炉烟气余热，将会给地球环境和资料带来极大的危害。 1锅炉烟气余热问题分析 大型锅炉都安装有铸铁管或不锈钢式省煤器，用来助燃空气或预热锅炉给水，但是由于石油、煤、天然气燃料中均含有硫，在燃烧时，硫氧化物的产生是必不可少的，它与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表面形成液态硫酸（称为结露）。长久以来，省煤器等物体由于结露引起腐蚀，甚至还会穿孔，这种现象时常发生，严重影响了锅炉的运行安全，所以目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生，致使锅炉烟气温度很高，从而导致大量热量散发到大气中，浪费资源又污染环境。 据相关数据表明，一般工业锅炉的热效率约为60～70%，它的排烟温度大概在250℃～3 50℃之间，而导热油炉，排烟温度更是达到280℃以上，大量余热未充分利用，如果把这些烟气直接排放到空气中，这不但会导致气温升高，污染了环境，而且极大的浪费了能源。因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径，同时又必须解决锅炉低温腐蚀的难题。 但是，在进行烟气余热回收利用实现节能时，应注意以下几个问题：酸露点腐蚀的部位
锅炉烟气量、烟尘、二氧化硫的计算
一、烟气量的计算： 0V －理论空气需求量（Nm 3 /Kg 或Nm 3 /Nm 3 （气体燃料））； ar net Q ?－收到基低位发热量（kJ/kg 或kJ/Nm 3 （气体燃料））； daf V －干燥无灰基挥发分（％） ； V Y －烟气量（Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 3（气体燃料））； α－过剩空气系数, α=αα?+0。 1、理论空气需求量 daf V >15％的烟煤： daf V <15％的贫煤及无烟煤： 61.04145Q ar net 0+= ?V 劣质煤ar net Q ?<12560kJ/kg ： 455.04145 Q ar net 0+= ?V 液体燃料： 21000Q 85.0ar net 0+? =?V 气体燃料，ar net Q ?<10468kJ/Nm 3： 1000 Q 209.0ar net 0?? =V 气体燃料，ar net Q ?>14655kJ/Nm 3 ： 25.01000 Q 260.0ar net 0-? =?V 2、实际烟气量的计算 （1）固体燃料 无烟煤、烟煤及贫煤： 0ar net Y )1(0161.177.04187 1.04Q V V -++?α＝ ar net Q ?<12560kJ/kg 的劣质煤： 0ar net Y )1(0161.154.04187 1.04Q V V -++?α＝ （2）液体燃料： 0ar net Y )1(0161.14187 1.1Q V V -+?α＝ （3）气体燃料： ar net Q ?<10468kJ/Nm 3时： 0ar net Y )1(0161.10.14187 0.725Q V V -++?α＝ ar net Q ?>14655kJ/Nm 3 时： 0ar net Y )1(0161.125.04187 1.14Q V V -+-?α＝
锅炉废气排放量计算
1.工业废水排放量＝工业新鲜用水量×80％ 2.燃煤废气量计算公式∶ Ｖ＝（α＋ｂ）×Ｋ×Ｑ低×Ｂ÷10000 式中：Ｖ—燃煤废气量（万标立方米） α—炉膛空气过剩系数（见表１） ｂ—燃料系数（见表２） Ｋ＝1.1 Ｑ低—煤的低位发热值，取Ｑ低＝5200大卡 Ｂ—锅炉耗煤量（吨） 3.燃煤二氧化硫排放量计算公式∶ Ｇ＝2×0.8×Ｂ×Ｓ×（1－η） 式中：Ｇ—燃煤二氧化硫排放量（吨） Ｂ—锅炉耗煤量（吨） Ｓ—煤中全硫分含量。 η—二氧化硫脱除率。 4.煤粉炉、沸腾炉和抛煤机炉燃煤烟尘产生量计算公式∶ Ｇ＝ ( Ｂ×Ａ×ｄfh ) / ( １－Ｃfh ) ×1000 其他炉型燃煤烟尘产生量计算公式∶ Ｇ＝Ｂ×Ａ×ｄfh×1000 燃煤烟尘排放量＝Ｇ×（1－η） 燃煤烟尘排放量＝Ｇ×η 式中：Ｇ—燃煤烟尘产生量（千克）
Ｂ—锅炉耗煤量（吨） Ａ—煤的灰份，有化验的取实测值、无化验的取Ａ＝26.99％ ｄfh—烟气中烟尘占灰份量的百分数（见表3），取中间值 Ｃfh—烟尘中可燃物的百分含量，煤粉炉取4～8％、沸腾炉取15～25％ η—除尘器的除尘效率。 5.燃煤氮氧化物产生量计算公式∶ ＧＮＯＸ＝1630×Ｂ（β×ｎ＋10-6×Ｖy×ＣＮＯＸ） 式中：ＧＮＯＸ—燃煤氮氧化物产生量（千克） Ｂ—锅炉耗煤量（吨） β—燃料氮向燃料型NO的转变率（％）；与燃料含氮量n有关。普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25～50％，燃油锅炉32～40％，煤粉炉20～25％。 ｎ—燃料中氮的含量（％），见表4 Ｖy—1千克燃料生成的烟气量（标米3／千克），取7.8936标米3／千克。 ＣＮＯＸ—燃烧时生成的温度温度型NO的浓度（毫克／标米3），通常可取70ppm， 即93.8毫克／标米3。 6.燃煤炉渣产生量≈耗煤量÷3 7.对于一般锅炉燃烧一吨煤，约产生下列污染物： Ⅰ产生0.78936万标立方米燃料燃烧废气； Ⅱ产生32.00千克二氧化硫； Ⅲ产生0.33333吨炉渣； Ⅳ产生53.98千克烟尘； Ⅴ产生9.08千克氮氧化物。
焦炉烟气余热回方案
焦化厂节能减排项目 -----热管式余热锅炉应用的可行性 项 目 方 案 书 上海蕲黄节能环保设备有限公司山西办事处 二○一一年一月
上海蕲黄节能环保设备有限公司成立于2009年，是在上海蕲黄节能设备有限公司（2004年）无法满足市场需求的基础上成立的，是国内较早开展余热回收的厂家之一，2010年被选为上海市节能协会服务产业委员会委员，并于2011 年获批国家第三批节能服务公司。通过近 几年的发展，经我公司成功改造的锅炉、工业窑炉已有1000多台，公司在锅炉及工业窑炉的余热回收利用及节能改造、纺织印染定型机的余热回收利用及 节能改造、废气净化处理等领域处于国内先进水平。公司坐落在璀璨的东方明珠——上海浦东新区，公司现有锅炉节能高级专家10名，产品研发工程师人员30多名，公司拥有国内先进生产、检测设备，拥有专业的运输、安装、售后服务队伍。公司是集锅炉余热回收、环保设备研发、设计、制造、配套、安装、调试及售后服务于一体的多元化高科技环保企业。
多年来，公司自主研发的波形给煤节能装置(国家专利号：ZL 3120.9)、热管余热蒸汽发生器(国家专利号：ZL 7839.9)在纺织印染、石油化工、金属冶炼等行业广泛运用，尤其在锅炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉、焦化炉、矿热炉、石灰窑炉、水泥窑炉、烧结炉、退火炉、定型机等高能耗领域，为用户创造了巨大的经济效益。由我公司承担的上海重型机械厂、上海华峰集团、上海五四助剂厂的锅炉余热回收节能改造项目被列入《2009年上海市重点节能技术改造项目汇编》。另外公司在流化床锅炉改造、冷凝水回收、余热发电、锅炉富氧燃烧改造、烟气脱硫脱硝、除尘工程等方面也处于国内领先水平。 公司以“服务于企业，贡献于社会”为宗旨，长期致力于“电力、冶炼化工、纺织印染、造纸食品、电子电器、农业”等行业的节能降耗、锅炉余热回收、定型机余热回收、废气净化、烘干干燥等工业、农业领域的集成化治理工作，并全面开展合同能源管理（EMC）项目的节能改造工程。 蕲黄人不断加大技术创新投入，始终采用国内领先的生产设备、生产工艺和科学管理方法，一如既往的以优质产品服务广大客户。在发展的道路上，我们始终奉行“一切为了节能、一切为了客户”的宗旨，为客户提供节能产品、节能诊断改造、节能规划与设计服务及合同能源管理项目服务，以实现企业节能增效、互惠互利、共获双赢的目标，与新老朋友携手共创辉煌的明天！ 我公司将以严谨的科技作风，良好的信誉，合理的价格，竭诚为广大公司做好服务，共创辉煌。