垃圾焚烧发电项目脉冲吹灰器技术方案.docx
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垃圾焚烧发电项目脉冲吹灰器技术方案
垃圾焚烧发电项目脉冲吹灰器
技术方案
一、设备总体说明1
1、概述1
2、设备工作原理及设备核心要求1
二、系统方案设计及构成1
1、总则1
2、设计原则和技术性能(每台锅炉)2
3、系统构成:
模块设计、柜体组合、智能控制3
三、设备参数9
四、工作和供货范围12
1、供方工作范围12
2、设备清单(单台锅炉)13
3、安装材料清单(单台锅炉)13
4、柜体清单(单台锅炉)14
5、备品备件(单台锅炉)16
五、技术性能16
六、技术资料及交付进度18
七、包装、运输及检验18
八、质量保证及售后服务19
九、安装、调试19
十、交货日期、地点及方式20
十一、脉冲吹灰器改造及建议加设盖板的情况说明20
1、镇海垃圾电厂脉冲吹灰器改造说明20
2、深圳能源环保公司盐田垃圾发电厂改造说明20
3、光大环保能源(江阴)有限公司垃圾焚烧余热锅炉吹灰改造说明21
4、建议用户对喷口附近第一排管子局部加防腐蚀磨损盖板21
十二、附录23
图1、中央控制柜外形图23
图2、混合点火柜外形及管路接口图24
图3、燃气分配柜外形及管路接口图24
图4、压力控制柜外形及管路接口图25
一、设备总体说明
1、概述
某能源环保工程技术有限公司科技人员是中国最早开发研制燃气高能脉冲除灰装置的,并在循环流化床锅炉、有色冶炼余热锅炉、垃圾焚烧余热锅炉、大型煤粉锅炉、其他余热锅炉等领域上获得了成功的运行业绩。
我公司本着更好为用户服务的原则,经过不懈的探索研究,现已将本公司产品提升到第五代智能化燃气脉冲吹灰系统,采用并联布置,模块柜体组合,智能控制。
实现机械产品电子化设计,性能优良,美观可靠,处于国内领先地位。
本公司的高能脉冲吹灰器对积灰严重及难以吹除的疑难性锅炉积灰有着技术性优势,能够体现吹灰器的“高能”含义,是疑难积灰锅炉选择吹灰器的优选厂家。
2、设备工作原理及设备核心要求
可燃气体(乙炔)与空气混合在一定的比例(爆炸极限)范围时,经点火存在爆炸性。
乙炔和空气经乙炔、空气输入单元进入特殊结构的混合点火装置及脉冲罐,混合气体在混合装置中经高频点火,在脉冲罐内爆燃,体积急剧膨胀,产生高温、高速的气流,经喷嘴进入炉内,并以冲击动能、声能、热能形式释放能量,经受热面管束、炉墙多次反射弥漫整个待除灰表面,使积灰松弛、脱落,从而达到除灰的目的。
根据其工作原理要求设计要做到:
(1)保证乙炔和空气充分混合;
(2)乙炔
和空气混合比例要合理;(3)脉冲罐设计要能蓄积能量(充的气体在设计时间内
能够存储);(4)点火系统可靠。
二、系统方案设计及构成
1、总则
1.1本技术方案为某垃圾焚烧发电项目脉冲吹灰器而设计,根据锅炉受热面结构,科学、合理的设计吹灰系统,确保系统安全可靠、操作方便、外形美观、布局合理、性能优良。
1.2吹灰点的设计布置科学合理
1.3保证发射喷口可靠运行,长期使用不变形,不腐蚀。
1.4保证使用中吹灰器不对炉墙及管束造成损坏。
1.5具有实质性的防回火结构并设有多道可靠的燃气阻燃装置,保证燃气的运行安全。
1.6吹灰系统投运后,可保证对流受热面通道畅通、吹灰效果明显,能达到预期效果。
1.7、系统设计保证外部设备不腐蚀,保证设备长期可靠运行。
2、设计原则和技术性能(每台锅炉)
2.1每台锅炉布置吹灰点40个,具体数量:
序号
受热面名称
某布置吹灰点数量
说明
1
GAH
6
两侧布置
2
三过
6
两侧布置
3
二过
6
两侧布置
4
一过
6
两侧布置
5
蒸发管屏Ⅰ
4
两侧布置
6
蒸发管屏Ⅱ
4
两侧布置
7
省煤器Ⅲ
4
两侧布置
8
省煤器Ⅱ
2
单侧布置
9
省煤器Ⅰ
2
单侧布置
2.2脉冲罐:
采用双进气射流循环技术(专有技术秘密),保证充气过程的气体在脉冲罐内暂存,能量蓄积,保证发射能量。
根据锅炉结构尺寸,我公司选用型号为:
BLH-325/159的罐体40个,其有效清灰辐射范围4-6米;保证了对整个受热面的清灰,无遗漏死角,以达到最佳清灰效果。
2.3发射喷口设计充分考虑锅炉的烟气温度(喷嘴工作区温度)和腐蚀的性质,合理选用材质和喷口形状设计,GAH和过热器区24个采用耐高温不锈钢ZG35Cr24Ni7SiNRe,而且ZG35Cr24Ni7SiNRe中的Si、N元素能增强喷嘴耐腐蚀性及有效阻止Cl离子的晶间腐蚀性,稀土Re大大增加喷口的高温耐磨性;蒸发管屏Ⅰ、Ⅱ区和省煤器区域16个喷口采用不锈钢15Cr1Mo。
此外对喷嘴特作曲形定向设计,使其辐射至全部的受热面。
2.4所有40个吹灰点全部安装风幕装置(专利技术),防止锅炉内烟气反串进入脉冲发生器内及系统内,防止脉冲喷嘴腐蚀,保证点火蓄积能量,保证所有吹灰点进行有效除灰。
2.5混合点火罐结构设计具有防回火功能(实质性防回火),乙炔进气喷嘴采用射流混合(专有技术秘密)、小孔扩散,保证混合均匀,不会出现层流现象。
2.6每台锅炉采用进口ASCO乙炔电磁阀41台,确保燃气的可靠运行,保证管道的气体通断彻底,防止气体泄漏。
2.7每台锅炉采用进口点火装置20套(丹佛斯),保证点火能量,保证100%的点火成功率,以提高系统的可靠性。
2.8高温高压回路没有运动、转动部件,不存在卡死和漏气现象。
2.9空气和乙炔的每一支路设计有不锈钢升降式止回阀及三道以上可靠的燃气阻火装置,有效防止回火现象的发生。
保证燃气的运行安全。
2.10各空气支路、乙炔支路有调节阀,结构形式为线性流量调节,精确调节燃气混合比例。
2.11装置内部自洁系统,能够消除吹灰器运行过程中所产生的积水和烟道返进吹灰器管路的积灰对吹灰器的不良影响;(专利技术)
2.12自动疏水系统(专有技术秘密),防止形成积水,保证系统正常运行。
2.13乙炔支路具有乙炔流量控制器,能对分路压力进行控制。
(专利技术)
2.14控制系统对空气、乙炔气源实时监测,并可实现声光报警。
2.15程序装置采用进口PLC,实现装置的自动运行,并实现装置的在线监控和设备运行显示、监测、报警。
3、系统构成:
模块设计、柜体组合、智能控制
本装置由空气系统、乙炔系统、混合点火系统、疏水系统、管路及脉冲发生系统、监测报警系统、控制系统组成。
各系统并联设计,模块柜体组合,设计先进、合理、可靠、美观,使其达到最佳的吹灰效果。
系统流程图:
3.1压力控制柜(每炉1台)
用于控制空气的压力及流量。
空气管路设压力监测元件,监视空气压力,并设上下限报警。
1、分配集箱
2、空气压力表
3、闸阀
4、空气减压阀
5、调节阀
6、压力监测
7、闸阀
8、过滤器
(技术秘密)该装置设计充分考虑了压缩空气中水的凝结,消除积水对设备工作的影响。
3.2、燃气分配柜(每炉1台)(专利技术)
1、乙炔电磁阀
2、分配集箱
3、乙炔流量控制器
用于各个区域分路的燃气
分配,各分路设有乙炔流量控
制器,对乙炔进行分区调压和
流量控制,有效而精确的控制
各分路的乙炔流量,消除脉冲
波动对乙炔流量的影响,保证
乙炔流量的稳定。
设乙炔压力监视元件,监
测乙炔压力,并设上下限报警,
保障系统安全。
3.3、混合点火柜(每炉20台)(专利技术)
每台柜里设计1台混合点火罐,其具有脉冲分路开/闭、调节、混合、点火、防冲击等功能。
脉冲分路开/闭:
每一支路设空气和乙炔电磁阀,工作和吹扫空气支路采用不锈钢电磁阀,IP65,乙炔支路配有双脉冲进口的燃气电磁阀,IP65。
反冲和阻火:
每一支路的空气和乙炔都设有不锈钢升降式止回阀,起到保护其前面各部件不受反向冲击的作用。
混合点火罐:
混合点火罐内部具有防回火结构。
为使气体均匀混和防冲击波反向冲击的作用,在混合点火罐的内部结构设计中,对爆炸火焰传播的临界直径进行严格计算,使火焰反向传播产生淬熄,不会产生回火现象。
点火器:
采用进口点火器,保证点火成功率,并且保证长期稳定运行。
装置内部自洁:
能够消除吹灰器运行过程中所产生的积水和烟道返进吹灰器管路的积灰对吹灰器的不良影响。
是脉冲吹灰管道可靠的防腐措施之一。
流量调节:
各空气和乙炔支路设有线性流量调节阀,可更精确的调节混配比。
气体过滤:
空气和乙炔支路均配有过滤器,从而确保设备运行清洁。
3.4、吹灰装置控制系统
吹灰程控系统的逻辑和监控功能采用PLC作为控制主机,每台炉采用一套PLC控制系统,可实现手动和全自动吹灰过程的控制。
PLC选用西门子产品,通过窗口可在线显示各部件的运行状态和相关参数。
实现系统联合自动运行、单点吹灰控制、故障报警和联锁保护等功能。
信号的报警方式为屏幕声光报警和屏幕提示,人机接口安装于控制柜内,控制柜内提供开关量端子。
(1)控制面板具有模拟和输出显示。
(2)可以实现连续自动循环运行,也可以实现有选择性单点吹灰控制。
(3)中央控制系统可独立运行,并能通过通讯接口与DCS相连接,实现DCS对本装置的操作控制和运行状态的监控。
(4)智能化控制,实现人机对话,仿真画面,全屏显示各部件的在线运行状态;
(5)控制柜能防尘、防水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物,能耐指定的最高、低温度以及支承结构的振动,符合IP52标准。
(6)控制柜的设计电缆由柜下部引入和引出,电缆进线孔具有防护套。
(7)控制柜外形美观,壳体密封性能良好,表面喷塑,由供方提供色标,买方选择。
(8)机柜内的端子排布置在易于安装接线的地方,即为离柜底300mm以上和距柜顶150mm以下。
(9)机柜内的每个端子排和端子都有清晰的标志,并与图纸和接线表相符。
(10)端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽由“阻燃”型材料制造。
3.5、脉冲罐
每台锅炉设计40套脉冲罐,各个脉冲罐经过小容积燃气—空气的混合、爆炸,所产生的冲击波、声波及热能瞬间通过各个喷嘴作用在受热面上。
脉冲罐采用双进气结构,可实现气体在罐内循环,从而充分保证罐体的充满,既能避免浪费气体,又能保证能量的蓄积,也是点火成功率的关键。
(技术秘密)
脉冲罐安装如下图所示:
该图对吹灰罐大小,喷嘴口径及结构形式,喷嘴伸入炉墙深度,喷嘴距离受热面距离,喷嘴方向等参数清晰的表示。
3.6、喷嘴:
脉冲喷嘴是吹灰器工作的关键部件,冲击波是以球面波的形式沿喷嘴出口方向传播。
为了使其能量有效作用于积灰受热面,减少对炉墙的冲击,脉冲喷嘴采用定向喷嘴。
发射喷口设计充分考虑锅炉的烟气温度(喷嘴工作区温度),喷口全部采用消失模铸造工艺,合理选用材质和定向曲形设计,选用耐热耐热耐磨钢材料ZG35Cr24Ni7SiNRe和ZG15Cr1Mo,以保证脉冲喷嘴在高温区可靠运行,长期工作不变形不磨损。
3.7、风幕系统:
(发明专利)
在每台锅炉40个脉冲吹灰点位置的喷嘴上全部装有风幕装置,可有效阻断烟气辐射和烟气反窜对系统的影响,更好的达到吹灰效果。
是脉冲吹灰管道和外部设备可靠的防腐措施。
风幕气封采用高压旋涡风机提供。
3.8、乙炔气瓶供气系统(乙炔站)
乙炔气瓶供气采用汇流排形式,工作状态下要求四瓶乙炔同时供气,乙炔气瓶四用四备,空瓶、满瓶分开放置。
乙炔站设置于零米,设置地点环境要求必须符合国家相关规定。
乙炔站面积:
2×2=4米2。
3.9、混合点火柜中的自动排污系统(技术秘密)
由乙炔与空气混合点火,发生化学反应后的产物中有水,在非理想状态燃烧不完全的情况下将有碳生成,故此我们在点火柜中设计了自动排污装置。
如图:
(1)点火柜安装水平位置高于发生器入口;
(2)每段管路的出气口水平高度低于进气口高度,拐角尽量大于90℃。
三、设备参数
Ø要求电源:
220V380V、50Hz;
Ø使用燃料:
要求采用乙炔
Ø燃料纯度:
(标准)
Ø点火间隔范围:
大于30秒;
Ø点火持续时间:
≤2s;
Ø点火参数:
11KV50mA20kHz;
Ø燃气消耗量:
0.012≤Nm3;(单个发生罐一次点火消耗量)
Ø空气消耗量:
0.108Nm3;(单个发生罐一次点火消耗量)
Ø燃气压力:
0.05-0.12MPa;
Ø空气压力:
0.07-0.09MPa。
Ø整套系统吹灰一次燃气消耗量:
0.504≤Nm3;
Ø整套系统的电功率消耗:
9KW
1.燃气分配柜:
每炉1个
序号
项目
技术参数
1
柜体尺寸(长×宽×高)
750×500×1300
2
供气压力控制方式
采用乙炔压力控制器进行分区压力控制(专利技术)
3
供气检测
高压和低压报警
4
供气压力
0.05-0.12MPa
5
报警方式
信号报警&声光报警
6
供气瓶数(流量)
4瓶40L乙炔瓶供气
2.空气压力控制柜:
每炉1个
序号
项目
技术参数
1
柜体尺寸(长×宽×高)
850×500×1300
2
供气压力控制方式
采用空气减压器对空气进行压力控制设计可消除空气积水(专有技术)
3
供气检测
高压和低压报警
4
气源压力
0.4~0.8MPa
5
流量
3立方米/分钟(要求从储罐引出)
6
工作压力
0.07-0.09MPa
7
报警方式
信号报警&声光报警
3.风机及控制柜1个
序号
项目
技术参数
1
柜体尺寸(长×宽×高)
850×800×1300
2
风机流量
480立方米/小时
3
保护等级
IP54
4
气源压力
30KPa
5
电机功率
7.5KW
6
电源电压
380V
4.混合点火柜:
每台炉20个
序号
名称
技术参数
1
柜体尺寸
850×500×1300
2
混合点火罐
每个柜内一套
3
工作介质
乙炔空气混合气
4
额定入口空气流量
0.6416NM³/min
5
额定入口空气压头
0.05-0.08MPa
6
额定入口空气温度
环境温度
7
额定入口乙炔流量
0.0713NM³/min
8
额定入口乙炔压头
0.05-0.13MPa
9
额定入口乙炔温度
环境温度
10
额定出口混合流量
0.7129NM³/min
11
理论最佳混合比
乙炔含量10%
12
实际控制混合比范围
乙炔含量8-13%
13
正常工作压力
<0.1MPa
14
峰值压力
<1.0MPa
15
工作温度
<100℃
16
设计压力
1.6MPa
17
设计温度
300
18
罐体直径
混合室Φ133点火室Φ219
19
材质
20#
5.脉冲发生系统:
40套
下表表明了空气、乙炔混合点燃产生的脉冲波气量、速度、脉冲波清灰面积、脉冲波清灰深度。
1
脉冲罐
1.1
数量
40个
1.2
型号(图号)
BLH-325/159
1.3
工作介质
爆炸气体
1.4
额定爆炸气体压头
<0.1MPa
1.5
额定爆燃峰值压头
<1MPa
1.6
作用范围空间
10-20m³
1.7
爆炸气作用速度
330-500m/s
1.8
爆炸气作用时间
<1s
1.9
吹灰有效作用距离
4-6m
1.10
爆炸声压等级
(进入锅炉内部)
>160dB
1.11
正常工作压力
<0.1MPa
1.12
工作温度
<200℃
1.13
设计压力
1.6MPa
1.14
设计温度
300℃
1.15
罐体直径X长度
φ325x1200
1.16
罐体材质
20#
2
喷嘴
2.1
喷嘴直径
φ159
2.2
数量
40个
2.3
密封形式
填料
2.4
连接套管尺寸
φ219X5
2.5
喷嘴材质
ZG35Cr24Ni7SiNRe/ZG15Cr1Mo
6.中央控制柜:
每炉1台
序号
项目
参数
备注
1
控制方式
PLC+触摸屏
含现场控制箱2个
2
PLC
西门子
3
触摸屏
彩色触摸屏10.4″
4
电源电压
交流220V
5
频率
50Hz
6
负载电流
5A
7
过载保护
空气开关
8
输入电流
10A
9
功耗
≤1.5kw
10
短路保护(要求最大电流)
≤10A
11
机壳尺寸
800X400X1900
可按甲方要求尺寸定制
12
控制范围
吹灰作业的启动、停止、急停;吹灰作业日志的存储与查看;任意喷口吹灰强度设置;任意喷口吹灰炮数设置;单台自动、联合循环、定时自动、现场控制选择;燃气压力高低限报警;空气压力高低限报警
13
工作环境温度
中央控制柜:
0℃~45℃
四、工作和供货范围
1、供方工作范围
1.1按项目的运行和使用要求,遵循有关规范和标准的规定,提供整套成熟完整的余热锅炉脉冲吹灰控制系统,含系统的机械设备和控制系统(供电、电气控制设备的柜、箱和软件)。
若在合同执行过程中,发现确实为系统所需而未列入供货范围的设备,均需乙方无偿提供。
该系统设备的控制采用全自动控制。
本次设计为垃圾焚烧余热锅炉脉冲吹灰点单台余热锅炉共计有【40】个点,分布在余热锅炉水平烟道两侧布置。
1.2提供余热锅炉脉冲吹灰控制系统送至余热锅炉控制系统的模拟量、数字量等信号。
1.3提供投标人电控柜至投标人设备间的各种电缆。
1.4提出系统的设备配置,并提供系统设备安装所需要的基础资料。
1.5负责合同设备的技术安装指导以及安装后余热锅炉脉冲吹灰控制系统的调试、各种试验,直至系统可投入正常运行。
1.6设备安装后,负责对业主运行人员进行培训,直至运行人员能熟练操作余热锅炉脉冲吹灰控制系统为止。
1.7提供备品备件等,及其它应尽的维修服务等。
2、设备清单(单台锅炉),包括但不限于:
序号
名称
规格/型号
材质
单位
数量
1
脉冲罐
BLH-325/159
20#
台
40
2
喷嘴
φ159
ZG35Cr24Ni7SiNRe
个
24
3
喷嘴
φ159
ZG15Cr1Mo
个
16
4
风幕装置
BLH-5101-82
20#
个
40
5
密封装置
BLH-5101-2/3
20#
套
40
6
混合点火柜
850x500x1300
组装件
台
20
7
燃气分配柜
750x500x1300
组装件
台
1
8
压力控制柜
850x500x1300
组装件
台
1
9
排污系统
DN15PN2.0
套
20
10
程序控制柜
800x400x1900
组装件
台
1
11
就地控制柜
520x420x220
组装件
台
2
12
风机及控制柜
480m3/h7.5kw
套
1
13
乙炔站组件
套
1
14
吹灰附件
套
1
3、安装材料清单(单台锅炉),包括但不限于:
序号
名称
规格/型号
材质
单位
数量
重量(kg)
备注
1
钢管
φ89×3.5
20#
米
80m
598kg
钢材
总重:
4879kg
2
钢管
φ57×3.5
20#
米
220m
1017kg
3
钢管
φ38×3
20#
米
120m
310kg
4
钢管
φ25×2.5
20#
米
220m
305kg
5
槽钢
10#
Q235
米
252m
2520kg
6
角钢
5#
Q235
米
42m
129kg
7
控制电缆
8×0.3RVV
米
2500
8
控制电缆
4×0.3RVV
米
200
4、柜体清单(单台锅炉),包括但不限于:
序号
名称
规格型号
材质
数量
生产厂家
备注
1
混合点火柜
组装件
20
1.1
柜体
850×500×1300
表面喷塑
20
1.2
混合点火罐
BLH-5101-07-1-1
20#
20
1.3
点火装置
11kv
20
丹佛斯
1.4
针型阀
DN20PN6.4
不绣钢
40
1.5
调节阀
DN32T10F-16
碳钢
20
远大阀门
1.6
球阀
DN20PN2.0
黄铜
20
艾美柯
1.7
止回阀
DN20PN1.6
不绣钢
40
某良诺
1.8
止回阀
DN32PN1.6
不锈钢
20
某良诺
1.9
空气电磁阀
2W-32
不锈钢
20
余姚永创
1.10
空气电磁阀
YCD-22SK
不锈钢
20
余姚永创
1.11
乙炔电磁阀
DN18PN1.6
黄铜
40
ASCO
1.12
过滤器
DN32
黄铜
20
艾美柯
1.13
过滤器
DN20
黄铜
40
艾美柯
1.14
压力表
0-0.25MPa
40
布莱迪
1.15
接线端子箱
20
2
燃气分配柜
1
2.1
柜体
750×500×1300
表面喷塑
1
2.2
乙炔集箱
BLH-5101-07-2-1
20#
1
2.3
球阀
DN20PN2.0
黄铜
5
艾美柯
2.4
过滤器
DN20PN2.0
黄铜
1
艾美柯
2.5
乙炔压力控制器
YQE-03A-A
黄铜
3
沈阳热工仪表
2.6
压力监测
0-0.25
1
布莱迪
2.7
电磁阀
DN18PN1.6
黄铜
1
ASCO
2.8
接线端子箱
1
3
压力控制柜
1
3.1
柜体
850×500×1300
表面喷塑
1
3.2
空气集箱
BLH-5101-07-3-1
20#
1
3.3
过滤器
DN32PN1.6
黄铜
1
艾美柯
3.4
闸阀
DN32PN1.6
黄铜
2
艾美柯
3.5
闸阀
DN20PN1.6
黄铜
1
艾美柯
3.6
空气调节阀
DN32PN1.6
1
河北远大
3.7
空气减压阀
DN20PN1.6
1
威海气动
3.8
空气减压阀
DN32PN1.6
1
威海气动
3.9
空气压力表
0-1.6MPa
1
布莱迪
3.10
压力监测
0-0.25MPa
1
布莱迪
4
程序控制柜
1
4.1
柜体
表面喷塑
1
4.2
PLC
套
1
西门子
4.3
CPU
6ES7313-6CF030AB0
块
1
4.4
存储卡
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