火管式废热锅炉设计院全套图纸54张
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大型硫磺制酸余热利用火管锅炉的设计

全国化工热工设计技术中心站年会论文集67.硫磺制酸火管锅炉的设计俞向东 (南化集团设计院) [内容摘要] 内容摘要]硫磺制酸的炉气清洁无尘比较适合采用火管锅炉,而高参数硫磺制酸火管锅炉的发展在我国刚刚起步,仅有短短两三年的历史。
本文总结了我院曾设计过的常见的火管锅炉型式,并通过比较得出适合大 型高参数硫磺制酸火管锅炉发展的炉型,同时还总结了火管锅炉关键部位的结构设计。
近年来由于国际硫磺价格的不断下跌,以及环保的要求,我国硫磺制酸发展很快,新建或由 硫铁矿改造而成的硫磺制酸项目很多,规模也越来越大。
由于硫磺制酸的炉气清洁无尘比较适合 采用火管锅炉,再加上火管锅炉有结构简单,操作方便,运行可靠,运行费用低,特别是中小型 火管锅炉的投资比水管锅炉省等优点,所以最近几年来火管锅炉在硫磺制酸上的应用有了长足的 发展。
我院近几年来先后设计了十多套硫磺制酸火管锅炉分别应用于 2 万吨/年至 40 万吨/年的 硫磺制酸装置中,并和国外多家锅炉制造商进行过硫磺制酸火管锅炉的技术交流,现将火管锅炉 设计的有关问题总结如下,希望能对火管锅炉设计﹑制造和运行管理者有所帮助。
一. 工作压力的确定 设计一台火管锅炉首先应确定其工作压力,而锅炉的工作压力又取决于锅炉产汽的用途,单 一硫酸厂锅炉产汽一般用于发电(包括热电联产), 而综合化工厂内的硫酸装置,锅炉的产汽一般 用于外供或热电联产。
对于产汽用于发电或热电联产的锅炉其工作压力应与所选用的汽轮机压力 等级相配匹,目前我国硫磺制酸装置采用最多的就是中压锅炉配中压汽轮发电机组,也有少数厂 采用次中压锅炉配次中压汽轮发电机组,中压锅炉的工作压力为 4.0MPa 左右,次中压锅炉的工作 压力为 2.5MPa 左右。
对于产汽外供的锅炉其工作压力既要考虑管网的压力同时又要考虑锅炉露 点腐蚀的问题。
尽管国内有些硫磺制酸装置的火管锅炉长期在 0.5MPa(对应的饱和温度为 152℃) 左右的工作压力下运行,也没有发生露点腐蚀,但笔者还是认为设计锅炉时确定的工作压力不应 低于 1.0MPa(对应的饱和温度为 184℃)。
煤制天然气项目甲烷化废热锅炉系统的技术探讨_张明

图2
废热锅炉工作系统示意图
国内类似结构的废热锅炉和蒸汽过热器在甲 醇、 合成氨、 化肥以及制氢等行业已有成功运行的 经验, 最长无维修连续运行十几年, 结构的可靠性 [9 ] 已得到验证 ; 天华院对此已有三十多年的经验 积累和技术沉淀, 可为甲烷化废热锅炉和蒸汽过 热器的研制提供技术基础。
。
目前国内外采用的高温调节阀有几种型式, 比如: 碟阀、 球阀及板阀等, 目前应用较多的是球 阀, 已在国内外成功应用了几十台套, 阀头选用耐 , 高温和防金属粉末化的材料 质量完全可靠。
引进建设的大型甲烷化装置中的废热锅炉和 蒸成建设投资居高不下, 且一直没有 [3 ] 形成独立自主的成套技术 。 因此, 消化吸收引 进大型煤制天然气的甲烷化工艺技术, 并开展进 , 、 一步的研究和开发 形成我国自主的 并与世界先 进水平相当的大型煤制天然气的装备技术水平和 工程化能力是十分必要的, 这不仅符合国家技术 引进政策和装备政策
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化
工
机 3
械 甲烷化废热锅炉系统的关键技术分析 设计能力
2012 年
温列管水冷反应器工艺, 代表性的技术主要有英 国 Davy 公 司 的 CGR 技 术、 丹 麦 Topsoe 公 司 的 TREMP 技术和德国 Lurgi 公司的甲烷化技术 。 步入工业化生产的只有两套: 美国北达科他州的 大平原年产 12 亿 Nm 煤制天然气工程于 1984 年投入运行; 南印第安纳州在 2006 年 10 月宣布 3 建设年产 11 亿 Nm 煤制天然气工程。 由于采用的工艺技术不同, 进入废热锅炉的 工艺气温度和压力也有一定的差别, 但都相差不 大, 一般进口温度为 620 ~ 650℃ 、 压力为 2. 0 ~ 3. 6MPa。目前采用的均是卧式火管挠性薄管板 结构
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1、工程规模及范围
✓风城2013年需新建4台130t/h燃煤注汽锅炉,其中2台锅炉以吞吐注 汽为主,2台锅炉以SAGD注汽为主。 ✓可考虑两种建设方案:
方案一:4台130t/h燃煤注汽锅炉分散建设;在吞吐开发区域、 SAGD开发区域分别建设一座2×130t/h燃煤注汽站。
方案二: 4台130t/h燃煤注汽锅炉集中建设;在吞吐开发区域建 设一座4×130t/h燃煤注汽站,分别向吞吐开发、SAGD开发区域供汽, 注汽半径3.5km。
汽包,后经下降管进入水冷壁,燃料燃烧 所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等 形式由水冷壁吸收,用以加热给水生成汽 水混合物。生成的汽水混合物进入汽包, 在汽包内进行汽水分离。分离出的水进入 下降管继续参与水循环;分理出的饱和蒸 汽进入过热器系统继续加热变为过热蒸汽 。
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工艺演示
汽包
煤
燃煤注汽锅炉与电站锅炉的最大区别为用水条件的本质差别,除锅炉内部汽 水循环方式相应变化外,直接表现为燃煤注汽锅炉的排污率(<10%)远大于 电站锅炉(<2%),设置锅炉排污水热量回收系统。 工作原理为:锅炉排污水首先进入排污扩容器,在其中骤然降压,产生二次 蒸汽并直接进入热力除氧器,加热锅炉给水。对扩容器内余下的排污水(高含 盐)通过水-水换热器回收其热量后外排。可回收燃煤注汽锅炉排污水热量的 90%。
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除渣系统
渣库 熟料装载机
4、工艺系统
斗式提升机
冷渣机
旁路掉渣
除渣系统采用干式机械除渣方案。 锅炉排出的热渣经冷渣机冷却后, 进入斗链式输送机,经三通一路 送至斗式提升机,再经斗式提升 机送到渣库,另一路当斗式提升 机出现故障时直接卸到地面后人 工清理。渣库下设有熟料装车机 装车。渣库直径φ9m,有效容积 300m3,可储存420t,储期16天。